苗新坡
中铁电气化局西安电气化公司新疆分公司 新疆维吾尔自治区 841000
【摘要】伴随社会的变迁,各行各业也越来越注重可持续发展、尤其是在建筑业,通过大量引进混凝土装配式结构,既减小了施工能耗,又提高了施工效率。其中的设计与建造工艺的有效与规范,直接关乎房建工程的质量。基于此,本文从房屋建筑出发,主要分析了混凝土装配式结构有关的设计与常用建造工艺,仅供参考。
【关键词】房建工程;装配式结构;混凝土
在房建工程领域,混凝土装配式结构代表着建筑工业化生产的发展方向。相较于浇筑施工,装配式建设既便捷,又大幅改善了施工污染现象,还明显减小了工程能耗。这种现代化的结构设计与建造引起了广泛的关注,现已在实践中验证了优越性。在房建工程中,这些混凝土装配式结构表现出很突出的优势。
一、相关概念介绍
1、预制装配式建筑
将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场,将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑,称为预制装配式建筑。
2、装配率(又称PC率)
建筑单体范围内,预制构件混凝土方量占所使用的所有混凝土方量的比率称为装配率。通常按正负零以上部分核算,国家暂无统一的明确规定。
装配率指标反映建筑的工业化程度。装配率越高,工业化程度越高。
3、装配化率
达到装配率要求的建筑单体的面积占项目总面积的比率。国家暂无统一的明确规定,一般由地方政府或建筑主管部门在土地出让和项目建设过程中管控。
4、装配整体式混凝土结构
由预制混凝土构件或部件通过钢筋,连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构。
按当前业内成熟的设计和施工方法,水平构件采用叠合式构件,竖向构件采用现浇,结构体系视为整体式结构体系,可符合抗震要求。
5、叠合式混凝土受弯构件
在预制混凝土构件上浇筑上部混凝土而形成整体的受弯构件。分叠合式混凝土板和叠合式混凝土梁等。
6、预制保温墙体
由保温层、内外层混凝土墙板以及FRP连接件组成的一种夹芯式墙体。该墙体在预制构件厂制作生产,然后运输至施工现场进行安装使用。
7、纤维增强塑料(FRP)连接件
用于连接预制保温墙体内、外层混凝土墙板,传递墙板剪力以使内、外层墙板形成整体的连接器。连接件材料为纤维增强复合塑料。
二、混凝土装配式结构设计
1、基本种类
混凝土装配式结构指的就是以有效的连接法,来组装预制和的混凝土结构部件,以形成混凝土结构,其中主要涉及装配整体式与全装配式。在我国内的房建工程中,常用的混凝土装配式结构一般就是剪力墙、框架、框架剪力墙等结构种类。
2、具体内容
(1)剪力墙装配式结构
在剪力墙装配式结构中,主要的构成就是整体式装配剪力墙、混凝土叠合板式剪力墙、装配式多层集中剪力墙等结构类型。在整体式剪力墙装配结构系统内,剪力墙属于构件预制的组分之一。相较于现浇结构,混凝土叠合板式剪力墙结构的受力强度与之明显不同,一般适合非抗震区。若抗震区具有7度的抗震烈度,则楼房不可以超过60米高,且楼层应在18层以下。装配式多层剪力墙一般适合不到6层的建筑物,相较于整体式剪力墙,简化了水平接缝环节,并在相当大的程度上弱化了剪力墙要求。
(2)框架装配式结构
在混凝土装配式框架结构中,一般包含很多组成部分,如预制柱、楼板、楼梯、梁、外挂墙板等。这种框架结构优势很明显,可以适合预制装配。不仅传力途径清晰,而且装配快捷、甚少现浇等。
