林旭東
摘要:預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)(PC)是一種建筑結(jié)構(gòu)形式,通過(guò)預(yù)制混凝土將建筑主體結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)組裝完成。該技術(shù)的應(yīng)用可以明顯縮短工期,提高工程效率,保證工程質(zhì)量。特別是近年來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展,得到了施工人員的認(rèn)可,推動(dòng)了預(yù)制建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu);施工技術(shù);分析研究
1裝配式建筑施工技術(shù)相關(guān)理論基礎(chǔ)綜述
預(yù)制式建筑,是指在建筑工程的施工過(guò)程中,主要選用預(yù)制混凝土的施工工藝,即采用混凝土構(gòu)件,通過(guò)采用工廠化生產(chǎn)方式,以便對(duì)主體結(jié)構(gòu)的混凝土板、梁等進(jìn)行生產(chǎn)加工,樓梯、陽(yáng)臺(tái)等直接預(yù)制裝配。在預(yù)制件的運(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)使用與預(yù)制件相關(guān)的專業(yè)運(yùn)輸設(shè)備統(tǒng)一運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),然后將混凝土構(gòu)件運(yùn)至指定位置,預(yù)留、預(yù)留鋼筋銷釘孔有效配置,以有效實(shí)施灌漿,然后對(duì)使用中的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行組合和連接,從而促進(jìn)構(gòu)件完整的形成,有效地滿足建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求。通過(guò)充分利用預(yù)制施工模式,可以顯著提高建筑工程的施工效率,可以有效提高建筑工程的施工質(zhì)量,可以有效提高建筑工程的綜合性能。
2裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
2.1切實(shí)提高工程建設(shè)質(zhì)量
預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)盡量采用預(yù)制構(gòu)件,預(yù)制構(gòu)件集中在工廠維修,其溫度和濕度等環(huán)境因素比較容易控制,因此,質(zhì)量也比較容易保證。此外,一些專業(yè)技術(shù)人員在對(duì)混凝土預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行國(guó)際研究和分析時(shí)發(fā)現(xiàn),預(yù)制混凝土的強(qiáng)度較小,變異系數(shù)大于現(xiàn)澆混凝土的耐久性和預(yù)制構(gòu)件的強(qiáng)度,均優(yōu)于現(xiàn)在的傳統(tǒng)混凝土,能有效提高整個(gè)工程的施工質(zhì)量。
2.2節(jié)能環(huán)保
“節(jié)能減排”已成為我國(guó)新時(shí)期的一項(xiàng)基本國(guó)策。由于結(jié)構(gòu)采用預(yù)制材料,可有效避免現(xiàn)場(chǎng)材料的浪費(fèi),創(chuàng)造更多的節(jié)能利用價(jià)值,避免對(duì)周圍環(huán)境的破壞。同時(shí),預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生太多噪音,從而實(shí)現(xiàn)與周圍居民的和諧。
2.3預(yù)制混凝土構(gòu)件的施工有助于更好地管理項(xiàng)目成本
混凝土預(yù)制構(gòu)件應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范制造,混凝土預(yù)制構(gòu)件的安裝只能在施工過(guò)程中按照既定的工藝進(jìn)行,以更好地保證混凝土預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量,可有效降低后續(xù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本,保證建筑整體質(zhì)量。
3預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析
3.1 NPC工藝
