【关键词】 高层住宅;装配式;剪力墙结构
1引言
随着社会的不断地发展和科学技术的进步,我国建筑行业的施工技术也有了巨大的发展。传统的施工方法是现浇混凝土,为了满足不同行业的人们对建筑功能的需求,提高建筑施工质量和效率,出现了预制施工技术,与现浇混凝土施工相比,预制装配式建筑施工具有节能、环保、高效的优点。但由于这种建筑施工方案还在发展的初期,施工技术方案以及现场施工管理还处在探索阶段,因此,在施工的过程中经常出现一些质量问题,这不仅整个施工过程造成了一定的拖延,施工人员的人身安全也没有得到保障,此外,对周边的环境也造成一定的破坏,如何通过控制质量管理要点,实现预制装配式建筑施工质量的进一步提升,成为当前建筑工作人员不得不思考的重要课题。
2预制混凝土结构的优缺点
预制混凝土结构在建筑工程中称为预制房屋;在结构工程中,它被称为装配式结构。装配式结构因为其自身固有的高效、节能、低污染等优点,越来越受到工程人员及社会各界的重视。
2.1装配式结构的优点
2.1.1装配式结构是进行模块化、标准化设计。可以进行户型优化设计,一旦选定户型,就可以进行模块化、标准化的文案设计和制作,实现更高的效率和更好的性能。特别适用于规范保障性安居房工程和中小套型住房建设。
2.1.2质量有保证。预制构件的制造和标准化可以避免施工中的人为因素和分包,以及天气因素等,且便于按规范要求养护,质量得到很好的控制。解决了传统建筑方法中常见的渗漏、非隔声、非隔热、精度不准确等质量问题,外表更加平整漂亮。
2.1.3减少了浪费,更加环保,更好的践行文明施工。包括劳动力、原材料、时间、工艺成本的节约。工厂实行构配件标准化生产,“量身定做”,节约成本。现场组装施工基本上减少了不可避免的人为因素的浪费,大大减少了水电原料在湿法处理中的浪费。无需外部脚手架,大大减少污水、粉尘、噪音等污染,施工现场更加干净,对周边居民影响更小。
2.1.4工期、成本可控。外界诸多因素比如天气、场地、周边居民的态度等,对传统的施工方法有很大的影响,致使工期超过预期,成本难以控制,导致施工增加施工费用,实际施工成本通常超过预算成本。对于预制结构,工厂预制了大多数组件,则不受此方面的影响。
2.2装配式结构的缺点:
2.2.1整体性、刚度、抗震性能差。
因为预制结构的主要部件是在工厂预制的,比如剪力墙身、柱、梁、板等,在安装时节点整体性比现浇混凝土差,导致其整体性、刚度、抗震性能均比全现浇混凝土要差,因此在高烈度地震区要尽量少用装配式结构,或采取更为可靠的连接方式,在《装配式混凝土结构技术规程》中也有体现。
2.2.2装配式建筑较全现浇混凝土结构含钢量及混凝土都偏高。在住宅建筑中,传统板厚通常为100厚,而装配式建筑的楼板通常为80厚预制板+60厚现浇叠合板,板厚达到140厚,超过现浇楼板很多。当预制构件的量较少时,成本增加更多,另外预制构件现场容错率低,一旦出现图纸错误或变更,则给现场修改带来极大困难,甚至原构件作废,这都导致成本上升。
3装配式建筑质量影响因素
在方案施工阶段,各专业应充分沟通协调,避免后期变更修改。严格执行现行施工规范、标准,合理选择预制构件拆分,选用成熟的节点构造做法;进行细致的构件深化施工,进行BIM施工。
除常规的计算控制指标外,对于装配式混凝土结构,需要加强对构件连接节点的施工,仔细计算、充分考虑现场工艺水平,特别注意避免构件在节点处的破坏。验算构件吊环,提前规划预制构件的运输、堆放及吊装路线。施工图完成后要反复校对,避免错、漏、碰、缺。
由于主要构件均工厂化生产,相比起现浇混凝土,装配式结构在节点设计上存在先天不足,因此施工时需要格外仔细,充分考虑各种影响因素。(1)墙梁节点的施工。通常剪力墙边缘构件均采用现浇,此时节点施工与普通现浇混凝土并无区别,这里不在赘述。(2)梁梁节点施工。梁梁节点施工主要指主次梁相交处的施工,主次梁之间的连接宜采用后浇段连接,主梁的后浇段构造应满足《装配式砼规程》的相关构造要求,浇注后的混凝土应采用比两侧更高水平的微膨胀混凝土。(3)梁板节点施工。梁板连接施工可按照规定与墙水平缝或圈梁、梁叠合层整浇即可。
