汕头市金龙建筑公司 广东汕头 515000
摘要：本文结合工程实例，详细阐述了预制装配式钢结构的深化设计、机械选型、构件加工、运输、验收安装等施工关键技术，并针对性地提出了相关质量控制措施，以保证该建筑结构项目的顺利施工，旨在为有关人员提供参考借鉴。
关键词：建筑结构；装配式；施工技术；控制措施
所谓的预制装配式结构，是指将建筑构件在工厂或施工现场进行预制后，再将之运往施工地，通过机械吊装等手段将零散的预制构件进行组装建造的一种房屋结构。装配式结构安装是当前我国建筑结构中较为先进的技术之一，其不但能够满足施工过程中节能、节材、节水等要求，将对环境的污染影响降到最低，更能够将连续的多个施工工序同时完成，提高了工作效率，降低了材料的消耗，具有极大的应用价值，现对此进行相关研究分析。
1 工程概况
1.1 工程基本情况
某工程主楼地下1层，地上24层。总高度81m，地下室为劲性混凝土结构，地上部分为装配式钢结构。
1.2 结构体系
主楼装配式钢结构属于柱-板加斜支撑结构，主板置于立柱之上，在立柱上下端设置斜支撑，由高强螺栓将主板、立柱及斜支撑连接成稳定的结构传力体系。该结构体系具有自重轻、抗剪性能好、施工速度快、施工精度高等特点。如图1所示。
2 深化设计
2.1 吊装盒深化设计
为保证梁板吊装过程中的稳定性和安全性，吊装盒采用预埋式设置，每块板设置4个吊装盒，吊装盒呈矩形布置，吊装盒对角连接线交点与梁、板的重心重合。吊装盒采与起吊连接件采用螺纹连接，吊装完毕后对吊装盒进行混凝土封堵。吊装盒布置图如图2所示。其中，H为起吊时吊钩距板面自定义高度，a，b为板的长宽，根据以下公式对吊点进行定位。
2.3 电梯井道深化设计
电梯井道立柱、横梁根据电梯厂家提供的电梯安装图纸进行深化设计。与装配式构件同时进行加工。现场吊装施工过程中每层电梯井处立柱、横梁的安装紧跟办公楼柱、板的吊装施工进行。避免二次安装开孔造成结构柱损伤、安装精度差等问题。主体结构完成后可立即开始电梯安装，提前投入使用替换施工电梯，节约成本。
3 施工准备
3.1 施工工艺流程
施工工艺流程：施工准备→深化设计→构件加工→基础施工→钢柱墩焊接→底层柱安装→立柱、斜支撑、主板安装→楼梯和电梯井安装→阳台安装→屋顶安装→幕墙安装→内部装修→施工验收。
3.2 吊装机械选型
3.2.1 吊装顺序
主板、立柱等构件吊装时，在按塔式起重机覆盖范围划分作业区域的基础上，从楼层中部开始对称安装，对称固定。楼梯及阳台在主板与立柱形成稳定结构后再行式起重机装、安装。
3.2.2 吊重分析及塔式起重机选型
以主板为对象进行吊重分析，根据主板及配载自重计算各吊次的起重量，结合构件的安装位置及相关塔吊参数进行塔吊选型，并根据施工现场实际确定塔吊定位及臂长。同时根据吊重及荷载计算规则计算吊装用钢丝绳直径。
4 施工关键技术及控制措施
4.1 构件加工
（1）构件加工前需根据设计要求对进行放样、号料、下料工作。
（2）装配式钢结构需在工厂内加工的构件主要是柱及主板。柱加工流程为：柱管下料、打磨→零部件制作→零部件装配焊接→上检验工装总检→抛丸防腐→标识入库。柱加工成型图如图4所示。主板加工流程为：梁、柱座等零部件制作→主板架工装校准→柱座定位→梁及相关零部件组装焊接→标识→主板架油漆防腐→楼承板铺设—混凝土浇筑。主板架构件组成及主板架上部组合楼板铺设如图5所示。构件加工后需在工厂内做好除锈、防腐处理并按设计要求防火涂料的涂刷工作。
