李志鵬
(中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司,河北 唐山 064000)
作為現(xiàn)代信息技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)具有重要的價(jià)值。隨著“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”在我國(guó)的提出,裝配式建筑技術(shù)逐漸成為建筑行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前,已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)量龐大的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝和技術(shù),以及全新的建筑結(jié)構(gòu)模式和體系。新型裝配式混凝土施工技術(shù)逐漸本土化,成為我國(guó)建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ),發(fā)揮著重要作用。
裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)作為一種新型房屋建筑技術(shù),對(duì)我國(guó)“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要的推動(dòng)作用。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)房屋一般采用外墻預(yù)制方式,能夠有效地減少模板的使用量。另外,裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)使用的預(yù)制構(gòu)件是已經(jīng)加工好的成品或半成品,可有效地降低施工過程中產(chǎn)生的噪聲污染,減小對(duì)周圍環(huán)境的影響,同時(shí)還能降低建筑中產(chǎn)生的廢氣、廢水等有害物質(zhì),環(huán)保效益突出。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為新型建筑技術(shù),能夠在安裝外墻的同時(shí)進(jìn)行室內(nèi)砌筑和裝飾工程,實(shí)現(xiàn)建筑外墻裝修和粘貼保溫材料一體化。建筑工程中各項(xiàng)工藝能夠同時(shí)開展,可有效縮短整個(gè)建筑工程施工工期。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)盡量采用預(yù)制構(gòu)件,預(yù)制構(gòu)件集中在工廠中養(yǎng)護(hù),其溫度和濕度等環(huán)境因素相對(duì)易于控制,相應(yīng)地,質(zhì)量也更易得到保證。另外,國(guó)際上的一些專業(yè)技術(shù)人員曾經(jīng)對(duì)混凝土預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行研究和分析發(fā)現(xiàn),預(yù)制混凝土的強(qiáng)度變異系數(shù)比現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土小,即預(yù)制混凝土構(gòu)件的持久性與強(qiáng)度,均比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑混凝土更好,能夠有效提高整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)除了具有上述幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)外,還具有其他的一些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。首先,這種技術(shù)的應(yīng)用使建筑工程具有更高的抗震能力,能夠有效減少地震對(duì)人們生命和財(cái)產(chǎn)的威脅。其次,應(yīng)用的構(gòu)件具有一定的保溫性能,可以更好地提升建筑物的保溫性能,給人們提供更加舒適和安逸的居住環(huán)境。另外,其主要構(gòu)件是鋼筋混凝土,能夠有效地提高建筑工程適應(yīng)環(huán)境的能力,延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。
一般來說,這種工藝在豎向填充墻和剪力墻中應(yīng)用最多,而水平部件梁和板則采用疊合形式。具體來說,相鄰部件是在豎向的部件中預(yù)留插筋進(jìn)行連接,而位于上部的部件預(yù)留則是以金屬錨固管道進(jìn)行鋼筋漿錨連接的形式,水平位置的部件采用現(xiàn)澆連接帶和混凝土現(xiàn)澆連接的方式進(jìn)行的??傮w來看,我國(guó)房屋建筑工程中的NPC工藝體系已經(jīng)比較成熟,這種技術(shù)中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)部件通過全預(yù)制形式和疊合形式進(jìn)行組裝,最大程度削減現(xiàn)澆梁,裝配率達(dá)90%。在這個(gè)過程中,施工現(xiàn)場(chǎng)需要留出一定數(shù)量的灌漿孔,為降低這些灌漿孔的灌漿難度,就需要對(duì)NPC工藝中的剪力墻豎向銜接方式進(jìn)行優(yōu)化,在保證整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí),減少工程的施工作業(yè)量。在具體應(yīng)用中,南通市建筑工程總承包有限公司承包的海門中南世紀(jì)城33,34,35號(hào)樓就是應(yīng)用了從國(guó)外引進(jìn)的NPC體系技術(shù),其基礎(chǔ)和地下1層采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而地上10層采用的是全預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)和NPC工藝,體現(xiàn)了NPC工藝技術(shù)具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
