陳國(guó)松
(中國(guó)建筑第二工程局有限公司華東公司)
我國(guó)的施工材料已經(jīng)從土木石材跨入了混凝土的階段,從建筑的堅(jiān)固程度上來說,混凝土建筑的使用是建筑行業(yè)的巨大進(jìn)步。近幾年,我國(guó)混凝土建筑不斷發(fā)展,從在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攪拌或者在其他施工工地通過攪拌車、運(yùn)輸泵進(jìn)行輸送,到現(xiàn)如今,為了減少施工現(xiàn)場(chǎng)的污染和模具的使用量,將混凝土的澆筑施工遷移到工廠,加快了施工的進(jìn)度。
所謂的混凝土裝配式住宅建筑建設(shè),是在施工之前對(duì)施工時(shí)所需要的建筑材料進(jìn)行整理,再到混凝土的加工工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作,在施工前期將定制好的混凝土建材運(yùn)輸?shù)焦さ?,再根?jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的需要進(jìn)行組裝,提高了施工效率。其實(shí),早在上世紀(jì)60 年代,我國(guó)就開始進(jìn)行混凝土裝配式技術(shù)的研發(fā),由于我國(guó)的道路交通發(fā)展不夠完善,導(dǎo)致了運(yùn)輸難、運(yùn)輸成本高的問題,阻礙了裝配式的發(fā)展與普及?,F(xiàn)在,隨著我國(guó)大力發(fā)展道路建設(shè)、道路運(yùn)輸,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平也在快速提高。國(guó)家提出“大力發(fā)展裝配式建筑,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)”,促進(jìn)了建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,裝配式技術(shù)被越來越多的企業(yè)所運(yùn)用,規(guī)范了建筑企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),提高了施工技術(shù)的水平和施工質(zhì)量,為我國(guó)的混凝土裝配式建筑帶來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。
不同的建筑、不同的設(shè)計(jì)需要不同的建筑構(gòu)件,在計(jì)算機(jī)沒有普遍應(yīng)用的時(shí)候,預(yù)定的建筑模型,很難達(dá)到施工建設(shè)需要的標(biāo)準(zhǔn),這成為模具生產(chǎn)的難點(diǎn)之一。2002 年,美國(guó)率先提出BIM 的概念,2003 年,我國(guó)正式引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù),將其應(yīng)用到建筑行業(yè)中,隨著BIM 的投入使用,加工廠可以按照設(shè)計(jì)師運(yùn)用BIM軟件設(shè)計(jì)的施工模具,通過數(shù)控機(jī)床對(duì)建筑模具進(jìn)行細(xì)致加工,這種加工技術(shù)可以將生產(chǎn)模具精確到毫米級(jí),有效解決了生產(chǎn)模具不合格的問題?;诖耍珺IM成為混凝土裝配式建筑模具生產(chǎn)的首選設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件。
從整體上看,混凝土整體澆筑比裝配式建筑更加美觀一些,但是靈活性不強(qiáng),且造價(jià)高,在住宅建設(shè)中主要連接構(gòu)件的制造上,裝配式混凝土具備更高強(qiáng)度[1]。
在工廠定制混凝土模塊,幾乎可以將整個(gè)建筑施工的材料加工出來,節(jié)省了很多步驟。在運(yùn)輸方面上,相比傳統(tǒng)的施工建設(shè),混凝土裝配式技術(shù)很大程度上減少了施工現(xiàn)場(chǎng)重型車輛的進(jìn)出,如商用的混凝土罐車或者灌溉泵車等。在裝配上,裝配式建筑技術(shù)減少了各部件之間銜接的過程,減少了等待混凝土凝固的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了建筑過程的無縫銜接,進(jìn)而縮短了工人的工作時(shí)間。裝配式建筑在裝配上提高了工作效率,減少了材料的使用,還減少了對(duì)周圍環(huán)境的污染,符合綠色施工理念。
在進(jìn)行混凝土模塊的安裝過程中,在模塊的連接處預(yù)留套筒,套筒外與混凝土建筑相接,內(nèi)部在裝配之前是中空狀態(tài),在進(jìn)行建筑模塊的銜接時(shí),將底部鋼筋插入套筒之中,再利用電動(dòng)的灌漿機(jī)進(jìn)行灌漿,等待灌漿凝固裝配式建筑就算組合完畢。而在裝配式建筑的整體組裝時(shí),并不需要笨重的大型起重設(shè)備,只需要簡(jiǎn)單的起重機(jī)就可以完成連接工作。組裝時(shí),建筑工人將模塊之間對(duì)齊即可,高效完成連接,降低了施工難度(見圖1)。
圖1 建筑框架連接圖
當(dāng)前,建筑材料越來越精細(xì),連接構(gòu)件也越來越精密,已經(jīng)可以達(dá)到嚴(yán)絲合縫的程度,裝配式建筑在后期的維護(hù)上是有一定可控制性的,可以更好地控制質(zhì)量問題,在建筑前期就可以排查出質(zhì)量問題,及時(shí)進(jìn)行建筑材料的更換,避免安全事故的發(fā)生。在成本的維護(hù)上,裝配式不需要進(jìn)行整體的拆除重建,只需要進(jìn)行局部的更換即可,進(jìn)而有效地控制成本。在澆筑式建筑中,澆筑的是否合格需要在建筑徹底凝固之后才能夠看出,這加大了施工的時(shí)間與資源的浪費(fèi)[2]。