4.2 构件运输
构件运输是需根据构件的吊装顺序，先吊先运，保证配套供应。本工程构件最大宽度为3.9m，属超宽构件，构件运输需制定专项运输方案，明确运输方法、选定起重机械和运输车辆。构件在运输过程中稳定性差，需设置专门的运输架，运输过程中应采取必要的绑扎措施。构件运输过程中应提前对路线进行勘察，尽量绕开桥梁、涵洞、限高路段、闹市区，必要时可在夜间运输，同时在构件边缘做好警示标志，夜间要安装警示灯。
4.3 构件进场验收
构件进场时需对构件的编号、数量、质保资料及外观质量进行核查。根据到货的构件编号及构件的功能进行分类堆码，并做好标识。如钢构件在运输或堆码过程中发生形变、脱漆等问题，应在吊装前进行矫正、修补。
4.4 结构基础复核
4.4.1 基础节点
首层柱通过钢柱墩与基础劲性结构连接，钢柱墩与基础劲性结构焊接，焊缝为全熔透一级焊缝。底层柱与钢柱墩之间通过法兰螺栓连接，钢斜撑底板与斜撑支墩预埋螺栓连接紧固。基础节点如图6所示。
4.5 构件安装
4.5.1 底层柱安装
（1）底层柱安装
底层柱安装是所有安装工作中最重要的一环，其安装流程为：基础验收→焊接钢柱墩→焊缝检测→底层柱就位→安装第1层主板→调平主板→紧固底层柱与钢柱墩螺栓。
底层柱与钢柱墩通过高强螺栓连接，钢柱墩与基础预埋钢板采用全熔透满焊连接，按照全熔透焊的一级焊缝100%进行超声波探伤检测验收，钢柱墩的加劲肋的材质、尺寸应满足设计要求。
底层柱校正完成或第1节钢框架校正完成且地脚螺栓紧固完成后进行柱底灌浆，灌浆必须选用膨胀性混凝土或灌浆料，灌浆质量应满足混凝土施工相关规范。
（2）轴线及标高控制
立柱定位轴线的控制可采用在建筑物外部或内部设辅助线的方法。每节立柱的定位轴线应从地面控制轴线引上来，不得从下层立柱的轴线引出。按相对标高安装时，建筑物高度的总偏差值不能大于各节立柱制作允许偏差值的总和。安装过程中可采用可调撑杆或手拉葫芦应对立柱的柱身垂直度进行校正。立柱安装允许偏差应符合表2的要求。
4.5.2 主板安装
（1）主板吊装施工
主板吊装前应对主板的型号、规格及吊装顺序进行核对，准确无误后方可开始吊装。在吊装作业前对机械本身进行检查，确认机械处于良好状态后再使用，防止带病作业。吊装之前安装好吊索吊具，经过检查后先慢慢起吊，待钢丝绳全部持力后进行检查，确认每条钢丝绳都受力均匀且比较平稳后再继续吊装。
吊装时塔式起重机不断提升主板并小车，不断缩小机械作用半径；在将主板提升到距地2～3m后停止提升，跟随起吊作业逐渐摆动大臂，待主板接近在建物后垂直升钩，主板吊装作业最危险时刻发生在起升及下降的时候，塔式起重机必须慢起、慢降，以防瞬间冲击荷载过大而发生事故。
主板被吊到作业上方时慢慢将主板降落，主板接近立柱上端时，由人工辅助对正慢慢插入柱座内，待主板将降到立柱法兰时，在螺栓孔内插入撬棍以辅助对正，调整好主板及立柱孔位位置后，将主板放在立柱上。
（2）主板就位及紧固
主板就位后应调整主板间的高度差，达到标准后即用高强度螺栓紧固，主板间的连接面应贴合紧密。高强度螺栓应从螺栓群中部的螺栓开始，向四周扩展，逐个拧紧。高强螺栓宜通过初拧、复拧、终拧达到拧紧，终拧前应检查接头处各层钢板是否充分密贴。
主板安装的水平度允许偏差应为L/1000，且≤10mm。（L为主板长度）
4.5.3 中联板紧固