這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于垂直墻和剪力墻,而水平梁和面板是層壓的。具體而言,相鄰部分通過(guò)垂直預(yù)留傳力桿連接,上部部分以金屬固定管的形式預(yù)留,用于連接鋼筋混凝土錨固件,水平部分通過(guò)內(nèi)部管道連接到現(xiàn)澆混凝土,并放置澆筑輸送帶??傮w而言,我國(guó)住宅建設(shè)項(xiàng)目NPC處理系統(tǒng)相對(duì)成熟。該技術(shù)中使用的結(jié)構(gòu)部件組裝成完全完工的樁,最小的現(xiàn)澆梁,組裝率為90%。在此過(guò)程中,必須在施工現(xiàn)場(chǎng)留下一定數(shù)量的灌漿孔。為了降低這些孔洞的填充難度,有必要改進(jìn)NPC技術(shù)中剪力墻的豎向連接方法,以確保整個(gè)施工工程的結(jié)構(gòu)完整性,減少工程的施工工作量。NPC系統(tǒng)技術(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的?;A(chǔ)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模壓到位,地下室已完全預(yù)制。NPC技術(shù)具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
3.2PC工藝和PCF工藝
預(yù)制構(gòu)件的施工技術(shù)是合成鋼筋混凝土的另一種形式。鑰匙由外部回填墻和中央空調(diào)控制面板組成。PC技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用,可以減少結(jié)構(gòu)之間的縫隙間距,形成不同原材料之間的縫隙,保證主體工程建筑具有優(yōu)良的耐火性能。此外,PC組件在加工廠生產(chǎn),因此具有清潔能源和優(yōu)異性能。這項(xiàng)技術(shù)的更大優(yōu)勢(shì)在于,它可以合理地減少建造項(xiàng)目所需的勞動(dòng)力數(shù)量,并為混凝土和部件的后續(xù)維護(hù)留出時(shí)間和空間。
PC技術(shù)與PCF技術(shù)的區(qū)別在于,PC技術(shù)用于混凝土工程,以建造完整的預(yù)制構(gòu)件(如內(nèi)部樓梯、生活陽(yáng)臺(tái)面板、中央空調(diào)控制面板和擋板),PCF技術(shù)用于預(yù)制層壓木地板的混凝土預(yù)制施工。實(shí)際上,電梯井、內(nèi)部框架柱和一些附屬結(jié)構(gòu)仍采用所選的鑄造工藝。當(dāng)PC技術(shù)在工程項(xiàng)目中得到充分利用時(shí),所有預(yù)制構(gòu)件在整個(gè)制造和安裝過(guò)程中都會(huì)遇到困難,在預(yù)制構(gòu)件的整個(gè)過(guò)程中都會(huì)遇到有關(guān)窗戶、面板和墻壁、裝飾設(shè)計(jì)和隔熱的規(guī)定。為了更好地處理和改善本項(xiàng)目建筑窗戶的滲水問(wèn)題,請(qǐng)預(yù)防本項(xiàng)目施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)。采用PCF技術(shù)可以合理處理墻體模板問(wèn)題。無(wú)需在墻體周圍安裝鋼管腳手架和模板,減少了模板的使用,合理提高了工程的安全系數(shù)。此外,對(duì)于PCF加工技術(shù)中采用的墻體混凝土模殼,如果承載力和具體的抗彎剛度設(shè)計(jì)方案和總體規(guī)劃不考慮房屋建筑的墻面,則很可能會(huì)消耗混凝土材料,這將導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案與情況的比較。關(guān)鍵斷層將影響所有建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵地震等級(jí)特征和建筑質(zhì)量。
3.3剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)
剪力墻結(jié)構(gòu)通常用于房屋墻體、客廳和陽(yáng)臺(tái)以及室內(nèi)樓梯,這為該結(jié)構(gòu)的節(jié)能降耗實(shí)際效果提供了充分的保證。然而,由于混凝土框剪結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量的提高,在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中,對(duì)提升機(jī)的工作特性和房屋主體的承載能力都提出了明顯的高要求。在具體項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程中,員工應(yīng)合理消化吸收各種控制要素,在現(xiàn)場(chǎng)控制和管理中穩(wěn)步推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)度。疊層混凝土框架柱的技術(shù)要點(diǎn)分為疊層墻、疊層樓板和預(yù)制樓梯。疊層墻由預(yù)制木地板和鋼網(wǎng)組成,可在澆筑混凝土后用作混凝土模板。