邵晶晶
中国铁路郑州局集团公司郑州建筑段
摘要:铁路目前正在积极推进装配式试点房屋建设,在通信基站等小型房屋中采用装配式建筑轻钢龙骨复合墙体体系,对装配智能建筑进行了积极探索。在预制装配式混凝土结构方面,铁路在生产生活房屋整合的基础上,站区以及部分区间房屋采用了装配式混凝土框架结构,项目正在推进中。此外,装配式挡墙、围墙等构筑物也在铁路项目中开始应用。
关键词:预制混凝土;装配式围墙;铁路;应用
1预制混凝土装配式围墙原理
预制混凝土装配式围墙,主要由预制混凝土独立杯口基础、预制混凝土立柱和预制混凝土墙板构成。基础采用预制混凝土独立杯口基础,C30混凝土,基础间不设连梁,二次灌注采用C30细石混凝土;围墙柱采用预制混凝土柱,柱距为4m,采用凸字形柱,截面尺寸400mm×320mm,高3m,柱两侧预留螺栓孔用于固定墙板,下侧置于混凝土独立杯口基础之上,预制柱留有螺栓孔口,用于围墙板和立柱之间螺栓加固;墙面板采用100mm厚整块的预制混凝土板,与预制混凝土柱相匹配,采用小型吊机吊装,与立柱承插连接,墙板两端与抗风柱之间留有20mm间距,以便现场装配施工。
2特点
(1)可持续使用的时间长,且拥有较高的强度,使用以后不会出现损坏,因此没有额外的维修费用,在应用过程中,平均成本低。(2)能防治龟纹、裂纹等质量通病现象,因此其质量存在优势,且制造符合清水混凝土的基本标准,外形美观。(3)环境污染小。在以往的建筑工程施工之中,因为施工人员数量多,施工机械设备数量也比较多,很容易引发材料浪费现象,特别是一些建设规模大的工程项目,材料浪费现象更加明显,使得周围生态环境质量日益下降。在这种条件之下,施工单位通过运用装配式混凝土结构施工工艺,能够有效解决环境污染问题。由于装配式混凝土构件由工厂生产而来,生产结束之后,被运送到工程项目现场,能够减少项目施工对周围生态环境产生的影响,减少各项混凝土构件的浪费,提升装配式混凝土结构工程的可靠性,增强工程项目的安全性能。(4)降低工程造价。由于装配式建筑施工技术由于预制构件都是由生产厂家集中预制,再运到项目工程现场,所以不管是预制件的生产还是施工工地现场的安装都是流水式可复制的劳动过程,工人很容易施工,熟练程度高,从而可以大大的提高工作效率,节约成本。同时,装配式建筑施工技术本身也节约了工期,节约了材料,降低工程造价。
3预制混凝土装配式围墙施工技术
3.1工艺流程
施工要严格按照顺序开展,基本流程:定位放线→预制柱基土方开挖→基础验槽→混凝土垫层浇筑→预制柱基安装、校正—土方回填→预制立柱安装、校正、临时固定→膨胀细石混凝土灌浆固定、养护→预制墙板安装、校正→土方回填→铁艺栏杆安装→检查验收。
3.2施工技术
(1)基础清理、在规定位置划线、设置编号:使用钢尺和经纬仪测量围墙基础的中心线,确定好中位线后在杯口外做出标记,通常运用的符号是“+”,进而计算出预制柱的中心线通长。为了保证预制柱的高度相统一,需要对所有围墙杯口基础按照一定的顺序设置编号,进而测量出预制柱的长度,最后将杯底标高误差值与预制柱长度偏差值,进行双双对比,对号入座。
(2)材料的准备、堆场:预制混凝土基础、立柱、板墙上设置有专用吊点,其吊装点为工厂预留的球头铆钉,采用具有设计专利的“鸭嘴扣”吊装卡具。预制构件卸车的时候应当谨慎小心,选择专用吊装卡具作为辅助,预制构件从车上卸下来以后,要在特定区域按照墙体的配比进行放置。墙板在下货时必须采用专用堆放架,堆放在指定区域。
