隋良志 李迪
(黑龙江建筑职业技术学院 黑龙江 哈尔滨 150025)
摘 要:大力发展预制装配式混凝土结构符合我国目前积极倡导的建筑节能减排和住宅产业化的发展要求。在装配式建筑中,预制构件间钢筋的有效连接明显减少了湿作业,体现装配式的优越性。因此,建筑企业应当认真研究装配式建筑施工技术并将其合理应用到实际施工中,不断提高施工技术水平,推动建筑行业向现代化、规范化方向发展。本文分析了装配式建筑发展的背景与意义并对传统建筑设计和装配式建筑设计的区别进行了探讨,以期对类似工程有所帮助。
关键词:装配式建筑;预制构件;结构体系
随着社会经济的发展,建筑行业蓬勃发展,建筑工程数量越来越多,规模越来越大,并且出现了许多新变化,传统的施工方式已经很难满足现代社会的发展要求。因此,预制装配式建筑开始出现并得到了迅速发展。预制装配式建筑属于一种新型结构类房屋建筑,在施工过程中将各类通用的预制构件利用专业设备连接起来,确保建筑的完整功能得以实现,这就是装配式建筑。
1.预制装配式建筑结构技术概述
1.1预制装配式建筑的发展及应用
对于预制装配式建筑在国内建筑行业中的发展及应用,最早可追溯到20世纪80年代。但是,由于经济因素影响,导致预制装配式建筑结构的应用没有得到推广。随着建筑行业深入发展,预制装配式建筑结构又重新受到人们关注。通过研究国内建筑工程得知,上海、北京等地区对于预制装配式建筑的研究处于全 国领先。我国首个主体结构为预制混凝土结构的建筑是浦江大型居住社区,由上海城建置业发展公司负责建设。通过研究预制装配式建筑结构体系的应用状况,基本上可将其分成通用型结构体系、专用型结构体系这两大类,前者的应用更为广泛。在结构组成方面,预制装配式建筑结构与现浇结构并无太大差异,主要有框架结构体系、剪力墙结构体系和混合体系这三种。专用型结构体系在国内建筑工程中应用不多,一般在单层的工业厂房、住宅用大板中使用。国外预制装配式建筑结构体系较多,包括预制装配停车楼体系、预应力装配框架体系以及预应力空心模板墙体系等。近年来,我国越来越重视对预制装配式建筑结构体系的研究、开发与推广。总的来说,发展预制装配式建筑结构的核心任务是对结构体系进行创新。在建筑施工过程中,施工难度最大的部分是主体结构竖向构件,主要有框架柱、剪力墙和各种梁等。随着建筑技术的不断发展,预制装配式建筑的优点也越来越突出,将预制装配式建筑结构与保温施工技术、抗震施工技术等有机结合起来,能够大幅度提升国内建筑水平。
1.2传统设计与装配式设计的区别
传统设计图纸设计不够细致,很多设计师在建设方的催促下,不得不加快出图速度。速成的图纸造成出图不够细致,存在一些设计问题,等施工时发现后通过联系再更改。期间审图中心只是对设计中较明显的设计错误和强制性条文等提出修改意见,对一些细节还需设计师自己处理。一旦预制构件出现了问题,往往到安装时才能发现,那时候已经无法更改了,造成很大的损失,影响整个工程的工期。传统设计中各专业存在碰撞,装配式施工可以现场协调解决,但对于预制混凝土建筑几乎是没有现场协调的机会,要求拆分设计必须细致深入、协同一致,设计师工作时做到精细无误,工作量很大。传统施工构件的误差以厘米计,预制构件的误差以毫米计。只有出厂的构件误差足够小,后期的吊装工作才能顺利完成。对于一个楼房项目的设计者来说,在准备做装配式建筑时,应进行全局统筹考虑,设计尽量模数化、标准化。但传统设计只是从方便设计来考虑,次梁随意增加等事件频有发生。
1.3装配式建筑的定义及其在建筑节能中的优势
