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摘要:近些年我国在住房建设和城乡规划方面投了相当多的关注,从而推动了国内建筑工业的发展和进步,并采用创新性技术不断促进装配式建筑在工业环节、产业环节实现现代化的提升。本文主要以某公寓为研究对象,详细阐述其在建设过程中所运用的创新性装配式建筑方式,主要包括构件模型的预制设计和起吊安装等相关技术等。
关键词创新性装配式;预制混凝土模具;PC构件材料;建筑模型;新型生产技术
引言
在建筑行业中,不少企业在运用预制装配式混凝土结构(prefabricated concrete,简称PC)这种建筑结构机制以推动建筑朝着工业化的目标前进,主要的流程为采用产业化的技术开展预制构件生产后再将其运送到专门的施工地点,借助吊装技术安置到相应的部位,再经过拼接流程、组合流程和现场浇筑流程使得构件转变为整体的建筑物。在实现建筑工业化发展的过程中离不开这种新型的装配建筑体系,也确保建筑工作效率和质量得到双重提升,以确保施工环节的安全性和环保性。作者主要采用某公寓这种新型的装配式建筑为分析案例,重点阐述实施预制装配整体式结构时的构件生产环节和建筑工艺流程。
1 预制装配式建筑结构的发展
1.1预制装配式建筑结构的简介
在预制装配式建筑结构研究方面,我国的起步较晚。2013年,我国发布了《绿色建筑行动方案》这一法案,根据其内容可以了解到,为了达到环保和资源有效利用的目的,需要在工业化的生产过程中加强监管手段。此外,建筑施工企业也应该积极响应预制装配式建筑结构的实施,以促进建筑施工工艺的创新性发展。正常情况下,预制流程和装配流程是构成预制装配式建筑结构的重要内容。预制流程就是提前开展制作环节,在原材料的选择和加工等方面需要满足建筑物的构建需要;而装配流程是指把已经提前制作完成的各部位零构件集合起来实施现场组合。一言概之,将整体的传统型施工流程一分为二就是预制装配式建筑结构。首先生产需要的建筑构件,然后在施工环节只需要进行组装即可。这种创新性建筑结构有效弥补了传统型建筑施工流程中操作时间长、质量得不到保证、安全性能差等不足之处。
1.2 预制装配式建筑结构的实际使用
从上世纪的80年代起,我国的建筑业就已经涉足预制装配式建筑结构的运用,但一般投入在大板构件环节。因为当时经济发展的约束性,使得这一建筑结构也有所局限。现如今,我国的经济发展水平越来越高,各方面条件也日渐成熟,在建筑行业对于预制装配式建筑结构也更加重视。现阶段,上海和北京这样的一线城市在预制装配式建筑结构的理论研究和实际操作方面走在前沿位置。而以上海城建置业发展企业所负责的浦江大型住宅社区也是我国第一个采用预制混凝土结构开展建设的建筑物。
1.3 预制装配式建筑结构体系
根据目前我国在预制装配式建筑的操作状况可知,该建筑结构体系一般由通用性建筑结构体系和专用性建筑结构体系组成。而通用性建筑结构体系的使用频率较多,其性质和现浇结构相近,此外还包括混合型建筑结构体系、框架型建筑结构体系和剪力墙建筑结构体系。通用型建筑结构体系是开展专用型建筑结构体系的前提,能够符合建筑实施过程中在功能和性能方面的要求。目前,专用型建筑结构体系尚未得到广泛利用,使用的范围也局限在单层工业厂房和住宅用大板方面。随着我国在预制装配式建筑结构体系研发水平的上升,也渐渐投入在现实建筑实施环节,比方说由南京大地建设企业主导的预制混凝土装配整体框架结构体系和黑龙江宇辉建设集团主导的预制整体装配式混凝土剪力墙建筑结构体系。在实现预制装配式建筑结构发展的过程中,需要注意只有采用创新性的结构体系才能提升其发展水平。但在建筑施工环节,在预制主体结构竖向构件环节遇到的障碍还是很多,尤其是剪力墙、各种类梁头和框架柱的构件流程经常出现困难。因此,需要不断的解决困难总结经验,并将各种建筑工艺有效结合,研发出具有降减震功能和融入保温性能等不同工艺的预制装配整体建筑结构,从而不断完善其结构体系,这样才能真正发挥预制装配式建筑结构体系的价值。
1.4 预制装配式建筑结构的主要优点
开展建筑施工环节时因为采用预制装配式建筑结构体系使得工程的效率和质量都有所提升,将其与一般的建筑施工手段进行对比时,可以看出其主要的特点为:1、预制装配式建筑工艺更加注重轻质墙板的使用,从而实现施工环节的高效化、便利化和环保化,也有效利用人力资源和物力资源,从而达到施工成本管控的目的,让施工流程不再固守成规;2、以确保施工质量为前提,加快施工进程,将工程周期提前,从而避免开展建筑施工流程时对周边设施和交通环境的多余损失,有效加强施工单位的工作效率和效益水平;3、在施工环节运用预制装配式建筑结构体系时,不过分要求工程人员的人数和专业素质,方便管控工程质量。在与传统型施工技术比较的过程中可以发现,预制装配式建筑结构在使用建筑材料时,有效的控制了数量和种类,从而提升施工环节的安全系数,顺应环保建筑的号召。
2预制装配式建筑结构在具体工程中的运用
