黄秋斌 许国阳 刘晓寒
中国建筑第二工程局有限公司华南分公司
摘要:城市发展日新月异,大量务工人员涌入城市,也给城市发展提供了极大的助力。为了给城市居民提供生产生活场所,大量建筑如雨后春笋般拔地而起。建筑工程施工会耗费大量的人力财力,但也将创造可观的经济效益,为城市稳步发展打下坚实基础。可以说,建筑行业已经成为国民经济不可或缺的重要支柱。建筑技术的优劣决定了工程质量,而装配式结构施工技术则能够有效支撑建筑结构朝着更为科学的方向改变,以满足社会生产建设对建筑的需求。混凝土装配式住宅建筑得到了行业人士的认可,所涉及的施工技术的先进性更引发了广泛关注。为了顺应节能减排的生产理念,可以从对技术的创新改进入手,从根本上实现建筑施工的环保性。
关键词:混凝土装配式;住宅建筑工程;施工技术;优势
1导言
建筑工程施工材料进入混凝土阶段,相对于土木石材来说已经有了较大跨越,从天然材料进入人造材料的应用,不再受制于自然区域限制和资源限制,而混凝土材料的应用也在不断发展,从现场搅拌加工到搅拌桩规范化生产和专业车辆运输泵送,从单一品种到多品种多功能混凝土材料的发展,为提高建筑工程施工水平带来极大便利。随着技术水平的提高,为了降低建筑工程施工过程中模板工程、脚手架工程等的成本和质量控制,逐渐将混凝土浇筑和加工由现场转入工厂,降低了现场施工控制管理难度,提高了建筑工程施工进度。
2预制装配式混凝土背景
2.1混凝土装配式的概述
从改革开放以来,建筑材料的生产企业进入高速发展阶段,建筑行业开始蓬勃兴起,但是当时并没有现在这样的大型商砼站,所有的建筑工程都需要工人加入袋装水泥、沙石进行搅拌,根据模具来形成一个一个需求的楼板,这是传统的建筑方式,但是这种方式的作业非常缓慢,需要等楼板定型之后才能进行施工。后来出现了专门的板材加工厂,他们通过流水线施工加大生产量,来满足施工工地对材料的需求,板厂加工的方式仍然是建筑的主流,而我们在现代城市的建设中越来越多的方式是采取商砼进行整体浇筑,这种方式简单快捷,建筑美观,但是质量和预制装配式混凝土无法相比。然而,由于城市建设的性质,商砼混凝土逐渐被引入城市建设中,但是在距市中心稍远地区的建筑项目中仍使用预制混凝土结构进行施工。随着BIM的出现,它不仅有效地维持成本效益,而且质量变得更加可靠,因此这种构造方法已逐渐应用于其他方面。
2.2人们对建筑工程的要求提高
随着当前生活水平的大幅度提高,人们非常重视精神层面的满足,随着建筑成本的不断增加,人们对建筑的要求也越来越高,他们所居住的房屋必须在建筑材料和建筑成本方面达到节能环保的标准。在许多建筑风格中,预制装配式混凝土住宅非常适合人们的生活需求。由于近些年来对装配式混凝土构件组装住宅的重视,这种建筑物具有形状简单、结构合理、组装质量高、建筑工程造价低、工程质量有保证、工程工期短的优点,并且达到了国家要求的可持续发展的目的。这些因素使人们广泛使用预制混凝土住宅。预制混凝土住宅房屋已成为房屋建筑行业的主要动力,并显示出持续的发展动力。
3混凝土装配式施工技术运用的优势
3.1契合绿色、环保的可持续性发展理念
对于混凝土装配式而言,其运用的施工技术更加契合建筑行业绿色、环保的可持续性发展理念。从施工材料层面来看,现场使用的施工材料更加健康、环保,对生态环境的破坏力较小;从施工技术层面来看,会根据住宅建筑的施工需求,配置每个装配式部件,然后统一运到施工现场进行组装,如此,就可以确保各个组装部件是符合标准和规范的,并且确保了装配式建筑的完整性、合理性。此外,使用装配式施工技术基本上都是白天作业,晚上施工作业的可能性较小,如此,便可以有效节约夜间的照明电能,从而大大减少了夜晚的光污染及电能损耗。
