建筑装配式混凝土结构施工技术应用分析

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:王永
[导读] 摘要:房屋建筑实际运行的过程中装配式的混凝土结构有着较为重要的应用意义,在实际施工的过程中一定要对技术进行很好地把握,这一点是非常关键的,对设计环节、施工环节以及检测验收等过程进行进一步的优化和管理,文章就此展开分析。
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        摘要:房屋建筑实际运行的过程中装配式的混凝土结构有着较为重要的应用意义,在实际施工的过程中一定要对技术进行很好地把握,这一点是非常关键的,对设计环节、施工环节以及检测验收等过程进行进一步的优化和管理,文章就此展开分析。
        关键词:建筑装配式;混凝土结构;施工技术;应用
        1对装配式混凝土结构的认识
        装配式混凝土结构,指的是在工厂完成混凝土构件的生产过程,运输到施工现场拼装而成的结构。建筑企业可以在生产线上生产出自己的标准化产品,施工现场的农民工可以转型成现代化企业的产业工人,相比于建筑业的传统生产方式,是巨大的进步。
        目前国内常见的装配式混凝土结构体系,一般是部分预制部分现浇的。预制的结构构件类型主要包括:叠合梁、框架柱、叠合楼板、剪力墙、楼梯等。预制的非结构构件主要有:阳台板、空调板、外挂板、内隔墙板、PCF板等等。国内部分试验性工程还有整体厨房、整体卫生间、整体阳台等。不同的技术体系,考虑到技术水平和成本的限制,预制的部分有所不同。
        总体来看,相比于传统的现浇结构设计,装配式结构设计工作量要大很多。因为装配式结构设计包含了构件拆分设计和深化设计,这部分工作量大,而且要在工程前期完成,并交给预制件厂进行生产。装配式混凝土的建筑其实早就存在,且应用广泛。它们主要应用于两个方面:要不就是造型或立面极其复杂,现场制作非常困难;要不就是建筑本身存在大量重复性构件。
        我们国家现在每年要新建大量住宅,仅18年的商品房销售面积就达到17亿m2。举个例子:一个有8栋30层楼的小区,每个住宅楼的楼梯都是相同的,至少是可以设计成相同的。那按每个楼3个单元算,每个单元的楼梯重复的有28层,一个小区就有8×3×28=672个相同的梯段,如果这些梯段都先由工厂制作、现场吊装,那将极大提高施工速度、减少人工成本、减小施工污染,混凝土构件的质量也会有保证,一举多得。国家推出装配式混凝土建筑的用意基本上也就在于此了。
        2装配式混凝土结构的优势
        2.1节能环保
        装配式混凝土结构的外墙板大多采用预制技术,将房屋建筑中所涉及的构件在施工前加工成半成品或者成品,具有工业化生产的特征。在生产预制件中能够充分利用材料,耗材利用率将会大幅度提高,尤其对于木材需求量能够降低40%左右,降低了材料方面的能源消耗。另外,采用装配式混凝土结构施工,能够减少建筑施工带来的噪声污染,建筑废水及建筑垃圾也能得到有效控制,因此,装配式混凝土结构施工具有较高的节能环保效果。
        2.2施工进度快
        采用装配式混凝土建造技术,通过竖向构件的预制外墙板安装,能够在短时间内实现建筑外围封闭,同时为建筑室内结构施工和室内空间环境艺术设计施工带来便利条件。通过水平构件叠合板和叠合梁安装,再现场湿作业浇筑混凝土,可节省大量模板和支撑构件。通过装配式混凝土结构技术对新型建材的科学应用,能够将各种施工工艺有效结合,并进行施工,进而能够让施工周期大幅度缩减,提高房屋建筑施工效率,加快房屋建设进度。
        2.3施工质量高
        装配式混凝土结构的主要构件是通过建筑工业化生产而形成的,生产模式具有集约化、标准化的特点,在施工过程中,构件由构件生产商直接运送到房屋建设施工现场进行安装。无论是生产阶段还在装配施工阶段,对人员的分工管理更加细化,降低了生产人员和施工人员技术要求。因此,这种施工方式能够使房屋建筑施工质量得到有效控制,提高房屋建设安全性。


        3关键技术应用
        3.1  PC技术和PCF技术
