钢结构变电站屋面装配式安全围栏应用

吕静

摘要：建筑业企业的安全生产和健康发展已成为我国经济发展和社会稳定的重要因素。保证安全是实现质量和效益的前提条件。任何事故无论大小都能对工程建设的顺利进行造成障碍，给企业带来损失，并加重社会负担。此外，重大和特别重大的施工安全事故直接影响社会稳定。因此，在追求经济发展、构建社会主义和谐社会的过程中，加强对建设工程安全生产管理工作的研究和探讨具有极其重要的意义。

关键词：装配式结构体系；建筑业；安全生产

引言

随着钢结构变电站在电力工程基建建设中的推广与发展，装配式安全围栏的应用具有重要意义。该技术能够合理缩短施工工期并降低成本。传统上，在钢结构变电站主体和外墙板的施工过程中通常采用吊机和吊篮进行辅助施工。然而，在屋顶和女儿墙的施工过程中，需要搭建脚手架来支撑悬挑混凝土楼板，并同时作为安全维护设施。仅仅为了支撑悬挑混凝土楼板而额外搭建脚手架将会显著增加项目措施数量和造价，并延长变电站的施工周期，这对于项目进展不利。因此，本文旨在探讨装配式安全围栏的发展对策以应对上述问题。

1轻钢结构体系

在美国，普遍认为木结构体系的优质替代品就是轻钢结构体系。轻钢结构体系的结构主体是采用薄于木龙片的压型材料，其中轻型钢材是用0.5-lmm厚的薄钢板外表镀锌制成的，这个结构与木结构的“龙骨”类似。可以方便建造出不高于九层的建筑。它们的不同点在于二者的节点处理方式不同：木结构建筑的连接节点使用的是钉子，但是轻型钢结构的连接节点使用的是螺栓。

轻钢结构的优点：体系质量轻强度高，可以使得建筑结构自重减轻；可以扩大建筑的开间，同时也能灵活进行功能分隔；具有良好的延展性，完好的整体性，同时具有良好的建筑抗震抗风性能；工程质量易于保证；具有较快的施工速度，较短的周期，天气和季节对施工作业产生的干扰不大；方便改造与迁拆，可以回收再利用材料。不过其也存在着不足：钢构件具有较小的热阻，在耐火性方面差，在传热方面较快，不利于墙体的保温隔热，耐腐蚀性差，抗剪力的刚度不够。

中国虽然地大物博，具有丰富的品种及充足的钢材产量等优势，但是钢结构住宅规范的不完善，成熟完善的技术体系的欠缺，都造成了我国钢结构工业化水平、劳动生产率和住宅综合质量的低下的结果，致使装配式钢结构住宅的进程较为缓慢。因此装配式钢结构住宅产业化的发展还有很长一段路要走。

2装配式结构体系的应用现状

在20世纪80年代初期，建筑业推出了一系列新的工艺方式，例如大板、升板体系、南斯拉夫体系以及预制装配式框架体系等。这些创新对于建筑工业化发展起到了积极的推动作用。然而，由于当时这些新工艺在高度、建筑型式和功能要求等方面存在较大局限性，并且受制于经济条件的限制，机械设备和运输工具相对落后，运输道路狭窄，无法满足相应的工艺需求，因此这些有益实践并没有得到广泛推广。此外，在技术水平受限的情况下，处理系统接头不善容易导致漏水问题，并且接头构造处理不当会削弱结构承载能力，在地震防护区域产生更大影响。这些客观的技术经济条件阻碍了装配式结构体系发展势头。

目前，在一些地区仅仅使用初级预制产品来进行楼板施工，而主要结构构件则采用现浇混凝土系统。在大多数地区中（尤其是设防要求较高的地方），基本上都采用全现浇结构体系。更不利的是，科研机构对装配式结构体系进行的研究相当有限，造成了一些结构专家对这种体系的结构性能持怀疑态度，认为它存在无法弥补的性能缺陷，并且不值得投入研究。由于缺乏有力的科研支持，在设计院中负责结构设计的人员只能采用现浇混凝土结构体系。在国外，多层房屋建筑中常使用装配式钢结构框架系统，并预制楼板和墙板。钢结构施工速度快于现浇混凝土，并通过使用预制楼板和墙板（甚至带有装饰），以最快速度完成项目，实现经济效益最大化。然而，该体系造价较高，因此在中国推广应用受到限制。

相比之下，装配式钢筋混凝土体系具备显著优势。柱、梁和楼板等主要结构部件可以完全在工厂进行加工，并实现全面工业化大规模生产；而施工场地仅需将这些部件拼装在一起即可完成。工厂化加工可应用最先进的现代技术，实现全自动化生产和计算机控制管理，行业监管更加规范。此外，在工厂化加工中，工人数量相对较少，但相对稳定且高度熟练。因此，在客观条件下可以保证构件质量的情况下进行生产。而现场拼装仅需要少量熟练工人参与，并且由于施工步骤简单，监督管理较为容易，因此拼装质量易于保证。同时，采用这种体系可以大大缩短工程周期，使项目尽早实现经济效益。由于施工步骤简单，并且易于控制成本，请按需调整投资以符合国家固定资产投资的宏观调控要求。

