装配式钢栈道在高校基建中应用

序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了1篇的装配式钢栈道在高校基建中应用样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。

０引言

随着城镇化进程的加快推进，碳排放问题日益严峻，处理好新型城镇化发展与碳排放碳中和的关系尤为重要。发展新型建筑工业化是保证新型城镇化健康有序发展与建筑业高质量发展的重要途径之一，而装配式建筑是新型建筑工业化的主要载体。装配式建筑建设的主要模式是在工厂按照二次拆分的制造图纸，利用自动化的流水线生产预制构件，再在施工现场通过机械化的手段按照设计要求安装构件。因为装配式建筑是通过标准化的设计、工厂化的生产、装配化的施工、一体化的装修和信息化的管理，整合研发设计、生产制造、施工安装等各个专业领域，实现建筑产品环保、节能、全生命周期价值最大化的具有可持续发展特点的新型建筑生产方式，所以成为建筑业转型升级的重要抓手。装配式建筑的主要结构形式有钢结构、装配式混凝土结构、装配式混合结构和现代木结构［１］。当前高校基建已由大规模扩张建设转入功能性修缮、特色发展的阶段，对建设工期、校园土地协调、建设影响范围等内容提出了更高的要求。装配式建筑由于其特定的优势，在高校基建中逐渐得到应用，特别是钢结构的工厂模块化生产和装配式施工的优势不断凸显，以及其少规格、多组合的形式实现建筑及部品部件的系列化和多样化［２］，成为高校基建项目采用的主要结构体系。

１项目概况及建造体系的选择

１１项目概况

本工程为位于福建省福州市的校园栈道建设项目，栈道效果图如图１所示，栈道平面布置如图２所示。校园地形的特点是东西向长、南北向短，南高北低。现有建构筑物依地形布局，分别建造于四阶台地，各阶台地的平均高程约为１７ｍ、１９ｍ、２３ｍ和３４ｍ，高点与低点高程相差约２３ｍ。本项目通过修建人行栈道，连通第三台地与第四台地，以此将校园内的操场与山体连接为有机整体，便于师生通行，同时为师生提供休闲娱乐场所。

１２建造体系的选择

项目建设恰逢学校的文明校园评选，同时考虑学校的教学需要，要求将项目建设对校园整体现状环境的影响限制在最小范围，减少对教学活动的干扰并在最短的时间内实现栈道工程的竣工。由于装配式建筑的结构构件大部分在工厂已经生产完成，大大提高了项目的构件质量和施工的安全度，同时减少了传统工程建设施工需要设置的搅拌场、钢筋加工场、材料堆场等临时用地的设置，仅占用有限的教学用地就能顺利保障项目的施工。采用装配式建造的工程项目的综合施工周期约为传统建造方式的７０％～７５％，缩短的项目综合施工周期减少了施工对教学工作的影响。采用装配的方式以工业化的建造模式代替传统建筑的现场人工湿作业，不仅确保了预制结构构件的质量，大幅减少传统建筑的质量通病，而且在提高施工精度的同时又能降低劳动者工作强度，提高施工的安全性，所以本次栈道的建设选用装配的建造方式替代传统的现浇形式。鉴于钢结构安装简单快捷、具有良好的强度、刚度和延性，整体结构自重较轻等特点，同时钢栈道在工程项目中已有所应用［３－６］，因此该项目选用钢结构作为栈道的主体材料。

２建筑设计

２１绿化景观工程设计

本工程为综合建设改造工程，地面景观的标高控制应遵循现有场地现状标高进行。涉及场地整治部分，完成面标高均为原有场地的标高，不改变场地排水方向及排水坡度。为确保栈道周围部分雨水的排放，在栈道的散水外侧布置了一圈排水沟。为利于栈道周边植被的生长，地表覆盖了不少于５０ｃｍ厚过筛后的种植土。２２钢结构栈道工程本工程新增钢结构栈道为人行交通栈道，栈道全长７２５ｍ，宽度１７ｍ，圆形休息平台半径分别为２２ｍ和１８ｍ。钢材均采用Ｑ２３５钢，矩形空心钢梁尺寸分别为２００ｍｍ×１００ｍｍ×５ｍｍ、２５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５ｍｍ、１５０ｍｍ×１００ｍｍ×５ｍｍ，矩形空心钢柱尺寸分别为２００ｍｍ×２００ｍｍ×６ｍｍ、３００ｍｍ×２００ｍｍ×６ｍｍ，圆形空心钢柱尺寸为Φ２００ｍｍ×６ｍｍ。栈道地面采用钢格板４０ｍｍ，ＷＡ４０３。结构安全等级二级，钢结构构筑物设计使用年限为２５年，抗震设防类别为丁类，抗震设防等级四级，不考虑风荷载作用，栈道面承受均布恒载１０ｋＮ／ｍ２，活荷载４０ｋＮ／ｍ２，四季考虑±２０℃的温差。

