摘要:裝配式結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),本文簡(jiǎn)單概述裝配式結(jié)構(gòu)在功能性、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù),并且就如何優(yōu)化建造技術(shù)提供了幾點(diǎn)建議。
關(guān)鍵詞:裝配式結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);建造技術(shù);優(yōu)勢(shì)
裝配式結(jié)構(gòu)避免了繁瑣的現(xiàn)澆工藝,降低了施工環(huán)節(jié)的難度和復(fù)雜性,為了充分體現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)的高效性和實(shí)用性,就必須優(yōu)化裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工、質(zhì)檢和裝配等環(huán)節(jié),強(qiáng)化PC技術(shù)、剪力墻技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用,同時(shí)重視構(gòu)件技術(shù)的優(yōu)化和推廣,持續(xù)完善技術(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,保障裝配式結(jié)構(gòu)在我國(guó)市場(chǎng)的高效應(yīng)用,促進(jìn)建筑領(lǐng)域和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)闡述
(一)效率優(yōu)勢(shì)
與以往的結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)工藝相比,裝配式建筑所需求的很多構(gòu)件都在統(tǒng)一的工廠完成加工,比如樓梯陽臺(tái)結(jié)構(gòu)、內(nèi)外墻板等。之后再運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行裝配,省去了以往的現(xiàn)澆環(huán)節(jié),現(xiàn)場(chǎng)施工的工序減少,而且復(fù)雜性降低。另外,專門的車間加工有利于構(gòu)件的精度控制,降低了裝配和施工環(huán)節(jié)的復(fù)雜性與安全風(fēng)險(xiǎn)。
(二)功能性優(yōu)勢(shì)
對(duì)于裝配式建筑而言,除了構(gòu)件的統(tǒng)一加工與裝配,在其中也融合部分新工藝和材料,比如新型的內(nèi)外墻板材料和設(shè)計(jì)風(fēng)格,在保溫、防滲、防火等方面都具有優(yōu)勢(shì),而且墻板材料的耐久性和強(qiáng)度較高。這些新型的功能是裝配式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),對(duì)于住宅安全是很大的保障。
(三)環(huán)境方面的優(yōu)勢(shì)
環(huán)保是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的發(fā)展理念和趨勢(shì),裝配式結(jié)構(gòu)作為新興的建筑形式,必然會(huì)將環(huán)保思維融入設(shè)計(jì)、材料、管理等各方面。同時(shí)在裝配式結(jié)構(gòu)中,構(gòu)件的生產(chǎn)加工被精準(zhǔn)控制,而且材料具有循環(huán)性,節(jié)省了現(xiàn)澆環(huán)節(jié),施工中形成的污染和垃圾較少,這些都體現(xiàn)了裝配式結(jié)構(gòu)在環(huán)保層面的優(yōu)勢(shì)。
(四)成本方面的優(yōu)勢(shì)
各類構(gòu)件都在車間加工完成,借助于高端技術(shù)調(diào)控加工過程,構(gòu)件加工的材料利用率和加工效率都非常高,再加上新材料的應(yīng)用,使得各類構(gòu)件的成本逐漸下降,所以裝配式構(gòu)件的性價(jià)比較高。另外,由于施工的復(fù)雜性有所降低,再結(jié)合先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的使用,更是凸顯了裝配式結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)[1]。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)分析
(一)NPC技術(shù)
這是建筑領(lǐng)域的新興技術(shù),是指在專業(yè)工廠實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件的機(jī)械化加工,然后再運(yùn)輸?shù)焦さ貙?shí)施裝配的過程。該技術(shù)能夠節(jié)省很多物料和人力,而且抑制了施工中的廢棄物與噪音污染。整個(gè)建筑過程利用了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)與裝配,而且NPC的應(yīng)用可以與主體結(jié)構(gòu)的建設(shè)同步進(jìn)行,在效率、成本、環(huán)保方面都體現(xiàn)出很大優(yōu)勢(shì)。
(二)PC(PCF)技術(shù)
與現(xiàn)澆技術(shù)相比,PC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較多,主要是基于各種預(yù)制構(gòu)件的裝配而形成的新型結(jié)構(gòu),能夠降低工地作業(yè)的復(fù)雜性,施工中所用的機(jī)械數(shù)量也有所減少,能夠保障立體交叉施工的安全進(jìn)展。而且各種PC預(yù)制件在功能性與精度方面更具優(yōu)勢(shì),通過精準(zhǔn)的裝配連接,能夠提升結(jié)構(gòu)的整體性,體現(xiàn)出高品質(zhì)的穩(wěn)定性。另外,PC技術(shù)在各類構(gòu)件的生產(chǎn)方面都很適用,比如空調(diào)板、墻板和樓梯等,但是PCF技術(shù)主要適用于外墻的模板結(jié)構(gòu),以及剪力墻的疊合樓板。
