汪繼華
(深圳市萬科發(fā)展有限公司)
新型建筑工業(yè)化是利用工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的方式,通過技術(shù)和管理方法,為生產(chǎn)過程中的各個階段的建筑產(chǎn)品生產(chǎn)要素進(jìn)行整合和系統(tǒng)集成,通過不同的建筑系統(tǒng)、建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、零部件工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場施工機(jī)械化、科學(xué)組織管理,提高生產(chǎn)效率,保證施工質(zhì)量,延長建筑物壽命。預(yù)制結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的基本途徑,隨著越來越多的試驗項目,不同的預(yù)制結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的應(yīng)用,相應(yīng)的建筑設(shè)計程序和施工規(guī)范仍然不完善。對于不同的預(yù)制結(jié)構(gòu)體系,在建筑技術(shù)方面做更多的研究和實踐至關(guān)重要,也是新建筑工業(yè)化廣泛推廣的根本保證。
萬科星城項目占地12萬m2,總建筑面積92萬m2,分為六個地塊,其中02、03、04地塊住宅塔樓全部采用裝配式建筑,共計19棟塔樓,一樓為商業(yè)裙樓,二樓為架空休閑,三層開始為標(biāo)準(zhǔn)層,共計3337套房,只采用五種標(biāo)準(zhǔn)戶型,通過不同的排列組合形成樓形,戶型平面規(guī)整,采用統(tǒng)一模數(shù)協(xié)調(diào)尺寸,基本單元采用3M模數(shù)設(shè)計,符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,結(jié)構(gòu)主要墻體保證規(guī)整對齊,使結(jié)構(gòu)更加合理,同時減少預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)折。根據(jù)萬科“5+2”體系的要求,項目全面應(yīng)用了鋁合金模板、爬架、裝配式內(nèi)隔墻、全現(xiàn)澆外墻、裝配式裝修、穿插提效等施工技術(shù),并從設(shè)計、施工階段全面應(yīng)用了BIM技術(shù)、數(shù)字工程系統(tǒng),提高效率、提高質(zhì)量、減少人工及手工依賴、減少消耗及排放,實現(xiàn)了“兩提兩減”。
圖1 預(yù)制構(gòu)件反打效果圖
圖2 預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋窗框
超高層建筑產(chǎn)業(yè)化施工,可實現(xiàn)立面工程在一個工廠的制作過程中全部或部分完成,包括立面反打效果(見圖1)、預(yù)埋窗框(見圖2)等,從而可以減少立面工程,提高世紀(jì)年代所有材料的利用率。同時,促進(jìn)建筑材料的回收利用。
高層建筑在工業(yè)應(yīng)用過程中最重要的特點(diǎn)是能減少對勞動力的依賴,施工過程中標(biāo)準(zhǔn)化程度高,工人操作有規(guī)律且重復(fù)性的施工動作,對機(jī)械的依賴性相對較大,無論是PC構(gòu)件、裝配式內(nèi)墻板,還是爬架、鋁合金模板、裝配式裝修等,勞動力的建設(shè)資金基本上是職工的機(jī)械操作能力,能減少管理費(fèi)用,降低施工難度,從而減少安全隱患的發(fā)生。
在預(yù)制建筑中,每個組成部分都與整個建筑的安全有關(guān),預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中需要全方位進(jìn)行把控生產(chǎn)質(zhì)量,增加過程管控(見圖3),從而避免累計誤差導(dǎo)致整體建筑的質(zhì)量風(fēng)險,應(yīng)確保連接的每個組成部分都符合設(shè)計要求[1]。在混凝土施工方法的施工控制中,需要提前對PC構(gòu)件安裝進(jìn)行交底(見圖4),保證施工操作準(zhǔn)確無誤,所有施工面不存在安全隱患。
超高層建筑在建筑過程中對建筑材料和構(gòu)件的需求量很大,因此一般建筑施工現(xiàn)場會堆放更多的建筑材料,特別是預(yù)制,由于預(yù)制件數(shù)量眾多,體積比較大,所以疊暈是非常大的。要對施工現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,以及考慮組件堆放位置,以方便施工,保證安全。
圖3 PC模具及隱蔽驗收
圖4 現(xiàn)場安裝交底
