房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术探析

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

张明明

山东英泰克工程咨询有限公司 山东济南 250022

摘要

随着社会的不断发展,我国的建筑行业也得到了综合发展,而建筑行业的发展使得房屋建筑构建的创新性与完善性得以大幅度提升。在当前社会中,为提高社会效益与经济效益,相关部门需要对房屋建筑进行充分优化,还要提升房屋的建筑质量。在建筑工程开展过程中,施工单位应对房屋建筑的混凝土结构质量进行综合探究。基于此,本文对装配式混凝土在整体房屋建设中的特点和优势,以及整体房屋装配式混凝土结构中应用的各类关键技术进行分析,探讨房屋施工中如何综合优化装配式混凝土结构施工,以期为我国建筑工程提供参考。


关键词

房屋建筑;装配式混凝土结构;施工效率;施工成本

正文

引言:现阶段,装配式混凝土结构已成为新型建筑的重要主体,其将提前预制混凝土结构进行综合组装,并且在缩短工期的同时大大提高了房屋建筑的综合效率[1]

一、房屋建筑装配式混凝土结构施工特点分析

首先,房屋建筑装配式混凝土结构主要由车间生产预制而成,利用平面化施工方式、现代化计算机技术代替了现浇结构立体交叉作业,制造出高精度的预制构件。其次,预制构件实现了防水与保温结构的一体化制造,并且预制构件的浇筑、养护和储存都在工厂进行,不易受天气因素的影响,可以在冬季施工。再次,装配式建筑结构、构件预制完成后,会被送往施工现场进行机械化吊装装配,从施工工期角度分析,可以实行并行工程,且无须进行传统的操作面施工,减少了施工工序,降低了施工难度。装配式建筑工程建设效率因而得到大幅提升,有效地缩短了工期。最后,装配式混凝土结构对放线、测量精度、预留孔位置要求较高,构件尺寸预制后不能改变,放线尺寸会对预制构件安装带来一定的影响,如放线尺寸小的情况下导致预制构件无法安装,放线尺寸大的情况下出现拼缝过大的问题。标高测量的准确性很高,在剪力墙标高控制出现问题时,叠合板无法平整安装,导致剪力墙、板间缝隙过大,需要重新支模[2]。另外,在预埋预留装配式混凝土结构的过程中,需要确保预留孔位置和尺寸的准确性,否则需要重新开槽,增加施工难度。

二、装配式混凝土结构施工技术优势

1. 施工速度较快

为贯彻落实国家、省、市各级政府大力发展装配式建筑精神,房屋建筑项目工程施工过程中,大量开始应用装配式混凝土结构施工技术。因其构件通用化程度高,采用工厂化生产预先完成的预制构件,生产速度快,精度高质量好。施工现场仅需按照图纸合理地将构件吊装在适当位置即可,同时注意好构件的连接环节。因此,减少了现场人工作业量,机械化程度高,施工速度相较于传统施工技术较快,极大地提升了施工效率。随着部品部件的通用化水平提高和技术工艺、组织管理、技能队伍的加强,施工速度还能进一步提升。

2. 绿色环保

装配式混凝土建筑属于创新型的房屋建筑技术,能够为我国的可持续性发展战略提供动力。装配式混凝土结构在构建过程中应用外墙预制模式,能够有效降低模板的使用量。此外,装配式混凝土建筑结构在具体的构建过程中所使用的预制构件主要为成品或半成品,能够大大降低施工过程中的噪声污染,以及进一步降低对周围环境产生的影响,同时有效减少建筑中的废水、废气等有害物质,从而起到较为突出的环保作用[3]

3. 降低工程造价

在装配式混凝土结构施工中,重点在于预制构件的应用,这些预制构件都是从生产厂家手中购买,经过统一运输进入施工现场,材料进入施工现场后,无须进行深层次的加工即可使用。不难看出其生产施工流程具有可复制性的特点,极大降低了施工的难度。对于相关施工人员来说[4],其工作难度降低,施工效率得到极大提高,这样一来,工程造价也会降低。装配式混凝土结构施工通过降低人工成本,降低投资成本,帮助建筑企业获取较高的利润。

三、房屋建筑装配式混凝土结构的关键技术分析

1. PC施工技术和 PCF 施工技术

预制构件的施工技术是合成钢筋混凝土的另一种形式。钥匙由外部回填墙和中央空调控制面板组成。 PC技术在工程项目中的应用可以减小结构之间的间隙间距,在不同的原材料之间形成间隙,并确保主体工程建筑物具有优良的耐火性。此外,PC组件的生产在加工厂中进行,因此具有清洁能源和出色性能的特点。从不同地区的使用现状来看,该技术的更大优势在于可以合理地减少项目建设的劳动量,并为随后的混凝土维护和零件维护提供足够的时间和空间[5]