疊層板墻由網(wǎng)狀鋼筋和兩層預(yù)制水泥板組成,可用于由現(xiàn)澆混凝土制成兩層預(yù)制水泥板。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)建筑鋼筋可用于建筑鋼筋和混凝土預(yù)制板的吊點(diǎn)施力。目前,我國(guó)混凝土組合框架柱的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用還不成熟,關(guān)鍵是利用地下停車場(chǎng)。整體預(yù)制混凝土預(yù)制框架柱技術(shù)主要是根據(jù)插入式預(yù)制構(gòu)件鋼的搭接量。該技術(shù)中的預(yù)制構(gòu)件用于建造水平層壓地板、垂直框架柱和混凝土框架柱。靈活使用這項(xiàng)技術(shù)可以顯示中國(guó)當(dāng)代工程項(xiàng)目的資源優(yōu)勢(shì)。視情況而定,技術(shù)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,缺陷非常明顯。主要原因是組件架構(gòu)更大、更重,這也會(huì)導(dǎo)致相對(duì)簡(jiǎn)單的最終組件形狀。
4房屋建筑工程預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)施工控制要點(diǎn)
4.1混凝土澆筑
在預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,對(duì)于不同構(gòu)件的連接,施工人員在現(xiàn)場(chǎng)完成混凝土澆筑?,F(xiàn)階段,我國(guó)的混凝土澆筑主要是通過(guò)機(jī)械完成的,其步驟如下:(1)將水泥、水泥、砂混合入攪拌機(jī)攪拌;(2)加入80%的水,攪拌約10分鐘,形成流動(dòng)水泥,用于混凝土澆筑。但應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:澆注過(guò)程中合理控制溫度,保持在4℃~40℃之間,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)直接影響澆注過(guò)程;為合理控制澆鑄時(shí)間,最好在15分鐘內(nèi)完成澆鑄。避免陽(yáng)光直射,否則即使在鑄造完成后,鑄造質(zhì)量也會(huì)大大降低。
4.2澆筑墻體混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)
混凝土澆筑前應(yīng)鋪石水泥砂漿,厚度約3~5cm,可有效避免漏漿。在保證砂漿澆筑后,進(jìn)行混凝土澆筑。在混凝土澆筑過(guò)程中做到分層澆筑,并將高度控制在40cm左右,在此過(guò)程中會(huì)有一個(gè)時(shí)間間隔,但時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),否則會(huì)出現(xiàn)裂縫。使用振動(dòng)器攪拌時(shí),確保插入長(zhǎng)度在50cm左右,科學(xué)合理地控制攪拌時(shí)間和攪拌速度,直到石塊完全下沉,然后停止攪拌。
4.3預(yù)制疊層陽(yáng)臺(tái)板吊裝
預(yù)制疊層陽(yáng)臺(tái)板安裝時(shí),可在陽(yáng)臺(tái)板上安裝吊環(huán)或采用吊裝設(shè)備的方式進(jìn)行吊裝。在整個(gè)吊裝階段,需要控制吊裝速度,保證吊裝的穩(wěn)定性,當(dāng)平板吊裝到陽(yáng)臺(tái)上時(shí),按預(yù)定位置半米,可以停下來(lái)調(diào)整陽(yáng)臺(tái)板的位置,防止陽(yáng)臺(tái)板,結(jié)合工程設(shè)計(jì)圖紙中控制線的位置,將陽(yáng)臺(tái)板收好,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整,確保其水平位置的合理性,然后用螺栓和支架對(duì)陽(yáng)臺(tái)板進(jìn)行固定和支撐,再進(jìn)行混凝土澆筑施工,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%左右時(shí),可拆除支架,保證陽(yáng)臺(tái)板的安裝質(zhì)量。
4.4整體預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的組裝