PC工藝和PCF工藝的區(qū)別在于:PC工藝主要應(yīng)用于樓梯、陽臺(tái)板、空調(diào)板和隔墻板等全預(yù)制混凝土部件的建設(shè)中,而PCF工藝主要應(yīng)用于疊合樓板預(yù)制板的預(yù)制混凝土模板建設(shè)中。實(shí)際上,建筑電梯井和內(nèi)部剪力墻及少數(shù)隔墻仍以支模現(xiàn)澆工藝為主。當(dāng)PC工藝在建筑工程中發(fā)揮價(jià)值時(shí),對(duì)于全預(yù)制部件在制作和安裝過程中發(fā)生的問題,以及窗框與墻板、裝修、保溫等預(yù)制建設(shè)中提出的要求都能夠發(fā)現(xiàn)和解決,從而實(shí)現(xiàn)房屋建筑窗框漏水問題的解決和改善,避免建筑工程可能產(chǎn)生的后期風(fēng)險(xiǎn)。PCF工藝的應(yīng)用則能夠有效地解決外墻模板問題,不必在墻體外圍搭設(shè)腳手架和模板,降低模板的使用數(shù)量,有效地提升建筑工程的安全性能。另外,針對(duì)PCF工藝中使用的外墻混凝土模板,如果設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)沒有充分考慮建筑墻體的承載性能和實(shí)際剛度,就有可能導(dǎo)致混凝土材料的浪費(fèi),也會(huì)造成設(shè)計(jì)和實(shí)際情況產(chǎn)生較大的誤差,最終影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的主體抗震性能和建筑質(zhì)量。
疊合板式混凝土剪力墻工藝主要分為疊合式墻板、疊合式樓板和預(yù)制樓梯。疊合式樓板由地板預(yù)制板和格構(gòu)鋼筋組成,能夠作為后澆混凝土模板來使用;而疊合式墻板由格構(gòu)鋼筋和雙層預(yù)制板組成,能夠在雙層預(yù)制板內(nèi)澆筑混凝土;格構(gòu)鋼筋則能夠用于預(yù)制板受力鋼筋和吊點(diǎn)方面。目前,我國(guó)疊合板式混凝土剪力墻工藝技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用尚不夠成熟,主要用于地下車庫工程。
裝配總體式預(yù)制混凝土剪力墻工藝主要是以插入式預(yù)留孔注漿鋼筋進(jìn)行連接,這類技術(shù)中涉及的預(yù)制構(gòu)件用于水平疊合樓板和豎向剪力墻及混凝土剪力墻的建設(shè)中,充分利用這項(xiàng)技術(shù)能夠?yàn)槲覈?guó)現(xiàn)代建筑工程提供便利條件。結(jié)合實(shí)際情況來看,這種技術(shù)的施工結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)也比較明顯,主要是部件結(jié)構(gòu)又大又重,也可能導(dǎo)致最后的部件形式相對(duì)比較單一。
針對(duì)房屋建筑工程裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工藝應(yīng)用中存在的問題,提出以下優(yōu)化措施。
我國(guó)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工藝正在不斷規(guī)范和完善。從設(shè)計(jì)優(yōu)化方面來看,首先是對(duì)銜接節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化,在考慮銜接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的同時(shí),需要考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的耐久性,以及建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能等,以提高房屋建筑工程的整體質(zhì)量和水平;其次是采取科學(xué)的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算,通過專業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中銜接節(jié)點(diǎn)剛度的控制,需要遵循建筑工程“強(qiáng)剪弱彎、增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”等設(shè)計(jì)原則,實(shí)現(xiàn)房屋建筑節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化,促進(jìn)我國(guó)房屋建筑水平的提升。
建筑材料是保障整個(gè)房屋建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ),在加工裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件時(shí),需要對(duì)預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控,在預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量得到保證的前提下考慮整個(gè)建筑工程的其他性能,包括防震性能、保溫性能和裝飾性能等,提升我國(guó)房屋建筑工程的質(zhì)量。
在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的連接設(shè)計(jì)中,需要確保預(yù)制構(gòu)件連接的完整性、合理性、科學(xué)性和安全性,使整個(gè)房屋建筑工程的連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,提高建筑工程穩(wěn)定性。
目前,我國(guó)房屋建筑工程的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工還存在一些問題,需要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析和研究,以提高我國(guó)房屋建筑質(zhì)量和建設(shè)水平,推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。