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摘要：鋼材作為一種擁有再循環使用價值極高的環保綠色建筑結構材料，其機械加工性能、抗震性能良好且鋼結構強度高，適用于高層建筑的建造，同時將工業化生產的目的實現。使用現場螺栓連接可對拆卸和全裝配提供便利，將施工工期縮短的同時有效降低勞動強度。高層鋼結構建筑雖同傳統鋼筋混凝土建筑有相似的結構，但依然在后期使用優勢材料選用方面完全不同。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構；裝配式施工技術；探究

高層建筑將不斷加劇的城市土地供求矛盾在很大程度上緩解，而在高層建筑中占據很大比例的鋼結構伴隨不斷增加的建筑層數面臨著更高的施工難度，因此將鋼結構施工質量水平進一步提高成為當前建筑行業發展急需解決的問題。裝配式鋼結構建筑因其一體化裝修、信息化管理、裝配化施工等特點，成為發達國家建筑的重要形式，也成為未來我國建筑發展的一種主要形式。本文針對鋼結構裝配式施工技術在高層建筑中的應用進行探究。

1高層建筑鋼結構裝配式施工技術的優勢

使用軟件AUTOCAD和TEKLA及BIM技術能夠準確的模擬出現場施工的情況，將加工期間出現的錯誤降低的同時進一步提高鋼構件加工的質量，在將加工時間大大節省的同時創造更多的經濟效益給加工企業。準確的BIM技術現場構型模擬技術可將現場施工的錯誤規定，從而將現場對接安裝修改的工程量間接減少，使施工效率大大提高并將整體的建筑工期縮短。比較簡便的施工梁與柱的加工過程將傳統裝配式鋼筋混凝土結構與木結構加工的繁瑣程序大大縮減，這種簡便的加工方法將加工期間所需的時間大大節省并有效降低了諸多麻煩。一鉤多吊的方法可在結束吊裝主梁后將吊裝次梁的工作速度加快，工作時間能夠極大節省，從而使建筑工程的整體工作量得到有效控制。

2裝配式鋼結構建筑體系發展

2.1裝配式鋼管混凝土框架結構模式。該結構體系的基礎為鋼管混凝土框架，對如核心筒、鋼支撐混凝土剪力墻等傳統抗側力構件進行設置，圍護結構為輕型建筑內外墻并使用部分裝配化樓板，其他配套不減相配合構成鋼結構住宅形式。由于鋼管混凝土結構的。耐火、防火、抗震性能優良且承載能力好等諸多特點對高層建筑適用[1]。且與鋼柱相比較能夠將鋼材更多的節約并將造價減少，相較于傳統鋼筋混凝土建筑擁有更短的工期和較快的建造速度。壓型鋼板組合板、混凝土疊合板等樓板形式是該體系經常使用的，樓板形式將部分裝配化的支模工作量免去，但由于現澆層中需要敷設管線設備，與裝配式建筑所提倡的設備管線和主體結構相分離的方式不相符。2.2結構模塊化新型建筑體系。該體系可分成模塊化結構模式和可建模式，其中模塊化建筑的部品化率能夠大于90%且擁有較高的裝配率[2]。該模式有較高的材料利用率及較快的建造速度，進行現場安裝時墻體門窗位置容易改變且不會有垃圾產生、噪音小等特點，但依然會出現隔音不好其裸露斜撐和立柱等問題。模塊化模式是根據功能區域劃分傳統建筑房間，工廠將模塊的樓板、墻體、立柱、裝修等提前預制好，之后運輸箱形模塊到現場吊裝，該模式有高的裝配化程度且工期短，建筑自重輕。目前國內對模塊化模式的應用不多，因其自身特點，建筑外戶型、立面可能會受到限制，仍需完善構件吊裝和運輸，成本也是是該模式發展受到制約的原因。2.3鋼管混凝土組合異形柱框架支撐體系。組合異形柱由單只矩形鋼管混凝土柱豎向相互連接，并在一定間隔對橫向加勁肋板焊接形成。借助連接板各單只柱可以有效的協同工作從而使格構式空間結構形式形成，使異形柱的抗側力能力進一步提高。能夠靈活布置且截面較小的異形柱鋼管可在建筑墻體內部隱藏，方便房間布置。2.4整體式空間鋼網格盒式結構體系。該結構體系主要使用鋼框架-核心筒結構在高層建筑中，住宅建筑的樓板體系配合使用裝配整體式鋼空腹夾層板網絡結構，施工現場住宅建筑的分戶墻和承重外墻由脫硫石膏或磷石膏澆筑在裝配整體式鋼網絡式框架中構成，豎向與橫向鋼網格墻架與樓蓋的網格尺寸不大且擁有板的受力特點，連接兩者便使三維受力的核式結構形成。

