魏运信
东风设计研究院有限公司 湖北省武汉市 430056
摘要：随着我国建筑行业的快速发展，快捷性和装配式的全新概念，越来越成为当下社会发展建设领域方面的热门词汇，尤其是在工程施工当中，装配式的建筑形式，更是为建筑工程的发展，带来了无可替代的重要意义。按照当前市场当中，建筑材料在成本上的对比，钢材无疑是工程施工中，性价比相对较高的建筑原料，而随着热门词汇，装配式建筑工程的提出，钢材又在市场当中，找到了全新的竞争优势。特殊的分子结构，让钢材在硬度上远超其他同价格的材料，其次在施工过程当中，钢结构的稳定性较强。在进行组合式的安装工程中，钢结构能够提供及时的支撑作用，降低施工过程中的装配难度，施工人员在施工过程当中，其容错率也能够在一定程度上，得到不同程度上的提升。
关键词：钢结构；施工技术；装配式建筑建筑
引言
钢结构具有轻质高强、工业化、装配化、绿色环保的特点，使钢结构在建筑和桥梁领域具有更为广阔的应用前景。（1）钢结构建筑自身重量较轻，强度高。在装配式建筑施工中应用钢结构，对下部结构不会产生较大压力，可确保施工质量，降低建筑地基建设成本。在相同跨度及载荷状况下，钢结构重量与混凝土结构重量之比为1∶3。（2）施工周期短。与混凝土结构相比，钢结构的施工时间大幅度缩短。首先，工厂化制作，工业化生产可显著提高生产效率；其次，构件加工精度和质量有保障；最后，钢结构施工便捷，现场均为干作业。（3）环保节能。钢结构施工在装配式建筑中应用时，将绿色环保理念凸显，传统混凝土建筑施工中，粉尘、噪声十分常见且较为严重，给周围居民生活造成影响，对环境污染较为严重。
1装配式建筑特征分析
装配式建筑是指现场用预制零件组装而成的建筑物。具体而言，建筑的每个组件都根据建筑项目设计在工厂中预制，然后，运输到施工现场进行组装。与传统的施工方法相比，预制结构具有很大的优势。首先，由于构成建筑物结构的几乎所有组件都是在预制工厂中组装的，因此，建筑物受气候等环境因素的影响较小，这有助于控制建筑质量以及施工进度和管理，并确保满足建筑计划。其次，装配式建筑物采用标准化的设计和信息管理，具有更高的组成标准、更高的生产效率和更高的综合成本效益，从而促进了现代建筑物的高标准和标准化设计。而且，在施工过程中几乎没有环境污染。装配式建筑需要更多的现场组装操作和更少的现场铸造操作，从而实现建筑和装饰的集成。因此，在施工过程中，不会有太多的建筑废料，并且会降低建筑设备的噪音水平。因此，它是一种满足绿色建筑、节能和环保要求的施工方法。高建设效率有助于成本控制和建设项目管理。尽管装配式建筑的施工方法具有突出的优势，但在实践中，对施工技术提出了更高的要求，必须严格按照相关的设计要求和规范进行施工，保证项目的施工质量。近年来，装配式建筑由于其独特的优势而受到越来越多的关注，并已成为最新的建造方法之一。装配式建筑的特征包括以下几点：第一，装配式建筑存在各种建筑解决方案，满足当今大众审美需求的多样化；第二，装配式建筑可以一定程度上保持恒温，集中供暖一方面可以减少能源消耗，另一方面，可以减少环境污染。第三，与传统的施工方法相比，装配式建筑会更容易对建筑物的形状、颜色、功能优化；第四，传统的建筑生产方法施工时间长，而装配式建筑弥补了这一缺点，施工时间大大缩短；第五，预制房屋的建造主要分为主要构件建造、主体建造和装配建造。装配式建筑的质量主要取决于楼板结构和施工过程，因此，可以定义一个相对简化的施工过程，与传统的施工方法相比，施工质量控制具有简化的优点。
2钢结构及其特点
