装配式技术在高层住宅工程应用中的若干问题分析 王昊

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:王昊
[导读] 摘要:新型建筑工业化建造是工业革命以来开创性的生产建造模式,这种史无前例的生产建造方式成为二战后人类历史上宏大住宅建设的基础,在推动建筑生产工业化发展和城乡人居环境建设进程中取得了前所未有的辉煌成就。
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        摘要:新型建筑工业化建造是工业革命以来开创性的生产建造模式,这种史无前例的生产建造方式成为二战后人类历史上宏大住宅建设的基础,在推动建筑生产工业化发展和城乡人居环境建设进程中取得了前所未有的辉煌成就。20世纪以来,伴随着工厂化预制建筑产品、全新装配集成技术及新型建筑材料的发展,以新型预制建筑技术为基础的工业化生产方式在世界范围内兴盛起来,高品质、高效率和低资源消耗的装配式建筑,既具有显著的社会、经济与环境效益,又是国际建设领域的重大发展趋势。
        关键词:装配式技术;高层住宅;应用;问题;
        引言
        伴随社会经济的进步发展,我国建筑行业也迎来了新的发展机遇,其中,装配式建筑以其价格低廉、建造速度快的特点被人们广泛地应用到建筑施工领域。从实际应用上来看,装配式建筑是指在工程施工前提前制作好配件,之后将制作好的配件拿到施工现场进行组装,最终打造形成的新型建筑结构。和传统建筑施工技术相比,装配式施工技术在使用的时候很难受到外部因素的干扰,且施工省时省力,消耗少。
        1装配式建筑特征
        我国装配式建筑模式受苏联、日本、欧美等国家的影响,形成了一套21世纪“中国模式”。2010年10月出台的《CSI住宅建设技术导则(试行)的通知》指明了住宅建筑体系发展的新方向,即将支撑体与填充体两大部分分开。由于我国国土面积大,地形复杂,地震高频区与低频区均有涉及。因此,在技术层面上与日本相同的是,预制构件通过刚接进行连接,节点主要以湿式连接,预制构件的受力钢筋同样是通过套筒灌浆连接,且大多为预制与现浇相结合。不同的是,由于日本对结构、构件及节点的抗震要求较高,因此在预制框架结构的基础上,通过对关键节点使用“斜向钢结构”进行拉接或者“一维与多维”构件相结合的方式以提高节点刚度,而我国提高关键节点的刚度的处理方式主要是在节点现浇等方式。我国中高层装配式住宅主要以预制剪力墙结构为主,墙板结构作为竖向承重与横向承重构件,侧向刚度大。然而,由于墙板空间需要开洞等要求,使构件预制工序复杂,构件标准化较为困难。
        2装配式建筑施工技术的应用优势
        (1)节省工程建设资源。建筑工程施工建设会消耗比较多的钢筋水泥以及不可再生资源硅酸盐。与此同时,施工过程中还会产生较多的污染气体,对周围环境产生十分不利的影响。将装配式建筑施工技术应用到功能施工中能够改变施工资源、能源消耗大的问题。比如,在装配式房屋建筑中应用预制外墙板、预制叠合板阳台分别能够减少外墙钢模板使用数量和减少阳台模板使用数量。(2)缩短工程施工工期。以往建筑工程在开展窗洞施工处理、防水处理、副框收口作业的时候一般需要消耗1~2个月的时间,而在建筑工程中应用装配式施工技术能够改变建筑工程领域耗时的现状。比如,在预制墙板的时预留防腐木砖能够在主体结构封顶时及时进行外围封闭,从而缩短施工工期。(3)保障产品的质量。预制装配式住宅楼外墙面板在工厂预制过程中,外墙窗框会在混凝土浇筑之前就安装在钢模中,在浇筑混凝土的时候,外墙窗框会和混凝土咬合在一起。同时,由于预制装配混凝土板和板之间会留有20~50mm宽度的缝隙,这个宽度的缝隙能够将应力完全释放出来,从而在整个工程施工的过程中能够有效减少因为热胀冷缩、地震、不均匀沉降等原因导致的外墙缝隙。(4)加快工程施工进度。在传统住宅建筑施工后,外墙一般需要应用外脚手架来进行粉刷、装窗。对于层高10~18层的房屋建筑楼来讲一般需要4~5个月的时间来拆除脚手架。由于预制装配混凝土构件是在工厂流水线上生产的,外墙装窗都是在工厂里完成的,建筑结构在封顶之后不需要外墙装饰面施工,这样整个工程可节省3~4个月的工期。


