装配式建筑构件设计与现场施工研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:郑洪莲 刘岩
[导读] 目前,我国装配式建筑的发展和应用逐渐增多,
        郑洪莲  刘岩
        山东华盛建筑设计研究院  山东省济南市  250200
        摘要:目前,我国装配式建筑的发展和应用逐渐增多,对装配式建筑艺术的各个方面都进行了阶段性的优化。与传统装配式建筑相比,现代装配式建筑在抗震设计、构件制作和设计等方面具有更好的质量特性。但是,装配式建筑在我国的应用还不成熟,而且这个行业的发展也不稳定,因此在装配式建筑的应用过程中难免会存在一些不足。例如,一些参与建设的开发商,可能因为对配套建筑了解不够,在开发设计决策时可能没有充分考虑现状。同时,由于相关设计院人员缺乏设计经验,导致零部件在生产设计过程中的设计与厂家脱节,导致最终设计结果不尽如人意。同时也存在生产成本高、计划资金与实际生产设计难以匹配等问题。
        关键词:装配式建筑;构件设计;现场施工;研究探讨
        引言
        为满足社会对建筑越来越高的要求,预制装配式建筑结构体系应运而生,并因其高效、高质量而备受建筑行业青睐。尤其在高层、小型别墅建造中,对该模式的运用较广泛,也取得了一系列成果。但经过实践发现,目前行业内对该模式的了解仍难以满足技术推广的要求,仍需对其进行详细研究,使其不断得到完善。
        1装配式建筑构件设计的必要性
        (1)中国的能源消耗量远高于许多发达国家。目前,其在建筑改造和减排领域的应用显示出一定的节能减排效果,而建筑节能发展缓慢,混凝土结构大量使用,造成一定的资源浪费,施工过程中也会产生一定的污染,资源利用率高。相比之下,装配式建筑施工新技术的产业化和模块化可以更好地保护环境。建筑能耗和低能耗可以改变高能耗的问题。在我国建筑中,住宅建筑采用混凝土装配式预制外墙板,外墙无须现场浇筑,适用的层压阳台还有效地解决了木材、钢材的麦谷蛋白和凝固剂问题,可节约40%的木材。
        (2)节能环保混凝土预制施工技术使用建筑垃圾少,材料工人少生产,垃圾处理成本低,有利于建筑控制施工成本。工厂有一种新的成品结构,建筑材料利用率高,车间环境良好更稳定,并促进预制构件的质量控制。预制构件现场生产,工作量小,噪声强度低,施工进度快。施工对周围居民的正常生产生活影响不大,而施工过程中产生的水和有害物质的扬尘和垃圾也能有效缓解施工对环境造成的影响。
        2装配式建筑构件设计要点
        2.1结构构件预制设计要点
        结构构件是装配式建筑的基础,直接关系后续施工的质量和效率。因此,必须做好结构构件预制设计,保证构件的合理性。首先,加强对施工图纸的研究,合理设计构件加工图纸,保证结构构件的合理性。同时,加强与生产厂家之间的沟通交流,结合生产工艺对结构构件的规格、尺寸等进行设计,保证构件的精准度满足施工的需求,避免出现构件规格不合格而影响施工质量和进度的情况。其次,在进行构件预制设计时,还需要考虑施工场地的情况以及生产厂家的吊装和运输情况,遵循相关的原则进行合理设计,进而保证构件的质量和设计水平。
        2.2构造节点设计要点
        预制构件的节点设计是一项非常重要的设计内容。由于预制外墙板接缝和门窗洞口的防水性能相对较弱,故此,结构节点和材料的选择需要充分结合实际,满足各种性能的需求。每个接缝应根据工程实际情况和当地气候条件进行合理的接缝设计,达到相关防水和节能的标准要求。预制外墙板垂直缝可采用材料防水法和结构防水法,非承重墙竖向缝可采用槽缝、平缝,而预制外墙板水平缝在结构防水过程中可采用槽缝和高低缝。在门窗安装过程中,需要保证门窗与外墙板之间连接的安全稳定性和严密性。在装配式剪力墙结构外围护结构热工计算过程中,需要参照国家对节能标准的相关要求进行设计。例如,采用夹芯外墙板时,应保证保温层的连续性,保温层厚度应符合建筑面积的设计要求,保温材料应尽量选用轻质、高效的材料,在安装过程中应合理控制保温材料的含水量,使其符合我国现行标准。