装配式建筑是指部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场,并将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑。装配式建筑主要包括装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构3大结构体系。因为具备标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用等特点,是现代工业化生产方式的代表。与传统建筑相比,从设计、加工、安装、装修都更加强调标准化、模块化,因此效率更高。总之,装配式建筑高度契合了绿色建筑对于节能环保的要求,采用了工厂化制造,现场拼装的生产方式,施工过程较现浇结构大幅简化,现场消耗人工量大幅减少,减少原材料使用量,缩短建设周期,显著降低施工扬尘和噪声污染,改善劳动条件,方便冬期施工等。在我国环保政策不断趋严的背景下,装配式建筑凭借其节能环保方面的巨大优势得到了各地相关部门的青睐。
2.预制装配式建筑施工技术要点
2.1预制装配式框架结构体系
在建筑施工过程中,预制装配式框架结构具有以下优势:便于运输、施工工艺简单、自重轻等。因此,该结构体系在建筑工程中的应用较为普遍,尤其是高层建筑。预制叠合板、预制叠合梁是框架结构体系的关键,这两种构件都可由专门工程负责制作,仅仅在现场做好浇筑、焊接工作即可,施工难度较小。在设计预制装配式框架结构体系时,应注意以下方面:第一,确保框架结构在整体上规则、平整,内部支撑体系的承载力、强度等均要满足规定要求。除此之外,还要控制好每一个梁柱的中轴线,确保其在同一水平面位置;第二,在处理梁、柱之间的交接部位时,需要使用刚接点,框架基础应当具备足够的稳定性、刚度和强度;第三,根据实际情况选择内部构件之间的连接方式,同时还要考虑构件承载性能、所处部位等,正确选择焊接方式、焊缝形式。对于承受弯矩、剪力或者扭矩等作用的构建,在设计时应当分别计算其承载力要求。
2.2预制装配式建筑施工技术应用分析
预制装配式结构已经成为当前建筑结构重要组成部分,在设计该结构时,不但要对不同地区的抗震性要求加以考虑,还要对建筑结构特点、节能要求等进行考虑,以此提高预制装配式结构的适用性。在实现预制率提升的基础上,切实保障建筑施工质量,推动建筑行业的专业化发展。在研究和开发预制叠合构件、非受力构件等构件时,应当按照由低级到高级、由简单到复杂的顺序将预制装配式建筑结构的优势特点充分发挥出来,全面提高我国建筑技术水平,实现建筑行业的产业升级。对于预制装配式建筑来说,除了要对设计理念进行不断更新、完善,还要努力提高预制构件生产的自动化程度。相较于常规的建筑构件,预制装配式建筑结构对设计有着更高要求,设计师既要具备丰富的专业知识和实践经验,还要对建筑业的发展趋势、发展动态进行随时关注,以此实现预制装配式结构稳定性、安全性的提升,为其推广应用奠定良好基础。
2.3预制装配式剪力墙结构体系
在设计预制装配式剪力墙结构体系时,应当注意下列几点:第一,在选择纵横墙结构时,既要考虑到使用条件、外部环境等因素,又要对动、静荷载对墙体的作用进行充分考虑,确保墙体力学性能达到规定要求;第二,在布置横墙时,应当将承重墙板设置在两侧端部的山墙结构上,并认真研究抗侧力构件的承载性能,在此基础上计算内力,确保承重墙板、填充墙板等布置合理;第三,在设计剪力墙之间的连接构件时,应当考虑其承载性特征。
3.结语
先进的施工技术可以促进我国建筑工程的发展,预制装配式技术的应用可以促进我国建筑工程质量的提高和施工过程的安全、环保。通过技术创新提高建设的有效性,加强问题的分析和解决能力,不断提高建筑技术水平,促进我国建筑业稳定发展。
课题项目:黑龙江省教育科学“十三五”规划2018年度课题计划。类别:省教育厅规划课题。课题名称:《“互联网+”背景下的高职装配式建筑类教材开发研究》,编号:ZJC1318020