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装配式钢结构住宅的工业化建造流程与质量保障体系研究

作者

代一飞

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引言

随着城市化进程的加速和人们对居住品质要求的不断提高,传统建筑方式面临着诸多挑战,如施工周期长、环境污染严重等。装配式钢结构住宅作为一种新型的建筑形式,以其工业化程度高、绿色环保等特点,逐渐成为建筑行业发展的热点。装配式钢结构住宅采用工厂预制构件、现场装配的方式,能够有效缩短施工周期,减少施工现场的湿作业,降低对环境的影响。然而,目前装配式钢结构住宅在建造过程中仍存在一些问题,如建造流程不够优化、质量控制难度大等。因此,深入研究装配式钢结构住宅的工业化建造流程和质量保障体系,对于提高其建造质量和推广应用具有重要的现实意义。

一、装配式钢结构住宅的工业化建造流程

1. 设计阶段

设计是装配式钢结构住宅建造的首要环节,直接影响到后续的构件制造和现场安装。在设计阶段,需要综合考虑建筑的功能需求、结构安全性、施工可行性等因素。采用 BIM(建筑信息模型)技术进行三维设计,能够实现各专业之间的协同设计,提前发现设计中的问题并进行优化。要遵循标准化、模块化的设计原则,提高构件的通用性和互换性。例如,将建筑的墙体、楼板、屋顶等构件进行标准化设计,便于工厂批量生产。还应考虑构件的运输和安装要求,合理确定构件的尺寸和重量。

2. 构件制造阶段

构件制造是装配式钢结构住宅工业化建造的核心环节,其质量直接决定整体结构的安全性与耐久性。在工厂化生产过程中,须依据深化设计图纸及《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205)等标准,采用数控切割、自动焊接、机器人喷涂等先进工艺设备,实现加工精度与生产效率的协同提升。原材料进场时须进行力学性能复验与化学成分分析,确保钢材牌号、屈服强度、冲击韧性等指标符合设计要求。制造过程中实施全过程质量控制,对关键焊缝执行100% 超声波探伤(UT)或射线检测(RT),并按批次开展焊缝金相分析与涂层附着力测试,确保焊接接头质量等级达到一级或二级标准。构件尺寸偏差须控制在 ±2mm 以内,采用三坐标测量仪进行形位精度检测。同时,建立基于ISO 9001 的质量管理体系,推行条码追溯系统,实现从原材料入库、加工工序到成品出厂的全流程信息化管理,确保构件质量可追溯、交付周期可控,为后续装配精度与结构整体性提供可靠保障。

3. 运输阶段

运输阶段作为连接构件制造与现场安装的关键环节,须系统规划运输方案以确保构件完整性与施工连续性。应依据构件几何尺寸、重量及重心分布,选用低平板车、自行式模块化运输车(SPMT)等专用设备,合理配置支撑点与吊装索具,防止运输过程中因振动、扭转或冲击导致的塑性变形。运输前须对构件进行刚性加固,关键部位加设木质垫块或橡胶护角,并采用防雨防尘包装。运输路线应避开限高、限重路段,必要时进行实地踏勘,超限构件须提前申报道路通行许可,符合《道路交通安全法》及地方运输管理规定。通过 GPS 定位与实时监控系统跟踪运输状态,优化调度时间,避开交通高峰,确保构件按时、安全抵达施工现场。进场前应核对构件编号、规格及防护状况,形成运输质量记录,纳入全过程质量追溯体系。

4. 现场安装阶段

现场安装是装配式钢结构住宅建造的最后一个环节,也是保证建筑质量的关键环节。在安装前,要对施工现场进行平整和基础处理,确保基础的承载能力符合设计要求。要对构件进行现场验收,检查构件的质量和尺寸是否符合要求。在安装过程中,要按照安装方案和施工规范进行操作,采用先进的安装技术和设备,如起重机、螺栓连接等,确保构件的安装精度和连接可靠性。例如,在安装钢梁时,要采用全站仪等测量仪器进行精确定位,保证钢梁的水平度和垂直度符合要求。要加强对安装过程的质量控制,及时发现和处理安装过程中出现的问题。

二、装配式钢结构住宅的质量保障体系

1. 质量管理体系的建立

建立完善的质量管理体系是保障装配式钢结构住宅质量的基础。企业应依据 ISO9001 质量管理体系标准,结合装配式钢结构住宅的特点,制定适合自身的质量管理手册、程序文件和作业指导书。明确各部门和人员的质量职责,建立质量责任制,将质量目标分解到各个岗位和环节。例如,设立专门的质量管理部门,负责对建造过程的质量进行监督和检查;制定质量奖惩制度,对质量工作表现突出的部门和个人进行奖励,对质量问题责任人进行处罚。

2. 质量控制要点

在装配式钢结构住宅的建造过程中,要把握好各个环节的质量控制要点。在设计阶段,要加强对设计文件的审核,确保设计符合相关标准规范和工程实际需求。在构件制造阶段,要严格控制原材料的质量和生产过程的质量,加强对构件的检验和试验。在运输阶段,要采取有效的防护措施,防止构件在运输过程中受损。在现场安装阶段,要加强对安装质量的检查,确保构件的连接牢固、安装精度符合要求。例如,在构件焊接过程中,要控制焊接工艺参数,保证焊缝质量;在螺栓连接过程中,要按照规定的扭矩拧紧螺栓,确保连接可靠。

3. 质量检测与验收

质量检测与验收是保证装配式钢结构住宅质量的重要手段。在建造过程中,要按照相关标准规范和设计要求,对构件和工程进行质量检测。采用无损检测、理化试验、外观检查等多种检测方法,对构件的质量进行全面检测。在工程竣工后,要组织相关单位进行竣工验收,对工程的质量进行综合评价。例如,对钢结构的焊缝进行超声波探伤检测,对钢材的力学性能进行拉伸试验,对建筑的外观质量进行检查等。只有通过严格的质量检测与验收,才能确保装配式钢结构住宅的质量符合要求。

4. 质量持续改进

质量持续改进是提高装配式钢结构住宅质量的重要途径。企业应建立质量信息反馈机制,及时收集和分析建造过程中的质量数据和问题,找出质量问题的根源,采取针对性的改进措施。例如,通过对质量问题的统计分析,发现某个工序存在质量隐患,及时对该工序的工艺进行优化和改进。要加强对员工的质量培训,提高员工的质量意识和操作技能,不断提高质量管理水平。

结论

装配式钢结构住宅作为建筑工业化的重要发展方向,具有广阔的应用前景。本文通过对装配式钢结构住宅的工业化建造流程和质量保障体系的研究,得出以下结论:一是科学合理的工业化建造流程是提高装配式钢结构住宅建造效率和质量的关键,要从设计、构件制造、运输到现场安装的各个环节进行优化和管理。二是健全的质量保障体系是确保装配式钢结构住宅质量的重要保障,要建立完善的质量管理体系,把握好质量控制要点,加强质量检测与验收,实现质量持续改进。未来,随着技术的不断进步和管理水平的不断提高,装配式钢结构住宅的工业化建造流程将更加优化,质量保障体系将更加完善,其在建筑行业中的应用将更加广泛。

参考文献

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[3] 罗宝忠 . 装配式钢结构技术在住宅建筑中的应用研究 [J]. 陕西建筑 ,2025,(05):73-76.