裝配式整體預(yù)制混凝土施工是指利用插入預(yù)留孔灌漿鋼筋來(lái)完成搭接作業(yè),該技術(shù)主要用于工程項(xiàng)目的樓板、墻體和陽(yáng)臺(tái)的施工過(guò)程中。此外,施工企業(yè)將利用該技術(shù)加強(qiáng)與裝修企業(yè)的聯(lián)系,從而改善項(xiàng)目外觀和內(nèi)部功能。(1)了解和掌握裝配式整體預(yù)制混凝土施工的設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)工藝,特別是構(gòu)件的連接、保溫效果和防滲漏,以便更好地滿足業(yè)主在工程施工過(guò)程中的要求。(2)從保溫裝飾的角度,虛心學(xué)習(xí)其他工程項(xiàng)目的成功施工經(jīng)驗(yàn),從而不斷提高自身預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)水平。(3)通過(guò)簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu),減少施工過(guò)程中的影響因素,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題,采取有針對(duì)性的措施加以解決,從而提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
4.5吊裝技術(shù)
吊裝技術(shù)主要是指在吊裝過(guò)程中對(duì)墻體標(biāo)高和垂直度進(jìn)行有效控制。只有管理好吊裝位置和吊裝角度,才能順利完成吊裝施工。首先,必須露出后澆段的部分鋼筋,并做好控制線標(biāo)記。標(biāo)記完成后,應(yīng)在外露鋼筋控制線上放置厚度為2~3mm的墊鐵,以確保墻板高度滿足施工要求。其次,在墻板部分設(shè)置墨線,記錄墻體頂部尺寸的控制線,確保墻體標(biāo)高達(dá)到標(biāo)高控制范圍,然后增加斜支撐,借助斜支撐調(diào)整墻體垂直度。注意墻體的垂直度調(diào)整必須由兩名或兩名以上施工人員進(jìn)行,并做好相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。最后,當(dāng)提升完成時(shí),需要提升下一面墻,依此類推,直到成功完成所有墻的提升工作。
4.6預(yù)制構(gòu)件的定位
1)為使預(yù)制構(gòu)件拼裝準(zhǔn)確,預(yù)制構(gòu)件上預(yù)留的灌漿套管需事先與連接構(gòu)件上的鋼筋連接。吊裝就位后,采用支撐法對(duì)灌漿套管進(jìn)行校正調(diào)整,最后固定。固定后,灌漿開(kāi)始將鋼筋和套管連接成一個(gè)整體。2)預(yù)制墻板定位時(shí),當(dāng)?shù)跹b到相應(yīng)位置時(shí),安裝在墻板兩側(cè)的傾斜支撐螺栓迅速插入定位輔助槽口槽中。然后,隨著面板慢慢下降,間隙下降,直到面板就位。3)為保證相鄰PC組件的安裝準(zhǔn)確可靠,PC組件上方設(shè)置定位銷,下方設(shè)置定位銷孔。定位銷孔應(yīng)與PC組件的水平方向一致,安裝后可稍微調(diào)整上部PC組件。
4.7安裝模板
模板安裝過(guò)程中,必須遵循先安裝水平構(gòu)件后安裝垂直構(gòu)件、先安裝模塊化構(gòu)件后安裝異性構(gòu)件的安裝原則,以滿足施工要求。首先,鑒于新老混凝土之間的表面接觸部位,需要進(jìn)行剪毛處理,同時(shí)需要在頂部安裝傾斜模板規(guī)定的高度位置,以鼓勵(lì)新老混凝土結(jié)構(gòu)之間能夠更好地融合,保證模板頂部能順利進(jìn)入殘余出血。另外,當(dāng)新舊混凝土結(jié)構(gòu)融合結(jié)束,達(dá)到施工要求時(shí),如果有自密實(shí)混凝土溢出,則表示無(wú)需澆筑混凝土。但應(yīng)注意的是,在澆筑混凝土的過(guò)程中,必須考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的情況,并以此為重要依據(jù)選擇合適的施工機(jī)械和設(shè)施。在混凝土澆筑過(guò)程中,不得出現(xiàn)澆筑不均勻、起泡等不良現(xiàn)象?;炷两Y(jié)構(gòu)完成后,必須及時(shí)振搗混凝土。其中,模板安裝站點(diǎn)。
4.8隔墻的制作和安裝
(1)采用L型角扳手,提高分離器的制作和安裝質(zhì)量。(2)加固墻角。(3)在隔墻板的運(yùn)輸中,由于四角會(huì)出現(xiàn)斷角和斷角現(xiàn)象,為了解決這一問(wèn)題,可以根據(jù)隔墻板的大小制作以塑料材料為主的角,這是設(shè)置在隔墻板上以防止其損壞。此外,應(yīng)預(yù)留隔板的間距,以防止道路顛簸和重復(fù)運(yùn)輸對(duì)隔板造成二次損壞。(4)減少隔墻生產(chǎn)的跨度距離,在隔墻生產(chǎn)安裝過(guò)程中,由于跨度的不確定性,隔墻斷裂現(xiàn)象尤為普遍。因此,施工企業(yè)可以聯(lián)合設(shè)計(jì)單位解決這一問(wèn)題,從而從根本上提高工程的施工質(zhì)量。
5裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的施工改進(jìn)措施
5.1在建筑施工過(guò)程中改進(jìn)裝配式混凝土的設(shè)計(jì)
