摘要：近日，由湖北省建筑業協會對中建科工完成的《鋼結構裝配式高層住宅設計與建造一體化技術》進行了成果評價，對課題的完整性、創新性、先進性等方面進行了全面評估，一致認為該項科技成果整體達到國際先進水平。
技術先驅 鋼鐵“樂高”搭建民生工程
文/杜朋軒
“飛沙走石、現場嘈雜”，這是傳統建筑行業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“樂高”搭建民生工程。
項目是中建科工在蔡甸打造社會民生工程示范項目，總建筑面積49.6萬平方米，采用PPP+施工總承包方式運作，供當地3000余拆遷戶使用。目前，項目已被列為武漢市裝配式建筑試點示范工程、湖北省建筑節能示范工程、2018年中建股份科技創新示范工程，并先后獲得湖北省建筑工程安全文明施工現場，武漢市2019年“江城十大智慧工地”等各類獎項。
裝配式住宅的“首次挑戰”
“作為中建科工首個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” 項目經理周瑜說。初到項目，走在野草遍地的路上，看著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工，而當務之急是迅速組織隊伍完成“大本營”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足辦公需求。戰斗的號角毅然吹響，周瑜和他帶領的年輕團隊缺乏經驗，但是這并沒有影響施工的進度，他們擰成一股繩，用拼勁、干勁來迎接項目帶來的挑戰。
周瑜表示，從材料上說過去混凝土建筑居多，從施工方式說大多是現場澆灌建筑。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%，實現AA等級。項目建造全過程采用了BIM技術、智慧工地等先進管理手段，利用技術優勢為項目建設任務保駕護航。
技術創新當“開山斧”
“在建設過程中，項目積極探索了許多創新點”，周瑜說，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區域則采用了鋁制模板，避免了滿堂搭設支撐架，減少了附加鋼筋的綁扎量。鋁模定制化程度較高，托板和鋼梁在工廠預制，既保證定位準確，又能保證焊接質量，無需進行現場多余焊接，保證了施工質量與施工效率。項目生產經理郭濤說，“裝配式建筑就像搭積木，用一個個部品構件組裝成一個房子，這是未來建筑行業發展的大趨勢，到現場進行組裝，它更環保，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、溫度、粘接力、荷載應力等不同因素的影響，使得施工現場情況十分復雜，容易對高層鋼結構裝配式住宅造成開裂風險。“為解決問題，我們唯有將項目當做‘實驗室’，日夜反復進行試驗”項目總工朱德橋說，“試驗模型按足尺比例進行設計，按照實際使用狀況進行試驗。”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：采用管卡法節點時，荷載加載至12mm，板材角部與管卡連接部位開始出現裂縫，此時層間位移角1/250。為了加上雙重保險，項目還通過有限元模擬與實驗結果對比，發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，與實驗吻合度較高。
防水隔音“黑科技”
住宅項目關系民生，而住戶最為關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：“鋼結構裝配式住宅作為公司推向市場的重要產品，防水保溫性能必須達標”。項目成員不僅親自到ALC條板制造廠家把控質量，還與華中科技大學合作實驗，探討解決防水處理的最優解?，F有的防水技術需要特質工藝，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，在節點連接處內塞PE棒，外打硅酮耐候密封膠，窗洞四周陽角整體折彎，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，保障住戶用房質量及安全。
“經過梁窩填充的反復試驗，住宅隔音性能同樣優異”郭濤說。我們對不同材料在工程樣板間的試驗結果進行科學分析，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行鋼梁梁窩填充處理，既滿足吊掛承載力，又滿足保溫隔音需求。同時，通過內嵌復合隔音板結構盒，在墻上對電器開關盒、插銷盒暗裝做隔聲處理，避免隔墻兩邊電器盒對裝及空隙通縫，通過采取“奧利奧”式的隔音處理辦法，提高了建筑品質和居住舒適性。
科技專利成果豐碩
項目從開工至今，形成了《鋼結構裝配式高層住宅全專業一體化設計技術》及《鋼結構裝配式高層住宅建筑性能保障與提升技術》，按照全專業一體化設計的理念，綜合考慮住宅平面布局、連接節點、設備管線布置與結構的關系，達到了設計標準化的要求。項目專利已受理或授權專利13項，其中國際專利2項，發明專利實質審查階段4項，另有19項專利正在受理審查中。同時，利用對住宅功能進行了系統性研究，改進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，由湖北省建筑業協會對中建科工完成的《鋼結構裝配式高層住宅設計與建造一體化技術》進行了成果評價，對課題的完整性、創新性、先進性等方面進行了全面評估，一致認為該項科技成果整體達到國際先進水平。（通訊員/杜朋軒）
