装配式建筑技术综述论文_张晓忠

装配式建筑技术综述论文_张晓忠

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摘要:装配式建筑已然成为时下我国建筑行业的发展趋势,它是在房屋建造的全过程中采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用为主要特征的工业化生产方式,是用预制构件、部分部件在工地装配而成的建筑。本文主要介绍了国内装配式建筑的发展历程,文章从装配式建筑的概念出发,对装配式混凝土建筑的技术体系、特点、优势进行探讨。

关键词:装配式技术;装配式建筑;结构体系

引言

装配式建筑是建筑业实现转变经济发展方式和可持续发展的必然选择,在全面推进环境保护、文明建设中,装配式建筑的发展意义重大,在设计、生产、施工、开发等环节形成完整的产业链,实现建造全过程的工业化,从而提高建筑工程质量和效益,实现节能减排与资源节约。政府近年来在发展装配式建筑领域加码政策,推广多年但进程缓慢的装配式建筑在中国的发展就被提升到一个前所未有的新高度,甚至上升为国家战略性发展重点。

1我国装配式建筑发展概况

新中国成立之初1956年,国务院出台了《关于加强和发展建筑工业的决定》,提出逐步完成建筑工业化的目标,开始在全国建筑业推行标准化、工厂化、机械化。由于装配式建筑抗震性能低、保温节能差,成本高,构件运输与城市交通纯在矛盾等问题,经历了1980-2008年一段低潮阶段。2008年开始,我国工业化、城镇化快速推进,劳动力减少、环境污染等问题越来越突出,政府相继出台相关推动政策,大力发展装配式建筑[1]。

2013年1月,国务院颁发《绿色建筑行动方案》,“推动建筑工业化”被列为十大重要任务之一。

2016年2月,《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》其中第一十条指出:发展新型建造方式;大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量;制定装配式建筑设计、施工和验收规范;完善部品部件标准,实现建筑部品部件工厂化生产。

2016年9月,国务院办公厅发布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,指出:发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化。

2017年3月,国务院办公厅发布了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》,鼓励推进建筑产业现代化。

2017年3月,住建部连发三项装配式建筑通知:《“十三五”装配式建筑行动方案》、《装配式建筑示范城市管理办法》、《装配式建筑产业基地管理办法》。

2018年2月,住建部部发布国家标准《装配式建筑评价标准》。

乘着政策的东风,装配式建筑产业正在驶入快车道。正在来临的快速发展阶段。持续加码的支持政策将会加速装配式建筑产业的发展[2]。

2装配式建筑技术体系

从结构形式角度,装配式混凝土建筑分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒等结构体系。按照结构中预制混凝土的应用部位,从预制率、装配率由低到高可分为:竖向承重结构采用现浇结构,外围护墙、内隔墙、楼板、楼梯等采用预制构件;部分竖向承重结构构件以及外围墙护、内隔板、楼板、楼梯等采用预制构件;全部竖向承重结构、水平构件和非结构构件均采用预制构件。以上三种装配式混凝土建筑结构施工安装难度也是逐渐增加,是循序渐进的发展过程[3]。

按照结构中主要预制承重构件连接方式的整体性能,可区分为装配整体式混凝土结构和装配式混凝土结构。前者以钢筋混凝土和后浇混凝土为主要连接方式,性能等同或者接近于现浇结构,参照现浇结构进行设计;后者预制构件间可采用干式连接方法,采用焊接、栓接、榫接等干式连接方法对预制构件进行连接,进而形成整体的框架结构。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆安装简单方便,但设计方法与通常的现浇混凝土结构有较大的区别,目前我国干式连接技术还不够成熟,应用尚不广。

装配式混凝土框架结构[4],是把预制构件的节点通过现浇混凝土连接而成的结构,也称湿式连接框架结构。根据构件形式及连接形式,大致可以分为以下两种:框架柱现浇,梁、楼板、楼梯等采用预制叠合构件或预制构件;框架梁、柱均采用预制构件。跟现浇混凝土框架结构相比,装配式混凝土框架结构具有良好的抗震性能,且和现浇混凝土框架结构的抗震能力基本上处于同一水平。