3.2有效缩短了施工周期
对于建筑行业而言,缩短项目的施工周期是非常重要的,可以有效降低施工成本,提升建筑企业的综合经济效益。在混凝装配式施工技术中,运用到的预制构件大部分都是通过统一的生产商集中预制生产的,由于生产都是装配式的集中化,模板是提前预制的,因此,生产效率和生产质量更高。而且,提前预制好的构件可以为施工提前做好准备,有效提升了施工效率,缩短了施工周期。而传统的住宅建筑施工技术较为烦琐,且花费时间较长,如外墙施工、保温墙施工、室内灯具安装施工等。
3.3高效提升建筑性能与功能性
对于混凝土装配式施工技术来说,高品质的构件可以促进施工技术和施工质量的提升,从而避免了各类失误的产生,有效提升住宅建筑施工技术的精准度,提高了建筑的性能和功能性。此外,预制的高品质、高精度度的构件还可以提升现场组装的施工效率,大大降低了组装的难度,并且标准化的操作流程也可以确保组装的质量水平,从而有利于提升住宅建筑的安全性与稳定性,延长住宅建筑的使用寿命和使用年限。
3.4控制工程造价,降低工程成本
由于运用了混凝土装配式施工技术,在住宅建筑施工中所需要的预制构件都是由生产商统一进行集中式、标准化生产的,然后再统一运输到施工现场,在施工现场进行组装。这种标准化的流水线操作有助于降低操作人员的技术难度,对某个组装环节的专业技术也就比较容易掌握,施工的速度和效率也会随之提升,从而大大降低了劳动成本,整个工程造价成本也会减少。此外,装配式施工技术的运用可以实现对施工材料的合理控制,节约了人力成本、材料成本,因此,也可以很好地实现对项目成本资金的合理控制。
4混凝土装配式住宅建筑工程的施工技术要点
4.1混凝土装配式住宅台座模具制作
台座模具在混凝土装配式住宅施工中是相对关键的,要确保其质量,制作的种类关键由刚台座和混凝土台座,在台座模具制作的过程中要重视确保其表面光滑。制作的过程中要重视其稳定性与应用的刚度,确保浇筑混凝土的抗冲击功能,防止发生变形的质量问题。要合理设置预留孔和预埋件的部位,严格遵循相关的原则实施施工,结合实际科学控制周转的次数,唯有确保台座模具的制作质量才对整体建筑施工成功实施有帮助。
4.2预制楼梯
装配式建筑具有工业化水平高、安装施工快、减少人力成本、节能环保等优点,已成为国内外建筑业发展的主流方向。其中,预制楼梯施工方便快捷,安装就位后即可实时用于施工人员通行及材料运输,对于现场施工效率提升发挥了重要作用。因此,预制楼梯往往是装配式建筑预制方案中的必选项目之一。为确保预制楼梯的质量安全可靠,GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》(以下简称“《验收规范》”)规定梁、板类受弯构件进场时应进行结构性能检验,并规定了预制构件结构性能的检验指标。可见,结构性能检验是评定预制楼梯进场质量的重要措施。然而,目前预制楼梯结构性能检验尚无标准图集可参考,按《验收规范》进行挠度限值检验时,预制楼梯自重作用下的挠度值往往被忽视,其测算方法以及水平加载方式下的荷载折减计算方法也不为检测人员所熟知。本文以某平放加载的预制楼梯为例,介绍荷载折减及挠度测量的计算过程及注意事项。
5混凝土装配住宅施工技术与质量管理策略
5.1材料的加工
