張虎
(山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司,濰坊 262500)
隨著建筑工程技術(shù)的革新與發(fā)展,利用裝配式建筑的方式完成建筑施工中許多建材的預(yù)制加工處理,施工人員在現(xiàn)場只需要進(jìn)行建材的拼接安裝即可,其工序流程更加簡潔清晰,在項(xiàng)目進(jìn)度、建設(shè)效率與成本節(jié)約等方面都具有重要的應(yīng)用優(yōu)勢。建筑工程中的門窗、墻體等多個部分都可以應(yīng)用裝配式建筑技術(shù)完成實(shí)操建設(shè),相較于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑等,裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢更突出,達(dá)到了節(jié)約減耗的目的,是綠色建筑領(lǐng)域當(dāng)中較為突出的技術(shù)手段之一。
裝配式建筑工程技術(shù)是指將基礎(chǔ)建材加工的環(huán)節(jié)前置,由加工廠統(tǒng)一進(jìn)行加工處理,形成的預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過質(zhì)檢、運(yùn)輸后可在工廠現(xiàn)場直接進(jìn)行拼接安裝施工,整體工藝流程更加簡單便捷,施工效率明顯提升。裝配式建筑結(jié)構(gòu)主要有如上幾類(見圖1)。加工廠在對基礎(chǔ)建材進(jìn)行切削加工處理的過程中,需要嚴(yán)格按照工程方案當(dāng)中的規(guī)格尺寸要求執(zhí)行,可以應(yīng)用許多大型機(jī)械設(shè)備等,在加工精細(xì)度、質(zhì)量性上都具有更強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢。裝配式建筑工程目前的應(yīng)用范圍還較為有限,多見于鋼結(jié)構(gòu)工廠、框架式庫房等項(xiàng)目的建設(shè)當(dāng)中,部分低層建筑中也有應(yīng)用,是未來建筑工程行業(yè)的重要發(fā)展方向之一。
圖1 裝配式建筑分類
裝配式建筑工程中多采用標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方式對基礎(chǔ)建材進(jìn)行加工處理,在保證預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量的同時,能夠有效減少其水電、鋼材等的損耗浪費(fèi),更符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念。裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件加工中產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量更少,有效預(yù)防了對環(huán)境帶來了污染和危害等問題,粉塵、廢料等的排放量更低,部分預(yù)制建材在后續(xù)拆除后還可以實(shí)現(xiàn)回收利用。裝配式建筑在對預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)拼接組裝時的工藝難度更低,可以滿足更加復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)的需求,施工人員能夠高效率地完成項(xiàng)目建設(shè),幫助施工企業(yè)節(jié)約成本投資。另外,裝配式建筑工程的抗震性能較為突出,且整體結(jié)構(gòu)的自重更低,是解決鋼筋混凝土建筑不足的重要手段,許多預(yù)制構(gòu)件的材料都具備良好的防火性能,更有利于保障建筑工程的安全性。
在預(yù)制構(gòu)件的安裝連接施工中,部分工程項(xiàng)目會選擇使用焊接工藝來實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的連接,但焊接質(zhì)量會直接影響裝配式建筑的工程質(zhì)量,對施工人員技術(shù)水平的要求較高,而套筒灌漿技術(shù)則可以有效規(guī)避這一問題。套筒灌漿技術(shù)是利用圓形的套筒將預(yù)制構(gòu)件的拼裝連接位置進(jìn)行包裹,并在套筒的內(nèi)部進(jìn)行灌漿施工,對提升預(yù)制構(gòu)件連接的穩(wěn)定性、抗壓性等都具有重要意義,其具體的施工示意圖如下圖2。套筒和內(nèi)部的灌漿作業(yè)能夠通過實(shí)現(xiàn)對鋼筋連接的有效支撐,并在注漿口位置處形成了剛性連接,有效提升裝配式建筑工程的施工質(zhì)量。在應(yīng)用套筒灌漿技術(shù)的過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注套筒結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量,并對套筒內(nèi)的灌漿飽滿性予以嚴(yán)格控制,確保能夠提升鋼筋材料的連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