4装配式建筑质量控制措施
安装注意事项应在总说明中予以说明。预制构件安装施工前,施工单位应拟定详细的运输、吊装方案,并报设计单位审核。施工过程中,(1)应避免在吊装过程中碰撞损坏及构件掉落,(2)结构构件之间的连接应严格按照图纸及相关规范标准,灌浆必须饱满且灌浆料达到规定强度(设计强度的70%)前不能扰动钢筋,(3)预制结构构件和现浇构件之间的缝隙有条件时可用细石混凝土填实,但应采取措施防止漏浆,(4)非结构构件的紧固件与主体结构应可靠连接,并有防老化措施,预制隔墙与主体结构之间的缝隙可采用耐候胶密封处理。
4.1 预制件吊装
预制构件施工过程中必须注意预制构件的吊装安全。一方面,吊装过程中,由于连接不合理,在实际的操作过程中,往往由于预埋钢筋长度或混凝土强度不符合标准,吊点钢筋被拔出;另一方面的原因就是吊点的选择部位不合理造成预制构件在吊起的过程中发生下滑现象,这就容易造成对下面施工人员的人身伤害,同时也会对建筑物造成威胁;其次,吊装操作失误。在预制装配式住宅建筑所需要的所有预制配件都是要通过吊塔来进行吊装的,预制配件有很多,都需要经过吊塔的操作,这就造成了机械设备使用的频率过高,需要耗损操作人员很大的精力。如果操作人员在疲惫的状态下,就很容易出现人身事故风险。
预制构件的合理吊装,可以减少装配施工中出现的安全事故,保证工序施工顺利进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工过程中,为了达到安全吊装预制构件的目的,我们必须建立一个固定的时间和定量分析系统,注意计算起重设备的起重能力,附件的保证措施,特殊的吊架等的安全控制。在搬运预制构件的过程中,施工人员应做出相应安排,降低二次处理费用,降低工程造价。如大型预制构件工程,施工单位应按施工图要求施工,在吊装之前进行合理的规划,将预制构件吊至指定位置。
4.2 脚手架施工
水平钢平台、三角钢牛腿与立面钢防护网是装配式脚手架的重要组成部分。通常情况下,外挂式脚手架是装配式预制件建筑施工的重要方式,其悬挂的高度随着建筑外墙的施工高度而增加。长期以来,挂点槽口太浅是影响脚手架应用质量的主要原因。因此,在装配式预制件施工过程中,应注意挂点槽口的深度保证,同时做好防脱落措施,确保装配式施工的整体质量。
4.3支撑体系质量控制
预制构件施工过程中经常用到临时支撑体系,应用临时支撑体系,预制构件的质量和稳定性得到了保证。在实际施工过程中,必须做好安装和拆除的质量控制工作。具体来说,预制支架系统安装时,施工人员应注意支架钢管之间的系统协调,以保证良好的防护性能。例如,钢管与地面的夹角应保持在45°-60°之间,上支承点应控制在下支承构件的2/3以上。在拆除过程中,在保证同一层预制构件施工完成的基础上,能够承受上部构件的施工荷载,自上而下进行拆除。
4.4加强预制配件的质量
对建筑来说尤其是住宅建筑,其对施工质量要求是非常严格的,预制装配式建筑中任何一个预制构件都是建筑的一个重要的支架,因此其质量对整栋建筑至关重要。预制的零部件质量不合格或其他材料质量不符合要求,将对施工安全产生重大威胁,混凝土施工过程中,应严格控制并评估预制混凝土的强度,保证其施工质量,不符合质量标准的混凝土,往往容易导致事故的发生,在选取厂家时要对是施工水平和能力进行调查,在合作条款里要明确构件质量要达到什么样的标准,只有把预制构件的质量提上来才能保证整个施工过程中的安全质量。
4.5 预制构件施工质量要严格把控
