装配式建筑施工实践Construction Practice on Prefabricated Buildings 文/河南城源建设工程有限公司 陈玉振 张亚伟 结合工程实践，介绍单层钢结构住宅的装配式施工工艺，通过施工难点分析，建立三维实体模型，顺利完成产品构件加工、安装等，并结合施工后存在的问题进行分析，以期为相关工程提供参考。 0 引言装配式建筑在顶层设计的政策引导下已经驶入发展的“快车道”，传统的建筑施工模式正在被逐渐淘汰，装配式建筑的应用是潮流所向，大势所趋。在行业变革的激流中，应顺应产业发展趋势，对装配式建筑进行多方面、多渠道的技术准备和研究探索，并结合工程实践总结装配式建筑施工经验。 1 项目概况某项目位于河南省许昌市，建筑样式为中式四合院，建筑面积553m2，占地面积1100m2，单层钢结构，“人”字形双坡斜屋面，建筑高度7.25m（见图1）。屋面和内隔墙均采用成品ALC板，外墙采用自保温加气混凝土砌块，门窗为60系列双玻断桥铝。屋脊、檐线、装饰柱等所有造型零星构件，金属屋面瓦、屋面板、内墙板和钢结构等均为工厂化生产加工成型，现场拼装组合，基本实现施工装配化。  图1 项目效果 2 施工难点该项目屋面造型复杂且受限于H型钢的截面特征，人字形双坡斜屋面错综复杂，屋脊高度4.80～7.25m，屋面坡角不等。主要技术难点如下。 1）屋面金属瓦安装坡度质量要求高，等高屋面（含不同高度）坡面相交处节点处理复杂（见图2a ，2b）。 2）钢梁和钢柱三维交接处节点处理困难；为满足屋面结构构造设计要求，需进行非标钢梁加工（见图2c，2d）。 3）同一双坡屋面不同高度、不同部位钢梁上翼板的朝向倾角精度控制难度大。 4）钢结构构件的加工质量，特别是钢梁钢柱的成品尺寸（长度、截面尺寸）难以保证精度。 5）檐口和屋脊造型复杂，需完成多样性构件的预制及安装。  图2 钢结构安装节点及构件示意 3 创建三维模型为解决项目技术难点，实现加工厂制作的精度要求，并减少构件的尺寸偏差，在项目施工图设计和钢结构详图深化设计时采用BIM技术，对复杂的构件关系进行建筑模型试验。解决钢结构技术难题是整个项目实现高质量制作安装的关键，通过采用Tekla Structures软件进行实体建模，并实现在模型中的预拼装。 通过Tekla Structures软件建立三维实体模型，从模型中自动生成钢结构详图及各种报表，可在模型中检查各构件间的关系及碰撞校核结果，同时也可查询构件的截面尺寸、材质、重量、节点类型、安装进度管理等信息（见图3）。同时该软件建立的模型可方便地转换为其他软件格式，如DWG、DXF等，便于其他用户读取。  图3 Tekla Structures软件建立三维实体模型 通过模型的建立，结合建筑的功能需要，进行修改优化，实现梁-梁节点及梁-柱节点等复杂构件的预装配（见图4），优化了设计，解决了碰撞、漏缺，避免了复杂节点放样错误，实现下料加工的精确预控，从源头上减少构件的出错率，提高了现场安装的效率和质量。  图4 节点预拼装模型 4 实际施工效果经现场安装情况的实际检验，图纸正确率达100%，构件加工正确率98%，现场安装工作较为顺利，656颗螺栓95%可不经调整顺利安装。传统施工模式下的现场切割、焊接、烧断改造和再加工等现象得到根本改变。钢结构屋面整体效果非常好，确保了主体施工目标的顺利完成（见图5）。  图5 施工实景 5 存在的不足1）对ALC板安装工艺掌控不够，技术准备不够充分。双坡屋面ALC板在檐口处的安装有技术遗漏。第1块板材悬挑尺寸和与钢结构衔接固定的技术处理与设计出现盲区。经方案比选和深化设计，屋檐处悬挑板的安装需角钢固定，且增加ALC板与结构的双重固定。由于设计没有考虑，施工处理没有相应作法，虽然后期根据设计要求在现场进行了固定角钢的技术处理，但对建筑外立面的观感效果影响较大（见图6）。 2）装配式施工未实现钢结构与ALC板的衔接安装节点处理。在Tekla Structures建模时，未考虑钢结构梁柱节点和ALC板安装误差，导致现场钢结构安装完成后，钢柱柱头和焊缝略高于斜屋面，不能实现ALC板子母槽的拼接式安装，且严重影响屋面平整度。屋面板安装前不得不重新对该部位进行修整，以满足工序要求。  图6 屋檐处悬挑板加固措施 3）在Tekla Structures建模时，应系统考虑相关构件的整体装配。在实现钢结构无缝拼接后，未把ALC板的安装反映在模型中，致使屋脊和坡面交汇处等板材安装时需要大量现场放样切割，不仅浪费较大、影响加工质量，而且难以保证切板精度及施工进度，同时影响观感。板材安装也需要反映到模型中实现预拼装，在模型中自动对板材编号和出图，在加工厂按照图纸完成板材加工，形成钢结构和板材在工厂的完全预制，以提高现场的施工精度及效率。 4）小型构件的质量达不到装配式的要求。由于屋脊檐线等混凝土造型构件的工厂化生产，鉴于其复杂性的模具要求和生产工艺的缺陷，加上预制混凝土构件重量较大，致使构件使用率降低，损耗率增加，给整体工程造价控制带来难度。 参考文献： [1] 卢俊凡，王佳，李玮蒙，等.装配式钢结构住宅体系的发展与应用[J].城市住宅，2014（8）：26-29. [2] 修龙.装配式建筑的再认识[J].城市住宅，2016（5）：10-13. 陈玉振，河南城源建设工程有限公司总工程师，高级工程师 张亚伟，河南城源建设工程有限公司总经理，工程师 |
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