解奇俊
江蘇新龍興建設(shè)集團有限公司,江蘇海安 226600
發(fā)展裝配式建筑是認真貫徹并具體落實中央確立的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”發(fā)展理念以及我國新時期“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”的建筑方針的重要舉措,逐步實現(xiàn)工程建造方式轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)新。在努力實現(xiàn)中國夢的進程中,發(fā)展裝配式建筑是實現(xiàn)穩(wěn)增長、促改革、調(diào)結(jié)構(gòu)的重要手段之一。
經(jīng)過近十年的推廣與實踐,我國裝配式建筑已經(jīng)取得突破性進展,某些領(lǐng)域已處于領(lǐng)先地位,目前我國較大范圍采用的裝配式結(jié)構(gòu)模式大致為:(1)鋼筋混凝土預制裝配式建筑(PC);(2)鋼結(jié)構(gòu)預制裝配式建筑;(3)全鋼結(jié)構(gòu)預制裝配式建筑,完全可替代傳統(tǒng)技術(shù)。
對于國內(nèi)眾多民企性質(zhì)的建筑施工企業(yè)而言,在施工與市場競爭過程中,努力解決環(huán)境保護、降本增效,以及最大化降低勞務成本飆升,加快轉(zhuǎn)型是必須的,也是迫在眉睫的?;诖耍疚尼槍m用于量大面廣的多層、小高層辦公、住宅建筑的鋼筋混凝土預制裝配式建筑(PC)技術(shù),進行相關(guān)技術(shù)分析與發(fā)展方向期待性交流。
房屋建筑使用預制式混凝土技術(shù)期間,主要的作業(yè)對象為建筑的樓梯、隔墻板以及陽臺,能夠?qū)κ┕て陂g容易發(fā)生的安裝質(zhì)量、滲水等問題進行妥善解決,使得建筑房屋的使用功能、裝飾功能得到顯著提高。同時建筑的保溫隔熱效果與常規(guī)混凝土施工技術(shù)相比較也有著較大提升,墻板、保溫材料以及窗框等在施工處理時均為整體預制,所以現(xiàn)場作業(yè)期間的作業(yè)量明顯減少,后續(xù)也無需長時間進行施工建設(shè)。其中的PCF技術(shù)在應用期間,對于外墻模板支設(shè)問題實現(xiàn)了有效的解決,施工人員在該種技術(shù)指導下無需在施工區(qū)域內(nèi)支設(shè)大量的模板、腳手架,模板的使用量大大減少,而且施工人員也不需要在外墻腳手架上長時間的進行危險作業(yè),有效保障了作業(yè)人員的人身安全,降低工程安全事故發(fā)生率。但是PCF技術(shù)還存在一些固有的弊端,技術(shù)設(shè)計時忽略了剪力墻結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆作業(yè),由于建筑結(jié)構(gòu)基本為疊合樓板全現(xiàn)澆,所以工程有著較大的現(xiàn)澆量;同時模板在工程中發(fā)揮著承載墻體和具備較強剛度的作用,但是在設(shè)計時忽略了該作用,出現(xiàn)了計算誤差大的問題,導致工程實際建設(shè)期間使用的模板量較多或者應用的模板抗震等級不夠等問題出現(xiàn),所以這些問題有待科研人員繼續(xù)對該技術(shù)加強研究,提高應用效果。
該項混凝土技術(shù)應用期間融合了疊合樓板、剪力墻外墻的混凝土施工技術(shù),在有機結(jié)合的基礎(chǔ)上形成半預制式技術(shù),該種技術(shù)能夠?qū)Ψ课萁ㄖ┕ぶ械耐鈬_手架、模板的作業(yè)安全進行保障,而且作業(yè)過程中使用的材料數(shù)量少。主要包括兩種技術(shù)體系,實際應用中效果較好,但是技術(shù)設(shè)計常會和施工具體情況發(fā)生脫節(jié)情況,房屋建筑施工建設(shè)的成本風險較大。
