摘要:近年来,预制装配式混凝土结构建筑受到了人们广泛的青睐,这种建筑模式极大的改善了以往建筑行业高耗能、高污染的情况,已经成为当前建筑行业发展的重要趋势。由于预制装配式混凝土结构建筑发展的时间相对较短,虽然目前在诸多建筑工程中已经得到了相应的实践,但是仍然存在一定的问题,导致装配式混凝土结构建筑的质量受到了影响,在一定程度上限制了装配式混凝土结构建筑的发展,针对这一情况,文章结合实际案例简要谈谈装配式混凝土结构施工的优势,分析其在施工过程中的关键性问题,并简要阐述施工过程中一些常见问题的处理措施。
关键词:装配式混凝土结构;优势;关键问题;处理措施
目前,我国城市化建设速度进一步加快,使得建筑行业获得了极大的发展,但是与此同时,社会发展对于建筑行业也提出了更高的要求。在此背景下,装配式混凝土结构建筑应运而生,以其施工周期较短、节能环保、性能优良等特点快速受到了人们的重视。推动装配式混凝土结构建筑的发展,符合当前我国节能降耗、绿色环保的要求,对于推动建筑行业实现绿色可持续发展具有极大的积极意义。同时这种建筑模式对于城市的发展也有一定的促进作用,可以有效降低建筑施工对于城市环境造成的影响。
1.工程案例
某市一商品住宅项目,共计建设15座高层住宅,其中8#、10#、13#住宅均为装配式混凝土结构,其中8#、10#楼建筑面积共计11082.30㎡,地下2层,地面21层,13#楼的建筑面积共计9806.5㎡,无地下空间,地上22层。楼层标准高度为2.9m,建筑整体高度为59.5m。建筑5层以上均采用装配式混凝土结构,所采用的构建主要包括剪力墙板、空调板、外墙板、叠合剪力墙板、叠合阳台板以及楼梯板等,装配式混凝土结构的配置率为25%。
2.装配式混凝土结构施工的优势
2.1施工周期短
装配式混凝土结构建筑与传统建筑的施工方式存在极大的差别,其机械程度较高,从运输到具体的安装施工,需要人为操作的项目较少,更多的是依靠机械完成施工,机械化的施工方式的效率要远远超过人工作业的模式,这就使得施工的速度得到了极大的提升,从而缩减了总体施工周期。
2.2降低施工成本
装配式混凝土结构施工相较于与传统的建筑施工模式,在施工成本上有着明显的优势,具体主要体现在以下几个方面。其一,装配式混凝土结构施工的构件为预制式构件,由工厂统一生产,与传统施工模式相比,有效避免了施工材料的浪费,可以降低材料成本;其二,装配式混凝土结构在施工过程中机械化程度较高,不需要大量的人员参与,人力资源成本大幅下降;其三,总体施工周期与传统施工模式较低,从而使施工成本也相应的降低,因此,装配式混凝土结构整体上施工成本较低。
2.3节能环保
传统的建筑模式在施工过程中需要消耗大量的电力资源、水资源以及各项建筑材料,同时在施工过程中的粉尘会造成空气污染,施工噪音可以造成噪音污染,对于周围的环境会产生严重的影响[1]。而装配式混凝土结构在施工过程中对于其他材料的消耗有限,主要是吊装各项预制式构件,对于水资源、电力资源的消耗也相对较低,并且施工效率高,时间短,对于周围环境造成的不良影响相对有效,因此,总体上比较节能环保。
3.装配式混凝土结构施工中关键问题分析
3.1装配式混凝土结构施工流程与前期规划
装配式混凝土结构施工流程具体可以分为以下几个步骤:1.加工预制式构件;2.运输预制式构件;3.预制式构件存放;4.吊装施工准备;5.吊装施工;6.装配校正;7.墙板的钢筋绑扎;8.排架模板的施工;9.空调板、叠合阳台板吊装;10.顶板的钢筋绑扎;11.浇筑混凝土;12.拆卸模板;13.吊装楼梯板;14.灌浆。
与传统的现浇工艺不同,装配式混凝土结构施工对于前期策划的要求极高,所有的构件都是工厂统一生产,难以更改,因此,在前期策划阶段,要严格审核设计图纸,并根据设计图纸利用BIM技术进行模拟装配,确保构件设计合理,按照效果符合预期目标。
3.2预制式构件的运输
预制式构件的运输也存在一定的风险,在运输过程中不仅要注意构件的装卸,同时也要注意运输过程中的安全。在本工程中,项目部与构件生产厂家约定,构件由厂家生产并进行运输。在施工前,与厂家约定时间,按照装配式混凝土结构施工的流程让厂家按照顺序运输构件,确保与施工进度保持一致,避免耽误施工。
3.3预制式构件的验收和存放
首先,关于预制式构架的验收要建设单位、监理单位、总承包单位、供货厂家四方共同参与验收,对构件的型号、尺寸、质量等进行全面的检查,各方确认无误后,将构件运输至施工区域[2]。其次,关于构件的存放需要根据施工区域的实际情况决定,既要确保构件存放的安全,同时也要保证便于后续吊装施工。在堆放构件时,在钢架上要防止橡皮垫,如图一所示,避免在堆放过程中,构件与钢架发生碰撞,损坏构件。
图一 预制式构件堆放示意图
