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1. 唐山冀东发展燕东建设有限公司 河北 唐山 064000
2. 冀东发展集团有限公司 河北 唐山 064000
摘要:2016年国家开始重点关注装配式建筑领域,出台了一系列产业政策,钢结构装配式建筑迎来了蓬勃发展时期,经过几年的发展,钢结构装配式建筑逐渐走入人们的心中。本文结合唐山启新C01三栋高层钢结构装配式建筑,简单介绍了高层钢结构装配式建筑的相关政策和发展现状,以及公司形成的技术体系的应用、特点和优势。
关键词:钢结构;预制;发展现状;技术体系
介绍
2020年,一场突如其来的“新冠”疫情打乱了人们的正常生活,也让装配式建筑这一新型建筑体系走进了人们的视野。在全国人民的见证下,施工单位仅用十天时间就完成了装配式建筑的建设钢结构的特点,火神山18天完工,雷神山18天完工。2021年伊始,河北石家庄疫情期间,装配式集成房屋再次发挥了巨大的作用,短短几天就建成了3000栋集成房屋,凸显了钢结构装配式建筑的巨大作用,也让人们逐渐了解了钢结构装配式建筑。
钢结构在住宅建设中的开发应用需要较高的技术水平,与传统的钢筋混凝土建筑相比,钢结构装配式建筑的建造成本较高,但由于在同等条件下占用空间较少,具有占地面积小、户型比例高[1]、施工速度快、受环境因素影响小等多重优势,逐渐得到人们的接受。特别是我国一些大中城市,由于人口密度大[2]、土地稀缺等因素,多为高层钢结构建筑,也是我国工业化发展的必然趋势[3]。等,达到使用年限后运输至施工现场,为后续的现场工作提供了极大的便利,按照跳仓等工序,可实现连续施工,大大缩短了施工工期,为开发商采用。
1、钢结构装配式建筑的发展现状
1.1 国内发展现状
我国从1996年开始成为全球钢铁产量第一的国家,此后钢铁产量不断增加,但钢材量十分有限,导致产能严重过剩。我国目前钢铁产量约占总用钢量的4%,但当时发达国家钢铁总消耗量为30%,国内钢结构仅占总用钢量的5%,远远低于其他发达国家,因此国家出台多项利好政策鼓励钢结构行业发展,消化过剩钢铁产能。
2016年,国务院总理李克强在政府工作报告中提出,要大力推行绿色建筑和绿色建材,积极倡导推广装配式建筑和钢结构建筑,完善装配式领域的规范[4]。在政府层面,更是在工作报告中提出了发展钢结构建筑的政策。随后的几年,越来越多的省、市、自治区出台了相关政策,鼓励建筑单位应用装配式施工方式开展建筑施工。
2020年,河北、浙江、四川、山西、云南等省市相继出台促进钢结构装配式建筑发展的政策,其中河北省政策指出,要开展三年建设试点,建设规模不低于5万平方米。对于高度在100米以上的钢结构装配式建筑,要重点提升建筑品质,大力发展钢结构预制所采用的构件、节点技术[5]。
1.2 国外发展现状
20世纪70年代装配式建筑开始应用到美国,美国的装配式建筑不仅注重房屋的品质,也非常注重性能。
德国装配式房屋建筑体系主要采用剪力墙、混凝土、组合板等,装配式混凝土结构强度高,耐久性能好,居大多数国家前列。
英国大力推进装配式建筑的发展,加强新产品研发、组织机构建设和工业化生产。
1968年日本提出装配式住宅概念,住宅行业在推进规模化、产业化结构调整过程中,经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。
新加坡装配式建筑推广迅速且广泛,其住房政策及装配式房屋发展理念受到大多数国家的认可。
2钢结构装配式建筑体系的技术特点
唐山齐心C01三期高层钢结构装配式住宅项目,采用金隅特色高层钢结构装配式建筑体系,解决了传统装配式钢结构渗漏、防腐、保温冷桥、露梁、柱式结构破坏等常见问题,是金隅智造住宅的代表样板工程。2019年,该项目凭借领先的技术、优异的工程质量,荣获“十三五绿色建筑与建筑工业化重点专项示范项目”和河北省装配式建筑示范项目。
该项目在高层钢结构装配式建筑施工的基础上形成了多项施工技术体系,在方便施工的同时,大大缩短了施工周期,并能保证施工质量,获得一致好评。
2.1 支撑系统技术
2.1.1钢桁架建筑承重板倒装支撑技术
可重复利用钢结构装配式住宅桁架塔楼承板倒装支撑体系(如图所示),体系结构简单,可满足大开间、灵活分区的要求,施工简便,可同时施工多层,大大缩短了施工工期[6]。
倒置支撑系统
2.1.2 PC搭接地板支撑三角架
该三角架式独立支撑施工技术克服了现有技术的不足,其高度在一定范围内可调,适用于各种建筑工程重叠楼面支撑。
PC重叠落地支撑三脚架型号
2.1.3 拆卸空调板支架
拆装空调板采用支架支撑,支架固定在钢结构楼板梁上,无需在地面搭建脚手架,实现多层楼板的施工,无需在钢梁上打孔、焊接。
2.2钢梁预制钉技术
钢结构工程中,螺柱是一种高强度刚性连接紧固件,应用于各种钢结构工程中,在不同的连接部位起刚性组合连接的作用(如图所示)。用在结构面上连接混凝土层,增加连接面积,增加接触面的抗剪强度,使钢梁与混凝土面层及共同受力牢固结合。既能保证焊接精度,又不影响模板的铺设,提高施工质量,节省人力物力,缩短工期。
钢梁预制钉
2.3预制钢管柱成套技术
采用钢管柱工厂化预灌混凝土的方法,解决了小截面(如图)不安全、质量不稳定、施工周期长等问题,提高了施工质量。
采用钢柱厂预制灌浆
通过钢柱的特殊结构形式,在现场进行预制钢管混凝土柱的施工和安装,并进行高强度灌浆,施工过程不会产生噪音、粉尘等不良影响;受气候条件制约较小,从而节省了项目冬季施工的成本。
2.4钢管混凝土柱防火节点处理技术
钢管混凝土柱防火处理组合:厚防火涂层+气固混凝土防火板,气固混凝土防火板能有效解决防水、防潮问题;性能优良钢结构的特点,粘结力强,附着力强,直接喷涂、涂抹施工,施工方便快捷,干燥固化速度快。
3钢结构装配式建筑体系的优点
唐山齐心C01三层高层钢结构装配式住宅项目。钢结构预制具有以下四大优势,一是质量可控:工厂标准化,尺寸精确到毫米,现场装配式施工,隐蔽工程少,隐蔽工程少,质量透明;二是工期可控:现场工作量减少,可缩短工期;三是施工受天气、气候影响小;四是成本可控:工程量计算准确,工程变更少,签证少,成本易控制。
结论
目前发展高层钢结构装配式建筑意义深远,大大发挥了钢结构自身的优势,大力倡导绿色环保理念,施工速度快,可实现产业化发展。目前钢结构装配式建筑体系拥有一套完整的施工技术体系,节点优势越来越突出,将具有广阔的发展前景。
参考
原文请见《混凝土世界》2021年第07期第74-76页