装配式钢结构建筑的发展与应用

建筑工程

装配式钢结构建筑的发展与应用

管振华张泽玉杨舒婷

安阳学院建筑工程学院

摘要：近年来，我国在不断地推广装配式建筑的应用，钢结构由于具有抗震性能好、重量轻、材料可循环利用等优点，使

得装配式钢结构建筑快速发展开来。本文就装配式钢结构建筑

中的发展中遇到的问题及发展策略进行了分析。

关键词：钢结构；装配式；绿色环保

1装配式建筑概述随着技术的不断进步，建筑业逐渐蓬勃发展，新的建筑材料

的出现解决了黏土砖所破坏耕地的问题，框架结构、剪力墙结

构、筒中筒结构等新型建筑结构形式的出现增强了建筑物抵抗

地震作用、风荷载等的影响，同时也符合了新时代对城市的定

义。建筑业的迅速发展给人们的生活方式带来了很多的便利，

但同时也产生了一系列新的问题，如施工过程带来的环境污染

问题、资源的消耗问题，因此我国开始把节能、节材、节地等可持

续发展理念应用到建筑行业中，装配式结构形式作为工业化生

产的产品对这一目标的实现具有重大意义，作为住宅产业化的

主要发展方向，不但可以解决资源浪费的问题，还可以提高施工

质量、节约工程成本，缩短建设周期。

装配式建筑是将混凝土构件在加工场进行加工，满足强度

要求后运输到现场，通过吊装等方式将制作好的构件放置到准

确位置，在现场对节点进行现浇使之形成一个可靠的结构体系。

这种建筑形式大大减少了现场的工作量和施工难度，受环境影

响较小，尤其是在冬季施工期间，现浇混凝土的凝结与硬化会受

气温过低的影响而导致强度不足，而装配式建筑构件的加工过

程不会受到各种环境因素的影响，生产的各项数据都是预先试

验得到的，构件的质量有保证。在环保方面，装配式建筑相对现

浇混凝土建筑而言，施工过程中产生的噪音、粉尘等很少，对周

围环境的影响也较小。在工厂化生产过程中，节省了大量的模

板和脚手架，减少了木材的使用量，更符合绿色建筑的要求。2014年，国家住房和城乡建设部出台了行业标准《装配式混

凝土结构技术规程》，于2014年10月1日正式实施。《规程》是在

全面总结我国预制混凝土结构的研究成果和工程实践经验的基

础上制定的，并参考借鉴了外国的先进技术，涵盖了设计、施工、

预制构件生产、验收等环节，主要技术指标设置合理，能满足当

前工程建设的需要，实施后将结束我国在装配式混凝土领域没

有国家标准遵循的局面，在我国装配式建筑的发展中具有重要

意义。

2钢结构在装配式建筑中的应用优势目前常见的装配式建筑形式主要有装配式混凝土结构、预

制集装箱式房屋、装配式木结构和装配式钢结构。钢结构在国

内工业领域中的应用已经比较成熟，在民用建筑中的应用也在

逐步增加，钢结构与装配式建筑都是以预制构件作为主要受力

构件，二者的有效结合克服了单纯的钢结构刚度不足的缺点，从

而得到了广泛的应用。2.1重量轻、抗震效果好

在钢结构中常用的钢构件有薄壁钢管和热轧型钢，截面形

式受力合理，在惯性矩相同时其重量较轻，既能够满足强度要求

又可以减少结构自重，因此适合用作装配式钢结构的主要承重

部件。另外，装配式建筑中的外墙、隔墙、楼面板都可以采用质

量较轻的建筑材料，荷载较小，减少对主要承重构件的影响[1]。

此外，装配式钢结构建筑可以充分发挥钢结构强度高、塑性和韧

性好的特点，大大地提高了建筑的安全性、稳定性和可靠性，增

强建筑的抗震性能。2.2符合绿色建筑的要求

装配式钢结构建筑和传统的混凝土建筑相比，能够明显地

减少施工过程中产生的光污染、水污染、大气污染等，减少建筑

垃圾的排放，降低能源损耗，因此不会给周围的生态环境带来负

面影响。此外，由于装配式钢结构中的结构构件都是按照统一

的标准尺寸进行生产的，因此在完成使用功能后很多构件还可

以拆除，在其他建筑中进行重复利用。有的建筑施工原材料经

过一定的加工处理后也能够循环利用，实现资源再利用的目的，

体现了绿色环保的理念，并且可以节约成本，是真正意义上的绿

色建筑[2]。2.3综合效益较好