主板吊装就位后，主板与立柱紧固完毕，开始板与板间的螺栓紧固，装配式结构主板间的连接除通过立柱连接板进行连接外，还通过板与板间的连接点（中联板）进行连接，以增强结构的整体性与稳定性。如图7所示。
（1）中联板紧固时凸板与嵌板应紧密贴合，中间无缝隙。
（2）高强螺栓应能自由穿入螺栓孔内，严禁强行打入或拧入。
（3）紧固完毕后对螺栓、连接处进行防腐处理。
4.5.4 上层立柱安装与紧固
立柱吊装完成后采用法兰连接与下层板进行简单固定，现场对柱的垂直度、上层柱和下层柱的扭转进行测量，调整至符合要求后拧紧法兰螺栓。立柱紧固应符合下列要求：
（1）上柱和下柱扭转控制在±2.0mm内；
（2）将单层立柱垂直度控制在±2.0mm以内；
（3）立柱法兰实际接触面与设计接触面之比（可按法兰外缘长度计算）应≥75%，法兰之间做现场密封处理。
4.5.5 楼梯安装
每层楼梯位置处的立柱、斜支撑及主板安装完毕后，即可立即安装本楼层范围内的楼梯，楼梯安装除应符合图纸要求外，还应满足下列质量要求：
（1）平台板安装应牢固，平台表面平面度在1m范围内的允许偏差为6.0mm；
（2）扶手要求无变形，无毛刺，无锐角，过渡平滑，固定可靠，连接美观；
（3）楼梯踏步安装应水平，楼梯与主板对接处不得高于主板面，并应加隔音垫贴合；
（4）扶手、连接件与楼梯及主体结构处螺栓应拧紧无遗漏以保证各构
件之间连接牢固。
4.5.6 电梯井道安装
电梯井道立柱根据设计图进行深化设计、加工。电梯井立柱随主板吊装逐层安装，立柱顶部与底部均与主板采用高强螺栓法兰连接。
电梯井道立柱高强螺栓法兰连接要求与立柱法兰连接要求相同。
电梯井道安装应符合表3要求。
表3 电梯井道安装允许偏差
4.5.7 内隔墙安装
内隔墙采用波特板轻质隔墙，内塞防火岩棉，其安装工艺流程为：弹线、分档→龙骨拼装→钢丝网片固定→固定沿顶、沿地龙骨→龙骨固定→加塞岩棉→安装波特板。
内隔墙安装允许偏差如表4所示。
4.5.8 单元式玻璃幕墙安装
单元式玻璃幕墙安装流程如下：主板吊装→单元板块吊装→单元板块调整→安装防水压盖→清洁打胶→渗水试验。
单元式玻璃板块在运输过程中应下垫橡胶片或毛毯防止擦伤，起吊时注意起吊角度，避免板块起吊时碰到楼面。单元板块吊装就位后进行临时固定，待标高、平整度调整至符合要求后再进行最终固定，玻璃板块接缝高低差控制在±0.5mm内，板块平面度控制在±1.5mm内。
幕墙打胶前用清洁剂对槽内清理完毕后进行打胶，打胶必须饱满，最后进行刮胶处理，胶缝宽度宜≥10mm，硅酮建筑密封胶施工厚度应≥5mm。
5 结语
总之，预制装配式钢结构施工能够极大地减少了现场湿作业及焊接作业，降低劳动成本，同时施工工期得到压缩，加快了建筑项目的进度，并在一定程度上降低材料浪费，减少建筑垃圾和污水排放，有利于节能环保，其经济利益及社会利益明显。针对劳动力日益减少、劳务价格日益增加的现状，装配式结构必将是未来建筑业的发展方向，其应用价值将会逐渐体现。
参考文献：
[1]龚志宏.装配式住宅中预制构件的施工技术[J].科技资讯.2010（22）
[2]邱剑辉、张季超、窦祖融.新型装配整体式混凝土结构构造处理措施探讨[J].广州建筑.2009（01）
论文作者:蔡德伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：立柱论文; 主板论文; 构件论文; 螺栓论文; 紧固论文; 结构论文; 电梯论文; 《基层建设》2017年第10期论文;