圖2 套筒灌漿施工技術(shù)的示意圖
裝配式建筑工程中的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、加工和應(yīng)用之間有十分密切的聯(lián)系,技術(shù)人員必須重視對預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)分割的科學(xué)性與合理性,確保其能夠形成完整可靠的建設(shè)體系。如在建筑主體結(jié)構(gòu)的劃分當(dāng)中,墻板、立柱、樓板、樓梯等部分都是可以進(jìn)行拼接施工的,這些區(qū)域的施工建設(shè)可以采用預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝連接的方式來進(jìn)行建設(shè)。施工人員需要參考不同房屋的結(jié)構(gòu)和弧形來實(shí)現(xiàn)有效切分,并對其結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注,確保實(shí)際預(yù)加工生產(chǎn)的質(zhì)量。針對戶型結(jié)構(gòu)較為統(tǒng)一的房屋,在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場拼接安裝時都可以采用同一套施工管理辦法,確保在裝配式工程現(xiàn)場建立標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程。技術(shù)人員需要提前和施工人員之間展開技術(shù)交底,盡可能保證一次性施工質(zhì)量,幫助施工企業(yè)節(jié)約人工、物料等資源投入。
外掛架的建設(shè)應(yīng)用能夠滿足樓層數(shù)量較高的建筑建設(shè)應(yīng)用,通過可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,有效滿足不同區(qū)域的建設(shè)應(yīng)用需求。外掛架的板長、板寬和支撐桿長度等都可以實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié),其應(yīng)用的靈活性得到了有效增強(qiáng),施工人員可以結(jié)合需要隨時進(jìn)行調(diào)節(jié),確保施工建設(shè)的安全性。外掛架的可調(diào)節(jié)部分使用了外方管嵌套的連接方式,并使用了螺栓結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行固定連接,有效保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和實(shí)際荷載水平。在外掛架應(yīng)用的過程中,若遇到了陽臺、空調(diào)板等向外凸出的部位時,施工人員可以對支撐橫桿部門的長度進(jìn)行有效條件,優(yōu)化外掛架走道板部門的位置和寬度等,合理規(guī)避可能存在安全風(fēng)險的位置,不斷提升裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用的安全性與可靠性。
裝配式建筑工程的外墻建設(shè)中應(yīng)關(guān)注施工氣候條件,提前做好防水、保溫處理,確保建筑居住使用的舒適感。裝配式建筑的外墻中可以使用掛板的建設(shè)方式增加保溫隔熱層,確保在建筑散熱的過程中能夠通過板材之間的通風(fēng)實(shí)現(xiàn)熱交換作用。在復(fù)合式裝配式建筑外墻的建設(shè)當(dāng)中,可以直接使用保溫材料建設(shè)成隔熱層,能夠有效防止建筑出現(xiàn)熱散失的問題。技術(shù)人員在進(jìn)行裝配式建筑墻體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,需要提前進(jìn)行冷溫感測試工作,并利用BIM軟件等對墻體的感溫特性進(jìn)行參數(shù)模擬記錄,確保制定更科學(xué)的外墻建設(shè)工藝。在墻體建設(shè)中,施工人員需要在其表面涂刷聚氨酯、聚氯乙烯等防水材料,并使用建筑油膏對施工縫等進(jìn)行封涂處理,確保墻體的實(shí)際防水效果。
