装配式建筑的结构设计与施工要点 林海

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:林海
[导读] 摘要:现阶段,绝大多数建筑工程项目在实际施工过程中均会使用现浇建筑模式,这种模式不仅会造成各种资源的浪费,而且施工周期长,非常不利于实现贯彻落实“环保”“绿色”等理念。
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        摘要:现阶段,绝大多数建筑工程项目在实际施工过程中均会使用现浇建筑模式,这种模式不仅会造成各种资源的浪费,而且施工周期长,非常不利于实现贯彻落实“环保”“绿色”等理念。在此环境背景下,装配式建筑应运而生,目前已经成为建筑行业发展的主流趋势。装配式建筑既可以满足消费者对建筑物的安全、舒适性、实用性等需求,又可以降低对城市生态环境的破坏,从源头上杜绝建筑垃圾的产生。基于此,本篇文章对装配式建筑的结构设计与施工要点进行研究,以供参考。
        关键词:装配式建筑;结构设计;施工要点
        引言
        随着现代科学技术在建筑领域的广泛应用,建筑行业得到了快速发展,建筑设计也呈现出多元化的趋势,其中就包括装配式建筑。区别于传统建筑,装配式建筑具有施工过程简单、结构安全性高、绿色环保、成本低等优势,这为装配式建筑的推广奠定了基础。然而,作为一种创新的建筑形式,装配式建筑在结构设计方面的要求也显著提升,相关结构设计要点更加明确,这对于装配式建筑整体质量与安全性的提升有着积极的影响。
        1装配式建筑常见的结构体系
        针对房地产工程项目,我国房地产工程项目在建造过程中采用现浇建筑模式。因为国家及地方政府想要争取早日实现绿色建筑、绿色建造的长远目标,所以在科研技术、现代信息化技术的助推下,建筑行业必须调整建造方式,以绿色建造方式实现节约资源、降低成本、保护环境等短期目标,推进建筑行业高质量发展。随着城市化进程的不断深入,对建筑物的需求量显著增加,对于建筑行业而言,是一次良好的发展机遇,建筑行业应当考虑、预测在未来很长一段时间内住宅类建筑工程项目发展的主流趋势;应当及时调整住宅建造方式,尽早填补房地产市场的大缺口,满足人们的购房需求。装配式住宅建筑完全可以满足房地产市场的大缺口,它可以利用工业化的生产方式大批量制造房屋构件,在施工场地仅需要完成构件的组装工作,这种方式既可以提高住宅类建筑工程的建造速度和质量,又可以减少不必要的资源损耗,对生态环境起到保护作用。历经多年,经过数百上千位优秀设计师的努力,装配式建筑的应用更具多样性、灵活性,促使装配式建筑拥有多种结构体系。比较常见的结构体系有巨型框架结构体系、钢筋混凝土板式结构体系、剪力墙高层住宅体系等。这三种结构体系的优势和劣势如下:(1)钢筋混凝土板式结构体系的优势是建造速度快、抗震性能好、相关施工技术比较成熟,劣势是投入成本高、连接方式多、连接难度大;(2)剪力墙结构体系的优势是技术成熟、应用范围广,劣势是现场安装工作量大、造价成本过高;(3)巨型框架结构体系的优势是增加建筑物的使用空间、适用于大空间建筑,劣势是应用范围受限。一般情况下,住宅类装配式建筑使用剪力墙结构,商场类建筑使用框架式结构。
        2装配式建筑结构施工技术要点分析
        2.1预制构件选型
        由于建筑预制构件对模具周转效率要求较高,且很多构件为异形,因此对混凝土性能要求高。以目前施工和检测水平,预制横向构件比预制竖向构件更安全,剪力墙、框架柱等竖向构件宜采用现浇形式,保证竖向体系整体连接;楼盖、梁等横向构件宜采用预制装配式,叠合板可运用BIM技术进行精确拆分,只要满足模数要求便可在工厂中批量生产,通过脱模、吊装在现场组装即可。
