程雪芹
摘 要:裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的施工建設(shè)技術(shù),通過混合單一的材料及摻加其它原料來統(tǒng)一加工,以此來強(qiáng)化和提高實際建材的原料質(zhì)量,可以有效增強(qiáng)建筑工程的建設(shè)質(zhì)量,特別是在房屋建筑工程施工中,由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的使用還會降低成本,對企業(yè)建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益來說有很大的幫助。本文淺析裝配式住宅的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與建造技術(shù)研究。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;裝配式;混凝土結(jié)構(gòu);技術(shù)
1 引言
在“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”的發(fā)展趨勢和潮流之下,房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)逐漸成為現(xiàn)實生活中應(yīng)用的熱點話題,隨著研究的不斷深入,也出現(xiàn)了諸多房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵新型技術(shù)和新的結(jié)構(gòu)形式,逐漸形成了本土化的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù),為建筑行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整創(chuàng)造了條件,具有極其重要的現(xiàn)實意義和價值。
2 混凝土裝配式房屋建筑施工的優(yōu)勢
2.1 綠色節(jié)能
在混凝土裝配式房屋建筑中通常會采用預(yù)制的外墻板技術(shù),可以減少墻板的使用量,并減少近40%的木材需求;混凝土裝配式房屋建筑中所使用到的預(yù)制件都是直接加工成品或是半成品的,因此對于耗材的使用需求較少;降低施工過程中的噪音污染,減少可能產(chǎn)生的廢水以及其他的有害物質(zhì)生,保護(hù)環(huán)境。
2.2 縮短工期
混凝土裝配式房屋建筑施工中,利用預(yù)制外墻板在墻面安裝外墻的過程中,使用木磚能夠立刻實現(xiàn)外圍的封閉;裝配式的建筑施工技術(shù)還能夠給室內(nèi)砌筑以及裝飾工程提供便利的施工環(huán)境,這是因為新型的施工技術(shù)可將外墻裝修或粘貼保溫材料等工藝與其它工藝并行完成,進(jìn)而有效縮短了施工時間。
2.3 性能優(yōu)勢
裝配式的房屋建筑施工技術(shù)具有較強(qiáng)的抗震性能,能夠確保居住者獲得更多的安全感;構(gòu)件在加工過程中通常會采用大量的保溫材料,使其具備較好的密封性,能夠更好地確保建筑的保溫性能,實現(xiàn)冬暖夏涼的效果;裝配式房屋建筑的主要建設(shè)構(gòu)件就是鋼筋混凝土,故在建設(shè)時多采取剛?cè)岷喜⒌氖┕ぴ瓌t,增強(qiáng)整個構(gòu)件對于外部環(huán)境的適應(yīng)能力,進(jìn)而延長建筑的使用壽命。
2.4 降低造價
工程裝配式施工技術(shù)所用到的預(yù)制構(gòu)件都是從生產(chǎn)廠家集中生產(chǎn)而成,并統(tǒng)一運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,故其生產(chǎn)及施工安裝等工藝流程是極容易復(fù)制的,這在一定程度上就降低了對施工人員的技術(shù)要求,同時還可有效提升工作效率。采用這種技術(shù)會給施工的各個方面帶來好處,對工程造價產(chǎn)生較大的影響,進(jìn)而有效提升施工單位的利潤。
3 房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)分析
3.1 NPC技術(shù)體系
NPC技術(shù)在豎向位置的構(gòu)件填充墻、剪力墻等均選用全預(yù)制方式,水平構(gòu)件梁、板均采取疊合形式。所互相鄰近的構(gòu)件由豎向下部構(gòu)件預(yù)留插筋實施連接,上端構(gòu)件預(yù)留則是以金屬錨固管道來實現(xiàn)鋼筋漿錨連接,在水平位置則利用在合適位置設(shè)置現(xiàn)澆連接帶以及采取混凝土現(xiàn)澆連接的方式;水平向與豎向構(gòu)件經(jīng)由豎向構(gòu)件的預(yù)留插筋伸入至梁、板等疊合位置來進(jìn)行連接;借助于鋼筋錨接頭、現(xiàn)澆帶連接帶以及疊合現(xiàn)澆等方式來實現(xiàn)對水平向與豎向構(gòu)件的連接。目前,NPC技術(shù)體系已經(jīng)相對較為完備,其結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件和水平方向構(gòu)件分別選用了全預(yù)制、疊合方式,可大幅度減小現(xiàn)澆梁,其裝配率最大可超過90%。但與此同時也存在著施工現(xiàn)場會留出諸多灌漿孔等情況,要想實現(xiàn)對各孔位置灌漿質(zhì)量的有效保障難度極大,因而,便需對NPC技術(shù)體系內(nèi)的剪力墻豎向連接進(jìn)一步改進(jìn),以降低現(xiàn)有的工作量,并確保結(jié)構(gòu)達(dá)到良好的安全性。
3.2 PC、PCF技術(shù)
房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的PC技術(shù)和PCF技術(shù)各有其應(yīng)用重點,其中:PC技術(shù)側(cè)重于全預(yù)制混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)建造,包括建筑物陽臺、樓梯、空調(diào)板、隔墻等,在這種安裝技術(shù)之下,可以較好地規(guī)避窗框滲水的缺陷與不足,它采用整體預(yù)制的方式,將裝飾、保溫、窗框與墻板聯(lián)結(jié)為一體,有效地減少了現(xiàn)場濕作業(yè)量,避免了后續(xù)作業(yè)的麻煩。而PCF技術(shù)則側(cè)重于預(yù)制混凝土剪力墻外墻模及疊合樓板的預(yù)制板,它可以無須架設(shè)外圍腳手架及模板,節(jié)約了模板的用量,也較好地減少了施工安全隱患。然而,這種PCF技術(shù)的不足之處在于缺乏對墻體承載力及剛度的考慮,存在較大的材料浪費現(xiàn)象,對于抗震設(shè)計也極為不利,并且,由于PCF技術(shù)是采用主體結(jié)構(gòu)全現(xiàn)澆的方法,這就使建筑的現(xiàn)澆量較大。