首先為合肥西偉德公司引進的技術(shù),即為疊合板式混凝土剪力墻技術(shù),該技術(shù)主要包括預制樓梯、疊合板式墻板和樓板等構(gòu)件,其中的樓板結(jié)構(gòu)包括格構(gòu)鋼筋、預制板(底層)等,對其進行后澆后即可制作成混凝土模板;墻板結(jié)構(gòu)除了有格構(gòu)鋼筋外,還包括2層預制板,混凝土模板制作期間可以在作業(yè)現(xiàn)場直接在預制板之間將配置好的混凝土材料澆筑在其中,該模板的受力鋼筋為格構(gòu)鋼筋。該企業(yè)引進該項技術(shù)后在工程建設(shè)中有著非常成功的應用,其在技術(shù)引進的同時也將廠家的生產(chǎn)線完全引進國內(nèi),工程施工所需的所有構(gòu)件均可以在該產(chǎn)線上進行精良的制作,但是由于該系統(tǒng)引進使用的時間非常短,生產(chǎn)線生產(chǎn)制備的構(gòu)件較為簡單,無法進行復雜構(gòu)件的預制處理,而且制備的構(gòu)件僅僅可以用于地下車庫工程的施工建設(shè)中;并且基于該項技術(shù)預制的模板同樣存在設(shè)計不合理、模板使用量大、現(xiàn)澆量大的問題。其次,為宇輝集團研發(fā)的裝配整體式預制混凝土剪力墻技術(shù),該技術(shù)研究期間是依托插入式預留孔灌漿鋼筋搭接連接技術(shù)而得出的,用于將剪力墻豎向連接起來,主要對建筑陽臺、疊合樓板以及剪力墻板進行構(gòu)件預制。該種技術(shù)使用期間使用的構(gòu)件形狀質(zhì)量較大,搬運難度大,所以作業(yè)現(xiàn)場需要提前準備吊裝設(shè)備將構(gòu)件運輸至相應的作業(yè)區(qū)域,但是基于該技術(shù)的構(gòu)件在制備時較為簡單,構(gòu)件質(zhì)量較好,用于內(nèi)部豎向剪力墻板預制作業(yè)的工作量減輕,工作效率顯著提高。
該種技術(shù)的代表性技術(shù)體系為NPC技術(shù),其是中南集團結(jié)合國外先進技術(shù)研究而成,所以該技術(shù)既具有國外先進的預制混凝土技術(shù)的優(yōu)勢特點,而且也具有我國建筑混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)的具體要求。其中,全預制的構(gòu)件主要有填充墻以及剪力墻(豎向構(gòu)件),屬于疊合形式的構(gòu)件主要有板、梁;在進行各個構(gòu)件的連接處理時要將鋼筋置入下部構(gòu)件中,其中的鋼筋可以將相鄰的構(gòu)件完全連接起來;上部構(gòu)件進行鋼筋連接時則需要采用金屬波紋漿錨管來連接;若構(gòu)件屬于水平向在連接過程中則需要使用現(xiàn)澆混凝土法來處理;若構(gòu)件為豎向、水平,兩者在連接期間則需要以現(xiàn)澆混凝土、預留插筋梁來連接,最終將所有構(gòu)件全部連接起來后,即可形成結(jié)構(gòu)整體。當前在房屋建筑的施工建設(shè)中,該項技術(shù)應用后工程的現(xiàn)澆梁工作量顯著減少,裝配成功率提高,主要的作業(yè)形式為機械化生產(chǎn)以及現(xiàn)場裝配,施工期間不會在作業(yè)現(xiàn)場造成較大的噪音污染,產(chǎn)生的建筑施工垃圾也相對較少,施工作業(yè)的機械化程度高,所需的人力資源較少,工程可以在既定的工期內(nèi)高質(zhì)量的完工,可以顯著降低房屋建筑工程的成本風險以及延期施工風險。但是NPC技術(shù)體系在使用期間,需要在剪力墻板上留下較多的灌漿孔,由于孔隙數(shù)量多,現(xiàn)場作業(yè)中難以有效保證所有的灌漿孔均能夠保質(zhì)保量的施工,容易給整個工程埋下質(zhì)量隱患,現(xiàn)場抽檢工作量大,檢查效果不理想。所以技術(shù)研究人員需要繼續(xù)對該技術(shù)進行剪力墻豎向連接的研究,從而優(yōu)化連接技術(shù),促使NPC技術(shù)體系應用后的剪力墻連接質(zhì)量符合工程施工要求,而且現(xiàn)場的工作量能夠獲得有效減少。