另外， 这种系统还能解决长期以来困扰市民的问题， 例如噪音、粉尘污染等. 安装式建筑具有文明施工好处. 国外已经存在成功案例：澳大利亚悉尼有一座十三层楼房，其上部结构全部采用预制构件完成. 梁柱接头采用预埋夹板焊接方案，柱之间通过预应力钢筋连接紧密，并且采用预制楼板和墙板. 基础则采用预制桩基础，只有承台和基础梁为现浇混凝土，该项目的施工期仅需三个月完成。

3装配式安全围栏应用中存在的问题

3.1装配式技术标准体系缺乏

混凝土预制装配技术标准体系尚未形成，缺乏建筑设计、生产、施工和验收环节的标准化。此外，市场上也没有适用于装配式施工的可参考定额，并且缺乏能够熟练掌握装配式施工技术的施工单位。虽然一些开发公司认识到了装配式建筑的潜在发展前景，但是设计和施工单位等承包商却无法进行装配式建筑领域的研究和开发。由于技术体系不成熟，阻碍了装配式建筑的进一步发展。与其他发达国家相比，我国的装配式建筑部品标准数量明显不足，因此完善技术体系迫切需要。

3.2装配式建筑工程成本较高

在造价方面，装配式建筑工程成本较高。造成预制构件价格居高不下的主要原因是构件生产基地需投入巨额资金，并且构件摊销费用较高。此外，由于构件生产标准化程度低，并且构件生产企业随意提价导致预制构件价格偏高；而在项目设计、生产和安装协同运作方面存在困难，进一步增加了装配式建筑结构体系试点的成本。与传统结构相比，装配式建筑在成本上存在一定的增加。据测算，在混凝土预制装配技术中，每平方米增加约300-500元的建设成本。此外，目前国内建筑市场的劳动力成本仍较低廉，因此装配式建筑结构体系在节约项目劳动力成本方面有限，并且与传统现浇结构体系相比综合成本并无优势。

4装配式安全围栏的发展对策

4.1 优化技术体系

通过设计建筑结构的标准化、系列化和配套化，我们可以开发适用于工业化生产和施工的各种建筑产品结构体系。对于主体结构、围护结构、厨卫设备等建筑产品的部件和构配件进行系统设计，包括大板结构、框架-框剪结构、轻钢结构工业化体系等。此外，我国装配式建筑部品部件标准种类繁多，并存在着模数不协调的问题。因此，我们促进建筑构件体系的部品成套集成技术形成，以使建筑产品建筑结构体系与部品构件体系模数一致。在这方面，我们还可以研发出系列化和标准化的建筑构件及其配套体系。

（1）针对当前对建筑工程质量要求更高的趋势，在规范中更多地强调了预制构件外观质量和结构偏差方面的要求。为了达到这些要求，在学习借鉴国外先进设计施工理念的基础上，根据我国实际情况将预制构件按照清水混凝土要求进行施工。这样做有利于减少现场施工中的后期抹灰和找平作业，实现建筑外观与结构的同步。

（2）实现装饰、保温与结构的同步。预制构件生产企业应逐步发展能够同时满足结构、围护、保温和装饰功能的"四位一体"构件，以实现一次性完成功能和结构的要求。

（3）采用新型连接技术。目前，在装配式结构中主要进行了结构抗震性能分析，并对构件进行预制，节点进行现浇，基本上达到了与传统施工相同的抗震性能水平。此外，套筒连接技术也是装配式结构工程的关键技术之一。我们可以借鉴国外成熟技术，并根据我国当前结构状况和市场需求进行创新应用。

（4）进一步改进安装技术。通过采用满足工程需要并可重复利用的设备和支架系统，可以实现节能减排的效果。例如日本采用同步流水作业模式，在少量人力下高效完成高质量建筑；而对于北方地区冬季停工问题，则可以通过预制部件的同步流水作业来解决。

4.2 降低建造成本

当前，装配式建筑面临成本偏高的问题，这对其推广具有不利影响。在我国建安工程费构成中，材料或构件费用占据了很大比例，与传统的现浇施工相比，装配式建筑之所以成本偏高主要是因为预制混凝土（PC）构件价格较高。因此，降低PC构件成本将有效促进装配式建筑的发展。

针对保障性住房这类特点明确、规模庞大、质量要求高而不太注重个性化的项目，在施工过程中适宜采用装配式技术。政府可以通过出台政策，在保障性住房项目中首先应用装配式技术，并实现大规模保障房建设来刺激市场需求。通过扩大预制混凝土构件的产能，形成规模经济效益。

同时亟需尽快编制关于装配式建筑定额和清单计价规范等相关标准文件，为装配式建筑提供合理定价依据。借助这些规范标准，我们可以降低装配式建筑构件的成本，并解决当前该领域面临的成本偏高问题。

目前，作为商品的预制混凝土构件需缴纳17%的增值税，这对于装配式建筑的推广存在不利影响。因此，可以考虑将预制混凝土构件的增值税率降低至8%，从而有效降低构件成本。此外，还可以通过改进工艺工法、合理确定设备折旧和摊销年限等措施来进一步降低PC构件的成本。

综上所述，装配式建筑成本仍有很大下降空间。我们应采取相应措施，降低PC构件成本，并解决装配式建筑成本偏高的问题。

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