装配式混凝土结构与现浇混凝土结构设计区别的探讨论文_宋飞达1,杨博2

装配式混凝土结构与现浇混凝土结构设计区别的探讨论文_宋飞达1,杨博2

宋飞达1 杨博2

1.中国中元国际工程有限公司 北京 100089

2.中国建筑科学研究院有限公司 北京 100013

摘要:目前,随着我国经济的迅速发展,政府对节能减排、环境保护要求的日益提高,以及劳动力价格的快速上涨,建筑业正在发生着深刻的变革,并必将从粗放型走向集约化,逐步走上建筑产业现代化的可持续发展道路。这将给我国的建筑业,特别住宅产业及其相关行业带来革命性的变化,给住宅产业链的各个环节带来深远的影响。

关键词:预制装配整体式;施工技术;现浇混凝土

引言

建筑业是国民经济的重要支柱产业,目前我国建筑业仍是一个劳动密集型、建造方式相对落后的传统产业,为了改变目前局面,国家出台了一系列的政策提出了转变建筑业发展方式,推动建筑产业现代化的要求,大力推广预制装配式建筑是贯彻“适用、经济、绿色、美观”建筑方针、实现建筑产业现代化的必然选择。装配整体式混凝土建筑是装配式建筑中重要的组成部分,预制装配式设计较普通设计相比,虽不需要太多新的理论,但还是有很多不同点。由于预制装配式建筑在全国仍处于试点示范期或推广发展期,预制装配式设计对大多数传统设计院来讲都是陌生的,这些不同之处可能被其忽视而带来一些不安全的因素。有些工程为了满足政策需要直接把已经设计好的现浇结构拆成预制构件后拼装或按照原来现浇结构的思路设计预制装配式建筑,较少甚至未考虑后期在建造方面的施工难度和可实施性,预制构件种类多且范围分散无法做到标准化、通用化,使得预制构件和现浇构件交叉作业面过多,施工效率低,甚至存在安全隐患。

1、现浇模板施工技术在房建工程中的具体应用

现浇模板必须具有良好的承载力、刚度、稳定性等。不但要能够承受现浇混凝土的自重,而且还要承受各个方面的侧向压力,以及房建工程在施工建设中能够产生的荷载。同时为降低现浇模板安装和拆卸的工程量,其构造要尽量简单,方便安装和拆卸。并为钢筋的绑扎、安装、混凝土养护提供良好的环境。

1.1框架柱现浇模板施工技术

框架柱现浇模板采用12mm木胶合板模板,在竖向放置100mmX50mm的木方作为竖向被楞,木方和木方之间的距离控制在250mm左右,水平愣采用2根φ48X3.0钢脚手管,通过φ为14mm的对拉螺栓进行固定,为保证模板安装的稳固性,框架柱模板采用山形扣件连杆锁住,每个对拉螺栓之间的距离要控制在450mm左右。第一道对拉螺栓距离地面的高度要控制在200mm左右,避免墙根发生涨模,影响模板的稳定性。钢管箍之间的距离要和对拉螺栓相互一致控制在450mm左右,整体现浇支模的外侧和四周通过双排钢管脚手架进行控制安装搭设。同时在具体施工中为最大限度上保证钢筋保护层的施工和设计符合标准要求,要安装既定操作规范放置垫块,同时,在柱根部采用四角焊接直径为14mm等柱厚的短钢筋顶住模板,避免发生钢筋偏移影响保护层的情况。

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1.2梁现浇模板施工技术

在进行梁现浇模板安装前,要根据相应的尺寸和规范,先加工梁底模板,并在底模上钉上木方,并在现浇模板外的第一层水平龙骨,龙骨间距要控制在200mm以内,第二层铺设竖向龙骨,控制间距在400mm以内。而梁底模板第一层龙骨采用50mmX100mm木方进行铺设,间距控制在200mm左右,第二次则采用钢脚手管连接梁两侧立杆。而梁模在支设时则要利用φ48X3.0的钢管进行搭设承重脚手架,通过扣件进行连接。同时为最大限度上保证梁现浇模板安装的质量,还要沿着梁轴线位置,在梁底和梁两侧各搭设一排钢管脚手架。梁两侧立杆之间的距离要控制在1.0m~1.2m。当梁的高度超过750mm时,为保证现浇模板安装质量,需要先在梁底增设1道立杆,间距控制在1.0m以内。采用双扣件连接方式来连接在梁底和两侧立杆与梁底水平杆,并用直径为14mm的对拉螺栓进行固定。尽量保证浇筑梁边角的整齐性,降低后期模板修补的工作量。当房间工程梁侧模安装完成后,各个接缝采用海绵条进行张贴,避免发生角部漏浆。

2、预制装配式建筑结构设计相较于现浇混凝土的优势分析

(1)规程只对装配式和装配整体式的框架结构、剪力墙结构及框架-剪力墙结构做了规定.因装配式混凝土结构的主要特色在于构件质量好、施工安装方便,如果过多地使用现浇刚性节点或叠合技术,将会使装配式混凝土结构的优势大打折扣.因此,对于低层以受竖向荷载为主、不考虑抗震设防的结构,可选择全铰接框架结构,即(干式)铰接结构,可凸显预制装配式的优越性;对于低层需要考虑抗震设防的结构,可选择以铰接为主的框架结构,即混合连接结构,刚节点的数量以满足位移1/550为目标(通过计算确定),或者采用柔性连接结构,最大程度地利用预制装配式的特色和优势;对于小高层结构,可选择铰接+刚接+耗能减震元件的组合(也可部分设计成柔性连接节点),此种组合同属于混合连接结构,既可充分发挥预制装配式的优势,也能使结构具有很好的抗风抗震性能,且合理地考虑了结构的经济性;对于高层和超高层结构,适合部分采用预制装配式,主要的抗侧力构件应该采用现浇混凝土.总之,结构工程师在决定设计方案时,既要看到预制装配式的优势和特色,又要防止过度使用,以防止成本过高.特别是预制装配式剪力墙构造复杂会较大程度增加用钢量,施工时有较高的安装成本,而且受力学性能要求边缘构件需要现浇,因此与当前设计院已熟练掌握且经济指标较好的习惯做法以及施工单位具有丰富经验的机构式滑模施工工法相比,究竟有多大的优势,值得深入研究和探讨。(2)预制装配式是在我国经济得到较大发展的前提下,以提高工程质量和改善环境作为追求目标而提出和推广的,这也说明我国的建筑结构设计进入到全新的时代.虽然从单体造价而言,预制装配式比现浇混凝土更贵,但结构设计师必须打破以往追求设计经济性的设计思路,解放思想,以追求结构性能和技术先进作为目标去指导设计,在这个目标下去追求最佳的经济性能。(3)相比常规的现浇混凝土结构,预制装配式结构设计技术要求更高。设计师必须有很好的结构概念和力学知识,同时通过学习充分了解预制装配式结构的技术要点,才能设计出技术先进、经济合理的预制装配式结构,这给结构工程师提出了更高的要求。

参考文献:

[1]吴刚,冯德成.装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J].建筑结构学报,2018,39(02):1-16.

[2]张望喜,曹亚栋.装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中的几个问题[J].建筑科学与工程学报,2017,34(05):101-112.

[3]李永森,李素芳.基于全生命周期理论的装配式住宅经济性研究[J].工程经济,2016,26(11):66-69.

论文作者:宋飞达1,杨博2

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/23

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