钢结构是将钢材作为建筑材料的结构形式，主要构件涵盖了由型钢、钢板所制成的钢柱、钢梁等。不同构件之间通常利用焊缝、螺栓等施工进行连接。钢结构是当前常见的建筑结构类型之一。钢材作为一种燃点较高的建筑材料，其抗震、抗弯性能良好，在建筑工程应用中不仅能够有效强化建筑物的荷载能力，还能够满足建筑工程设计中的造型需要。弥补了混凝土等建筑材料无法弯曲、拉伸的缺陷。钢结构是由不同型材构成，施工工艺难度不大，构件运输至施工现场拼装，施工周期短，且后期拆卸、加固也较为便捷。钢材料的强度与韧性都较为理想，尤其适用于跨度较大的构件中，通常情况不会由于超载导致突然断裂，且韧性较好，能够容纳不同程度的动力荷载。且钢材优越的吸能性与延展性使得其抗震性能十分良好。相对来说，钢材的耐腐蚀性能较差，应用在建筑工程中需要注意防腐防护，特别是暴露在大气环境中的结构需要高度重视。钢结构建筑材料的特点与性能使得其后期维护费用高于钢筋混凝土结构，但近几年出现了新型钢材具有较高的抗腐蚀性能，已经逐渐普及。
3装配式建筑工程在管理上的不足
随着城市建设速率的加快，传统的建筑方式，已经无法满足于一些基础的工程建设，尤其是在一些道路桥梁工程建设中，传统的工程施工，需要从原料的选用开始，到对于设计方案的开展，中间经过一些繁杂的步骤。建筑方案的设计，可以在设计师必要的总体构思下，由大数据库自动形成，施工过程当中的注意事项，以及在每个流程当中，对于材料配比情况，和施工方案的选择。尽管在理念上，这种全新的建筑施工形式可行，但是在实际的应用过程当中，一定程度上造成了建筑工程，施工上的合格率降低，尤其是对于一些公共设施的建设中，造成道路塌陷、垂直度不合格等现象原来越多。而根据调查结果显示，造成这种情况的主要原因，是由于装配式工程在施工过程中，缺乏应有的监管措施，管理上具有一定的漏洞和缺陷，因此造成了这种新兴的领域，在发展的道路上，出现了一定的问题和不足。
4钢结构应用于建筑工程中存在的问题
4.1钢结构施工技术存在的问题
首先对于钢材的应用来说，作为一种人类生产的合成类金属相对于一般的自然金属而言在相等环境下耐腐蚀性高，对于投资者而言造价低是引起施工方青睐的主要原因。因此随着时代的发展，以钢材为原料铸造的钢结构，在进行建筑的设计建造过程当中，起到了不可替代的重要作用，同时也在实际的应用过程中，逐渐出现了一些不当的地方和部分的技术性障碍。是对于钢结构的制造技术，依赖于以往的炼钢经验，炼钢所需要提供的环境需要相对稳定的适度条件。在炼钢和钢材组接的过程当中，需要按照钢材的性质，和用户对于钢零件的精度要求，进行针对性地测量和优化。就是需要确保，钢结构在建筑施工中，要尽可能地降低结构的移动频率，实现一步到位的技术设定。另外对于装配式的结构来说，零件大多是由多家钢材厂加工而来，因此在技术标准上肯定存在一定的偏差，因此从建筑施工质量来看，钢结构在进行加工承包的时候，需要在细节上进行统一的标准规划。
4.2钢结构应用方案中存在的管理问题
从以往装配式的建筑方案来看，钢结构应用于装配式施工，主要是由于体积小重量轻的原因，因此对于钢结构使用方案的设计，应该充分发挥材料结构的优势。调整对于钢结构的管理措施，来提升钢结构的实际方案，在实际施工当中的可行性。举例来说，在建筑施工的施工过程当中，首先需要确保施工人员的安全性，钢结构材料在装配式工程当中，体积大且施工安全性低，因此在这个过程当中，需要对于一线工人做好安保措施，以保证施工方案的正常运行。尽管施工环境相对稳定，且不容易造成氧化，但是从施工的严谨性上，也应当设置维护方案，及时的对于装配结构，按照受力能力和结构质量两方面，进行评估和必要的保养，以此来保证钢结构在进行组装时，满足既定的设计理念。除此以外，根据以往出现建筑质量不合格的情况，大多是由于钢结构在安装管理上，缺乏必要的监管措施，以及有效直接的测定方案。
