楊年喜
(河南省工建集團有限責任公司, 河南 鄭州 450000)
裝配與預制是預制裝配式建筑結構最主要的兩個組成部分。第一階段是預制階段,常見房屋混凝土預制構件類型有實心樓板、空心樓板、疊合樓板、疊合雙面墻、剪力墻、樓梯、柱子、陽臺、梁等,混凝土預制構件工廠是預制階段的工藝實施的場所。第二階段是裝配階段,項目現場是裝配階段的工藝實施的場所。預先制作造成的構件通過專業(yè)運輸車輛運輸至項目現場,并且合理堆放,然后根據施工方案中采用吊裝的方式將部件吊至恰當的安裝位置。經過對構件的多方面測試例如測量糾偏、計算支撐限度、調試位置等,使每個部件都安裝就位,最后使用專業(yè)的灌漿料灌注進灌漿套筒的空腔中。
從20世紀80年代開始,我國的預制裝配式建筑結構技術開始發(fā)展起來,并且在大板建造方面應用廣泛。但是由于不發(fā)達的經濟等多方面因素的影響,這種建筑結構技術沒有得到充分的發(fā)展。到了21世紀,在我國經濟迅猛發(fā)展以及其他方面因素影響的情況下,預制裝配式建筑結構以一種主人翁的姿態(tài)進入到我國的建筑行業(yè)中。單從我國來說,與其他城市相比,上海與北京對此結構的使用遙遙領先。
就當前具體的使用情況而言,通用型和專用型是該種建筑結構主要的兩種結構體系。其中,通用型結構體系應用最為普遍,在結構組成方面,它和現澆結構的組成基本相似,有三個組成部分,分別是框架結構體系、混合體系以及剪力墻結構體系。而專用結構體系則是要滿足建筑物在多個方面的不同要求,它是在通用型結構的基礎上發(fā)展起來的。
如今,我國建筑行業(yè)使用專用型結構體系比較少,在單層工業(yè)廠房或者是住宅用大板等地方多有出現,在國外,使用比較廣泛,具體的有預應力空心模板墻體系、預應力裝配框架體系等。進入21世紀以來,我國越來越重視預制裝配式建筑結構體系的發(fā)展,相關政策也加以鼓勵,使其在實際的建筑工程中得以廣泛應用,例如由南京某個建設集團開發(fā)的預應力混凝土裝配整體式框架結構體系的應用,就是一個成功的案例。從具體的發(fā)展來說,預制裝配式建筑結構能夠快速發(fā)展依靠的是結構內部專業(yè)人員的不斷創(chuàng)新,這也是最核心的。
預制裝配式建筑結構的廣泛應用,提升了我國建筑行業(yè)的整體水平,與其他的施工技術相比,它主要有三個方面的優(yōu)勢。
首先,與常規(guī)的建筑技術相比,預制裝配式施工技術在使用的過程中步驟簡單,更加便捷,并且其中的輕質墻板比較多,使建筑施工更加靈活,并且能夠有效控制施工的成本,在人力物力財力方面都有很大的優(yōu)勢;其次,從施工質量方面來說,它能夠有效確保施工的質量,并在此基礎上加快施工速度,最大程度上縮短工期,將施工過程中對各個方面的消極影響減少到最小,這對提高整個建筑企業(yè)的經濟效益方面有著重要的作用;最后,在實際的預制裝配式建筑結構的施工過程中,對施工人員的專業(yè)水平沒有很高的要求,這也在很大程度上方便了對施工質量的控制。
與此同時,與常規(guī)的施工技術相比,預制裝配式建筑結構在施工過程中使用的原材料種類單一,數量較少,能夠有效保證具體施工過程中的人員安全,更加符合我國當前提倡的“綠色發(fā)展”這種理念。
結合我國當前預制裝配式建筑結構的具體應用,文章主要對框架結構體系以及剪力墻結構體系這兩種應用較為廣泛的結構體系進行簡要的概括。