        3装配整体式高层住宅工程施工过程的应用措施
        3.1全面提高装配式建筑施工工艺质量
        (1)在预制构件的过程中,为保证构件符合设计图纸的要求,构件应当是符合资质的工厂制造提供的。另外,在实际生产中,预制组件包含各个环节,因此专业人员在使用前应仔细检查,无任何问题才能投入使用。施工结束后应立即进行维护,并对构件的质量进行全面测试。(2)吊装预制构件的质量必须严格控制。首先,在吊装空调板和阳台板的过程中,必须合理使用不同的吊装设备,并且各个吊点的强度必须相同,以实现稳定吊装。第二,在提升梁下的预制零件中的孔必须与机械设备对齐。在起吊过程中,必须保证不要与墙板发生碰撞。另外,扶手板吊装时应加大力度进行检查,以免产生吊向一侧倾斜的现象。(3)在存放预制构件的过程中,必须严格控制高度,以免影响地层构件的质量,同时必须在零件的连接处放置柔软的橡胶垫。
        3.2叠合板支座端处理措施
        传统PC深化设计时,为避免支座端剪应力出现在叠合板周边与现浇梁竖向接缝位置,确保叠合板支座端预制层与现浇层共同承担支座剪力,设计一般会要求叠合板端部深入支座(梁或墙)10~15mm,然而,根据相关规范要求,一般地上结构梁钢筋保护层厚度为20mm左右(具体根据混凝土强度、构件类型、环境前期设计合理,装配精良,装修高质等。目前企业大都习惯于传统的减值模式,智能意识还有待提高。②安全质量。智能建筑构件加工环节生产的构件质量和精细化程度有待提高,现场施工现有的连接技术可靠性不强,缺乏高素质的专业产业化工人,目前多以农民工为主,主要从事体力劳动,知识文化水平和技术能力都不高,且年龄老化严重,难以适应新型建造方式的技术水平要求,无法完全排除质量安全风险隐患。③建造成本。智能建造前期技术引进与研发成本很高,构件生产基地的土地、厂房、设施等需要巨额投资,转嫁推高了构件成本。大件运输需要专业车辆,运输时间、距离等物流费用,增加了构件的使用成本。不同项目的构配件没有可替代性,单件性模具提高了构件的单位成本。④信息技术。目前智能建筑以BIM技术为核心的信息化支撑不足。BIM技术需要配备高新电脑、开发软件以及专业的技术人员,建设一套相对完整的体系需要花费超百万元,目前阶段是投入大、见效慢,增加了推广运用的难度。BIM技术的运用范围主要是一些需要评奖、认证等有硬性要求的项目,进行投标方案、图纸交底会审、施工管理控制等基础阶段。
        结束语
        综上所述,装配式建筑施工是一种新型建筑施工方式,和传统施工相比,装配式施工具备节省材料、环保、方便的特点,但是,从实际实施应用上来看,装配式建筑施工也存在追求个性化发展和批量化生产的矛盾。在现代建筑行业快速发展的时代背景下,建筑行业要想实现更长远的发展,需要及时转变以往的施工理念和施工设计思路,在施工的过程中积极整合人力、物力和财力因素,并在装配式建筑施工中引入先进的技术形式,从而更好地促进房屋建筑工程发展。
        参考文献:
        [1]刘承灵,陈大明,吴平,周永康.装配式技术在高层住宅工程应用中的若干问题分析[J].安徽建筑,2021,28(02):84-85+87.
        [2]王全宾.装配式建筑施工技术在建筑工程中的运用分析[J].中国设备工程,2021(02):238-240.
        [3]刘大宾.装配式建筑施工质量因素与控制方法探究[J].绿色环保建材,2021(01):125-126.
        [4]刘冰,胡泊.装配式混凝土住宅建筑施工技术及质量管控分析[J].企业科技与发展,2021(01):91-92+95.
        [5]刘珩.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].中国建筑装饰装修,2020(10):98.
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