3.3 疊合板式混凝土剪力墻技術(shù)
疊合板式混凝土剪力墻技術(shù)的整體構(gòu)件組成主要可分為疊合式墻板、疊合式樓板和預(yù)制樓梯三大主要部分。疊合式樓板則是由底板預(yù)制板+格構(gòu)鋼筋共同構(gòu)成,可被視為后澆混凝土模板;疊合式墻板的構(gòu)成包括格構(gòu)鋼筋+雙層預(yù)制板,在現(xiàn)場施工準(zhǔn)備完成后便可于雙層預(yù)制板中部進(jìn)行混凝土澆筑處理;格構(gòu)鋼筋則可被應(yīng)用到預(yù)制板受力鋼筋與吊點上。目前,這一技術(shù)在我國的應(yīng)用仍處于初級階段,故其預(yù)制的構(gòu)件形式也相對簡單,主要是被用在地下車庫結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)中。
3.4 裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻技術(shù)
這種技術(shù)主要應(yīng)用于房屋建筑陽臺、樓梯板、豎向剪力墻等構(gòu)件的整體預(yù)制,有利于后期裝配,然而,也有自身的不足之處,這種方法預(yù)制的構(gòu)件重量過高、形狀也相對單一,并且還需要依賴于高配置的吊裝設(shè)備,進(jìn)行輔助施工,這就存在一定的難度。
4 房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的改進(jìn)與完善
4.1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制作完善
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制作正在向模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,并在保溫隔熱、防滲漏、構(gòu)件連接等方面不斷改進(jìn)和完善。對于房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的節(jié)點和連接設(shè)計的原則,具體包括:(1)實現(xiàn)連接節(jié)點的概念設(shè)計,在合理的連接節(jié)點與構(gòu)造前提下,確保結(jié)構(gòu)的耐久性與穩(wěn)定性;(2)全面考慮設(shè)防烈度、建筑高度、抗震等級因素,通過試驗確定適宜的節(jié)點連接方式和構(gòu)造;(3)在確保結(jié)構(gòu)整體受力性能的前提下,要保持明確、可靠的傳力,以使各節(jié)點的連接更為穩(wěn)定和可靠;(4)依循“強(qiáng)剪弱彎、更強(qiáng)節(jié)點”的設(shè)計理念和原則,使節(jié)點連接區(qū)域的荷載力高于同類現(xiàn)澆結(jié)構(gòu);(5)采用科學(xué)合理的計算模型,考慮連接和節(jié)點剛度對結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行設(shè)計。
4.2 推廣應(yīng)用房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)
施工企業(yè)要大力推廣并應(yīng)用房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù),依據(jù)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工、制作、驗收的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),采用適宜的制作工藝和方法,在標(biāo)準(zhǔn)文件的不斷完善條件下,更好地推廣裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù),實現(xiàn)多領(lǐng)域、多技術(shù)的融合和交流。
4.3 預(yù)制構(gòu)件連接的改進(jìn)
在房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件連接操作中,要注意觀察連接部位的保溫、防滲、防漏等現(xiàn)象,力求構(gòu)件的整體性、安全性。
4.4 預(yù)制構(gòu)件品質(zhì)的提升
房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)需要加以提升和改善,要開發(fā)和應(yīng)用保溫、裝飾一體化先進(jìn)技術(shù),使之能夠更好地符合建筑施工的要求。
5 結(jié)語
總而言之,隨著當(dāng)前我國居民生活水平的不斷提高,低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念越來越被人們所重視,大量的建筑企業(yè)也逐步實施了關(guān)于房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的研究工作,并已逐步形成了以NPC技術(shù)體系、PC與PCF技術(shù)、疊合板式混凝土剪力墻技術(shù)、裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻技術(shù)為代表的房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)。為促進(jìn)建筑行業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展,應(yīng)汲取多種技術(shù)的優(yōu)勢特點予以綜合應(yīng)用,并以此來逐步形成符合我國實際情況的新技術(shù)體系。
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