通常,在预制结构体系中,柱间连接主要是依靠钢板连接,梁柱连接主要分为支架连接、梁柱连接和螺栓连接三种。连接的目的是提高预制构件的抗震性能。在柱的建造过程中,施工人员应深刻了解柱模型的施工要点,通过柱模型的预制,精确计算柱头、柱脚的大小,确定一定范围内的混凝土浇筑厚度。在施工梁时,施工人员布置钢筋是根据梁的连接面和侧壁来进行施工的,以保证梁的环数满足规定的要求。另外,施工过程中,桁架肋的安装尺寸是根据预制板的结构来选择的,安装时合理控制质量,保证厚度足够。预制板要经久耐用,从而减少包装废物。相比传统的板结构体系,预制构件的连接简单易学,施工人员质量控制自如,材料物以致用。施工人员可以结合预制桁架结构体系的结构特点与柱、梁有机配合起来。在施工过程中,施工人员需要掌握各个构件不同面的具体尺寸,最后根据现场测量结果确定构件的制造尺寸。
4.6节点施工
整体结构与预制结构的差别,是制造的场所不同,就整体结构而言,两者之间的差别很小,包括载荷力基本上是相同的,力的方向也是相同的。(1)柱节点的施工。剪力墙结构的性能与现浇剪力墙结构是差不多的。剪力墙结构体系的制造过程,在制造的部件之间,或者在制造零件和原始铸造零件之间有一个节点,这个节点往往使用湿连接(即节点区域)。主杆与结构杆连接,连接混凝土和水泥以确保连接性能。除此之外,还应考虑构件在不同施工阶段的应力和变形。(2)结构体系的抗震能力。结构体系的抗震性能在预制结构体系中是极其重要的。当地震等灾害发生时,预制板仍然存在安全隐患等问题。套管泥浆锚固连接技术和构件连接技术经常用到装配式结构体系抗震施工上。(3)预制剪力墙结构。现浇预制剪力墙与现浇剪力墙形成了较为完整的结构体系。剪力墙在成型和硬化后,只有在达到预定强度时才能安装。在特殊情况下,钢筋底部的剪力墙等可以在施工现场加工硬化。
4.7加强各环节的质量管理
装配式结构在施工中应比全现浇混凝土结构更加仔细、精细,对结构施工人员的基础知识和专业技术水平有更高的要求。在实际施工中,每个施工环节的施工管理都很重要,要不断提高施工精度。随着时代的进步,建筑的外观正从常规的形式向多变的形式转变,预制建筑的规范也在这一过程中变得越来越严格,从而实现建筑技术从粗犷到精细的全面转变。在实际工作中,需要对工程进行实地考察,确定合适的预制体系,对保证施工质量和速度具有十分重要的意义。施工人员应了解施工现场,有序施工,相应部分的工程衔接工作,尽量减少交叉施工现场的发生。对于大型施工现场,由于采用大型预制构件体系,为了在施工中取得更好的效果,施工人员必须结合行业技术特点,科学指导施工,从而保证施工质量。
5结束语
随着中国城市化进程的加快,国人对环境污染的容忍度逐年降低,以及传统的全现浇混凝土建造方式带来的高污染、高噪音、高资源消耗等弊端的凸现,装配式结构越来越受到社会各界的重视,在相关部门的大力倡导以及社会各界的共同努力下,预制整体装配式结构技术日趋完善、成熟。并在当前建筑市场,特别是在住宅建筑中应用越来越广泛。装配式结构在施工中应比全现浇混凝土结构更加仔细、精细,对结构施工人员的基础知识和专业技术水平有更高的要求。应结合相关领导部门及甲方要求,确定合适的装配率及预制件拆分,对于保证工程质量、成本以及施工的难易程度都至关重要。施工人员还需要结合现场场地情况,规划详细的预制件运输、堆放、安装路线,施工人员则应严格按图施工。总之装配式结构作为一个系统工程,比传统的全现浇混凝土更加强调施工周期协作,各方应充分沟通交流,尤其是施工单位应作好领头作用。
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论文作者:钟海锋
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/11/29
标签:结构论文; 预制构件论文; 建筑论文; 构件论文; 混凝土论文; 过程中论文; 节点论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;