浅析地下工程叠合整体式预制装配技术论文_梁燕

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摘要:这篇文章以地下空间的发展为主要的研究对象,针对我国当前工程建设中存在的相关问题进行深入分析,希望可以有效的降低工程在建设过程中存在的质量漏洞,同时引入了全新的预制装配施工技术,这些施工技术投入使用时不需要耗费较长的时间,技术人员在施工的过程中,可以将整体的施工质量控制在合理的范围内,而这种新型的施工技术可以有效的节省建筑材料。这篇文章主要对于装配技术的优点进行深入的分析,同时对内部的防水构造进行了详细的介绍。

关键词:地下工程;叠合墙;预制装配式;叠合板;研究

从我国目前的实际情况来看,混凝土建筑工程主要采用现场浇筑的方式进行,而这种方式的工业化程度比较低,在这些设计建造过程中存在非常多的不足,不仅耗费了较多的建设材料同时也产生了很多的工业垃圾,大多数建设项目拥有较长的建设周期,建筑企业在找过程中需要不断的投入资金,而且给周围环境也带来了相应的影响,所以这一问题也引起了社会各界的广泛关注。我国相关部门在当前建设的过程中,推动建筑工业化的发展速度,明确强调必须建立相应的工业化体制,只有这样才可以确保建筑行业的长远健康发展。

1 叠合整体式预制装配技术

所谓的建筑工业化主要是指与构件预制化生产和装配式生产为主要的核心内容,确保设计的内容更加的标准化和规范化,但是在这个过程中必须建立起相应的管理信息系统,确保该系统在运行的过程中能够实现多个环节的共同生产,确保可以实现建筑材料周期价值最大化的发展目标,也为建筑行业的改革注入源源不断的活力。引入这一全新的建筑方式,也是我国建筑行业从分散落后逐渐过渡到科学发展的整个过程,也是我国建筑行业历史上一次重大的生产变革。

随着建筑行业的不断发展与进步,越来越多的研究人员投入到工程建设方面的研究中,研发出了越来越多的建筑结构类型,就当前的实际情况来看,预制装配式地下工程在实施的过程中存在多种类型,涉及到地下工程在建设过程中的多个领域。如果与建筑行业的实际情况相结合,地下工程预制化生产主要集中在结构跨度不大的标准领域,对于预制装配式的结构体系,并没有广泛的应用到当前大型的地下工程中去。一般情况下,在进行地下结构建造与上部结构建造的过程中存在有本质的区别,主要是因为地下结构在施工建设过程中的外部环境比较复杂,因此在实际施工过程中除了解决基本的建设问题之外,同时还要解决地下环境所带来的特殊性影响,这样才可以确保整体工程的质量。

从技术角度来看,地下工程叠合整体式预制装配技术是一种利用单层叠合墙和叠合板等其他预支构件的安装来实现的装配方法,这种方法在建造时需要设置相应的浇筑带,通过某些部位混凝土结构的辅助,可以实现整体受力的结构要求,具体的施工过程如下图所示。这种建设技术具有施工周期短等其他明显的特征,技术人员也可以对整体工程的质量进行行一个更加合理的控制,减少了地下工程在施工时湿作业所带来的影响,同时具备较强的防水性能,但是这种施工方法目前没有应用于大型的地下工程中,这篇论文主要针对该施工技术在地下工程中的应用进行深入的研究。

图1主要为地下工程装配式技术的结构分析

2 叠合整体式预制装配体系施工的主要特点

一般情况下,地下工程叠合整体预制装配体系具备以下几个明显的优点。

1)与传统的施工技术相比存在非常多的优势:①利用这种全新的建设方法,可以使侧墙和中板之间形成一个统一的结构,在这个基础之上可以采用全外包防水的结构进行构建,因此有效的提高了整个过程中的防水效果。②这种方法在建造的过程中不需要利用灌浆作业,所以降低了整个施工过程中的技术难度,同时也降低了施工成本的开支。

2)与常规的浇筑工程,相比效果非常明显:①这种施工方法整个过程中不需要模板和脚手架的参与,有效的降低了整个施工现场的人员数量,为企业节省了很多的人力成本;②利用这种全新的建设方法规划,可以有效的提高最终建筑产品的外观质量,可以免去后期装修的工序;③叠合墙和叠合板技术可以确保整体安装工程在建设过程中更加灵活,有效地减轻了技术人员的工作强度,在完成建设项目的同时也保护了周围的生态环境;④这种方法在操作过程中避免了现浇混凝土的作业,满足国家有关部门要求文明施工的标准。

3叠合整体式预制装配体系连接节点技术研究

叠合整体式预制装配体系在建造的过程中必须考虑到各个节点之间的连接方式,同时还要根据建筑类型的不同加以区分,选择出最为合理的连接方法,保证整体施工工程的质量。从客观角度来说,无论是哪一种类型的地下工程装配体系,都需要重视各个节点之间的处理,如何降低装配构件节点之间连接的失败率,是很多企业在当前发展过程中非常重视的一个问题,也成为地下工程预制装配体系中研究的核心内容。

一般来说,地下工程预制装配体系各个构件在连接的过程中应该遵循以下几点要求:①要求各个构件与现浇结构之间具备相同的受力性能,确保整体建筑结构的安全性能符合国家有关部门的标准;②各个施工构件必须具备相应的防水性能,确保建筑项目完成之后不会发生渗透漏水的情况;③不断地简化整个施工过程,确保节点连接的施工难度不断降低;④一般来说,这种节点连接方法并不需要消耗过高的建筑成本,有效的保证了整体工程项目的经济性。就我国当前的实际情况来看,大多数建设单位在对施工项目进行建设时,仍然以混凝土浇筑为主要的施工手段,所以使得整体的工程具备较好的防水性能,而且内部的受力结构也更加合理。