        2.3现场吊装施工
        (1)成品运输:运输高度和运输工具(净空高度和运输高度)相对应,并符合施工要求。其结构应科学合理,车辆装卸应绑定,在运输、装卸过程中起到固定作用。
        (2)在装配式整体结构的工程设计中,应根据图纸考虑钢筋的位置。预留钢筋的间距和位置必须绑在立柱内定位。图纸固定,保证与灌浆孔位置一致,便于预制构件吊装定位,偏差不允许超过5mm。
        (3)吊装竖向构件、组合梁板平面布置图及吊装顺序图中的楼梯等构件。构件吊装前,应按楼层高度1m控制线,布置垂直结构抄测底层应用于高程测量的内容,倾斜部分应局部切除或修补。
        (4)墙柱构件吊装定位后,应进行校正,达到要求后,应将竖向和斜撑拉紧。然后,整个现浇接缝模板安装、钢筋和构件组装水平、垂直接缝处(通常≤20mm)可密封,以防聚苯乙烯挤塑板或模板、海绵橡胶等拼缝构件堵塞,应使用双面橡胶带和支撑杆,以保证气密性和牢固的堵塞,避免其模糊。
        3装配式建筑工程施工的质量控制策略
        3.1提高专业人员的施工技术水平
        装配式建筑不同于以往的建筑施工方式,其主要是在设计环节对施工进行分解,使其成为独立的、可提前生产的构件,工厂完成生产后将构件运输到施工场地,对构件进行现场装配。这就使得装配式建筑的施工更具专业化和技术性,对生产效率提出了较高的要求。所有生产的构件均是在工厂利用相关设备完成,而且不同的构件也多是由专用的机械设备进行生产,为了保证构件生产的质量,技术人员必须具有较高的生产技术水平和良好的职业素养,才能在保证构件生产效率的同时保证构件达到预期的要求。
        3.2制定有效地构件设计标准
        在装配式建筑构件设计中,形成有效地标准设计体系可以不断提高设计质量。这种建筑基于装配式建筑的特点要求,比普通住宅更重要的是规范化的设计体系,让我们更加严格。装配式建筑的需求日益增长。不仅注重内部功能,而且对外部设计提出了更高的要求。传统的有序规范的建筑结构正逐渐被这种趋势所淘汰。有意识地在建筑中添加不同种类的预制构件,使整个建筑看起来更加丰富多彩。层次化的外观形象可以得到更多消费者的青睐。
        3.3使建筑施工更加个性化
        目前,装配式建筑设计并不能充分满足用户的实际需求,部分施工单位为了保证施工顺利进行,常常会选择一些较为稳妥的办法进行设计,但这并不意味着装配式建筑无法体现个性化设计。相关施工人员应提高整体图纸设计的准确性,避免施工过程中对预制设计方案进行修改,从而在施工过程中实现建筑的个性化设计。只要做好预制构件的安装和总平面布置设计之间的协调,那么用预制施工法进行个性化的建筑设计和施工是可以实现的,这也是未来装配式建筑设计的发展方向。
        结语
        装配式建筑是近年来兴起的一种新型建筑,是未来建筑发展的重要方向。在我国当前的社会发展中,装配式建筑在我国有着非常广阔的发展前景和市场。它能缓解经济发展中的环境污染和住房短缺问题,将成为建筑业的一个突出问题。优化建筑预制构件的生产工艺,有利于降低装配式建筑的生产成本,实现建筑预制构件的批量生产。
        参考文献
        [1]李红霞.装配式建筑构件设计与现场施工研究[J].工程建设与设计,2020(04):173-174.
        [2]吴远航.装配式建筑构件设计与现场施工研究[J].砖瓦世界,2020,(10):28~81.
        [3]范玉,徐华,黄新.新型装配式建筑构件生产及其施工技术的研究与应用[J].混凝土与水泥制品,2015(12):87~89.
        [4]陈赛国,周红霞,唐振兴.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].建材与装饰,2018(22):100~101.
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