摘要：近日，由湖北省建筑業(yè)協(xié)會(huì )對中建科工完成的《鋼結構裝配式高層住宅設計與建造一體化技術(shù)》進(jìn)行了成果評價(jià)，對課題的完整性、創(chuàng )新性、先進(jìn)性等方面進(jìn)行了全面評估，一致認為該項科技成果整體達到國際先進(jìn)水平。
技術(shù)先驅 鋼鐵“樂(lè )高”搭建民生工程
文/杜朋軒
“飛沙走石、現場(chǎng)嘈雜”，這是傳統建筑行業(yè)展示在公眾面前的一貫印象。但是在中建科工奓山還建房項目上，卻看不到這樣的景象，與傳統項目不同的是，這里的民生還建房采用裝配式鋼結構建筑，用鋼鐵“樂(lè )高”搭建民生工程。
項目是中建科工在蔡甸打造社會(huì )民生工程示范項目，總建筑面積49.6萬(wàn)平方米，采用PPP+施工總承包方式運作，供當地3000余拆遷戶(hù)使用。目前，項目已被列為武漢市裝配式建筑試點(diǎn)示范工程、湖北省建筑節能示范工程、2018年中建股份科技創(chuàng )新示范工程，并先后獲得湖北省建筑工程安全文明施工現場(chǎng)，武漢市2019年“江城十大智慧工地”等各類(lèi)獎項。
裝配式住宅的“首次挑戰”
“作為中建科工首個(gè)裝配式鋼結構住宅項目，我們面臨的壓力和挑戰是前所未有的，必須要將這第一仗打得漂亮” 項目經(jīng)理周瑜說(shuō)。初到項目，走在野草遍地的路上，看著(zhù)琳琳散散的破舊老房，一想到當地居民的殷切期盼，讓他急如星火想要開(kāi)工，而當務(wù)之急是迅速組織隊伍完成“大本營(yíng)”的建造。僅僅在15天之后，項目部辦公樓就基本建成并初步滿(mǎn)足辦公需求。戰斗的號角毅然吹響，周瑜和他帶領(lǐng)的年輕團隊缺乏經(jīng)驗，但是這并沒(méi)有影響施工的進(jìn)度，他們擰成一股繩，用拼勁、干勁來(lái)迎接項目帶來(lái)的挑戰。
周瑜表示，從材料上說(shuō)過(guò)去混凝土建筑居多，從施工方式說(shuō)大多是現場(chǎng)澆灌建筑。而8#樓主體結構采用鋼框架體系，圍護采用ALC墻板及保溫裝飾一體板等材料，整體裝配率達76%，實(shí)現AA等級。項目建造全過(guò)程采用了BIM技術(shù)、智慧工地等先進(jìn)管理手段，利用技術(shù)優(yōu)勢為項目建設任務(wù)保駕護航。
技術(shù)創(chuàng )新當“開(kāi)山斧”
“在建設過(guò)程中，項目積極探索了許多創(chuàng )新點(diǎn)”，周瑜說(shuō)，將商用建筑鋼筋桁架樓承板引入住宅建筑,設計并采用可拆卸式鋼筋桁架樓承板，在鋼筋綁扎的復雜節點(diǎn)區域則采用了鋁制模板，避免了滿(mǎn)堂搭設支撐架，減少了附加鋼筋的綁扎量。鋁模定制化程度較高，托板和鋼梁在工廠(chǎng)預制，既保證定位準確，又能保證焊接質(zhì)量，無(wú)需進(jìn)行現場(chǎng)多余焊接，保證了施工質(zhì)量與施工效率。項目生產(chǎn)經(jīng)理郭濤說(shuō)，“裝配式建筑就像搭積木，用一個(gè)個(gè)部品構件組裝成一個(gè)房子，這是未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的大趨勢，到現場(chǎng)進(jìn)行組裝，它更環(huán)保，更快速，安全性更加好。”