        预制混凝土结构施工包含万科PC技术和PCF技术,其中PC技术更加的侧重于全预制混凝土构件的结构建造,包含阳台、楼梯、空调板等,这样可以很好地避免渗水的出现,而采用整体预制方法可以把装饰、窗墙连接起来,有效的降低湿度,避免后续的作业麻烦。PCF技术主要由预制混凝土剪力墙模板和复合板预制板组成,节省了外脚手架和模板的使用,节约了模板的消耗,降低了施工安全风险。但PCF技术的缺点是没有考虑墙体的承载力和刚度,以及大量的材料浪费,这对抗震设计也非常不利。此外,PCF技术采用主体结构全现浇法,使建筑物的现浇承载力相对较大。
        3.2  NPC技术应用
        在装配式混凝土结构施工中,NPC技术的应用范围较广,它能够通过构件连接混凝土墙梁和墙板。为了能够满足搭接施工的要求,牢固连接水平构件和竖向构件,还应该将钢筋应用于竖向构件当中。应用NPC技术,能有效降低外墙施工难度,同时能够防止在施工过程中出现严重的材料浪费问题,提高企业经济效益。因此,在建筑行业的可持续发展过程中,企业对于NPC技术的依赖程度越来越高,这也是实现节能减排的关键。
        在装配式混凝土结构施工过程中,预制构件之间产生的裂缝是施工的主要难题,其往往是由材料型号差异所引起。在对其进行预防处理时可以采用NPC技术,以提高构件连接的安全性与稳定性。全预制装配形式应用于填充墙和剪力墙当中,这是NPC技术的主要特点,能够有效连接板和梁等。为了能够实现对相邻构件的稳固连接,还应该将插筋在垂直方向进行合理预留。在混凝土的浇筑过程中,应该将连接带预留在水平方向当中。通过垂直与水平方向的处理,增强施工的质量。
        3.3剪力墙一体化技术
        该技术主要用于阳台、竖向剪力墙等构件的预制,有利于构件的组装。不过,它也有自己的缺点,如超重和不同的形状。预制构件制作方法相对简单,吊装设备高,施工难度大。这种复合剪力墙技术主要应用于建筑复合楼板、墙板、装配式楼板等。其中组合板的生产构件包括预制板和格构钢筋。叠层墙板的生产包括两层预制墙板和格构钢筋。但是,这种技术的缺点是构件预制相对简单,与建筑工程的标准有很大的不同。叠层混凝土剪力墙结构需要大量的混凝土,施工难度大,不利于后期检测。在抗震设计方面也存在一些不足,该技术的应用实例:在某别墅自保温建筑结构中,利用建筑结构技术,对该建筑的竖向荷载和墙体热阻等相关的性质参数进行了测量和计算,得到了准确的数值。
        4展望未来发展趋势
        (1)会出现类似钢结构深化设计的公司,专门承担混凝土预制构件拆分设计的业务,或许预制件工厂会有自己的技术团队来承担这部分任务。(2)BIM技术(目前主要是Revit软件和一些二次开发的插件)会成为提高效率的利器,传统的CAD二维设计,再逐渐深化的方式,在效率上并无优势,而且修改起来工作量很大,很难适应未来的设计需求。(3)建筑工业化是生产力发展和进步的表现,必然会影响到生产关系。未来设计的各个专业之间、设计和施工之间都需要更多地交流和沟通,有消息说,政府会力推设计-采购-施工的(EPC)工程总承包模式。
        结束语
        工业住宅系统在近些年来得到进一步的发展,并且逐渐表现出更加显著的发展趋势,预制混凝土结构逐渐成为现实生活中的热点问题。而与此同时人们对于研究的加强以及研究的深入,这样的过程中预制混凝土结构的许多关键新技术不断涌现,逐渐形成了各种各样的预制混凝土结构的高新技术,为建筑业的结构调整创造了条件,具有重要的现实意义。
        参考文献:
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        [2]王凤起.装配式混凝土建筑结构施工技术要点与研究[J].建筑技术,2018,49(01):15-21.
        [3]张开勇.混凝土装配式住宅建筑施工技术优势分析[J].山西建筑,2018,44(36):239-241.
        [4]刘树青,张钱,李逸静,张军.装配式混凝土建筑发展的策略选择[J].工程管理学报,2018,32(05):30-34.
        [5]霍建梅.我国装配式混凝土建筑的发展现状研究[J].江西建材,2019(01):9-10.
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