试论房屋建筑装配式混凝土结构设计及建造工艺 苏文阁

发表时间:2021/5/17   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:苏文阁
[导读] 摘要:结合当前我国房屋住宅建造的实际情况来看,大部分的房屋建筑的建筑环节,采用的都是水泥进行浇筑,对于工厂的预制处理使用较少。
        惠民县鹏腾建筑工程有限责任公司  山东滨州  251700
        摘要:结合当前我国房屋住宅建造的实际情况来看,大部分的房屋建筑的建筑环节,采用的都是水泥进行浇筑,对于工厂的预制处理使用较少。因此,在当前的国内房屋住宅建造领域中,对于房屋建筑装配式混凝土结构的设计与建造工艺的掌握还不够全面,相关的实际应用较少。但是,通过部分西方国家的工厂预制的房屋建筑的实际数据来看,利用工厂预制的技术可以在很大程度上节省建筑材料以及能源的使用,在此基础之上,利用工程预制房屋建筑可以在一定程度上节约现有的土地资源,提升资源的利用率。房屋建筑装配式混凝土结构所利用的就是构件的预制技术,将房屋建筑所需要的混凝土构建进行设计、生产与施工应用。
        关键词:房屋建筑;装配式混凝土;结构设计;建造工艺
        引言
        从房屋建筑建造的角度来讲,装配式混凝土作为关键的房屋施工手段,其基本要点在于进行钢混预制构件的工厂化制造,运用批量制作的措施来供应房屋建筑材料。经过批量化的工厂生产制造,即可进入装配设计的现场施工环节。因此经过分析可见,装配式混凝土作为重要房屋施工方法可以保证良好的房屋施工效率以及便捷的房屋施工处理流程,在节省房屋建造施工成本的同时还能确保实现最佳的房屋质量。与此同时,装配式混凝土的房屋建筑施工手段有助于房屋施工能耗的减少,创造节能房屋施工的效益。
        一、房屋建筑装配式混凝土结构的类型
        一般而言,房屋建筑装配式混凝土结构指的是利用预制混凝土的构件进行相应的装配和连接,形成混凝土结构,包括装配整体式和全装配混凝土结构等。我国传统的房屋建筑的装配式混凝土结构,其构件主要包括预制的圆孔板、面板和槽形板,但是此类构件的连接方式、生产设计的结构,以及其安全性能上还存在着一定的缺陷,应对火灾、地震等灾害时,无法有效保障安全。随着时代以及科学技术的不断进步,当前房屋建筑装配式混凝土结构类型有了新的转变,其构件的设计以及安全性能也有了显著的提升。当前房屋建筑装配式混凝土结构主要包括了剪力墙结构、框架结构、框架剪力墙结构等类型,能够满足当前绝大多是房屋建筑的实际需求。
        二、装配式混凝土结构中存在的问题
        首先是房屋建筑物的结构设计。房屋建筑物若要体现良好的建筑物基本使用性能,那么必须注重优化整体的房屋构造设计。并且,建筑设计人员还要做到结合装配式房屋的基本使用功能来完成建筑物的优化设计。然而在目前看来,某些工程设计人员未能做到密切结合装配式房屋的特殊性能,那么将会造成混凝土构造的装配式建筑物无法保证良好的施工质量效益。在情况严重时,缺乏质量保障的装配式房屋建筑构造还会造成显著的房屋质量缺陷,导致十分明显的房屋建造质量漏洞。其次是房屋预制构件本身的质量与坚固性。对于房屋建筑物来讲,房屋预制构件应当保证达到最基本的构件质量标准,确保房屋整体建筑结构的坚固性与安全性。但是不应忽视,预制构件本身需要经过预制施工处理,因此具备特殊的结构施工特征。施工技术人员在制作各种类型的预制构件过程中,如果缺乏必要的前期施工处理,则很容易导致房屋建筑物的预制构件存在显著的构件质量缺陷,进而给房屋建筑物的整体施工效果带来影响。第三是混凝土预制构件的连接施工操作。混凝土建造的房屋建筑结构需要经过反复的施工质量检测,如此才能体现最佳的房屋施工处理效果。但是从现状来看,某些房屋施工单位未能充分重视连接各种混凝土构件的重要施工处理过程,因此会造成混凝土预制件产生各种质量缺陷,或者导致消耗较高的房屋施工处理成本。由此可见,连接混凝土的预制构件应当属于房屋建筑物的施工操作要点。
        三、结构设计关键点
        (一)装配式结构的立体设计与平面设计