(三)剪力墻技術(shù)
這是裝配式結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù),一種是部分預(yù)制的結(jié)構(gòu),也就是采取預(yù)制的外墻結(jié)構(gòu),但是內(nèi)墻卻會(huì)利用現(xiàn)澆的手段完成,這個(gè)結(jié)構(gòu)的預(yù)制率不高。二是全預(yù)制的結(jié)構(gòu),也就是整個(gè)墻體結(jié)構(gòu)都利用預(yù)制件裝配完成,在這樣的結(jié)構(gòu)中,對(duì)于連接點(diǎn)和接縫的處理存在難度,必須確保可靠的裝配連接,才能達(dá)到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定受力[2]。
(四)異形構(gòu)件設(shè)計(jì)技術(shù)
與其他的構(gòu)件相比,異形構(gòu)件在形狀與體積方面具有特殊性,這就增加了裝配連接的難度,尤其是存在吊裝偏差的困難,對(duì)于起吊的方式和吊點(diǎn)設(shè)計(jì)要求很高,如果操作失誤可能會(huì)損壞異形構(gòu)件,影響到裝配的進(jìn)度。所以必須基于住宅建筑的裝配需求設(shè)計(jì)科學(xué)設(shè)計(jì)異形構(gòu)件,保障構(gòu)件的安全性能和制造精度。
三、設(shè)計(jì)與建造技術(shù)優(yōu)化措施
(一)完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作
裝配式結(jié)構(gòu)具有整體性的特征,為了保障住宅結(jié)構(gòu)的安全,就必須強(qiáng)化設(shè)計(jì)、制作以及裝配施工環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)必須考慮建筑領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)范,而且深化設(shè)計(jì)各種構(gòu)件,確保構(gòu)件設(shè)計(jì)符合住宅建筑的要求。要保障構(gòu)件接口的品質(zhì),做好預(yù)留孔處理。另外,構(gòu)件的制作必須于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相吻合,保障制作材料的品質(zhì)和工藝的標(biāo)準(zhǔn)化,這必須依賴智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn),保障構(gòu)件制作的智能化調(diào)控,借助于精準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)控確保構(gòu)件的精度與可靠,對(duì)于完成的構(gòu)件必須強(qiáng)化外觀與性能的質(zhì)檢,避免任何質(zhì)量問題[3]。
(二)改進(jìn)預(yù)制構(gòu)件的技術(shù)
雖然裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)較多,但是我國(guó)所利用的預(yù)制構(gòu)件技術(shù)基本都是來源于國(guó)外,缺乏自主創(chuàng)新的核心工藝,而且預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)不高,在很多構(gòu)件的關(guān)鍵部位仍舊利用現(xiàn)澆技術(shù)完成,而且構(gòu)件的精度和性能不足。所以在現(xiàn)場(chǎng)連接時(shí),很多構(gòu)件的吊裝較為困難,無法精準(zhǔn)調(diào)控構(gòu)件的節(jié)點(diǎn),而且吊裝中的平整度較難控制。為了確保裝配式住宅的安全,建筑領(lǐng)域必須在技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上研究出適應(yīng)我國(guó)市場(chǎng)需求和行業(yè)發(fā)展的預(yù)制構(gòu)件技術(shù),相關(guān)的單位也需要規(guī)范預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)與加工標(biāo)準(zhǔn),重視對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的檢測(cè)與驗(yàn)收。
(三)推廣技術(shù)應(yīng)用
裝配式住宅的相關(guān)技術(shù)具有先進(jìn)性和可靠性,而且構(gòu)件的設(shè)計(jì)較為靈活,加工制作過程也更加精準(zhǔn),能夠適應(yīng)于各類建筑的結(jié)構(gòu)需求。而且隨著技術(shù)的成熟,預(yù)制構(gòu)件在性價(jià)比、環(huán)保性、功能性方面的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加凸顯,建筑領(lǐng)域和政府部門也會(huì)提升裝配式結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全性能。
四、結(jié)束語
綜上所述,與以往的建筑結(jié)構(gòu)相比,裝配式結(jié)構(gòu)屬于新型的結(jié)構(gòu)形式,而且融合了環(huán)保理念以及新的技術(shù)和材料,強(qiáng)化了裝配式構(gòu)件的功能性和耐久性,而且很多構(gòu)件可以進(jìn)行專業(yè)的加工制作,避免了復(fù)雜的現(xiàn)澆環(huán)節(jié),在精度與可靠性方面都有保障。
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(作者單位:河南遠(yuǎn)大天成住宅工業(yè)股份有限公司)
作者簡(jiǎn)介:謝克兵,1985年10月,男,漢,河北廊坊,2006年???,2020年本科畢業(yè),初級(jí)工程師,裝配式建筑工程技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)推廣。