ALC條板與樓板、鋼梁、鋼柱之間拼縫處，由于受材質(zhì)、溫度、粘接力、荷載應力等不同因素的影響，使得施工現場(chǎng)情況十分復雜，容易對高層鋼結構裝配式住宅造成開(kāi)裂風(fēng)險。“為解決問(wèn)題，我們唯有將項目當做‘實(shí)驗室’，日夜反復進(jìn)行試驗”項目總工朱德橋說(shuō)，“試驗模型按足尺比例進(jìn)行設計，按照實(shí)際使用狀況進(jìn)行試驗。”試驗使用液壓伺服加載系統施加水平低周反復荷載，試驗結果表明：采用管卡法節點(diǎn)時(shí)，荷載加載至12mm，板材角部與管卡連接部位開(kāi)始出現裂縫，此時(shí)層間位移角1/250。為了加上雙重保險，項目還通過(guò)有限元模擬與實(shí)驗結果對比，發(fā)現應力最大位置均在柔性連接處，也是試驗中板材最先破壞的位置，與實(shí)驗吻合度較高。
防水隔音“黑科技”
住宅項目關(guān)系民生，而住戶(hù)最為關(guān)心的就是住宅的居住舒適性，這其中包含房屋墻體的防水及保溫性能，周瑜說(shuō)：“鋼結構裝配式住宅作為公司推向市場(chǎng)的重要產(chǎn)品，防水保溫性能必須達標”。項目成員不僅親自到ALC條板制造廠(chǎng)家把控質(zhì)量，還與華中科技大學(xué)合作實(shí)驗，探討解決防水處理的最優(yōu)解。現有的防水技術(shù)需要特質(zhì)工藝，且適用范圍小、工序復雜。項目成員采取“圍追堵截”式的防水策略，在節點(diǎn)連接處內塞PE棒，外打硅酮耐候密封膠，窗洞四周陽(yáng)角整體折彎，一體板下方鋪設柔性防水材料，空腔內設計排水溝，板縫處設置排水管，管內設計吸水海綿，這樣用“堵水、導水、排水”的思路，大幅提升項目防水性能，保障住戶(hù)用房質(zhì)量及安全。
“經(jīng)過(guò)梁窩填充的反復試驗，住宅隔音性能同樣優(yōu)異”郭濤說(shuō)。我們對不同材料在工程樣板間的試驗結果進(jìn)行科學(xué)分析，綜合考慮梁窩填充的掛載力需求、隔聲性能、施工效率，最終選取以砌塊為主材料進(jìn)行鋼梁梁窩填充處理，既滿(mǎn)足吊掛承載力，又滿(mǎn)足保溫隔音需求。同時(shí)，通過(guò)內嵌復合隔音板結構盒，在墻上對電器開(kāi)關(guān)盒、插銷(xiāo)盒暗裝做隔聲處理，避免隔墻兩邊電器盒對裝及空隙通縫，通過(guò)采取“奧利奧”式的隔音處理辦法，提高了建筑品質(zhì)和居住舒適性。
科技專(zhuān)利成果豐碩
項目從開(kāi)工至今，形成了《鋼結構裝配式高層住宅全專(zhuān)業(yè)一體化設計技術(shù)》及《鋼結構裝配式高層住宅建筑性能保障與提升技術(shù)》，按照全專(zhuān)業(yè)一體化設計的理念，綜合考慮住宅平面布局、連接節點(diǎn)、設備管線(xiàn)布置與結構的關(guān)系，達到了設計標準化的要求。項目專(zhuān)利已受理或授權專(zhuān)利13項，其中國際專(zhuān)利2項，發(fā)明專(zhuān)利實(shí)質(zhì)審查階段4項，另有19項專(zhuān)利正在受理審查中。同時(shí)，利用對住宅功能進(jìn)行了系統性研究，改進(jìn)了鋼結構裝配式高層住宅墻板、樓板連接等細部構造做法，改善了住宅建筑防滲、抗裂、隔聲、保溫性能。
近日，由湖北省建筑業(yè)協(xié)會(huì )對中建科工完成的《鋼結構裝配式高層住宅設計與建造一體化技術(shù)》進(jìn)行了成果評價(jià)，對課題的完整性、創(chuàng )新性、先進(jìn)性等方面進(jìn)行了全面評估，一致認為該項科技成果整體達到國際先進(jìn)水平。（通訊員/杜朋軒）