在建筑工程施工的前期,必須根據(jù)工程的實(shí)際情況,制定完善的施工方案,以充分保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及混凝土施工工藝的全面性,從而在很大程度上減少結(jié)構(gòu)不合理造成的質(zhì)量問(wèn)題。此外,在建筑的準(zhǔn)備階段,還要對(duì)整個(gè)施工方案的施工進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),明確施工的安裝工藝和施工所需的溫度等因素條件,從而更好地保證混凝土施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。然后有相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),也要從整體考慮,對(duì)結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)的有效性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)的考慮,提前做好預(yù)案預(yù)演以及穩(wěn)定性和安全性,確保整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,提高結(jié)構(gòu)整體安裝質(zhì)量。
5.2預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)改造建議
預(yù)制混凝土構(gòu)件的連接能力和穩(wěn)定性對(duì)保證建筑工程質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。因此,在施工過(guò)程中,有必要對(duì)穩(wěn)定性和連接能力進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),并根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行管理和控制。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全,必須有效地實(shí)施建筑的保溫效果和防滲性能,并有效地判斷預(yù)制構(gòu)件的連接。此外,科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和新型建筑材料對(duì)改善預(yù)制混凝土建筑的結(jié)構(gòu)也有重要影響,因此有效提高設(shè)計(jì)方案水平,選擇科學(xué)的建筑材料至關(guān)重要。只有這樣,才能從根本上保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
5.3質(zhì)監(jiān)部對(duì)裝配混凝土的質(zhì)量進(jìn)行全面監(jiān)督
目前我國(guó)預(yù)制施工的發(fā)展還處于相對(duì)初級(jí)階段,相應(yīng)的施工技術(shù)也處于探索階段,因此在預(yù)制施工過(guò)程中,為了充分保證施工質(zhì)量,施工單位必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行施工,并指定專門的監(jiān)理部門對(duì)施工進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)理,從而從根本上保證裝配樓施工質(zhì)量。
5.4在生產(chǎn)和施工階段充分應(yīng)用BIM技術(shù)
分析裝配結(jié)構(gòu)建筑施工的現(xiàn)狀,建筑構(gòu)件的加工生產(chǎn)屬于同一平臺(tái),大大減少了不同類型、不同專業(yè)的交叉作業(yè)。BIM技術(shù)可以使軟件更快地同步,有效地促進(jìn)信息的傳遞,進(jìn)而降低建筑構(gòu)件加工生產(chǎn)中的故障頻率,從而大大提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn),施工過(guò)程中預(yù)制構(gòu)件的材料種類和數(shù)量及規(guī)格較多,因此經(jīng)常出現(xiàn)由于預(yù)制構(gòu)件的制備和放置不正確導(dǎo)致工程無(wú)法順利進(jìn)行的現(xiàn)象,更會(huì)影響施工工作的整體質(zhì)量。因此,BIM技術(shù)的應(yīng)用尤為重要,它應(yīng)該是裝配式建筑施工單位的首選,用它來(lái)全面管理施工環(huán)境。
6結(jié)論
預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)日趨成熟,在新加坡、日本等國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)的建筑具有良好的抗震隔熱性能,施工過(guò)程節(jié)能環(huán)保,操作簡(jiǎn)單,因此,在住宅建筑領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。
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