        2.2模板安装
        在安装模板过程中,为保证模板结构安装的一致性,满足建筑工程的施工要求,必须要遵守先模块部件后异型部件、先水平部件后竖向部件的安装原则。第一,对于旧混凝土、新混凝土二者之间的表面结合位置处,应对表面进行凿毛处理,为确保剩余浮浆能够向模板顶端进行自行流入,有效融合旧混凝土结构与新混凝土结构,应在规定高度顶端位置处安装斜模板。

当混凝土强度满足施工要求,且旧混凝土与新混凝土之间的融合度上升到一定程度以后,若溢出自密实混凝土,则表明不需要再浇筑混凝土了。值得注意的是,在对混凝土进行浇筑过程中,必须要根据建筑工程施工现场情况,选用相应适当的施工机械设备,在浇筑混凝土过程中严禁出现冒泡、浇筑不均匀等不良现象。在混凝土浇筑作业结束以后,应及时振捣混凝土。为确保在PVC管中充分填充混凝土,必须要一次性完成混凝土浇筑作业,然后在经过5min的静压以后,才可以将闸门予以关闭。
        2.3地面装配式施工
        在装配式装修地面施工中,减少水泥砂浆等黏结材料的应用,在具体施工时,利用可调节支座架空支撑到混凝土地面上,支座高度可随意调节,消除原有地面结构的不平整问题。将水暖电管铺设在架空层内,上方固定铺设水泥纤维板基材层、将干式地暖层铺设在基材上,于地暖层上方覆盖一层柔性薄垫层,之后,再进行地面饰面层施工。施工人员在封闭阳台、厨房等区域开展装配式施工时,地脚组件能够为地暖模块个物理支撑,全面确保地脚组件固定效果。在管线埋设期间,选择适宜的架空位置。地暖模块内包含地暖加热管与组件,技术人员需要平整铺设关键和组件,防止出现叠加和打结问题。在平衡层和表面层施工中,能够将石棉硅酸钙应用到装配式工程中。在施工实践中,饰面层可以应用复合地板,也可以将地砖等材料作为饰面层。相比石材、地砖等传统装饰湿贴法,装配式地面施工能够减少地面负荷,便于施工操作,后期检修与维护便捷性高。
        2.4对墙体混凝土进行浇筑的施工技术要点
        混凝土在浇筑之前要铺上石子水泥砂浆,厚度大概为3~5cm,这样能够有效避免砂浆泄漏,在保证砂浆倒入之后,再进行混凝土的浇筑工作。在具体浇筑过程中要做到分层浇筑,并且要把高度控制在40cm左右,在此过程中浇筑会有时间间隔,但时间不宜过长,否则会发生裂缝现象。在使用振动棒进行搅拌时,要确保插入的长度在50cm左右,要对搅拌时间和搅拌速度进行科学合理的控制,直到石头完全沉没,再停止搅拌。
        3装配式建筑结构设计的优化举措
        借助国家政策扶持,助推装配式建筑的发展。现阶段,国家及地方政府高度重视传统建筑行业升级转型工作,为了早日实现绿色建筑、绿色建造的长远目标,确定了一系列政策措施,新型的科研技术、现代信息技术被广泛应用于装配式建筑领域,部分建筑企业已经开始自主研发新型的装配式建筑安装技术、制造技术,希望可以在降低投入成本、设计成本的基础上大幅度提高装配式建筑结构质量,进一步提高建筑企业的经济效益,成功推动国民经济的增长。
        结束语
        总之,装配式建筑的广泛应用,改变了传统建筑设计理念,使绿色建筑设计理念得到了广泛渗透。由于在技术形态上,装配式建筑与传统钢混建筑有着明显区别,因此,关于装配式建筑结构设计要点分析就显得尤为重要。为了提高装配式建筑结构设计的科学性,应充分利用计算机仿真技术等进行关键结构性能分析,并利用BIM技术将装配式建筑结构设计与建筑功能相关联,实现建筑结构的科学设计,提高装配式建筑质量。
        参考文献
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