3.1单层叠合墙幅间接头连接方式的具体分析

由于地下工程大多数外围构件的纵向长度比较明显,在这个过程中起主要承载作用的是楼板,所以大多数荷载均会沿着墙的方向分布,细微的调整并不会对整体的受力结构造成明显的影响,但是需要考虑到各个缝隙之间的防水性能。

单层叠合墙幅之间所采取的接头形式如下所示,这种施工方法的施工效率比较高,节省了绑扎钢筋和支模板的时间,除了叠合墙是预制操作之外,其他的部分全部采取现浇的模式进行行施工,满足施工的防水要求。

图2叠合墙墙施工工艺的具体示例

3.2叠合墙施工过程中需要注意到的问题

底板在浇筑的过程中不需要进行模板支撑,且为保证结构整体的防水性能及单层叠合侧墙与底板连接节点的受力J险能,所以该体系中的底板均采用现浇的方式完成。现浇部分与叠合墙进行连接时需要留足相应的缝隙,必须保证各个接头处的厚度,从而使得这结构不会影响整体的受力性能,具体的操作方法如下图所示。

图3叠合墙构造过程中的主要工艺特点

3.3叠合顶板与叠合墙节点连接过程中需要注意的问题

这篇论文所阐述的叠合墙制作方法在连接的过程中满足相关规范的要求,具体节点连接工艺如下图所示。

图4叠合侧墙与叠合顶板节点连接的施工工序

3.4叠合中板与叠合墙节点连接过程中需要注意的问题

下层叠合墙与叠合中板接头处现浇,钢筋的具体放置位置应该符合规范锚固长度的要求,现浇底板和叠合墙之间的连接方式如下图所示。

图6常规节点

4叠合整体式预制装配体系防水研究

从施工方法的角度来看,叠合整体式结构中心部位均由现浇混凝土完成,所以,这一结构在投入使用的过程中具备极强的防水性能,满足大多数建筑类型的实际需求,除此之外,本预制装配体系能采用与现浇整体式结构一致的防水构建工艺,从而形成了内外双层防水的结构,满足了大多数地下工程施工过程中的防水要求。

5工程实例

就我国目前的实际情况来看,叠合整体式预制装配技术已经初步应用于地下工程的项目建设中,并且取得了非常显著的成效。举个简单的例子,某公司在承接部分地区的工程建设项目中,在初步设计阶段就利用双舱的模式进行,在后期实施过程中需要增加污水及燃气的入廊设置,因此设计方案调整为三舱结构,因为前期的施工已经全部建设完成,因此需要在当前的基础上增加燃气舱,保证原有的结构不发生变化,然后在两舱的旁边开设单独的舱口。本次增加的独立燃气舱部分,采用叠合整体式预制装配技术,施工中长度为860米,在这个过程中对整体结构的长度比例也进行了合理的划分,致力于提高整个工程的质量。这种施工方法投入使用之后,可以有效的提高地下工程的防水性能,同时显著提高整个工程的质量水平,缩短了整个施工的工期,建设单位也因此节省了一大部分的建设资金。

研究人员在施工现场进行了实地实验,最终总结得到,该技术体系在建设的过程中具备以下几个明显的特征:本技术体系中的所有叠合墙板和叠合楼板均由工厂直接生产,所有的构件均使用精细化的电控技术完成自动化的生产操作,使得各个构件的精密度度得到了有效的提高,也保证了最终工程实体的质量。在进行砌墙工程时,所有施工过程中用到的受力钢筋和楼板在制造时已经埋入了预制部分,根据设计图纸的实际需求进行了预制件的埋设。从客观角度来说,工厂方面一般只完成一小部分的预制构件,这种市场机制也降低了施工过程中整体预制的技术难度。在设计图纸正式设计完成之后,施工单位在取得施工许可证的基础上开始组织施工生产,一般情况下,大型的地下工程在施工建设的过程中不会受到外界天气因素的影响,从而可以实现准备工作和地基开挖工作的同时进行,这项体系在施工中不需要进行钢筋绑扎和支模板两道工序,从而降低了施工现场的施工人员数量,有利于建设企业节省更多的人力成本,也有效的缩短了整个项目建设所需要的时间。

6结语

从实际的施工角度来看,叠合整体预制装配体系需要完成基坑维护工作才可以进行施工,所以这项体系在使用过程中不会受到地质因素的影响,并且还可以利用全外包防水工艺来提高整体项目的防水性能,减少了模板的使用数量,叠合板具有无需架设满堂脚支架及底模,各个节点之间的力学性能稳定。

参考文献

[1]侯和涛,马天翔,曲哲,崔士起,石磊,付玮琪,程积润,朱文灿.预制带肋叠合整体式剪力墙拟静力试验研究[J].建筑结构,2016,46(10):14-19.

[2]叶海登.叠合整体式混凝土剪力墙轴心受压性能研究[D].山东大学,2016.

[3]马天翔.叠合整体式混凝土剪力墙偏心受压与抗震性能试验研究[D].山东大学,2016.

[4]秦亮.装配整体式叠合连续楼板足尺加载试验研究[D].广州大学,2006.

论文作者:梁燕

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期

论文发表时间:2018/10/8

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