預制裝配式框架結構在具體的施工過程中應用比較廣泛,這是因為相對于其他體系來說,它的質量比較輕、運輸方便,并且它與我國所提倡的建設方向相符合,在高層建筑的施工過程中最為常見。在這種結構中,最關鍵的是預制疊合梁與疊合板,而這兩種部件都需要在工廠中直接進行制造,在施工現場只需要對其進行簡單的焊接工作。為了確保施工的整體質量,在預先的設計環(huán)節(jié)中,施工人員需要對以下幾個方面特別注意:①每個疊合梁柱的中軸線要在同一個水平面上,不能有偏差。同時,整個結構體系要是平整的,并且內部的支撐體系也要有能夠滿足施工過程中承載力要求的支撐能力,避免出現失誤;②施工過程中要對各個方面的技術進行合理選擇,尤其是各個構件內部的焊接方式,在選擇的過程中,要綜合考慮多方面因素的影響,具體結合構件的承載力等,進行合理選擇。與此同時,要精確計算各個部件的承載力,避免出現因人為因素而導致的失誤。
在預制裝配式剪力墻結構體系的設計過程中,要特別注意以下幾個方面:①充分考慮靜荷載以及外部因素對剪力墻體的作用,具體結合使用過程中的各個條件,合理選擇縱橫墻結構,使剪力墻體在最大程度上滿足使用時的需求;②對于剪力墻之間的各個連接部位,要結合不同的承受力特點,對其進行最恰當的設計。
預制裝配式建筑結構在逐漸發(fā)展的過程中,已經成為我國建筑行業(yè)的主要內容,在進行設計的過程中,專業(yè)人員需要綜合考慮施工中不同方面的需求,選擇對工程最有幫助的預制裝配式結構。在確保工程施工的質量以及工期的同時,不斷提高工程的預制率,使工程的專業(yè)化水平上升到新的高度。在推動非受力構件或者任何其他構件的發(fā)展過程中,要采用由淺入深,由簡到繁的方式逐步進行。將預制裝配式建筑結構存在的特點發(fā)揮到極致,最大程度上改變常規(guī)的周期長,需要勞動力多的現場施工方式,全面提升當前落后的施工技術。在對設計理念進行完善的過程中,盡可能實現自動化生產。在這里我們要特別注意的是,與以往的施工技術相比,預制裝配式建筑結構對施工人員和設計師的專業(yè)水平以及綜合素養(yǎng)的要求都比較高,需要他們準確掌握專業(yè)知識,并且要時刻關注國家的各項政策變動,使建筑行業(yè)在快速發(fā)展的過程中更加具有安全性。
BIM(Building Information Modeling)技術指的是建筑信息化模型,它是一個相對完備的信息模型,能夠將建筑工程中的不同階段的各種資源或是信息完整的保存在一個模型中,為以后得工程參與者提供方便。在建筑項目施工之前,可以運用BIM技術對施工的各個階段進行模擬,這樣就可以用最快的速度發(fā)現施工過程中可能出現的各類技術問題,從而制定出行之有效的處理方案。為此,還要結合BIM技術的特點,構建BIM模型,為了能夠進行合理的施工階段模擬,必須對有關的部件中的參數進行精確的計算,例如,在對預制裝配式建筑結構中的任意一個構件進行吊裝的過程中,可以利用原先設計好的吊裝方案對施工過程進行模擬。通過運用BIM中的模擬動畫技術,我們可以生動準確的看到施工的每個過程,同時,也可以在觀看模擬的過程中及時發(fā)現問題,并且制定出有效的解決方案,為以后得吊裝工作提供方便。在模擬的過程中若是出現任何問題,應該采取之前制定的最優(yōu)解決方案,采取多種方法解決問題,通過觀察出現的問題,發(fā)現施工方案中的缺陷,并且對其進行改善。
預制裝配式建筑結構施工技術就是將施工過程分成預制和裝配這兩個方面進行,預先制作工程中需要的部件,然后進行組裝。這種施工技術在很大程度上解決了施工過程中質量較低并且施工周期較長的問題,對現代建筑行業(yè)有著重要意義。當前我國建筑行業(yè)內應用最為普遍的就是預制裝配式建筑結構施工技術,它在提升施工的整體質量方面有很大的作用。雖然我國現在對預制裝配式建筑結構施工技術的研究有不小的成效,但是在具體的應用中仍然存在問題,我們需要注意使用時出現的問題并且加以改善,使其為我國的建筑行業(yè)作出更大的貢獻。