工程概况:某公寓在建造的过程中就使用了创新性的预制装配建筑体系,公寓的整体建筑面积为24632平方米,高度达87.5米。共有27层,其中地上层数为25层,地下层数为2层。整体建筑效果如图1所示。该公寓主要运用剪力墙的整体框架建筑结构体系,将楼板进行叠合,符合现代化的工业建筑理念,整体建筑的预制装配比例为52.45%。
想要保证建筑的施工过程中的预制构件的高质量与精准性,就要在预制构件的模具设计环节对其精度和质量加以重视,一般来说,进行模具的设计需要考虑标准底模环节、侧模环节、活动模环节和预留孔模板环节,由图2可知。模具成型后需要将预制混凝土构件的两端动模拿出,在其过程中比较耗力耗时,难免拖延施工进程,且脱模流程尚未实现自动化,只能依靠手工脱模,因此更耗费人力物力。为解决这一情况,设计了一种自动化的预制混凝土构件模具液压脱模机器,如图3所示。通过预制混凝土构件脱模的自动化,有效节约人力、物力,提升工作效率,也保证了构件的质量水平。
图1—建筑效果
图2 -预制构件生产用模具
3预制混凝土构件生产施工流程
3.1预制混凝土构件钢筋绑扎环节、套筒连接定位环节
将预制柱为分析对象,依照设计图中对预制柱构件的钢筋材料直径、长度下料的要求,将连接套筒和钢筋的一段借助车螺丝相连,通过笼吊的途径将钢筋放在指定的位置,从而开展预制构件生产流程,同时用发泡塑料对模具的端板进行围罩,并将连接套筒用螺丝拧入模具端板上面。此外,对于灌浆塑料管这类预埋件也要进行安装,如图4所示。
图3 -- 带自动脱模装置的预制混凝土构件模具
图4-- 钢筋绑扎及连接套筒定位
3.2模具组装与检查
将模具的底板和侧板内部和表面开展彻底的清洁后,根据图纸的要求开展模板安装工作,借助销钉精准把握侧模的位置,并用螺栓实现底模和侧模的固定连接。此外还要开展模板检查流程,以确保模板截面的实际情况与图纸要求相符,检测结束后开展下个工作,一般生产预制构件时都使用符合地板标准的模具,从而保证构件的质量。
3.3脱模剂涂刷
在完成模具的清洁后,需要在其表面涂上防止生锈腐蚀的脱模剂,并用一般的脱模剂进行二次涂刷,使模具能够产生具备再生能力的吸附性薄膜,以确保模具的质量。
3.4预埋件安装、钢筋入模
进入入模环节后,需要根据图纸的设计要求把钢筋笼安置在符合标准的底模板上面,将端板进行安置,将定位板上的钢筋进行固定时也要保证其位置的精准性,钢筋端部的紧定螺栓也要保证处于拧紧的状态,再进入预埋件安装环节,同时要保证位置的精准性,稳固性,最后开展连接板的安装工作。
4预制构件的工厂生产与吊装
4.1混凝土浇捣与养护
在开展混凝土模具浇筑的过程中主要依靠混凝土输送设备实现,主要通过振捣装备让混凝土在振捣的过程中更加紧实,经过浇筑流程、振捣流程和找平流程让混凝土的质量有所加强,随后又对预制混凝土构件开展蒸汽养护工作,预制混凝土构件在经过静停环节、升温、恒温环节、降温环节以实现低热养护流程,预制浇筑构件在经过蒸汽养护后也能更加稳固。
4.2预制构件吊装
在开展预制装配式建筑施工工作时,需要在预制构件吊装环节投以足够的重视,毕竟其对建筑的工期和工程质量有着巨大的作用,而研发的预制构件吊装定位精准配置能够提升吊装的操作水平,如图5所示。操作过程中,将该装置的定位底板上的定位孔I与下层楼板中的预埋钢筋相连,同时保证预制墙板的连接套筒固定在预埋钢筋上面;此外,还要借助U形立板安装通孔、定位销和定位底板定位孔II实现定位底板、U形立板与下层楼板的紧密连接;将预制墙板进行吊装,借助U形立板的斜角段实现预制墙板的精准定位,将质量高、性能好的水泥砂浆灌浆材料由连接套筒灌入,让剪力墙和结构粘合,以确保建筑构造的稳固性和抗震性,强化套筒的连接工艺水平,使其更加高效便捷。通过预制构件吊装技术实现模板的精准定位从而加强工程建设水平和预制装配式建筑的性能。
图5-- 预制构件吊装精确定位装置
由预制墙板通孔内部的注浆槽开展注浆环节.混凝土在浇筑的过程中填补连接套筒、限位定位套以及下层楼板和预制墙板间的缝隙,使其更加严密紧实。
5结语
建筑工业在发展的过程中实现工业化是必然的要求,在此过程中应该有效提升建筑工程理念,并开展工程工艺的革新。此外,施工人员在工作期间也要遵循《装配式混凝土结构技术规范》的施工准则,开展生产预制建筑构件流程时,采用新型的预制混凝土构件模具液压脱模装置以确保预制构件的质量水平和生产环节,有效加强生产技术,开展预制构件吊装工作时,也可借助预制构件吊装定位精准装置以保证工程有效推进,让施工流程和装配式建筑的质量都能得到加强,从而推进我国的建筑朝着工业化的方向发展。
参考文献
[1]田黎. 预制装配式住宅现场施工技术与安全风险管理[J]. 住宅科技,2014,34(6):91-96.
[2]陈介华. 预制装配式住宅施工技术的研究[J]. 建筑施工,2013,35(6):552-553.
论文作者:何路
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/31
标签:建筑结构论文; 构件论文; 环节论文; 建筑论文; 预制构件论文; 混凝土论文; 流程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;