(3)预制基础安放:待垫层强度达到设计要求的75%后开始进行预制基础安放工作。为方便定位,预制基础吊装前用墨斗在垫层上弹出纵横十字线以及预制基础四面中心线。基础吊装采用25t汽车吊,吊装卡具采用具有设计专利的“鸭嘴扣”,基础吊装点为工厂预留的球头铆钉。整个吊装过程有专人指挥,起重工持证上岗。
(4)预制立柱安装:作为围墙预制柱的一部分,预制砼柱使用的是凸字形柱,这部分预制件需要根据不同的规格放置在不同的位置。吊装顺序按十个为基准,先按两头,再按中间。选用的吊车必须满足起吊重量和作业半径要求。起吊时利用预制柱上部分预埋球头铆钉,在该过程中要保持旋转起吊,预制柱尾部运用尾绳来做好控制。预制柱顺利放置到季初被扣以后,在四周做好临时固定。
(5)预制柱校正:校正时要注意的是柱中心线是否与标记的符号“+”相对应,垂直度的校正依靠的是经纬仪与柱表面通常中心线的位置关系。
(6)基础杯口灌浆固定:校正完成后,如果全部符合标准,就对杯口的空隙运用细石混凝土来完成灌浆。灌浆一般要分两次,第一次灌浆到木楔底面,静置两天以后,拔出木楔,开始第二次,一边捣浆一边进行抹平。
(7)安装预制墙板:墙板安装之前需要对排版图进行研究,掌握不同构件应该在的位置,然后对特殊板材做好标记,将预制板材吊装就位。不得用钢丝绳兜底进行起吊,安装墙板的过程中要设置人员扶持,防止磕碰,用专用三角刚、对拉螺栓进行加固。
(8)校正:建造项目所需要的板材都完成拼接以后,要对板材进行最后的校对,在这一过程中,需格外谨慎,以免对板材造成不必要的损坏。
4基于BIM技术的装配式建筑管理
装配式建筑的核心是“集成”,BIM技术是“集成”的手段,可实现装配式建筑全过程、全专业的集成应用。对于铁路站区围墙,利用BIM技术对装配式建筑进行管理,可以实现信息化和智能化。
4.1生产阶段
铁路装配式建筑的前提是标准化,需要房屋的尺寸符合建筑模数要求。BIM技术通过族库建立各种形式的预制构件,可通过多种组合与方案比选,实现装配式标准设计。装配式建筑由于集成的需要,涉及建筑、结构、水暖、四电等多个专业,BIM技术能通过构建的设计平台支持多专业进行不同阶段的协同设计。装配式建筑强调集成化设计,需要在墙板等预制构件中考虑各种管线、孔洞的预埋,同时装配式建筑要求全装修,提倡装配化装修的理念,BIM技术通过三维可视化形式,对管线、构件、装修等进行详细表达,进行碰撞检查及优化,以实现布置的合理性。
4.2施工阶段
BIM技术在施工阶段主要体现在施工模拟方面。通过分析装配式建筑的施工工艺,利用虚拟施工技术对装配式建筑的场地布置、构件吊装、节点连接等关键技术进行施工模拟。同时,通过不同软件、不同插件的使用对比,以及操作过程中不同实施方式的分析,对虚拟施工中建模过程、碰撞检测、施工进度模拟、漫游制作等方面进行探索,在符合经济性及实用性的条件下,完成对装配式建筑虚拟施工的模拟。BIM可为装配式建筑进行全过程虚拟施工模拟提供有效的软件与技术支持,同时为装配式建筑施工提供实际参考依据,对现场施工具有指导意义,可有效避免浪费,并可提前把握施工过程中的重点及难点,为优质高效地开展施工提供依据。
5结语
装配式围墙施工作业是实现建筑施工节能、节地、节水、节材和环境保护的一种有效途径。装配式建筑与BIM技术的深入融合、设计施工一体化等方面开展深入研究,解决装配式建筑设计与施工中的突出问题,推进铁路生产生活房屋的建筑工业化、产业化,推进智能铁路的发展。
参考文献:
[1]预制混凝土活动板房基础的研究[J].陈强,陈际洲,刘海滨.科技与创新.2020(08)
[2]对现阶段我国预制混凝土桩行业发展的几点思考[J].蒋元海.混凝土与水泥制品.2020(06)