装配式混凝土结构技术要点应用研究论文_刘彬, 刘莉

摘要:介绍了装配式混凝土结构在工程应用中的优势,通过工程实例,分析了装配式混凝土结构技术应用的要点,并进行了应用研究。

关键词:装配式混凝土结构;拆分设计;连接技术;施工技术

0 引言

2016年,国务院办公厅下发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,指出:力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。2016年,浙江省人民政府办公厅下发《关于推进绿色建筑和建筑工业化发展的实施意见》,指出:2017年1月1日起,杭州市、宁波市和绍兴市中心城区出让或划拨土地上的新建项目,全部实施装配式建造;到2020年,实现装配式建筑占新建建筑比例达到30%。在国家一系列政策的大力推进下,装配式建筑应用已成为我国建设的重要内容,进入飞跃式发展的新阶段。

1 装配式混凝土结构在工程应用中的优势

我国建筑行业所面临的主要问题是,生产效率低,资源浪费严重,标准化程度不高,质量难以有效控制。解决上述问题的有效途径之一就是改革现有生产模式,走工业化的道路。发展装配式工业化技术是建筑业提高工业化水平、提高建造效率的必然趋势。

装配式混凝土结构对比传统的现浇结构体系,在工业化中有以下优势:

(1)经济价值。在工厂中完成大部分混凝体构件的制作,施工现场只需要对构件进行整体的安装和连接,可以降低环境对施工的影响,提高构件加工的效率,大大加快施工进度。

(2)质量价值。装配式混凝土结构构件的生产加工过程是在工厂进行的,可控的高质量模具、可控的温度和有效的监控管理,使得质量容易得到保证。工业化的加工方式,是提高工程质量的有效方法。

(3)环境价值。预制构件在工厂加工使用的模具可以再次利用,大大减少了现场施工中模具的损耗,降低了对环境的破坏。同时,由于现场施工的材料用量大幅降低,公路运输次数减少,对能源的消耗减少,缓解了全球温室效应;减少了对公共设施的损耗,有利于道路畅通,降低了市政的财政投入。

(4)社会价值。传统的现浇混凝土结构的施工需要大量的劳动力,在工程的开始阶段劳动力涌入建造现场,在工程的结束阶段劳动力撤出。劳动人员的安置,成为一个严峻的社会问题,不安定因素增加。采用装配式混凝土结构的施工方式,此类的社会问题会得到极大的缓解。

2 工程应用

装配式混凝土结构通过采取结构整体设计、预制构件的连接设计和构造设计,使结构整体性可以实现与现浇结构的整体性能相似,即所谓“基本等同现浇结构”的概念。装配式混凝土结构的拆分设计、连接技术和施工技术,均是建立在这个基本概念之上的。

2.1拆分设计

拆分设计不是单纯的设计,而是集建筑方案设计、结构设计、构件制作、施工安装、构配件采购等为一体的技术,需要整合全局。拆分设计要以工厂制作和现场施工为重点,实现全局统筹设计;拆分设计要考虑技术细节,应做到构造设计与结构计算模型假定一致;拆分设计要以标准化、模块化为基础,在方案阶段就开始介入。

不同的结构形式和连接技术,结构拆分也不一定相同。根据预制构件模具情况,有两种设计思路,一是要实现现场施工操作简单,一是要保证构件生产标准化和简单化。拆分设计应将最复杂的部位工厂预制,将易于操作的部分留给施工现场。如图1,所示为预制墙,所示为叠合梁。

图 1拆分图纸局部

2.2连接技术

混凝土接触面通过抗剪槽和粗糙面来连接,一般首选粗糙面,并根据连接性能的要求,对抗剪键槽的尺寸和粗糙面的凹凸度等作出规定,以保证连接的有效性和可靠性。

钢筋的连接做法应满足预制构件的传力需求,满足结构安全可靠、经济合理的要求,并满足安装施工操作简单、质量可控的要求。钢筋连接的方式多样,一般应选择在构件受力较小的部位。型钢连接是一种采用集中连接的新型连接方式,目前的工程经验尚不够丰富,推广性需要加强。

对于住宅建筑连接方式的选择,正常使用条件下的结构抗裂性能是必须满足的。对于预制墙板侧边与现浇段采用非连续的构造做法时,竖向连接缝的抗裂问题不宜通过装修做法解决,宜通过结构设计配置抗裂钢筋。

2.3施工技术

水平构件多采用平放方式制作,其最不利荷载可能是脱模起吊。对于叠合构件,当没有设置临时竖向支撑时,其最不利的荷载还可能出现在浇筑混凝土时。对于竖向构件,采用平放方式制作,可能采用水平方式吊运,施工过程的受力同其作为正式结构构件的受力状态完全不同,比如预制桩、预制框架柱等,此种情况下构件的配筋可能由施工阶段控制;为通过施工验算,加大构件对的截面和配筋是最直接的方式,而通过调整吊点的数量、位置以及吊运形式则是较为经济的方式。

柱、墙板等竖向构件,作用在上的水平荷载相对于构件自身重量比较小,安装后大多会及时安装临时支撑,因此施工阶段只需对支垫和临时支撑进行验算即可。

3 结语

本文介绍了装配式混凝土结构在工程应用的优势,对这一结构形式在实际应用中的要点进行了分析和应用研究,解决了装配式混凝土结构建造过程中的若干问题。

本文的应用研究将对装配式混凝土结构的建造提供技术支持,以便用理论指导装配式混凝土结构体系后续的设计和施工。目前,装配式混凝土结构技术在混凝土建造应用体系还不够成熟,随着预制结构体系的加速建设和BIM技术的不断完善,必将推动装配式混凝土结构应用的重大变革。

参考文献

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作者简介:刘彬(1983-),女,硕士,一级注册结构工程师;刘莉(1984-),女,硕士,高级工程师

基金资助项目:浙江建设职业技术学院科研课题《基于“住宅产业化”的装配式混凝土结构技术要点研究》

”(项目编号:201601)。

论文作者:刘彬, 刘莉

论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期

论文发表时间:2019/12/4

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装配式混凝土结构技术要点应用研究论文_刘彬, 刘莉
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