劉玲++張焱
摘 要:隨著我國建筑工業(yè)化技術日益成熟,裝配式建筑成為建筑行業(yè)研究的熱門課題,預制結構已經(jīng)被廣泛地應用到各類建筑工程中。本文總結了預制混凝土構件在建筑中的優(yōu)點、裝配式建筑在實際工程中的應用,以及裝配式建筑在我國的發(fā)展前景。
關鍵詞:建筑工業(yè)化;裝配式建筑;預制結構
中圖分類號:F293.3 文獻標識碼:A
0.前言
黨的十八大提出發(fā)展“新型工業(yè)化”以來,我國曾多次對裝配式建筑提出政策要求。裝配式結構通常指在工廠內(nèi)加工完成的預制構件。這些預制構件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,通過使用機械吊裝和搭接等手段,拼裝成建筑物或構筑物。裝配式建筑不但改變了建筑施工的工藝,而且改變了施工體系和運作方式,從而使得建筑的質量得以提高。
1.裝配式建筑的優(yōu)點
1.1節(jié)能減排,低碳環(huán)保
裝配式建筑的施工現(xiàn)場能夠降低工業(yè)揚塵,節(jié)約材料,實現(xiàn)綠色施工,低碳施工。裝配式建筑的養(yǎng)護用水可以循環(huán)利用,節(jié)約用水達到30%左右,而且相對于現(xiàn)澆而言,裝配式建筑的混凝土使用量較少,在施工方面免去了對混凝土攪拌機械的洗刷工作,從而達到節(jié)約用水。
1.2縮短工期,不受季節(jié)限制
預制構件在施工中大量的使用很少用到濕法作業(yè),裝配式建筑的外墻和主體一氣呵成,減少了現(xiàn)澆混凝土施工過程中的等待環(huán)節(jié),提高了工作效率,此外隨著預制構件的預制率的提高,工期自然縮短。在建筑物完成后的裝修工作中也能顯著縮短工期。傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結構,在溫度低于5℃的冬季將無法施工,而裝配式建筑主要運用預制構件對建筑物進行搭接和組裝,在結構構件的搭接處可以采取適當?shù)谋卮胧虼藷o需考慮此因素。
1.3節(jié)約材料,改善勞動條件
裝配式建筑施工無需現(xiàn)場支模板,所以減少了木材消耗量,工廠預制構件表面比較光潔平整,不用抹灰找平?,F(xiàn)澆的商品混凝土在運輸?shù)倪^程中會出現(xiàn)漿料掛壁的現(xiàn)象,清理混凝土罐時還會用到很多的水,則裝配式建筑省去這些環(huán)節(jié)后,裝配式施工現(xiàn)場在很大程度上減少了腳手架的使用量,相對現(xiàn)澆混凝土結構各個環(huán)節(jié)而言,裝配式建筑大量節(jié)約了建筑材料的使用。
裝配式結構沒有現(xiàn)澆混凝土結構那樣煩瑣的施工工序,施工現(xiàn)場也無需太多的施工工人,在傳統(tǒng)的建筑施工過程中,每一項工程都需要有各自的專業(yè)施工隊,而裝配式結構在進行組裝的過程中,只需要幾名工人和專業(yè)的吊裝機械即可,整個施工過程簡單易行。在較少人員投入的情況下完成工程任務,從而改善了勞動條件。
1.4提升建筑質量,提高作業(yè)效率
裝配式建筑對設計方面要求十分嚴格,設計不精細,會在安裝過程出現(xiàn)問題,從而造成巨大的經(jīng)濟損失,而為了避免產(chǎn)品不符合施工條件,設計人員定會精心設計,杜絕設計瑕疵?,F(xiàn)澆混凝土結構施工過程中,一般誤差在厘米以上,而裝配式建筑如果出現(xiàn)這樣的誤差,則無法完成現(xiàn)場施工組裝。裝配式建筑所用到的預制構件,在工廠中使用鋼模板預制而成,模具中生產(chǎn)的構件相對于現(xiàn)場使用木模板澆筑較為精致,而且預制構件制作的過程中,其每一道工序都是可以控制的,相對于現(xiàn)澆而言減少了施工過程中存在的不確定因素。
傳統(tǒng)施工過程中由于振搗泵的插入深度和振搗范圍有限,因此對混凝土振搗的質量較低,而預制構件能夠克服該問題?;炷翝仓?、振搗和養(yǎng)護的環(huán)節(jié)對混凝土的強度和耐久性至關重要,這個過程是混凝土與水發(fā)生化學反應的過程,現(xiàn)場澆筑由于墻體、柱子等立式結構不易振搗,木模板合縫不嚴,而工廠預制則不會出現(xiàn)這些問題。預制構件通常使用蒸汽養(yǎng)護方式,養(yǎng)護過程中,溫度和濕度控制相對準確,從而質量能夠保證。在建筑物保溫方面,裝配式建筑外墻通常使用夾心保溫(“三明治板”)的方式,保溫層外的鋼筋混凝土外葉板大于50mm,保溫層不會脫落,防火性能得到保證。相對于鋪網(wǎng)刮薄漿料的粘貼保溫板鋪工藝更安全可靠。