由于装配式钢结构的建筑构件承载能力强、截面面积较小，

节约了大量的钢材和混凝土，并且可以降低建筑工程基础建设

费用。此外，装配式钢结构建筑中的钢构件和混凝土预制构件

都可以在工厂预先加工完成，在很大程度上加快了施工进度，节

约了时间成本，构件的质量也可以得到保证，减少了施工过程中

由于构件质量不达标造成的返工费用，所以装配式钢结构建筑

具有较好的综合效益。

3钢结构在装配式建筑中应用存在的问题及发展策略3.1钢结构在装配式建筑中应用存在的问题

由于钢结构具有强度高、重量轻等优点，钢结构在装配式建

筑中的应用正在逐渐增加，但针对装配式钢结构建筑的施工没

有一个统一的施工标准体系。由于装配式钢结构建筑既有钢结

构方面的施工、设计问题，又有装配式建筑关于预制混凝土构件

和现场进行节点浇筑的问题，涉及的范围比较广，内容比较多，

注定了装配式钢结构建筑的设计和施工需要很多体系的相互融

合。因此，装配式钢结构建筑需要将设计、构件预制和施工等相

关信息系统地结合在一起，建立完整的、信息化的建筑模型，保

证装配式钢结构建筑的顺利推进。

传统的现浇混凝土建筑工程成本由直接费、间接费、利润和

税金组成。装配式钢结构建筑的建造成本还增加了预制构件的

生产制作成本、从工厂到施工现场的运输成本、现场吊装成本

等，这些费用的高低直接影响了装配式钢结构建筑在所有建筑

形式中的优势。由于装配式钢结构建筑的建造过程没有足够的

经验可以参考，预制构件的生产还不能满足日渐复杂的建筑形

式，现场的施工水平也需要进一步提升，以保证装配式钢结构建

筑的整体性和抗震性能。

装配式钢结构建筑和传统的建筑相比，在构件的形式、结构

设计等方面都存在很大的差异，目前的设计人员和施工人员对

新的设计理念和新的施工方法还没有适应，技术人员的水平参

差不齐，施工现场比较混乱，构件的堆放、吊装还不能满足较好

的满足要求，施工效率无法显著提升。

目前，我国紧缺装配式钢结构建筑方面的专业性人才，有关

结构各方面性能的研究也比较少，构件的模数化设计和工厂流

水线的加工生产制约了装配式钢结构建筑的发展，无法充分发

挥装配式钢结构建筑的优势。3.2钢结构在装配式建筑中应用的发展策略

在装配式钢结构建筑推广过程中，应该积极地使用绿色、环

保的原材料，鼓励使用节能门窗、中空玻璃、保温性墙体、组合楼

板等绿色原材料。针对装配式钢结构建筑鼓励业主和设计人员

采用新的结构形式，加大对施工技术人员的培训，完善装配式钢

结构建筑的相关规程，保证装配式钢结构建筑的施工质量，充分

（下转第199页）DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2019.04.144

197建筑工程

作为规范管理桩基检测单位最为有效的制度，《桩基检测工作手册》的内容非常的齐全，从前期开始测量到最后的数据分析，都进行了严格的规定，内容涵盖数据记录、数据分析、数据考核等。通过对该手册规定流程的严格执行，来保证桩基检测工作的有效性。为了保证真实完整的数据，针对手册的管理和编制，相关的检测单位必须加以重视。质量检测等众多的要害部门受到随机性和滞后性的资源配置影响，对其产生了较大的负面影响。比如桩基检测的质量呈现受到片面压价和恶性竞争的影响，严重影响了桩基检测的健康发展。4.3规范桩基检测标准

综上所述，针对尽快出台桩基检测科学的规范和建筑桩基检测技术规程，地方甚至是国家的管理主体有较大的责任，需要站在建筑桩基检测规范全局角度来加快该工作的进程。对于地区特殊性和国家普遍性，该规范形式都具有明确的目的性。在实际桩基检测工作中，要针对不同功能属性和桩基的形式来应对建筑工程中桩基检测各种情况，并根据实际的情况选择最适用的《建筑桩基检测技术规程》，并在后期的工作中始终坚持贯彻，落到实处。而不是根据桩基的实际情况去选择建筑桩基检测技术规程，这种选择方式能够有效的解决桩基检测标准不统一的问题。4.4加强检测主体资质的检查与监督