3.4吊装准备
在进行吊装施工之前要做好充分的准备,首先要对使用的预制式构件进行检查,确保符合吊装的顺序;其次要对吊装机械、钢丝绳、吊点螺栓等进行全面的检查,确保各项设备性能良好,可以正常运行,避免在吊装施工过程中发生故障,影响施工进度。此外,由于吊装施工作为具有一定的危险性,因此,要在施工区域内设置警戒线,避免闲杂人等进入施工区域。
3.5吊装设备选择以及位置布置
吊装设备是装配式混凝土结构施工的关键性设备之一,在选择吊装设备时要根据构件的最大质量进行选择,确保吊装设备可以负荷构件的重量[3]。在本工程当中,单个构件的最大质量为5.91t,因此在选择吊装机械时主要以此为参考进行选择,最终计划采用TC7525型塔吊完成吊装施工。由于单个质量最大的构件为两侧山墙,并考虑到构件堆放的位置,因此,最终决定塔吊布置在居中位置。
3.6构件安装
预制式构件的安全是装配式混凝土结构建筑施工的关键性环节之一,其重点在于确保预留插筋与套筒之间有效连接,特别是装配式结构第一层施工,对于二者连接的精确度有极高的要求,对于后续的施工有极大的影响。针对这一情况,首先需要根据钢筋的直径、间距来制作定位用的套筒,然后利用与脚手架、梁板、模板的连接进行限位,确保定位准确,保证预留插筋与套筒之间连接的精确度,具体如图二所示。
图二 预制式构件安装图示
3.7灌装施工
在本工程施工中,灌浆施工所采用的是超高强无收缩灌浆材料,使用专门的灌浆机械进行灌装施工。由于采用的灌装材料硬化速度较快,加之施工时天气炎热,温度较高,因此,在开始进行灌装施工前需要对灌浆孔作湿润处理,施工时避开中午高温时段,避免出现灌浆不畅、堵塞的情况。灌浆料施工时随拌随用,避免灌浆料硬化,灌浆施工结束后要用橡胶塞封堵出浆孔。
4.装配式混凝土结构在施工过程中的常见问题处理措施
4.1成品的保护
在装配式混凝土结构施工过程中预制式构件的螺栓孔时常会出现被堵塞的情况,这会导致螺杆难以紧固,在进行混凝土浇筑时,可能会造成预制式构件开裂。针对这种情况,首先在厂家生产过程中要在螺栓孔的位置采用泡沫条和黄油进行保护,避免在运输以及堆放的过程中被杂物堵塞[4]。其次,在构建运输至施工现场后,要采用拱丝对螺栓孔进行清理,确保螺栓孔无堵塞的情况,保障构建的安装质量,对后续混凝土浇筑施工打下坚实的基础。
4.2楼梯板的吊装
在本项目当中,楼梯板莎草用的是预制式梯段板,所采用的是两端搁置原则,在施工时采用的是后装法进行施工。本工程的楼梯间设计的净空尺寸为2500mm,而单块的楼梯板其宽度为1235mm,楼梯板与净空结构的余量仅有30mm,因此施工时需要确保模板的垂直度以及平整度,否则难以完成楼梯板的吊装,影响施工的正常进行。此外,还需要做好结构模板的顶撑,保证楼梯间的净空尺寸,确保楼梯板的吊装工作顺利进行。
4.3装配式板材内部预埋的钢筋
在装配式混凝土结构施工过程中,所有的构件由厂家进行生产,运输至施工现场的是成品材料,仅需要安装即可。这种成品构件内部预埋的钢筋位置已经定型,无法进行更改,如果在制造时预埋钢筋的位置不合理,则极有可能与现场的钢筋出现冲突,影响构件的安装以及后续的施工。针对这一问题,在委托构件厂家生产时一定要做好数据交接工作,在设计图纸当中明确各项要求,在制造过程中如果设计有改动要及时与厂家进行沟通,确保构件内部预埋的钢筋位置符合设计要求,可以与现浇部分的钢筋完美的衔接。
5.结语
通过本项目的实践施工,系统的研究了装配式混凝土结构施工的关键性问题,对于施工过程中各项环节都进行深入研究分析,解决了运输、存放、吊装等多个环节中存在的问题,并对施工中易发生的问题制定了相应的处理措施,有效的保证了施工的顺利进行,同时也为装配式混凝土结构施工积累了一定的经验,希望可以为其他同仁的工作提供一点参考。
参考文献:
[1]王献忠,杨健,沙斌,等. 预制装配式混凝土结构体系与关键技术的研究[J]. 建筑施工,2017,39(2):273-275.
[2]孙岩波,孙少辉,李晨光,等. 装配式混凝土结构用塔式起重机施工技术研究[J]. 建筑技术,2017,48(8):809-811.
[3]李迎迎,刘子赓,李娟. 预制装配式混凝土结构施工技术及质量验收研究[J]. 住宅产业,2017(5):42-45.
[4]王小虎,叶巡安,傅增全,等. 装配式混凝土结构施工中上拉式悬挑架施工技术应用[J]. 中外建筑,2017(10):172-173.
论文作者:黎明斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
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