PC技术与PCF技术之间的差异取决于以下事实:PC技术用于构建完整的预制组件(例如室内楼梯,生活阳台面板,中央空调控制面板和挡板)的混凝土工程,而PCF技术用于构建预制的层压木材地板的混凝土预制。实际上,升降机井,内部框架柱和少量分隔壁的结构仍在所选的铸造技术中。当PC技术在工程项目中得到充分利用时,所有预制构件将在制造和安装的整个过程中遇到困难,并且在预制构件的整个过程中将遇到有关窗户,面板和墙壁,装饰设计和隔热的规定。为了更好地处理和改善工程建筑窗户的渗水问题,请防止在项目施工过程中可能发生的后续风险。PCF的技术使用可以合理地处理墙模板问题。无需在墙体周围安装钢管脚手架和模版,减少了模版的使用,合理地提高了工程的安全系数。另外,对于在PCF加工技术中使用的墙壁混凝土模具壳,如果承载力和比抗弯刚度设计计划和总体计划未考虑房屋建筑的墙壁表面,则很可能会消耗混凝土原料,这也将导致设计计划与具体情况之间的比较。关键断层将危及所有建筑结构的关键地震等级特征和建筑质量。

2. 预制装配式房屋的施工技术

装配式混凝土的建造过程,就是把原有的现场施工模式变成生产现场安装模式的设计,其实这种施工模式在钢结构建筑中已经得到了广泛应用。混凝土结构主体、构件本质上是没有变化,但是为了适应工厂批量生产,设计时需要把部分重复构件拆分出来,生产后让工人现场安装。那么对于设计人员而言,最重要的问题就是如何拆卸,拆分时要兼顾生产、运输、安装的可能性和便利性。下面以叠合楼板为例:把原来一块现浇楼板拆成两层,它是叠合楼板的底板,在工厂生产,现场吊装;上面一层现场摆放钢筋后浇筑,上下两层共同形成一个整体。严格来说这种施工方式并没有大幅度提高施工效率,只是节省了现场支底模工序。楼板变成两层,上下层的结合必须牢固,现在最常用的就是设置桁架筋的叠合板。设置桁架钢筋可增加预制板的整体刚度和水平截面的抗剪性能。桁架筋设置应沿主要受力方向布置,但对于整个房间为一块双向板的,尤其是长宽比较大的,一般也设置在长方向。桁架下弦筋可以替代下部受力钢筋,存在对底板筋优化的可能。其他施工节点的问题:出斜筋需要先掰弯钢筋,待吊装后再掰回去,不好施工;钢筋搭接板缝太长;钢筋做直钩比135°弯钩浪费[6]。单向板:预制叠合板是目前为数不多的可实现全自动化生产的预制构件,但前提是板边不出筋,欧洲和日本板侧都是不出筋的。

3. NPC 施工技术

NPC 工艺广泛应用于竖向填充墙和剪力墙的构建中,而其水平部件梁及相应的板折则以结合的方式进行构建,其相邻部件在构建过程中会在竖向部件中预留相应的差距,由此完成连接工作。而位于上部各项部件的预留,则以金属锚固管道对整体钢筋浆锚进行综合性的连接。其水平位置的各项部件在构建过程中会以现浇连接带的模式,配合混凝土现浇连接的方法来综合开展。目前,我国房屋建筑工程在应用 NPC 工艺体系中得到了不断的优化创新,而该技术模式在构建过程中采用的各类结构部件会以全预制模式和相应的叠合方式进行综合组装,由此有效减少现浇梁数量,使其装配率达至 90%[7]。而在整体施工中,施工现场需要拥有一定数量的灌浆孔。为了有效降低灌浆难度,施工人员需要对 NPC 工艺的剪力墙竖向衔接模式加以优化,在保障建筑工程结构的安全性的同时,减少建筑工程的整体作业量。