根据梁柱节点的连接法可知,这种框架结构存在常见的两种连接方法,即节点的刚柔性连接。从以上连接法的设计与基本性能上看,刚性连接大体上和现浇结构一致,柔性连接则更加复杂繁琐。从结构性能上看,相较于现浇框架,柔性节点连接具有更明显的不同。
(3)剪力墙-框架装配式结构
目前,国内还很少应用剪力墙-框架装配式结构,但是已着手研究探讨。为了增强墙体结构的整体性,则应在房建工程的底顶层均用上剪力墙现浇结构,以避免竖向构件不够连续。但是,剪力墙并不适合安装转角窗,所以在剪力墙上开洞时,宜上下对准洞的位置。所以在具体应用这种结构时,需要现浇剪力墙这一部分,以避免不规则凹凸、有效缩短凹凸长宽比等。
三、房建工程中混凝土装配式结构的建造工艺
1、建造工艺流程
在建造预制构件工艺中,应彰显出构件的整体特点。其中涉及的主要流程就是:智能化数控划线、放置边摸、下放钢筋、涂上脱模剂、均匀振捣、预养护、拉毛、刮平并抹光、清洗模具等。先应在数控划线机下划线,再从操作台上,下放预制构件,并喷上脱模剂,以方便养护构件及后续的脱模。
2、安装预埋件
在装配式建筑中,安装预埋件方面的定位至关重要。在后续浇筑、振捣混凝土中,也应注意远离开预埋件,以防碰撞上预埋件。此外,在外界温差等的作用下,无论是混凝土又或是预埋件,均常常会发生热胀冷缩,甚至引起有些地方的裂缝。在预埋完构件和钢筋后,便可以浇筑混凝土,并控制振捣和钢筋模板间隔必要的距离。
3、墙体钢筋连接上墙体竖缝
在墙板模壳中,安设必要的钢筋网片。在水平向的钢筋就是墙体算出的水平钢筋,并在竖向上统一布置好钢筋,在孔间肋部设好一定的拉筋。在预制与现浇的墙体段、各层标准化的规范预制墙板之间,利用预制墙板端存在的水平拉锚螺栓连接并转换,再标准化连接上墙体中存在的水平钢筋。
4、脱膜和保护成品
在完成浇筑任务后,便应注意规范模台并养护好预制构件。再严格执行养护规定要求,贯彻好各项工作。当养护质量切实满足有关标准要求后,就可以开始脱模。但执行该项操作,要求用到专业化的设备,以避免构件开裂。
四、预制件的施工过程
1、施工前准备
熟悉合同、图纸及规范,编制详细的施工方案、各分项工程技术交底、专项工艺评定等,做好各项施工技术准备。制定材料供应计划,组织相关材料和机械设备进场。机械设备应做好检修和保养,保证完好率。项目部的组织机构严格按照《施工组织设计》进行,专业公司应严格遵守承诺,组织富有经验及能力的吊装施工人员,来负责构件的装配施工。
2、安装连接、调节件
在吊装塔下,安装预制好的墙板构件,并初步确定好预制墙板中上下部的套筒与钢筋位置。再接连上底部构件连接件,并沿控制线灵活调节连接件的位置。待安装平面满足要求后,方才能临时装上支撑部件,并灵活调整好这些连接件的斜撑,以控制好构件水平、垂直方向均满足要求。
3、标准化施工
在施工中安装预制构件时,应按施工场地的整体条件及所用构件特点,来统一编制好施工工序,并出具相应的文件。通过组织施工人员展开培训活动,真正践行标准化施工工序要求。在具体的施工中,需按配件特征选用好工具,以免非专用工具破坏构件。
4、弹线并定位
在预制构件安装中,应按施工图要求画出图中的轴线处,并按轴线尺寸描绘出控制线。在预制构件安装完后,还应复核控制线质量。从楼层控制点出发,检测各预制件对应的轴线。在开始吊装前,应注意检验各预制件的质量以及控制线、标高、垂直度等。
五、结语
总之,在房建工程中,针对混凝土装配式结构,需要先做好设计工作,再根据相应的建造工艺,生产出所需构件结构等。然后在房屋建筑中,有效装配应用装配式结构,以大幅提高房建质量、充分节省能源、降低污染,以促进建筑业不断向前发展壮大。
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