在建筑工程中，桩基检测的专业与否都关系到了建筑工程后期施工方向的准确性，并影响着后期施工的安全性。所以在建筑工程中，要时刻保证检测单位的检测设备和检测技术时刻处于高水平的状态，将检测工作的准确率提升到最佳的状态，为后期建筑工程的高质量施工奠定良好的基础。所以，检测单位必须具有先进的管理理念，通过不断对自身管理制度和检测流程的革新，来应对不断提升的建筑行业对检测单位的高要求，并针对检测人员的技术水平和检测设备设置科学的衡量标准，让其做到有度可依，实现监测工作的良好开展。若不符合相关标准，不予参与相关工程的检测。此外，还要针对关系户问题进行公平的市场秩序的设置，保障该行业规范的市场环境。

5结束语总而言之，桩基检测工作会严重影响建筑工程后期的施工，是建筑工程中重要的工作环节。故此，不断深化对桩基检测工作的研究，根据现存问题不断进行相应的革新和改善，对于提升桩基检测数据的准确性，为后期建筑工程提供良好的支持具有重要意义。

参考文献：[1]刘静.试析桩基检测工作中的现状及改善措施[J].科技展

望,2015(12):33.[2]蔡钊.试析桩基检测工作中的现状及改善措施[J].民营科

技,2017(6):156.[3]李国庆,靳亚青.试析桩基检测工作中的现状及改善措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(30):64~65.[4]吴学谦.桩基检测的基本方法及其提高检测质量的制度

与技术措施研究[J].科技视界

,2015(29):114.（上接第196页）

（上接第197页）

发挥其施工进度快、节约资源等优势，体现建筑工程的绿色

元素。

在建筑工程装配式钢结构建筑施工的过程中，有必要建立

专门的质量和安全监督管理体系，确认各类人员的管理职责，提

高建筑工程管理人员的责任意识，将建筑工程质量安全的责任

落实到工程中去。此外，还应该积极推进BIM的应用，建立起信

息化的监督管理体系，提升装配式钢结构的生产效率。

为了能够使钢结构转配式建筑在全社会推广开来，那么就

有必要加强装配式钢结构建筑示范性工作，由政府出台一定的

政策，明确优先推广的项目范围及相应的激励措施及标准。首

先，可以从政府投资建设的经济性保障住房、公共民用建筑等率

先推广试点，在项目立项和招投标时就把装配式钢结构建筑作

为基本条件，然后逐渐在住宅、商业建筑总进行推广[3]。此外，引

导装配式钢结构建筑向产业化方向发展，从设计和加工方面完

善装配式钢结构建筑构件的标准化，鼓励生产企业完善预制构

件的品种和规格，提高加工技术水平，大幅度降低装配式钢结构建筑成本，尽快形成社会综合效益，为快速推广装配式钢结构建

筑奠定基础。

4结束语经过以上分析可知，在装配式建筑中使用钢结构，能够加快

建筑结构形式的转换，实现节能减排、可持续发展的目的，然而

在生产加工和施工过程中还存在一些问题，应当在现有的装配

式建筑基础上继续推进装配式钢结构的发展，着力健全规范相

关施工体系，探索如何保障施工现场秩序，从而有效发挥装配式

钢结构绿色环保的优势，推动我国建筑业的可持续发展。

参考文献：[1]姜慧.钢结构在装配式建筑中的应用分析[J].绿色环保建

材,2018(8):216~218.[2]杨红艳.钢结构装配式住宅的设计及优化[J].建筑工程技

术与设计,2015(22):587.[3]王晶.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].绿色环

保建材

,2018(12):190~191.图45.2做好质量管理工作

为了全面提高暖通工程项目管道保温的施工质量，除了加强施工前的准备工作，施工过程中的材料管理及施工工艺等多方面的工作之外，还需要其相应的工作人员能够结合实际的工程需求不断完善管道保温施工的质量管理工作。因而在企业管道保温施工的管理工作当中，首先要加强其设计人员的工作意识，能够有效结合具体的施工环境和使用需求来开展相应的设计工作［4］。在管道保温处理的过程当中，还需要其相应的工作人员能够有效加强各个施工环节的质量控制管理工作，综合考虑多方面客观因素对建筑管道保温性能所带来的不利影响，严格控制各施工流程，不断强化其施工人员的质量意识和安全意识，以进一步规范其施工人员的施工行为，进而增强管道保温技术施工的效果。