4. 预制墙板施工技术

装配式建筑外墙通常有预制夹心外墙板、预制外墙加传统外墙外保温系统、预制外墙加内保温系统、预涂保温装饰一体板等。预制夹心保温外墙板结构是由起装饰作用的外叶墙板、起承重作用的内叶墙板和保温材料通过大量金属拉接件连接预制而成,由于金属拉接件的存在对墙体保温性能有一定的影响。预制外墙加传统外墙外保温系统、预制外墙加内保温系统,是在预制外墙安装完成后再单独做保温。预涂保温装饰一体板中的保温层[8],是经自动化生产线加工复合到硅酸钙板上,安装时通过底部锚固件连接到墙体。内隔墙采用非砌筑墙体,预制墙板、轻钢龙骨隔墙板等由工厂制作而成,运输至现场安装即可,不需要湿作业,其中隔墙条板应用最为广泛。另外墙体通过加强构造防水、渗水路径曲折化、灌浆料填实、防水耐候胶勾缝等多种手段加强抗渗性能,保证了建筑的使用功能。

四、装配式混凝土结构施工改进措施

1. 结构设计优化

在我国,预制混凝土结构的技术标准化和改进一直在不断标准化。从改进设计方案的角度来看,要做的第一件事是在考虑连接点的结构的同时,改善连接点,除了该结构的整体使用性能外,还要考虑建筑结构的抗震等级等,以提高住宅项目建设的整体质量和标准。其次,选择科学研究的测量实体模型进行测量,并由专业技术人员操纵建筑结构中连接点的抗弯刚度。在工程建设中,必须遵循“强剪,弱弯,结实”的设计原则,以完成建筑工程承包的规范工作,完善我国提高建筑标准的规定。

2. 应用各类重要构件的生产技术

在施工前,施工人员需要提前考量使用模具的综合类型、数量以及其自身的性质与后续的使用过程中的综合效益,需要根据整体结构形式合理确定预购件的模具。混凝土装配式结构有多种预埋件,如相应的线框、吊件、管线等,因此,在制作过程中,施工人员需要预留相应的预埋点位,例如:需要对预埋吊线和连接件进行有效固定;在振捣过程中,需要使相应的预构件之间保持有效距离,以防止出现进浆、凝固等问题。预制构件的表面装饰和相应的混凝土浇筑工作可以同时开展,而该结构在开展各项生产过程中,需要在模具表面铺贴外部装饰件,可以利用双面胶连接整体面板,使其构建为统一整体;还可应用海绵条等相对柔软的物质填补砖与砖之间的缝隙,但同时需要留出规定缝隙,从而有效处理水泥浇筑时可能会出现的漏浆现象,防止对外部装饰产生一定程度的污染。

3. 确保构件连接的科学性

混凝土预制构件的预制构件连接设计方案必须保证预制构件连接的安全性,合理性和一致性,简化房屋一般工程建筑的结构,提高工程建筑的可靠性。

4. 对后期维护保养工作加以优化

在预制构件的使用过程中,现场施工人员需要对其构件进行有效保管和综合维护,需要根据其构件的类型选择具有高度针对性的固定方式。并且在构件运输过程中,施工人员需要依照其构件的宽度、长度以及施工前的储存条件,对其安全进行综合保障;需要在货车底板设置垫层,以防止其整体构件的边角位置因长期碰撞而出现破碎问题;对于结构强度相对较弱的构件而言,需要对其进行一定程度的安全包裹,以防止构件开裂。

结束语:装配式混凝土建筑是现代建筑行业发展的一项重点内容,其建筑结构施工具有一定的特殊性。在进行装配式混凝土建筑结构施工时应加强装配式结构的技术和物料的应用管理,掌握各项施工技术要点,在应用发展中结合可持续发展的理念,从而促进建筑行业的不断发展。

参考文献

[1]罗坤.房屋建筑装配式混凝土结构施工的关键技术探析[J].河南建材,202006):246-247

[2]孙晓莉.探析房屋建筑装配式混凝土结构施工的关键技术[J].建材与装饰,2021(33):10-11.

[3]侯林宇,梁翃瑞,许杰.新型装配整体式混凝土结构施工技术[J].砖瓦,2020(10):56-57.

[4]张斌,胡江海.房屋建筑装配式混凝土结构建造技术创新研究[J].工程技术研究,2020,5(05):147-148.

[5]黄子希.房屋建筑装配式混凝土结构施工的关键技术研究[J].住宅与房地产,2020(34):166.

[6]周韬.基于房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术探究[J].中国住宅设施,2020(03):91-92.

[7]李叶.房屋建筑装配式混凝土结构施工技术要点分析[J].江西建材,2020 8):186-187.

[8]杨俊.探析房屋建筑装配式混凝土结构施工的关键技术[J].四川水泥,2020 7):165.

作者简介:张明明(1985415日),男,汉族,山东省济南市,工程师,本科,研究方向:建筑工程

 


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