5建筑钢结构施工关键技术
5.1施工图纸审查阶段
施工图纸为钢结构施工的指导文件，高质量施工图纸为施工质量核心保障。施工前加强图纸审核可避免后期图纸出现变更，影响施工进度，可使施工工艺、要求与规定吻合。在图纸审核过程中，一旦发现不当部位，须立即与相关设计人员进行沟通，并进行妥善解决，进而保障施工质量。加强设计图纸审核可为施工提供完整的数据参数，确保项目设计完整性，为后期检验施工环节提供便捷，针对隐蔽工程需加强审核力度，保证项目顺利开展。
5.2施工测量技术
钢结构的施工技术、测量精度、准确性要求较高。首先，在施工之前，为确保测量数据准确性，施工单位需拥有完整的测量系统以及科学、合理的施工方式，保障测量结果的精准性。其次，测量前需校准测量仪器，严格根据相关标准操作，避免校准不当造成测量结果存在误差，增加施工质量风险。最后，选取测量方法，立足于项目实际状况，对测量环节加以重视，测量是施工初始点，决定工程能否顺利开展。
5.3吊装施工
钢柱实际吊装前，需明确钢柱位置及轴线标高，且应反复检查，主要内容包含尺寸、连接板方位等，确保各项数据与设计要求吻合，确定钢柱两端安装中心线及标高线，钢柱吊装应严格遵循安装顺序，形成稳定框架，在安装过程中应循序渐进操作。首先，安装完成吊装各类辅助工作用具，譬如吊索用具、爬梯等。吊装实施阶段，安装整体框架，之后实施楼板安装，并遵循由四周扩展，安装主梁为首，其次为次梁。第一节钢柱安装中，需给予地脚螺栓架设保护套，避免地脚螺栓丝牙受损。在第一空间单元核心受力钢柱安装完毕后，实施主横梁及次横梁，将其安插于钢梁两端的螺孔内部，使用临时螺栓予以紧固。钢梁安装时，针对钢梁与钢柱连接整体垂直度以及明确轴线位置，利用限位钢板进行固定，位置通过多次审核校对完成。其次，主梁安装前，将扶手杆及绳索安设于主梁上，吊装就位后及时牢固，根据钢梁实际跨度确定具体吊点位置，一般开孔位置在钢梁翼缘部位并作为吊点。针对小梁进行吊装时，通过多头绳索实现多根吊装或在地面组装，再实施吊装，以减少在高空作业的频次及时间，降低高层施工危险性。最后，钢梁起吊就位后，测定安装中预先留有的焊缝收缩量，通过经纬仪测量倾斜及垂直状况，将构件调整至准确安装部位，使用螺栓紧固，主梁吊装完成后，使用高强螺栓实施紧固，应注意施工中使用的高强度螺栓规格及性能，均应满足设计要求，螺栓根据规格及型号存储，施工中使用螺栓连接副紧固力平均值，在工厂内进行检测。
5.4焊接钢结构
建筑结构中选取钢材厚度较厚，在设计中使用大量斜柱，此类设计增加了焊接工作量，需实施大量斜焊作业，增加了施工安全风险，且难以确保施工质量。因此，为解决上述问题，焊接中使用二氧化碳气体保护半自动化焊接，根据项目实际情况进行斜焊，确保焊接质量，且提升焊接速率。确定焊接技术后，需抽调专业人员组成焊接工艺评定小组，将焊接参数进行编制。在焊接过程中，焊接节点繁多，加之钢结构安全性较低、结构高，给钢结构焊接工作提出新的挑战，为提升焊接技术质量，明确焊接顺序，根据钢材类别选取合适的焊接技术。
6装配式建筑工程钢结构施工技术管理措施
6.1从钢结构的生产应用两方面提高组合的契合度