3高層建筑鋼結構裝配式施工技術

3.1加工制作高層建筑鋼結構構件。加工制作高層建筑鋼結構構建期間會用到TEKLA、AUTOCAD等多種三維模擬軟件和BIM技術。其中BIM技術是指借助建立起來的三維物理模型串聯起一切的建筑信息，將建筑的生產方式進行有效改變并合理管理[3]。尤其應當注意該技術因其虛擬建筑構型和資源設計層面的優勢很大，在復雜程度較大建筑環境中應用能夠準確的把控整體建筑，同時可利用建立起的三維物理模型從空間和時間順序對建筑構件模擬。準確的建立三維物理模型能夠講很多方便提供給施工，將施工期間出現的各種差錯減少的同時將施工效率有效提高。建造動態模擬三維建筑構型往往應用AUTOCAD和TEKLA等三維模擬軟件。借助AUTOCAD軟件可將建筑使用材料的詳細圖轉換出來，而TEKLA軟件可對建筑材料排版從而加工工藝。除了準確把控整體建筑外還可細分成兩方面：一是制作加工柱，為了防止梁先到而柱子沒到的情況在施工期間出現，應當先制作加工柱。工廠應當有定位、矯正、加工平臺等硬件設施，從而及時的糾正存在缺陷的柱并使異形變截面鋼立柱的加工質量得以保證，同時保證柱子彎曲變形不會影響施工并將施工原料大大節省。加大鋼梁組裝期間穩定性的定位頑板、剛性平臺、平臺基礎與負責平面數控鉆床制孔的相匹配模板是構成梁的加工制作平臺的四方面，使界面不同的梁的加工制作得以確保。3.2安裝鋼立柱。制作梁、柱和建筑整體模型結束后便可安裝施工現場的鋼立柱，柱安裝的三維模擬與碰撞檢查依據以BIM技術模擬的現場施工順序為準，從而獲取最理想的鋼立柱安裝尺寸與位置。注意安裝建筑節點位置期間對于臨時安裝鋼立柱應當使用縱橫梁平面試拼法[4]，從而保證差錯不會在安裝期間出現。3.3安裝梁。梁與柱在建筑中都會起到承重作用，當自然災害如地震發生時建筑整體是否能夠在災害中保存下來取決于這兩者自身安裝及質量的優良程度。在施工現場安裝量前應對已經出廠的梁的質量及型號與施工要求是否相符合仔細檢查[5]，完成檢查后注意將安全扶手繩和扶手套上。完成前期準備工作后現場安裝梁，為了防止錯位、移位的情況在吊裝主梁過程中出現應在扎綁吊裝主梁兩側后再按照次序逐根吊裝其余的梁。注意吊裝次梁期間為了將施工速度加快并將施工時間大大節省應使用就近一鉤多吊技術，該技術還可使用于單次起吊重量≥5t的次梁。

4結語

綜上所述，高層建筑鋼結構裝配式施工技術擁有能耗低、高效、污染少等諸多優點，因此在當前的國內建筑企業發展中得到了高度重視。發展裝配式鋼結構高層建筑需要對建筑整體進行綜合考慮，對裝配式建筑和結構的差異把握好，建筑應是裝配式發展的落腳點。也就是對傳統鋼結構建筑領域過度強調結構重要性進行改變，對其內裝、外圍護及設備管線系統的裝配化重點發展，從而使居住者的居住體驗及鋼結構建筑的裝配率大大提高。

參考文獻

[1]王斌.談高層建筑裝配式鋼結構關鍵施工技術[J].居舍，2018（23）：73+255.

[2]徐銳.新型裝配式高層鋼結構住宅體系抗震性與經濟性研究[D].西安建筑科技大學，2018.

[3]李荷英.談高層建筑裝配式鋼結構關鍵施工技術[J].山西建筑，2018，44（15）：86-87.

[4]晏金洲.100m裝配式高層鋼結構住宅關鍵施工技術[J].施工技術，2017，46（12）：102-106.

[5]肖時杰.裝配式斜支撐節點鋼框架順風向舒適度研究[D].湖南大學，2014.

作者:林偉 席永慧 單位:1.同濟大學土木工程學院 2.寧波建工工程集團有限公司