深圳市永鑫建设集团有限公司
摘要:进入二十一世纪以来,我国经济呈现爆炸式发展态势,相应的建筑行业也得到了快速发展。随着建筑领域的不断发展,人们对建筑工程中的技术性和安全性提出了更高的要求,建筑行业也不断地进行技术升级和创新,以提高建筑工程的施工质量和使用寿命。本文基于混凝土结构建造技术的视角,对装配式建筑混凝土结构建造技术的进展进行了深入探讨,旨在提高混凝土结构建造技术在建筑工程中的实际应用性,提升建筑施工的效率和质量,推动建筑产业不断向前发展。
关键词:装配式建筑;混凝土结构;建造技术
引言
建筑行业作为传统行业,要想在新时期、新形势下继续向前发展,就要不断进行技术革新、产业升级,提高行业竞争力。针对这一情况,许多业内精英对装配式建筑混凝土结构建造技术在我国的发展进行研究后发现了一些技术应用问题,与此同时这些专家学者也提出了我国的建筑技术发展空间广阔,对这一技术在我国的发展前景更加看好。本文对装配式建筑混凝土结构建造技术的进展进行了分析,开篇便具体分析了建筑装配式混凝土结构建造技术在我国的进展,然后对当前国内的装配式混凝土建造技术的发展进行了展望,希望能够在建筑行业中不断应用新技术,提升建筑工程的安全性和施工质量,推动建筑工程的技术革新。
一、建筑装配式混凝土结构建造技术在我国的进展
1.1 预制混凝土技术
预制混凝土技术是我国建筑行业广泛应用的技术之一,主要是指在进行建筑结构建造时采用预制混凝土构件进行施工建设,主要应用于全预制构件的制作和安装,具有能够有效解决墙体的渗水、保温等问题的优点,简称为PC技术。随着预制混凝土技术的应用和发展,建筑行业的精英人士在预制混凝土技术的基础上创新出了预制混凝土模板技术,主要应用于预制混凝土的剪力墙外墙模和叠合楼板的预制板等,具有能够有效解决墙体的模板问题的优点,简称为PCF技术。预制混凝土技术和预制混凝土模板技术都是现如今我国建筑行业进行结构建造时的优先选择,尽管在实际应用时还存在一些现实性问题,但是瑕不掩瑜,对装配式建筑的质量提供了很大的保障。
1.2 新型混凝土预制装配技术
新型混凝土预制装配技术也是我国建筑行业广泛应用的技术之一,主要是指采用工厂机械化的生产和现场装配的形式进行施工建设,简称为NPC技术。新型混凝土预制装配技术能够在建筑工程的施工过程中对各项资源进行整合优化,合理分配工程的任务、把控施工进度,同时还能有效减少施工现场的垃圾污染和噪声污染,环保节能,节省成本,做到绿色可持续施工建设,因此在我国的建筑施工时,不论是本文所探讨的装配式建筑,还是其他类型的建筑工程,都越来越青睐新型混凝土预制装配技术。总而言之,新型混凝土预制装配技术对建筑的质量和节省资源能源都有很好的效果,符合我国目前的发展形势和发展政策,是目前建筑行业进行建设施工时的主流选择。
1.3 装配整体式预制混凝土剪力墙技术
所谓剪力墙是指房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体,又称抗风墙或抗震墙、结构墙。装配整体式预制混凝土剪力墙技术主要是根据剪力墙的竖向连接的插入式预留孔灌浆钢筋搭接的技术而形成的新技术。这种技术可以进行竖向剪力墙模板、水平叠合楼板以及楼梯板和阳台等的制作,可操作性强。但也存在的一些不足的地方,比如对设备的要求很高,同时形式比较单一,难以适应复杂的建筑形式。
1.4 叠合板式混凝土剪力墙技术
剪力墙主要的作用在于承重和负荷,保证建筑的稳定性。建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名。因此,为了保证剪力墙的建造质量,有必要对剪力墙的制作模式进行研究和更新。叠合板式混凝土剪力墙技术是西伟德混凝土预制有限公司从德国引进的一种新技术而形成的,其构件分为叠合楼板、叠合墙板和预制楼板等等。一般来说,在这种技术指导下进行了剪力墙建造是比较符合规范的,而且质量也相对较高,制作也比较精细。但有一点值得注意的是这种技术在我国的应用还不是很普遍,应用的地方也比较少,其发展还需要进一步的研究和实践来予以完善。