按照主要受力构件的预制及连接方式,国内的装配式剪力墙结构可分为:装配整体式剪力墙结构、叠合剪力墙结构、多层剪力墙结构。装配整体式剪力墙结构是部分或全部剪力墙采用预制构件,预制剪力墙之间的竖向接缝一般位于结构边缘构件部位,预制剪力墙水平接缝位于楼面标高处,水平接缝处钢筋可采用套筒灌浆连接、浆锚搭接连接或在底部预留后浇区内搭接连接的形式。在每层楼面处设置水平后浇带并配置连续纵向钢筋,在屋面处应设置封闭后浇圈梁。结构中采用叠合楼板及预制楼梯,预制或叠合阳台板。该结构体系主要用于高层住宅,结构性能和现浇结构基本一致,主要按照现浇结构的方法进行设计。叠合板剪力墙目前主要应用于多层建筑或者低烈度区高层建筑中;在构造连接措施方面,边缘构件设置及水平接缝的连接均有所简化,并降低了剪力墙及边缘构件配筋率、配箍率要求。多层剪力墙结构多层装配式剪力墙结构技术适用于6层及以下的丙类建筑,3层及以下的建筑结构甚至可采用多样化的全装配式结构技术体系。目前应用较少,基于其高效、简便的特点,在新型城镇化的推进过程中前景广阔。

3装配式混凝土技术体系应用

近几年,装配式建筑发展快速,我国各企业利用自身专业优势,致力于引领施工项目管理的创新。

万科发展混凝土预制件住宅的三个重点城市包括深圳、上海、北京,根据各地区不同的居住习惯,分别探索了不同的技术体系,深圳以框架-剪力墙结构为主,上海万科先后探索过框架-剪力墙结构、叠合剪力墙结构、预制剪力墙结构三种不同的体系,北京万科与北京市建筑设计研究院、北京榆构等合作探索预制剪力墙结构体系。

远大集团拥有住宅产业化完整的产业链,包括房地产开发、构件制造、施工、装修建材生产、装修施工、整体厨卫生产制造。远大的结构体系为“钢筋混凝土预制构件+现浇剪力墙”,即“竖向构件现浇+水平结构叠合+预制外挂墙板”的总体思路。

浙江宝业原致力于钢结构体系,后来收购了合肥西伟德混凝土预制构件有限公司,西伟德应用德国技术,开发了叠合板式混凝土剪力墙结构体系,并在工程中进行应用。该预制件结构体系的核心构件是格构钢筋叠合楼板和叠合剪力墙,可大量应用于剪力墙结构建筑。

4结语

装配式混凝土结构是一种能够高效、快速、低耗地建造房屋的建筑形式,符合绿色建筑的要求,具有功能多样化、产品工业化、设计多样化、作业机械化等特点。有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平。相比传统的建筑,装配式建筑有如下优点:(1)在建造过程中可以实现生产自动化和控制信息化;(2)生产效率高,工厂生产不受天气等自然环境的影响,工期更为可控;(3)工程质量高,构件工厂化生产,质量大幅提高;(4)降低安全隐患;(5)节约人力、降低劳动力;(6)节能环保,减少了施工现场的建筑垃圾,降低对环境的负面影响。发展装配式建筑是大势所趋,随着装配式建筑的相关标准及规范出台,以及技术体系的逐步成熟,装配式建筑应用将越来越广泛。

参考文献

[1]李素兰.装配式建筑的现状与发展[J].上海建材,2018(05):27-35.

[2]周蝉.混凝土装配式住宅建筑施工技术优势[J].黑龙江科技信息,2015(05):154.

[3]齐晓文.预制装配式建筑施工技术的研究与运用[J].居舍,2018(32):58.

[4]伍永胜,肖鹏,刘梦泽,张俊.装配式混凝土框架结构研究现状[J].混凝土与水泥制品,2017(04):42-47.

论文作者:张晓忠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/22

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