在制造結(jié)構(gòu)的過程中,對于部件的應(yīng)用以及設(shè)計和安裝工作具有重要意義。在設(shè)計建筑時,小規(guī)模建筑中存在任何誤差,否則后期工程項目沒有質(zhì)量保證。在通常情況下,施工圖由設(shè)計單元設(shè)計,并且執(zhí)行組裝工作的單元經(jīng)受初始設(shè)計圖的第二深化修改,然后分割某個部件。對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分裂,應(yīng)根據(jù)相同類型的模型進(jìn)行相同規(guī)則的分割。軸承和非負(fù)載部件是分開的。在連接過程中,通常選擇組件的節(jié)點(diǎn)以較小的力連接,因此操作的目的簡單方便。其次,優(yōu)化相同類型的組件以減少高質(zhì)量的組件數(shù)量。組件的分裂是一種集成的集成技術(shù)。小型施工只需要考慮施工,結(jié)構(gòu),水電等施工因素,同時還要滿足模具,生產(chǎn),運(yùn)輸和安裝所在的施工環(huán)境要求。例如在某建筑物的墻體結(jié)構(gòu)的建筑和分裂中,它將分為樓板、層壓陽臺板、樓梯板以及裝飾板等,重新連接其整體結(jié)構(gòu)是組件的作用分裂。
在安裝組件之前復(fù)核現(xiàn)場預(yù)留鋼筋定位,保證構(gòu)件安裝可行性,需要搭設(shè)支撐的構(gòu)件,必須是科學(xué)設(shè)計的支撐組件框架體,并且框架體支撐組件一般是建筑物上使用鋁合金桿梁。第一框架剛度和支撐組件的穩(wěn)定性必須符合標(biāo)準(zhǔn),包括臨時支撐間距不超過1.75m,盡可能同時與墻體,梁柱距離盡可能不超過0.4m,還要注意連續(xù)支撐層必須大于兩層。在吊裝前應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的實際情況確定正確的吊索,按慢速和快速和緩慢的提升方式。
在建筑施工的過程中,仍然存在許多問題,最重要的是滲漏問題,所以需要做好防水滲漏工作。外墻板的共同縫有兩個水平縫和垂直縫,聯(lián)合接縫的質(zhì)量直接影響到外墻的防水效果。當(dāng)然,它并不足以保證效果,還需要使用到防水材料,圖5為pc構(gòu)件水平縫防水做法示意圖。在當(dāng)今社會,人們對生活的要求越來越高,完美的防水措施是滿足人們喜歡建筑的基本條件,也只有這樣才能真正保證建筑的質(zhì)量。
鋼筋的梁柱節(jié)點(diǎn)較密,受鋼筋綁扎的影響,應(yīng)先安裝到梁板上,再綁在馬鐙上。等到全部安裝完成后,再安裝到整個梁上。在鋼筋材料下放的過程中,如有必要,可適當(dāng)增加同一短型鋼箍筋的根數(shù)和水平度。安裝前,可在梁鋼骨架的整組直接插入柱中的縱向鋼筋,在梁的縱向鋼筋位置綁扎后,即可在梁鋼骨架安裝完成后,整體框架梁和節(jié)點(diǎn)可下降,可有效避免變形和開孔的發(fā)生。
組合整體結(jié)構(gòu)的連接過程可以在很大程度上保證接頭和接頭的剛度和承載能力,同時遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這些方面的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),整體性能也高于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)[2]。水平和垂直構(gòu)件的接頭可以通過焊接、間接研磨或加強(qiáng)套管灌漿的方式來連接。通過插入預(yù)留的金屬漿料錨管漿料進(jìn)行連接,對灌漿質(zhì)量、漿料錨管的保持和位置的要求相對較高。雖然預(yù)留金屬波紋管錨固連接的施工成本較低,但它也可以有效地保證施工質(zhì)量。當(dāng)構(gòu)造具有相對大直徑的鋼結(jié)構(gòu)時,滾動螺紋技術(shù)可用于有效構(gòu)造,如圖6所示。
圖5 pc構(gòu)件水平縫防水做法示意
圖6 滾壓螺紋鋼筋連接示意圖
與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比,最大的優(yōu)點(diǎn)是工廠化。許多工藝的結(jié)構(gòu)化是在工廠集成生產(chǎn),然后直接在施工現(xiàn)場進(jìn)行噴濕后操作,它可以減少和簡化操作過程,從而提高了效率,降低能耗,工業(yè)化水平和預(yù)制裝配效率大大提高。
綜上所述,預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展已成為必然趨勢。逐步擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,獲得更多的識別是當(dāng)前最應(yīng)該需要解決的問題。現(xiàn)實經(jīng)驗證明,這種結(jié)構(gòu)在施工過程中,技術(shù)是可行的,可以滿足相關(guān)要求的建筑結(jié)構(gòu),其具備工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)勢,能夠縮短工期和獲得良好的環(huán)境效益。面對新建筑工業(yè)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的要求,組裝集成施工技術(shù)將不斷豐富以滿足快速增長的社會需求。