近年來,我國的經(jīng)濟發(fā)展模式逐漸由之前的粗放型轉(zhuǎn)向降耗環(huán)保型,所以建筑施工單位也需要順應社會發(fā)展的基本情況,對采用的混凝土施工技術(shù)加以改進,使用具備綠色、環(huán)保施工特點的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)來施工,同時在技術(shù)應用期間還需要對技術(shù)應用局限性和優(yōu)勢加強研究,從而充分發(fā)揚技術(shù)優(yōu)勢,降低工程作業(yè)量和難度,結(jié)合實際情況有效解決混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)存在的不足,形成符合我國建筑實際的施工技術(shù)。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)雖然在當前對于房屋建筑的順利施工建設(shè)助益較大,但是在未來的應用中,仍需要圍繞以下幾個問題繼續(xù)進行研究:首先,目前我國對裝配式結(jié)構(gòu)抗震性能認識不足,導致我國與國外先進水平存在明顯差距,進行裝配式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性研究,是未來技術(shù)發(fā)展的方向之一;其次,裝配式構(gòu)件預制加工,并未真正達到“建筑工業(yè)化”預期,與真正實現(xiàn)智能系統(tǒng)機械化建筑工業(yè)存在較大距離,這也是未來技術(shù)發(fā)展方向之一。建筑工業(yè)化發(fā)展不是孤立的領(lǐng)域,需要智能工業(yè)化領(lǐng)域的全力支持與服務。最后,在外墻全裝飾(含保溫、飾面等)PC構(gòu)件的發(fā)展方面,仍需要技術(shù)研究人員在未來加大“建筑細節(jié)設(shè)計”研究力度,逐步解決構(gòu)件預制存在的問題并加大推廣力度。
建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級主線,以綠色發(fā)展為核心,全面深入地推動綠色建筑、裝配式建筑、超低能耗被動式建筑發(fā)展等是必然發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的房屋建筑施工技術(shù)在工程施工中有著較多的不足,通過裝配式建筑技術(shù)施工建設(shè)的建筑在緩和經(jīng)濟發(fā)展過程中的諸多矛盾以及綠色建筑施工、節(jié)能降耗與環(huán)境保護等問題解決中具有一定的作用,但是裝配式結(jié)構(gòu)發(fā)展目前仍處于初級階段,建造技術(shù)應用期間在防滲、抗震性能、細節(jié)設(shè)計、降低勞動力成本等方面有待加強,某種意義上講,部分領(lǐng)域成本不降反升。很多裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計與施工人員目前對于裝配式結(jié)構(gòu)應用質(zhì)量、加工以及安全性認知不充分,因此隨著節(jié)能環(huán)保、綠色低碳理念在建筑施工領(lǐng)域內(nèi)的不斷推廣,建筑工程施工單位需要對具有上述理念的施工技術(shù)進行積極的學習、培訓和研究,從而按照工程類型和施工方案要求,選擇相應技術(shù)進行應用;同時還需要對裝配式混凝土技術(shù)繼續(xù)加強研究,本著科學發(fā)展觀的前提,對技術(shù)系統(tǒng)性、加工系統(tǒng)性、統(tǒng)合管控系統(tǒng)、服務系統(tǒng)性等,進行改進與深入研究,以此使得該技術(shù)具有長久不衰的動力和應用價值。