快速装配式钢结构在房屋结构施工中的应用

快速装配式钢结构在房屋结构施工中的应用

王瑀

德宏州建筑设计院有限责任公司 云南德宏   678400 

摘要：近几年来房屋建筑的需求量不断增加，其中不乏工期紧凑或是短期使用的房屋建筑，为了在不影响房屋结构性能的前提下快速完工交付使用，越来越多的施工单位会采用快速装配式钢结构进行房屋结构施工，但是目前我国的快速装配式钢结构施工技术尚不完善，基于此，本文主要对快速装配式钢结构在房屋结构施工中应用的优缺点进行了深入分析，结合现阶段应用快速装配式钢结构所存在的问题，提出了有效的应用策略，以期为相关单位提供借鉴价值。

关键词：快速装配式；钢结构；房屋结构

引言：城市居民对房屋建筑的质量要求越来越高，这对建筑行业来说是巨大的挑战，但在另一个层面上来说也是一次机遇，更是房屋建筑结构施工技术的一次巨大提升，将其应用到房屋结构施工中能够有效地缩短房屋建筑施工周期，既不影响房屋建筑的结构质量安全，又能大幅度提高房屋建筑的施工效率。社会经济的高速发展也推动了快速装配式钢结构的进步，研究快速装配式钢结构在房屋结构施工中的应用能够帮助发挥其最大的价值。

一、快速装配式钢结构的优缺点分析

1.快速装配式钢结构的优点分析

（1）安全性和抗震性较高

房屋结构是否具有较强的使用性能与施工材料有密不可分的联系，所以挑选出质量优秀、价格适中并且符合施工要求的房屋施工建材非常重要，这也是建筑行业一直不断在研发创新新型建筑材料的重要原因之一。目前我国大多数房屋建筑都采用混凝土材料作为房屋结构的施工材料，但是混凝土材料在施工过程中很容易因为环境因素或是施工人员操作不当出现开裂的情况，混凝土开裂就会影响房屋结构的牢固性，存在着一定的安全隐患。随着我国建筑行业的快速发展，施工技术随之不断提升，快速装配式钢结构被我国引入出来并广泛应用到房屋施工中，相较于传统的混凝土结构，装配式钢结构具备更好的减震性和抗压能力，对于恶劣的天气具备较好的抵御性。尤其是自然灾害发生频率较高的地区，在房屋施工过程中合理的使用快速装配式钢结构可以有效地提升房屋的安全系数，降低自然灾害带来的风险。

（2）施工周期短，绿色环保性能较好

相较于混凝土结构，快速装配钢结构的施工周期更短。钢结构不需要像混凝土那样需要一定的凝固时间，都是事先通知加工厂预先制作好构件，在工厂完成焊接等工艺，然后直接将钢结构的组成构件送到施工现场，施工人员在收到构件后可以直接通过螺栓或者铆钉进行组装，既方便又节省时间，大大提升了房屋施工的效率。并且快速装配钢结构的自重比混凝土结构轻，在实际施工中，钢结构的民用建筑的重量仅相当于混凝土结构民用建筑重量的70%，所以可以大大地减少基础造价，节约更多的成本。并且钢结构的施工速度更快，相较于混凝土结构住宅的施工时间至少缩短了将近三分之一，一栋将近1000平方米的厂房只需要五个施工人员施工三周左右就可完成，施工期与传统施工相比缩短了40%左右。除此之外，钢结构施工技术大大减少了砂、石、灰的使用量，所以施工时不会造成大量的灰尘，降低了对于施工现场周围环境和空气的污染，同时施工人员也会大大减少灰尘的吸入量，大大的降低了施工人员出现尘肺的概率。而且快速装配式钢结构所使用的施工材料以绿色环保材料为主，符合绿色施工的标准，其次钢结构各部材之前都使用铆钉进行连接，不需要粘合剂等化学产品，没有化学物质带来的危害。拆除房屋建筑后还可以对钢结构的构件进行回收利用或是被直接降解，从而也降低了房屋建筑施工中所造成的污染。

                                 图一  装配式结构施工现场

2.快速装配式钢结构的缺点分析

（1）防火性能较差

虽然快速装配式钢结构在应用过程中具有其他方式所没有的优势，但是它也存在着一些很明显的缺陷，防火性能较差就是其中之一。钢结构虽然本身不会起火，但是其受到温度的影响非常大，一旦房屋建筑出现大型火灾，如果火的温度超过钢材的可承受临界点，钢结构在接触到火灾的高温后会发生严重的变形，使局部遭到破坏，进而整栋建筑都可能会因为钢结构的支撑力度不足而导致坍塌，造成严重的经济损失或者人员的伤亡。所以应用快速装配式钢结构的房屋建筑必须要采取有效的防火措施，以此弥补钢结构在防火性能上的欠缺，降低火灾的高温对于钢结构的损害程度，为灭火救援争取更长的时间，降低火灾带来经济损失和人员伤亡。。

（2）抗腐蚀性较差

快速装配式钢结构除了耐火性差，其耐腐蚀性也比较差。在湿度较大并且具有较强腐蚀性的高温环境中，此时钢结构的钢铁材料就会与空气或者水充分接触，从而产生铁锈，对钢结构的表层造成不可再生和具有腐蚀性的损害作用。尤其是在我国南方，有些地区的空气常年处于潮湿状态，且气温居高不下，钢材更容易被腐蚀并且出现生锈的情况，如果钢材被腐蚀就会导致钢结构的强度日益降低，最终导致房屋出现坍塌，危害人身安全。因此在应用快速装配式钢结构时，一定要做好对于钢结构的防腐工作，可以采用新型耐腐钢材或者在钢材上附加抗氧化金属等防腐方法，避免钢材被腐蚀，确保钢结构房屋的牢固性。