二、装配式结构施工工艺
2.1 预制外墙板安装及节点施工
2.1.1 吊点设置
预制墙板进入施工现场后,核对预制构件的每个预埋件位置、外观及尺寸无误后,由专人指挥进行吊装。由于构件尺寸较大,不能采用单点吊装,可采用多点吊装,用钢丝绳直接吊装。每个吊点不能垂直受力,会使构件两端对中间产生压力,不利于构件内部结构的受力,甚至导致构件破坏,可采用多功能钢梁平衡吊运技术,根据不同构件吊点位置的不同,对横吊梁的吊点位置进行调整,采用多点吊装,以保证每个吊点为垂直受力,防止吊装时构件因变形而破坏。
2.1.2 起吊及下落
将预制构件缓慢平稳地起吊,根据预制墙板的型号和尺寸吊至指定位置,确保安装位置准确无误,构件下落时应缓慢、平稳,待板的底边升至距地面50 cm时略作停顿,由操作人员将墙板的位置与下部预埋钢筋的位置对准,使墙板垂直缓慢地下降,待距预埋钢筋顶部2 cm处,墙两侧挂线坠对准地面上的控制线,将墙板底部的套筒与预埋钢筋精确对准后,使之平稳就位。
2.1.3 调节就位
(1)墙板初步安装就位后,根据地面上的墙体控制线,采用可调节斜支撑校正技术对墙体的水平及垂直方向进行调整,使之精确就位。
(2)将支撑托板安装在预制墙板及地面预埋件上,将可调节斜支撑用螺栓与支撑托板进行连接,左右旋转调节支撑以调节支撑长度,使构件的水平及垂直度达到设计及规范要求。
(3)预制墙板精确调整后,可调节斜支撑还起到临时支撑的作用,待各预制墙板之间的节点混凝土浇筑完且达到强度设计值后方可将可调节斜支撑拆除并周转使用。
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2.1.4 上下层预制墙板连接
2.1.4.1 钢筋连接
在装配式结构中,构件的钢筋连接为关键施工技术之一。本项目钢筋连接采用钢筋灌浆直螺纹连接接头、墙板套筒灌浆逆向充填操作工艺。钢筋灌浆直螺纹连接接头是一端剥肋滚轧直螺纹连接,另一端水泥灌浆连接;将一根端部加工有直螺纹的钢筋与一根带肋钢筋用相应的连接套筒以灌浆和直螺纹连接形式形成的灌浆-直螺纹复合形式钢筋接头。
本项目套筒及一侧钢筋直螺纹连接后预埋在预制墙板底部,另一侧的钢筋预埋在下层预制墙板的顶部,墙板安装时,墙顶部钢筋插入上层墙底部的套筒内,在下层外墙体施工时墙体顶部预留10根以上16钢筋,套筒内部直径只有3cm,要求预制外墙板底部套筒与下部墙体顶部预留钢筋精准对接,如有一根钢筋错位,外墙板就无法安装。钢筋位置的精确度非常重要。
为此专门设计了墙板专用钢筋定位卡具,要求卡具与墙同宽,孔直径只有18 mm,浇筑墙上部顶板梁混凝土前用专用卡具对钢筋进行定位,浇筑顶板混凝土时再将专用卡具套在预留钢筋上对超差的进行修正,保证预留钢筋位置的绝对准确,专用卡具按墙体控制线进行定位,以保证墙板预留钢筋的绝对位置。然后对连接套筒通过灌浆孔进行灌浆处理,完成上下墙板内钢筋的连接。
2.1.4.2 灌浆
预制外墙套筒连接灌浆及墙板下坐浆均采用CGMJM-VI型高强无收缩灌浆料,强度等级为C85,具有无收缩(甚至微膨胀)、骨料粒径较小、快硬、高强度、高流动性的特点,能满足灌浆接头用砂浆的要求。1 d抗压强度可达到45MPa以上。预制墙板安装就位后进行灌浆,外墙板底座有2cm宽施工缝,底座四周外侧采用水泥砂浆封堵成模。充填采用胶枪注浆,由注浆口(下口)逐渐充填,浆料先填充至底座,再从排浆口(上口)溢出,每个套筒都需单独灌浆,直至每个排浆口都溢出浆料为止。采用墙板套筒灌浆逆向充填操作工艺能有效解决连接套筒内灌浆不密实等问题,逆向填充能充分将套筒内空气全部排出,确保填充密实,使其连接更加牢固,保证了施工质量,灌浆完毕每个套筒的排浆口及注入口用橡胶塞封堵。
2.1.5 后序施工
预制墙体连接套筒灌浆完成后,对预制墙体之间及四周现浇部分节点的钢筋进行绑扎、支设模板及浇筑混凝土。
2.2 预制飘窗安装及节点施工