不同的建设项目需要不同的混凝土构件。在预制装配式混凝土中,很难制作出精确的模具成为主要的难点之一。但是随着BIM技术的应用,加工厂可以根据建筑公司提供的工件尺寸,使用计算机车床对模具进行毫米级加工,有效地解决了制造出来的构件达不到要求的问题,并且该技术的使用使得预制混凝土成为更多施工工程的首选。虽然整体浇筑混凝土更加美观,但造价高可塑性不强。通过目标项目的设计图纸可以让加工厂完成各种混凝土组件,以满足建筑方面的建筑要求,在建设工程的主要连接构件的打造上,装配式混凝土具有更高的规格强度。
5.2运输装配
预制混凝土组件可按照预先的设计计划完成一个项目的多个或所有步骤,从而有效减少进入施工现场的重型设备的类型和数量(商业混凝土罐车,灌溉泵车),节省了部件连接时的等待时间和重型设备的施工作业时间,实现了三维工作流程,缩短了工人的施工时间,提高了工作效率,减少了材料消耗,减少了环境污染,确保了绿色施工。另外,该预制结构显著地减少了建筑废料,例如废钢筋,废电线,废竹木,废混凝土等,减少城市施工废料总量。
5.3施工作业
预制板工厂生产的组件在使用过程中非常方便,它们就像在建筑过程中搭积木一样,并以可靠的方式连接以达到混凝土牢靠连接的目的。其结构的稳定性和延展性完全可以满足建筑需求。例如,在桥梁的建造和钢筋承载梁的建造中,将整个预制的混凝土结构用于组装,并在接缝处用钢筋镶嵌处理接缝,从而使其承重能力达到要求,并保持一些延展性。另外,整体式组装不需要笨重的建筑设备,仅需要简单的起重机即可完成连接工作,并且建筑工人可以高效地完成连接,降低施工难度。浇灌式混凝土构件在整体性上的优势是预制装配式混凝土所不具有的,但是现在连接构件越来越精密,已经能够达到严丝合缝的地步,这种建筑方式在维护上有着一定的可控性,对于质量的把控更加高效,在使用前期就可以直观地看到使用板材的质量程度。如果后期的维护中出现质量漏洞可以及时更换,避免安全事故的发生,这种维护成本控制是很好的,与整体浇灌式的混凝土相比不需要整体拆除重建,只需要进行局部更换,来控制成本。
5.4验收标准
验收合格是每一个建筑工程中的最终目的,也是每一个工程交工使用前必须达到的标准,在装配式混凝土的施工中,验收标准又分为两个方面。第一,强度标准,由于现如今的住宅楼多以高层为主,建材的强度是工程质量安全最强有力的保证。根据地形地貌的不同,海拔气候的差异,对建筑材料强度的要求也就不相同,强度检测是验工时所必须的环节之一。第二,住宅楼整体质量检测,在预制混凝土的过程中进行了第一次强度检测,这就为住宅楼的整体检测减轻了负担,预制式和浇灌式最大的不同就是,预制式可以在建设中就考虑到质量的问题,在使用过程中使用合格的预制混凝土构件就是保证了整体质量的合格,所以在后期整体检测时,只需要检测关键链接部位的合格与否。
6结语
在预制混凝土研究中,中国研究团队将会持续跟进,并且随着现代BIM技术的发展,我们相信建材行业中混凝土结构的质量和准确性会得到更大的提高。确保预制混凝土的各个组成部分满足未来建筑需求,并保持建筑美感满足人们的精神需求。尽管浇灌式混凝土建筑出来的形状可以更好地适应城市化进程,但仍不能忽视预制混凝土构件在重大项目建设中的重要性,综合考虑产品材料、安全性和经济效益时,装配式混凝土仍然具有显著优势,随着完整生产体系的逐步完善,在未来建筑行业中,预装式混凝土构件将发挥出更大的作用。
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