二、快速装配式钢结构在房屋结构施工中存在的问题

1.复杂性问题

快速装配式钢结构需要统一对钢结构、围护系统、设备和管线进行整合，钢结构住宅的技术具有一定的复杂性，施工过程中所需要用到的技术种类非常多，相关施工人员必须具备高超的施工水平，并且能够正确预判施工过程中可能出现的问题，能够及时应对施工过程中的突发状况。并且钢结构住宅在我国应用的时间还比较短，仍然处于起步阶段，大部分的施工技术还不够成熟，使得钢结构施工起来较为复杂，其次钢结构必须严格按照图纸进行，由于钢结构的特殊构造，一旦建成后期想要进行修改非常困难，如果整改不当非常容易影响到整体的稳定性。同时钢结构房屋是工业化与建筑业的结合，工业化的技术和经验建立在高效的信息共享上，所以钢结构房屋和传统的建筑业产品不同，对信息管理提出了更高的要求。钢结构的房屋的构件预制作、零件的配送、构件的现场组装都需要紧密的合作，通过各方的沟通协调才能确保钢结构房屋的顺利施工，这些都需要复杂且高效的信息管理。

2.严重性问题

目前我国在房屋结构施工中所采用的快速装配式钢结构技术尚不成熟，在施工过程中仍然会产生许多问题，一旦快速装配式钢结构的施工出现问题，就会造成安全事故或是经济损失，这种问题的后果极为严重且不可逆。由于快速装配式钢结构的抗腐蚀性能和防火性能极差，这就会对房屋施工产生两方面的不良影响，一方面抗腐蚀性能差就很容易导致施工过程中出现重大安全事故，对施工单位的经济收益造成严重影响，另一方面防火性能差就会对房屋建筑的质量安全造成影响，很容易对房屋使用者产生安全威胁，造成很严重的不良影响。除此之外，随着施工不断地进行，快速装配式钢结构的性能就会受环境的影响而改变，例如遇到雨水生锈，而且由于房屋结构施工所需要的施工材料数目巨大，施工之前通常会采购大量的施工材料在施工现场内存放，如果材料没有妥善的存放和管理，就会很容易导致施工材料出现问题，造成不必要的经济损失。

三、快速装配式钢结构在房屋结构施工中的应用对策

1.引进先进的施工技术

房屋结构的施工技术和施工材料需要根据计划方案进行选择，现如今建筑企业常用的快速装配式钢结构施工技术和材料种类众多，有些施工单位为了节约成本进一步扩大经济收益，私自采用一些价格低但质量不过关的施工材料，并且对于施工人员的综合施工水平欠缺考察，导致施工过程中应用水平不高的施工技术，因此在施工过程中往往会由于施工材料不过关或技术不合格延误工期，甚至还会影响房屋建筑的质量安全，施工单位必须重视这些问题并尽快改正。除了要严格把控进入施工现场的材料和设备的质量是否合规之外，施工单位还要对施工人员的施工技术水平进行严格的监管，主要是做好吊装和焊接施工。吊装施工主要是对钢梁和钢柱进行吊装，无论是钢梁还是钢柱，在施工时都要做好安全措施，尤其是要避免钢柱脚部螺栓的摩擦和损坏。此外，在进行焊接施工时要严格监督施工人员按照操作规范进行，焊接的材料和顺序、焊缝的外观处理等都要符合相关标准，以确保焊接的施工质量。

2.加强施工的监管工作

快速装配式钢结构施工过程中的每个环节都可能会存在着一定的安全隐患，施工单位必须加强对于施工过程的监督才能有效地降低安全隐患，使快速装配式钢结构施工更加顺利地进行。在施工之前必须制定好施工现场的安全规章制度，在施工过程中，监督管理人员要严格要求施工人员按照规章制度进行有序施工，并且严禁施工人员在施工场地携带易燃易爆物品，发现有违规操作对于违规人员进行通报批评和罚款。监管人员对于施工人员的穿着也要严加管控，施工人员在施工现场必须穿戴安全服和安全帽，进行高空作业时必须督促施工人员将施工所需工具放好，穿配好安全设施后才可以进行施工，以免工具掉落砸伤其他人员。同时要加强对于施工现场的消防设备的检查力度，由于钢结构住宅的防火性比较差，如果发生火灾会造成严重的经济损失和人员伤亡。消防检查人员需要对每个施工通道进行定期的检查，确保建筑工程的施工的各个通道都设置有消防设备和水源，并且对于设备进行定期的检查和维修，及时更换掉老化的消防设备，一旦出现火灾时确保消防设备可以及时发挥作用。

四、结束语

 综上所述，现阶段我国许多城市都在房屋建筑结构施工中广泛应用快速装配式钢结构，快速装配式钢结构具有良好的环保性能和安全性能，与其他房屋结构施工技术相比施工周期较短，但是快速装配式钢结构的防火性能和抗腐蚀性能较差，因此快速装配式钢结构在具体施工过程中也面临着复杂性和严重性的问题，房屋建筑施工单位应当积极引进先进的施工技术，不断加强快速装配式钢结构施工的监管工作，尽可能地减少问题所带来的影响。

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