(1)由于上下层飘窗间距较小,一般为250~400mm,飘窗自重较大,为解决飘窗在吊装过程中的支撑问题,采用机械式承重托座应用技术。机械承重托座由上承板、底座、可调螺母组成,每种托座可调度为70mm,用途是调整飘窗标高,受力满足飘窗自重及混凝土面层及保温层的抗压强度,单个承载力在1.5 t以上,吊装时放于飘窗底部两侧,用以调整飘窗底部标高。
(2)预先调整好承重托座至预定标高,将飘窗缓慢平稳起吊,待飘窗底面靠近承重托座上方30 cm左右,由操作人员按位置线调整飘窗水平位置。待位置准确后将飘窗垂直缓慢放于承重托座上。
(3)如标高有误差可采用千斤顶配合机械承重托座调整,调节可调托座至预定标高;水平方向误差采用千斤顶调整,直至水平及标高位置准确无误。飘窗水平及标高校正完毕后,采用两根可调节斜支撑螺杆调整其垂直度,使其垂直度符合要求。
(4)由于飘窗不同于外墙板,有6面,体积、重量较大,安装就位时精度难以控制,需反复调整托座及支撑数次,才能使其误差控制在设计及规范要求允许范围内。
(5)飘窗安装就位后,对飘窗四周甩出拉结筋部分节点的钢筋进行绑扎、支设模板,与内墙一同浇筑混凝土。
三、对当前国内装配式混凝土建造技术的展望
通过上述对我国建筑装配式混凝土结构建造技术的进展进行分析,我们可以发现建筑行业的发展过程是曲折的,因为在建筑行业发展的过程中出现了诸如技术水平不够、造成环境污染和资源能源浪费等问题,但是发展的前途仍是光明的,因为科学技术在不断的发展进步,我国也不断针对现有问题进行关注和研究,我国的装配式混凝土建造技术的创新和发展前景广大。另外,研究和采用新的建筑技术,能有效的减少建筑行业既有的生存压力,提升建筑业水平,毫无疑问应该大为推广。然而,在采用的新技术的过程中,也出现了一些问题,我们必须认识到,技术能否转化为生产力,还有更多值得我们关注的问题。
3.1 标准化数模制作和管理
建筑领域的数模是指在建造过程中设立的模型,通过这些模型浇灌从而用较少的时间完成建造任务。数模制作关乎整个建筑流程能否科学合理的进行,对于政策的工程建设有着极其重要的作用。当前,虽然我国已经开发出来多种新型技术,在装配式混凝土构造技术方面取得了很大的突破,也形成了具有本土特色,适应本国国情的新方法,但是,目前还没有一个技术能很好的解决数模制作的标准化问题。毫无疑问,这对我国建筑企业来说,这是一个不得不关注的问题。
3.2 实现技术和管理的协调控制
对于我们国家的建筑企业来说,不仅要做好技术工作,还要加强管理,用管理带动技术的发展,从而实现管理和技术的有效协调。在当前,阻碍我国建筑行业发展的一个重要因素就是管理,如果管理上不去,那么,成本的减少、效率的提高、技术的进步、规模的扩大也就无从谈起。
结束语
综上所述,本文对装配式建筑混凝土结构建造技术在我国的进展进行了分析,详细介绍了预制混凝土技术、新型混凝土预制装配技术、装配整体式预制混凝土剪力墙技术和叠合板式混凝土剪力墙技术四种混凝土结构建造技术的特点和优缺点,并且指出标准化数模制作和管理以及实现技术和管理的协调控制是未来我国装配式混凝土建造技术的发展方向。总而言之,虽然我国在混凝土结构建造技术方面的应用起步比较晚,但是我们更应该尽早使这项技术适应我国国情并且推广这一技术在建筑领域的应用,全方位保障实际施工的质量,打造绿色的、高质量的工程建筑,为我国的社会主义现代化建设添砖加瓦、贡献力量。
参考文献
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[3]郭德坤.装配式建筑的方案及造价分析[D].郑州大学,2017.
论文作者:钟坦忱
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/10
标签:技术论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 套筒论文; 建筑论文; 墙板论文; 托座论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;