驗(yàn)收合格是每個(gè)建筑項(xiàng)目的最終目的,每個(gè)工程都必須嚴(yán)格按照施工建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。混凝土裝配式建筑的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)總的分為兩種。
1)建筑強(qiáng)度
現(xiàn)如今的樓房越建越高,如果不能保證施工建設(shè)的建筑材料強(qiáng)度,會(huì)對(duì)整棟大樓造成安全隱患。建筑強(qiáng)度根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、海拔、溫度、氣候的特點(diǎn)而有所要求,強(qiáng)度驗(yàn)收是驗(yàn)收中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
2)建筑的整體檢查
在對(duì)施工材料進(jìn)行基礎(chǔ)的檢測(cè)之后,就需要對(duì)大樓的整體穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)。裝配式與澆筑式最大的不同就是裝配式需要對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè),對(duì)每個(gè)模塊的檢測(cè)進(jìn)行總結(jié),判斷大樓整體的穩(wěn)定性是否合格[3],確定每個(gè)銜接處的質(zhì)量。
隨著我國(guó)的快速發(fā)展,許多大規(guī)模的施工建設(shè)集中進(jìn)行,不僅造成了比較嚴(yán)重的環(huán)境問題和生態(tài)破壞,而且隨著施工量的增加,施工建設(shè)使用的材料也在不斷增加。材料的生產(chǎn)過程會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。近幾年,我國(guó)環(huán)境保護(hù)力度增大,在建筑開始籌備之前,就需要進(jìn)行編制和申報(bào)各種環(huán)境保護(hù)的方案,環(huán)保部門的簽字同意之后,才能夠進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。
建設(shè)施工完成之后,在驗(yàn)收階段還包括環(huán)境保護(hù)的驗(yàn)收,不進(jìn)行環(huán)境整改的話是不能投入使用的,也無法取得相關(guān)證件?;炷裂b配式住宅建設(shè)通過吸收各專業(yè)的技術(shù)問題,在保證施工質(zhì)量的同時(shí),還能夠提高施工建設(shè)的環(huán)境保護(hù)能力,適應(yīng)了時(shí)代的需求。
混凝土裝配式住宅施工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的混凝土澆筑技術(shù),改變傳統(tǒng)的施工順序,將模板的設(shè)計(jì)、混凝土的澆筑成型、以及混凝土建筑的養(yǎng)護(hù)等,這些需要消耗大量時(shí)間的施工流程統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)移到了預(yù)制工廠里進(jìn)行。這項(xiàng)技術(shù)不但簡(jiǎn)化了施工的流程,而且還節(jié)省了很多時(shí)間和不必要的費(fèi)用,減低了施工期間的安全風(fēng)險(xiǎn)。而且這些材料在工廠內(nèi)通過專業(yè)的技術(shù)人員和專業(yè)的機(jī)器設(shè)備集中生產(chǎn),有著連續(xù)性和標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn),極大地提高了施工的材料質(zhì)量,更節(jié)省了施工的時(shí)間。在混凝土建筑到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)之后,根據(jù)施工需求,按順序和批次進(jìn)行吊裝,再將建筑材料的連接處進(jìn)行連接即可完成施工工作,很大程度上簡(jiǎn)化了施工的工作內(nèi)容。這項(xiàng)技術(shù)特別適用于災(zāi)后重建,通過裝配式施工,可以在極短時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目,快速達(dá)到需求和質(zhì)量保障。
由于我國(guó)基本國(guó)情的影響,農(nóng)村的人口在轉(zhuǎn)移到城市之后,漸漸成為流動(dòng)性比較強(qiáng)的建筑工程的主力,這種情況不利于養(yǎng)成建筑行業(yè)專業(yè)性施工業(yè)務(wù)素質(zhì)。伴隨著混凝土裝配式住宅建筑的快速發(fā)展,在各地的城市邊緣興起了混凝土裝配定制加工廠,通過多種型號(hào)和多種規(guī)格尺寸的模具建造,實(shí)現(xiàn)流水線大規(guī)模生產(chǎn)。大量的勞動(dòng)力需求,既可以實(shí)現(xiàn)流動(dòng)人口的固定化,又可以減少生產(chǎn)建設(shè)的人員培訓(xùn),還可以改善流動(dòng)人口的生活環(huán)境,使流動(dòng)工人能夠有穩(wěn)定的工資和固定的工作場(chǎng)所,為流動(dòng)工人提供勞動(dòng)保護(hù)和生活保障。
和其他的建筑技術(shù)相比,裝配式混凝土建筑具有很多方面的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)混凝土裝配式建筑技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用中,技術(shù)人員有必要通過實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和更新優(yōu)化技術(shù),使混凝土裝配式建筑在大范圍內(nèi)使用,大力促進(jìn)建筑的無害施工,大力促進(jìn)節(jié)約型社會(huì)的建設(shè),促進(jìn)建筑模式的創(chuàng)新。