此外,節(jié)能保溫一體化技術(shù)在近些年得到廣泛應(yīng)用,該技術(shù)是指節(jié)能保溫一體板在工廠集成生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配化施工的技術(shù)。工廠集成生產(chǎn)技術(shù)具體是指建筑外墻的保溫層和保護(hù)層在工廠集成在一起,達(dá)到保溫隔熱、耐火耐久的效果;現(xiàn)場裝配化施工技術(shù)是指保溫一體化結(jié)構(gòu)無需現(xiàn)場澆筑,在現(xiàn)場裝配施工即可的施工技術(shù)。雖混凝土保護(hù)層和保溫層集成增加了耐火和耐久性,但對混凝土保護(hù)層澆筑技術(shù)要求極高,增加了施工難度。如果現(xiàn)場振搗過小,混凝土密實(shí)性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),會導(dǎo)致節(jié)能保溫一體板出現(xiàn)鋼筋外露、混凝土蜂窩麻面的現(xiàn)象;如果現(xiàn)場振搗過大,則容易引起里層保溫板受力不均發(fā)生偏移,導(dǎo)致節(jié)能保溫一體板出現(xiàn)受力不均、保溫性能不一致的現(xiàn)象。因此,為了保證施工質(zhì)量、提升施工效率,節(jié)能保溫一體板常在工廠集成生產(chǎn),現(xiàn)場裝配化施工,此技術(shù)常用在裝配式建筑中。
裝配式建筑工程中的門窗施工建設(shè)多以單獨(dú)的工程環(huán)節(jié)來完成,大多和后續(xù)裝修階段結(jié)合在一起,但施工人員必須關(guān)注門窗等部門安裝時涉及的預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋建設(shè)需要,確保各個工序環(huán)節(jié)之間能夠形成更科學(xué)可靠的銜接。由于大部分門窗框結(jié)構(gòu)的安裝槽與保溫側(cè)相連,施工人員在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的安裝預(yù)埋時要注意其方向性,并將預(yù)留槽口的一側(cè)和門窗框部分相連,內(nèi)頁部分則與混凝土墻體使用螺栓連接在一起,施工人員可以使用橡膠墊實(shí)現(xiàn)限位,也有利于防止冷橋現(xiàn)象的產(chǎn)生。門窗框預(yù)留槽的安裝應(yīng)注意做好安全距離的預(yù)留,施工人員在后續(xù)安裝門窗時需要根據(jù)預(yù)留的位置來進(jìn)行固定,安裝完成后需要對門窗框與墻體之間的縫隙部分進(jìn)行二次填充,避免門窗在使用過程中出現(xiàn)滲漏等情況。
裝配式建筑中使用到的基礎(chǔ)建材具有良好的隔熱保溫作用,特別是墻體建設(shè)中使用的混凝土掛板和泡沫條板中會增加鋼架結(jié)構(gòu)來提升其荷載水平。在出現(xiàn)火災(zāi)、地震等情況時,這些鋼架結(jié)構(gòu)能夠形成有效連接,規(guī)避了墻體部分的斷裂問題,對提升建筑的防火性能具有重要意義。對于鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的建筑,其框架式的結(jié)構(gòu)能夠有效對抗地震等風(fēng)險問題,剪力墻部分能夠承受更大的結(jié)構(gòu)形變性,且框架式的鋼結(jié)構(gòu)建筑具有較強(qiáng)的抗彎剪作用,在其預(yù)制生產(chǎn)的過程中須做好鋼材的厚度、尺寸等參數(shù)的控制,能夠有效提升的裝配式建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
部分綠色建筑工程項(xiàng)目中會增加雨水回收凈化系統(tǒng),通過蓄水池處理后,這些凈化中水可以通過地下管道實(shí)現(xiàn)再利用,包括綠化灌溉、道路沖洗等,有效實(shí)現(xiàn)建筑應(yīng)用的環(huán)保節(jié)約特性,更符合綠色建筑的發(fā)展需求。在實(shí)現(xiàn)雨水回收利用的過程中,設(shè)計(jì)人員需要將儲水池、凈化器和地下管道網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)做好優(yōu)化設(shè)計(jì),盡可能提升其利用效率,不斷提升建筑工程行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展水平。
在裝配式建筑技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用中,技術(shù)人員需要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求對其中的部品進(jìn)行拆解劃分,詳細(xì)確定其結(jié)構(gòu)參數(shù)信息,確保加工廠能夠形成標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn),也為后續(xù)的安裝連接和成套裝配提供可靠的技術(shù)支持。在進(jìn)行門窗、墻體等安裝建設(shè)時,施工人員需要提前考慮到預(yù)制管線及構(gòu)件的預(yù)埋工作,保證門窗安裝的密封性和墻體安裝的保溫性。在裝配式建筑中,可以增加雨水回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠化灌溉、路面清洗等,以更好地實(shí)現(xiàn)建筑工程的綠色發(fā)展。