对于目前钢结构技术的现状来看，钢结构从生产到应用，已经明显形成了，系统化的流水线体系，在钢材料的加工上，也具备了一定程度上的工艺水平，实现了更加高效的原料加工体系。因此结合目前的施工现状，发现由于契合度不足，造成钢结构实际应用中的问题。而解决这种问题，最直接有效的方法，就是统一生产标准，在技术允许的前提下，尽可能实现制作工艺等级的划分，在固定的生产工艺标准下，用户按照既定的设计方案，进行钢材制造标准的选择。除了部分特殊设计的建筑要求外，大多数的钢结构加工，都能够满足规定的设计方案，因此对于绝大多数的工程来说，仅仅需要简单的工程设计，能够在流水线式的零件生产下，极大程度上提高了生产效率。而零件装配的过程当中，契合度也能够获得必要的提升。就目前来看，相比于传统钢结构零件的应用，能够进一步扩大装配式施工的效率优势，提升在装配过程中，原先的契合水平，避免劣质材料的应用，造成整体建筑质量的影响。
6.2装配式建筑方案的优化来提升工程施工效率
对于建筑工程来说，建筑方案的选择直接代表了项目的施工水平，而在以往的装配式工程中，由于建筑方案存在的不足和环境造成的影响，常常导致建筑施工过程中，遇到一些突发性的事故。随着现代化技术的开发，建筑方案能够参照建筑数据库中的记录，提高设计方案的设计效率，更重要的是在经验的辅助下，能够降低施工中，可能会遇到的问题与误区。作为建筑工程的施工方案，一切需要以员工的安全性为前提，尽可能地采用相对严格的安全保障措施，尤其是随着高速率时代的到来，机械化的施工流程，逐渐成了为当下的热门话题。因此在实际的施工过程当中，对于机器的操作，以及混凝土打造等工作的规范性，是整体设计方案的前提条件。作为以建造为目的的施工任务，提升施工质量和效率，是进行工程方案设计的主要任务，其中包含对于钢材零件的选择，对于安装方法的规定，以及施工方法的灵活性，在对于线路的规划，和细节性的设计要求上。需要结合科学的设计理念，在相近的工程设计模板的参照下，能够在一定程度上，降低设计难度，并且尽可能的提升设计的效率，在设计方案的严谨性和全面性上，也有着绝对的优势。
6.3提升吊装施工技术管理
在钢结构吊装施工时，要对其进行清洁，除去表面存在的一些污物。还要严格地对标高和钢梁轴线进行校正，加强对钢梁吊装的精准程度。钢梁以及连接板贴合方向也要严格检查，为了让钢梁可以更好地安装，首先就要根据合理的顺序去对框架垂直度进行适当的调整。在吊装的时候，要注意对钢梁上下和水平方向严格控制，并仔细地包装螺栓，防止在安装的时候出现过大的偏差。在起吊钢结构的时候，有关人员要对进行吊装的吊索和吊钩进行检查，有效地对基准线也要进行瞄准，而且安装时有效地对临时性的螺栓进行有效的加固，用最大的保障措施减少安全隐患的发生。但是关于钢结构的承重方面，也要合理地应用承重柱进行相应的校准，对钢结构安装的位置，应合理地应用经纬仪进行现场校准，确保钢结构承重柱的中线不超过三厘米的距离。
结束语
总体而言，装配式建筑在中国建筑业中的地位日益突出，其生产和建筑质量在很大程度上与建筑企业的经济效益有关。因此，如果想充分利用装配式建筑的好处，则必须确保其建造质量符合标准。相关人员必须能够正确理解装配式建筑的重要性，能够正确理解建造过程中装配式建筑的特性，了解一般的质量问题及其在施工中的原因，并能够解决目标问题。
参考文献
[1]季国林.装配式建筑生产施工质量问题与改进研究[J].建筑与装饰，2018(2)：75.
[2]矫艳军.装配式建筑生产施工质量问题及改进策略[J].城市建筑，2017(5)：222.
[3]莫婵.装配式建筑施工过程中质量问题研究[J].建材与装饰，2018(27)：9-10.
[4]焦吉城，童兰．装配式建筑工程造价预算与成本控制问题研究[J]．全国性建材科技核心期刊———陶瓷，2020（10）：126-127．