３施工概况

３１地质条件及基础形式

本工程区域内没有已知的大型构造带通过，场地内地表及钻探揭示均未发现有明显的断裂构造，地质构造相对稳定，无活动性断层存在，场地内未见岩脉侵入，无滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、溶洞等不良地质现象。场地内填土中存在大量建筑垃圾及块石，无其它对工程不利的埋藏物，如地下暗河、沟浜、墓穴等。本场地地层自上而下为：杂填土、坡积粉质粘土、残积砾质粘性土、全风化花岗岩、砂土状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩。建造的钢结构栈道采用柱下独立基础，持力层为坡积粉质粘土层。

３２钢结构加工及安装

３２１钢结构加工。为保证钢构件的性能，钢材在下料、焊接和矫正时应确保材料组织不受损。通过编制焊接操作规程，确保在焊接过程中最大程度减小焊接的残余应力与变形。厚板焊接时，采取严格控制焊接顺序的措施，防止钢材在板厚度方向产生层状撕裂。钢构件的组装工作选择在具有符合刚度要求的平台进行，以此保证零件之间的相对位置和标准尺寸。３２２钢结构构件的运输与堆放。运输过程中应尽量采取相应的措施避免钢构件的变形和损坏。为避免构件产生损坏或者过大的变形，禁止在安装好的构件上随意吊挂物件。应保证构件堆放场地的平整牢固，堆放时应在构件下部放置枕木，并保证枕木的稳定，不应将钢构件直接堆放于地面，同时在堆放场地的四周应做好排水。３２３结构安装。施工前必须编制施工组织设计，进行上部钢结构安装时，应通过同条件养护试块的抗压强度确保基础混凝土的强度达到设计强度的７５％及以上。结构安装前应对构件进行全面检查，在安装钢骨架前应检查钢柱或支座与基础螺栓之间的尺寸、螺栓露出基础顶面和预埋件尺寸及标高，柱脚节点如图３所示，柱头节点如图４所示。柱子现场吊装时，应采取加焊拼接耳板保证安装精度，拼接后不得保留耳板。构件吊装就位后，为保证钢栈桥的空间整体稳定，应及时系牢连系构件。钢构件的吊装，应按照自下而上的顺序进行，待下部结构安装完毕，支撑结构安装就位后进行上部结构的安装。钢栈桥安装完成后，应逐一检查连接螺栓，防止漏拧或松动，同时详细检查储运、施工安装过程中的擦伤，并补刷油漆至设计厚度。

４成本计算

预制构件的成本及其增量主要体现在构件生产、运输和施工安装等三个方面，本项目采用装配式建造的总造价为３４５万元，较传统现浇混凝土建造方式节省造价５５万元，节约成本约１３８％，节约工期１５天。本项目采用的钢结构装配式做法与传统现浇混凝土结构做法的成本比较如表１所示。
５结论

（１）校园的改造建设受教学活动、学生生活、场地大小等因素的影响，采取快速高效的建造方式成为改造建设中的必然选择。装配式建筑体系符合校园建设的要求，特别在景观改造、校园观光项目中具有良好的生命力，其中钢结构因其现场施工简便、污染小、用工少等优势得到广泛的应用。（２）较传统的混凝土现浇栈道，钢结构栈道在成本上具有优势，具体体现在施工机具的使用费、构件材料的存放及管理费、施工过程需要的水费和电费、措施费等方面。本项目较传统的现浇混凝土栈道桥共节约成本约１３８％，节约工期约１５天。

参考文献

［１］郑稣庭．装配式建筑概况及前景分析［Ｊ］．福建建设科技，２０２０（１）：２２－２５，７３．

［２］中国建筑标准设计研究院有限公司．装配式钢结构建筑技术标准：ＧＢ／Ｔ５１２３２－２０１６［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１７．

［３］刘汉朝，李海兵，张伟．临时钢栈道及配套轨道式运输车在北京大兴国际机场结构施工中的应用［Ｊ］．建筑技术，２０２１，５２（３）：３５７－３６０．

［４］张玉斌，王云，徐镭．张湾特大桥钢栈桥设计与施工技术［Ｊ］．建筑结构，２０２０，５０（ｓ１）：１１５３－１１５５．

［５］刘忠友．装配式钢栈桥设计施工新技术［Ｊ］．中国港湾建设，２０１７，３７（１）：４６－４９．

［６］郭晓松．某施工钢栈桥的结构设计分析［Ｊ］．低温建筑技术，２０１７，３９（１１）：８６－８９．

作者:何田田 单位:福建开放大学