2.裝配式建筑在實際工程中的應用
2.1工程概況
某工程總建筑面積約3058.19m2,采用裝配的總建筑面積約2858.41m2。結構形式為裝配整體式框架結構,建筑層數(shù)有1#教學樓、2#教學樓、1#實驗樓、2#實驗樓、3#實驗樓地上5層,行政樓地上6層、地下1層。預制率為1#教學樓27.73%、2#教學樓30.60%、1#實驗樓15.85%、2#實驗樓22.35%、行政樓31.46%。主要的預制構件有空心樓板、空心隔墻、梁(牛腿梁、過梁、屋架梁)、預制樁以及室內(nèi)裝飾結構。
2.2裝配式結構的設計
預制混凝土空心樓板隔音隔熱的同時減輕構件質量,某工程中建筑物的隔墻與樓板采用相似的設計方案與施工工藝,隔墻為空心預制鋼筋混凝土板材,并設有保溫層40mm。在墻體與柱子及梁拼接處加設保溫層,在該項目中采取的保溫材料和建筑物主體構件耐久性相同,此外,工程所應用的構件同時具有防水、防滲、防火、隔熱、隔聲、圍護以及裝飾的功能。預制的空心板之間預留縫隙以此來平衡構件在施工過程中產(chǎn)生的誤差。此類預制構件中的連接處的防水使用企口的方法,企口做成50mm×100mm。企口現(xiàn)澆的部分首先焊鋼筋,支撐在墻上或板上鋼筋,在鋼筋上放木方,吊模,必須要牢靠。此外構件連接處也可以使用密封膠連接。
設計時空心預制墻體和空心樓板在與柱子連接時不宜采用剛性連接,宜采用柔性連接,墻體與框架梁柱使用預埋的螺栓連接,以此有效的控制預制空心墻板的豎向荷載及水平荷載。為了減小框架主體的剛度,墻板與框架柱的保溫層要分隔開;在施工上現(xiàn)澆板施工與掛板相比,現(xiàn)澆的過程中會產(chǎn)生較大的誤差,所以外掛板配合部分現(xiàn)澆結構的使用能夠減小因施工造成的此類誤差。建筑的門窗框是預埋在預制構建中的,由于預埋的門窗框實在構件制作過程中一次性制作成型的,這種工藝很大程度上解決了傳統(tǒng)工藝安裝的門窗框常出現(xiàn)的滲透問題。在提高門窗框防水性能的同時,也十分有效地減少工人作業(yè)量。
2.3施工方案
對預制構件的吊裝是裝配式建筑施工的主要環(huán)節(jié),在此之前需要工人在施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況,在技術員的指揮下搭建起吊裝置,并配備第一層所需要的預制構件。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況合理安排材料放置區(qū)域,并依據(jù)整體的實際施工進度制定施工方案,裝配式建筑施工主要圍繞吊裝工程展開來的,而吊裝進度,在一定程度上制約著整個工程的施工進度,因此為了更有效地進行裝配式建筑的施工,必須科學合理的編制施工計劃,尤其是吊裝作業(yè)的計劃。同時也要結合現(xiàn)場出現(xiàn)的各種工藝問題,做出專業(yè)的解決。
3.裝配式建筑發(fā)展前景
裝配式建筑在發(fā)達國家已得到十分廣泛的應用,我國裝配式建筑緊跟國際先進水平迅速發(fā)展。相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝,目前我國的裝配式建筑的成本較高,因此建設單位多不愿意接納裝配式建筑,這也是我國裝配式建筑發(fā)展緩慢的一個重要原因。但隨著預制構件的技術水平不斷提高,裝配式建筑的成本必定會降低。隨著BIM在裝配式建筑工程中的應用以及我國城市地下空間的發(fā)展,裝配式結構會成為未來我國建筑行業(yè)的主角。
結語
目前,就我國建筑工程技術而言,裝配式建筑技術及預制工藝都還在不斷地探索中,實現(xiàn)建筑工業(yè)化,建筑現(xiàn)代化指日可待。雖然裝配式建筑有很多優(yōu)點,但是其建筑的設計、施工的工藝要求較高,此外在設計上存在著很大的難度,若存在一個環(huán)節(jié)的絲毫偏差將導致預制構件無法完成安裝使用,對于原材料可能造成不必要的浪費。所以在發(fā)展該項技術的同時,也要提高各個環(huán)節(jié)的工作質量,確保各項工序都在縝密的設計中進行。
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