        在进行装配式结构的设计过程中,设计人员应当根据现场的实际情况进行实地数据调查,使设计方案与现场施工相匹配,根据实地调查结果确定设计方案,设计师根据数据设计平面设计图纸与立体设计图纸。在设计初期设计师还应当根据设计成本,确定建设工程施工质量标准,确定施工规模,之后再对设计图纸进行前期的设计,设计图纸完成后再根据资金、施工现场等数据进行进一步的细化修改工作,满足业主要求。在进行设计过程中设计人员还可以运用BIM建模系统将所有数据进行输入整合,进行信息化装配结构的模型设计工作,从而帮助设计人员更好地进行平面、立体图纸的绘制。


        (二)楼梯结构设计
        在楼梯设计时应当按照混凝土构件设计规范进行设计,在装配式结构设计当中,设计人员一般选择预埋钢板及平台焊接的方式进行,增强楼体的稳定性,提高楼梯整体的抗压强度,在设计过程中设计人员应当对混凝土结构的细微差异与栏杆扶手等进行设计考虑,首先考虑到吊装过程中预制楼梯的吊装孔道,其次考量钢筋孔道与扶手、栏杆孔道,确保吊装过程不会对预制楼梯造成损害,确保楼梯安装过程的顺利进行。预制楼梯在设计过程中还应当考虑排水、防滑等问题,确保楼梯使用者的安全。在楼梯设计时,设计人员应当考虑到腿脚不便的老年人、儿童,楼体结构设计要符合人体工程学,达到省力的目的,提高楼梯设计质量。
        (三)预制构件的拆分与深化设计
        预制构件制作前需要进行合理的拆分与深化设计,在设计时应当结合项目的施工设计图、生产制作工艺、施工技术、相关标准规范要求以及运输条件等合理的编制文件。预制构件中的预留孔洞、预埋件和机电预留管线等均应与图纸严格核对确保无误时方能进行后续的下料作业。
        (四)预制构件的防水设计
        建筑在建成使用时会不可避免地受到太阳照射、雨雪侵蚀、生活用水等多种因素的影响,不同程度地威胁建筑质量,因此在施工时应确保所使用的混凝土不仅具备较强的防水性,还应当具有稳定、耐久性。装配式建筑与外界环境接触最多的部位是预制楼板和外墙,这就说明与两者相邻构件的有效连接是整个建筑进行防水的重点工作。本工程所采用的预制三明治外墙板进行防水设计时为封闭型的类型,通过三道措施进行有效的防水密封。三明治外墙板第一道内侧防护以灌注砂浆的方式进行全面封堵;第二道防护是减压空间,并通过防水橡胶条对表面进行有效的压紧处理;最外侧的防护则是通过高弹力聚氨酯耐候密封胶及泡沫棒进行密封,从而实现有效的防水保护。
        四、简述装配式混凝土结构建造技术
        (一)PC技术
        对于预制叠合楼板的房屋施工技术可以缩写为PC技术,其主要着眼于支模现浇的房屋叠合楼板处理工艺,因此可以用来处理内部的房屋剪力墙或者电梯井等特殊的房屋施工部位。此外,施工单位如果需要将预制件安装在房屋建筑物的外部装饰层、室内窗框部位、房屋墙体或者房屋保温层等部位,那么也可选择运用PC施工技术手段。经过以上的房屋施工工艺改进,应当能够保证房屋建筑构造具有密闭性的特征,并且可以有效简化制作与安装预制房屋整体结构的环节。因此在目前的房屋建造施工领域中,对于PC的工艺技术手段应当予以逐步的推广运用。
        (二)PCF技术
        建筑施工人员对于房屋脚手架以及外部的房屋建筑模板都可选择PCF的施工工艺手段,从而确保达到精确计算装配式房屋施工误差的效果,充分体现最大化的外墙承载性能。与房屋结构的传统施工工艺处理方法相比,运用PCF的全新工艺手段具有优化房屋抗震性能的重要作用,确保及早察觉建筑施工误差,从而达到合理消除房屋建筑施工误差的目的。例如,在制作房屋叠合楼板与现浇剪力墙等关键的施工阶段中,运用PCF的施工处理方法可以达到比较显著的房屋结构质量优化效果。
        结束语
        综上所述,文章对当前房屋建筑装配式混凝土结构的设计和建造工艺进行了一定的探究。房屋建筑装配式的混凝土结构的使用在很大程度上提升了房屋建筑的施工效率,在实际的使用过程中,需要充分结合房屋建筑的施工需求来选取相应的模型进行施工。
        参考文献:
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        [4]李守继,王静峰,完海鹰.装配式混凝土结构施工技术课程教学探讨[J].高等建筑教育,2018,27(06):99-103.
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