装配式钢结构住宅建筑施工主要技术分析
DOI: 10.12721/ccn.2024.157117, PDF, 下载: 186  浏览: 1735 
作者: 张泽君
作者单位: 浙江省杭州市,321000
关键词: 装配式;钢结构;住宅建筑施工;主要技术
摘要: 近年来,随着全球气候变化和资源压力的增大,装配式建筑,尤其是钢结构住宅,得到了广泛的重视。钢结构住宅的特点主要体现在其高强度、轻质化、施工速度快以及良好的可回收性上。在中国,政府积极推动绿色建筑和新型城镇化,大力发展装配式建筑,钢结构住宅成为行业转型升级的重要方向。这种发展趋势不仅体现了科技进步的力量,也反映了我们对建筑行业未来可持续发展路径的探索。

引言

装配式钢结构住宅建筑施工技术是现代建筑行业的一个重要分支,它通过工厂预制和现场快速装配的方式,实现了建筑施工的高效率和高质量。这种技术的核心在于将建筑结构分解为多个预制构件,这些构件在工厂中按照严格的质量标准生产,然后运输到施工现场进行组装。与传统的现浇混凝土建筑相比,装配式钢结构住宅具有施工速度快、材料利用率高、环境污染小、建筑质量易于控制等优点。

1.预制构件生产技术

1.1.钢构件的制造工艺

在装配式钢结构住宅建筑中,钢构件的制造工艺是关键环节之一。这一过程通常包括材料的预处理、切割与成型、焊接、涂装以及质量检验等步骤。例如,在材料预处理阶段,钢材需要经过严格的除锈和清洗,以确保与焊接材料的良好结合,提高结构的耐久性。在切割与成型过程中,现代工厂广泛采用数控设备,精度可控制在毫米级别,保证了构件的尺寸精度和互换性。焊接工艺则直接影响到结构的强度和稳定性,通常会依据相关焊接规范,如AWS或ASME等,进行工艺评定和质量控制。

1.2.预制构件的运输与储存

预制构件的运输与储存是装配式钢结构住宅建筑施工中的重要环节。在运输过程中,需要考虑构件的尺寸、重量以及易损性,合理规划运输路线和方式,如采用专用的运输车辆和吊装设备,确保构件安全无损地送达现场。在储存阶段,预制构件应存放在防潮、防锈的专用存储区域,避免日晒雨淋导致的质量问题。此外,采用先进的信息管理系统,对构件进行编码管理,可以提高检索效率,确保在安装时能快速准确地找到所需构件。同时,储存场地的布局设计也至关重要,应根据构件的安装顺序来安排,实现“即存即取”,减少二次搬运,降低施工成本。

2.施工安装技术

2.1.施工前的准备与策划

在施工前的准备与策划阶段,对于装配式钢结构住宅建筑来说至关重要。这一阶段需要充分考虑项目的目标、资源、风险和时间管理,以确保施工过程的高效和有序。首先,应进行详尽的现场勘查,评估地形、地质条件,确保钢结构的基础设计科学合理。其次,施工图深化设计和预制构件的生产计划需同步进行。设计应充分考虑结构的模块化和标准化,以提高预制构件的通用性和生产效率。同时,需与生产厂商紧密合作,明确构件的生产周期和交付时间,避免施工延误。此外,施工团队的培训和协调工作不容忽视。由于装配式钢结构涉及多专业协同,需对施工人员进行装配技术、安全操作等方面的培训,确保团队具备完成高质量装配工作的能力。最后,应建立完善的应急预案和风险管理机制。通过对可能出现的施工风险进行识别和评估,如天气影响、材料延迟等,制定相应的应对策略,以降低风险对施工进度和质量的影响。

2.2.钢结构的现场安装流程

钢结构的现场安装流程是整个施工过程中的关键环节,它直接影响到建筑的安全性、稳定性和施工效率。首先,施工前需要进行详尽的安装策划,包括场地布置、吊装设备的选择和定位、构件的进场顺序等,确保安装工作有条不紊地进行。在实际安装过程中,要遵循“先地下后地上,先主体后围护”的原则,分阶段进行。钢结构主体的安装通常从基础开始,逐层向上拼装,过程中需严格控制轴线、标高和垂直度,确保结构的精度。安装过程中,连接节点的施工是质量控制的重点。焊接、螺栓连接等工艺的质量直接影响到结构的承载性能。因此,需严格按照设计和规范要求进行,同时做好焊缝的无损检测,确保连接安全可靠。此外,安装过程中还要做好临时支撑的设置,防止结构在未完全封闭前产生过大的挠度。在钢结构安装完成后,需进行严格的验收,包括结构的几何尺寸、连接质量、防腐涂层的完整性等,确保结构满足设计和规范要求。同时,对施工过程中的废弃物进行有效管理,实现绿色施工,降低对环境的影响。

2.3.安装过程中的精度控制

在钢结构住宅的施工过程中,安装过程中的精度控制是保证整体结构安全、稳定和性能的关键环节。精度控制涵盖了从预制构件的尺寸精度,到现场定位、安装的精确度,以及连接部位的吻合度等多个方面。例如,钢结构的连接件如果出现微小的偏差,可能会在长期使用中引发结构应力分布的改变,影响建筑的耐久性。因此,施工团队需要借助先进的测量工具,确保安装误差在允许的极小范围内,通常这一标准在行业内部被设定为毫米级别。

3.钢结构住宅的后期维护

3.1.结构的定期检查与维护

钢结构住宅的长期安全与性能保持在很大程度上依赖于结构的定期检查与维护。钢结构的检查工作应包括对构件的变形、腐蚀、裂纹、磨损、连接部位松动等常见问题的细致观察。例如,根据行业标准,一般建议每年进行一次全面检查,并在恶劣环境或重大荷载后进行特殊检查。在检查过程中,可以运用无人机、红外热像仪等现代技术手段,提高检查的效率和准确性。一旦发现问题,应及时采取维修措施,如局部加固、防腐处理等。此外,建立结构性能的长期监测系统也是维护工作的重要组成部分。这可能包括安装传感器监测结构的应力、变形等关键参数,通过数据分析预测可能的问题,实现预防性维护。如新加坡某钢结构住宅项目,就采用了这样的监测系统,显著延长了结构的使用寿命。维护工作不仅关乎结构安全,也直接影响到住户的生活质量。因此,应定期对保温、隔音、防水等系统进行检查和维护,确保住宅的舒适性和耐久性。

3.2.钢结构住宅的使用与保养

首先,用户应遵循制造商提供的使用指南,避免超载或不当使用导致的结构损伤。其次,钢结构住宅的防腐保养不容忽视。尽管在制造阶段已经进行了防腐处理,但长期暴露在环境中,可能会受到腐蚀。此外,钢结构的防火保养同样重要。尽管钢结构具有良好的耐火性能,但应确保防火涂层的完整性。在住宅内进行装修或改动时,应避免破坏原有的防火处理。如遇火灾,应及时修复受损部分,以恢复其防火性能。最后,建立长期的结构性能监测系统是现代钢结构住宅保养的重要趋势。通过安装传感器,可以实时监测结构的应力、变形等参数,提前发现并处理潜在的安全隐患。

4.结束语

综上所述,装配式钢结构住宅建筑施工技术分析显示,通过工厂预制和现场快速装配,可以实现建筑施工的高效率和高质量。钢结构住宅作为行业转型升级的重要方向,其技术特点和施工方法体现了科技进步和对建筑行业可持续发展路径的探索。