石榴置业集团股份有限公司 北京 100079
摘要:近些年来我国社会进步促进了建筑行业的发展,所以建筑技术水平也处于持续提升的过程中。与此同时,我国建筑领域在持续发展的过程中出现许多新型的建筑技术,并且此项新型建筑技术可创造良好的效益,进一步推进了我国社会的可持续发展。装配式建筑结构是近些年来逐渐推广和应用的一种绿色施工技术,不仅可切实提升施工效率,而且可大幅度降低施工成本并简化施工环节,对于建筑企业综合竞争力的强化与经济效益的提升均有积极意义,而且可推进建筑行业的进一步发展。在我国工业技术高速发展的过程中,装配式建筑是我国未来房屋建筑发展的主流趋势,其凭借绿色节能、工期短、施工简单便捷等优势获得一致认可和青睐。但是现阶段房屋装配式结构施工技术尚处于发展初期,因此在应用过程中尚存在一些不足和问题需要解决。由客观角度分析建筑行业当前发展行情,建筑企业要想获得持续发展必须在确保与时俱进的基础上适应市场需求,不仅需要就房屋装配式结构技术进行掌握,还需以市场需求为依据就其施工标准与质量监督体系进行持续完善。
关键词:装配式施工;住宅工程;应用
前言
装配式施工技术的本质是在已经预制好的部分或者全部构件的基础下,在建筑工地所展开的一种全新的施工方式,该种施工方式能够很好地转变传统施工工艺,优势显著。例如,降低了建筑工程的成本和劳动力,受施工气候与环境条件制约小等。伴随着国内建筑施工技术的不断发展,装配式施工工艺技术也将朝着更高水平的方向发展。
1装配式施工技术的施工技术特点
(1)装配式施工材料多数都是提前做好预制件,在现场加工很少,较少产生建筑垃圾,在很大程度上有利于环境的保护。
(2)建筑构件在加工厂利用机械化数控设备进行生产,保证了PC构件一经确定,误差很小,应用这样的预制件进行施工,提高了整个建筑工程的质量。
(3)在施工过程中,由于多数都是成品或者半成品进行施工拼装,减少了不必要的劳动力,节省了成本的投入,增加了经济效益,也提高了工作效率。
(4)PC预制构件在加工过程中,采用一体化生产,解决了过去施工过程中不同的建筑材料现场混合使用的现象,省时省工。例如,钢筋混凝土与保温材料的结合等,都是采用机械一体化完成,新工艺,新技术的应用在减少施工工序,保证施工质量方面起着很大的作用。
根据国内当前建筑装饰工程的施工进度来看,装配式施工常常分为两个阶段展开研究。首先是建筑装饰工程的施工设计方案,在工厂生产过程中将部件全方位地加工完成,之后再将这些加工好的半成品运输到施工现场中进行组装。通过这样的流程,才能确保在组装过程中将发现的问题进行及时解决与处理。
2整理房屋建筑装配式结构的具体分类
2.1全装配式结构
就全装配式房屋建筑结构而言,其建筑施工过程中的各类部件均在工厂进行生产后运送至施工现场进行组装。大的装配板、柱状结构、框架结构、箱型结构等是其主要组成部分,整个装配建筑的所有结构都可在现场完成建造或者组装,而且可就预制板进行应用。施工速度快、效率高、零部件质量好、季节效应小是其主要优势,使用厂家生产可获得良好效果,但是生产基地需要一次性投入较大成本,在施工数量不太稳定的状况下生产能力无法被充分利用。
2.2半装配式
半装配式房屋建筑结构的主要承购件是预制构件,剩余部分为现浇结构。其中现浇结构在工地上现场建造。楼板与楼梯均为水平承重构件,一般对预制构件进行应用。
3实例分析
3.1装配项目概况
北京十里春风项目位于北京市通州区永乐经济开发区南部,该项目共54万平米,共分四个标段,根据北京市文件要求,采用装配式混凝土建筑的项目,执行“双率”控制,其装配率应不低于50%;且建筑高度在60米(含)以下时,其单体建筑预制率应不低于40%,建筑高度在60米以上时,其单体建筑预制率应不低于20%。该项目装配式实施范围为:
1)经适房:3栋;3#住宅楼、4#住宅楼、5#住宅楼;
2)商品房:10栋;高层10#、12#、14#、16#、17#、19#、20#、21#、23#、25#。实配10栋高层(装配式)建筑面积183099㎡,项目地上建筑面积为301009㎡,项目产业化规模为63%。
预制(叠合)构件的范围:
1)只做水平构件,交通核及公共走廊不做预制构件;
2)高层底部加强区、顶层及机房层不做预制构件;
3)做预制构件部位:楼梯、阳台、户内楼板;
4)预制楼板:60mm预制+70mm现浇;
5)水平构件采用预制(叠合)构件的应用比例应≥70%。
下图填充块区域的水平结构(卫生间楼板、公区结构、空调板)为现浇结构;预制构件:1、除图1填充块区域的水平结构(卧室客厅楼板叠合板、阳台叠合板)2、楼梯。
.png)
图1 装配构件分布图
3.2预制构件的堆放
施工现场平面布置时,考虑预制构件存放场地,在施工现场划出构件存放场地范围,场地进行平整、硬化,标以警示牌,规范管理;构件分型号、分规格码放,每块板下放置两个通长垫木,垫木沿叠合板长向紧靠吊环位置放置,上下对齐、对正、垫平、垫实。不允许不同规格板号重叠堆放。堆放高度不大于5层。构件下部用木方垫离地面100mm;楼梯梁必须采取立放,搁置受力点为与梁的起吊吊点位置相同。
3.3预制构件垂直运输
预制构件垂直运输布置需要充分考虑作业面本身与邻近标段及周边楼座施工作业相互影响因素;由于南通三建标段位于中兴施工标段与中硕施工标段中间,相互制约因素较多,因此需在三家总包垂直运输方案中充分考虑,尽量将各家总包相邻楼栋塔吊覆盖范围相互错开,同时也可充分利用单体进度差异,采取高低塔方式处理。
根据现有图纸知道预制叠合板楼板最重约为2.4吨,预制楼梯最重约为1.8吨,以南通三建标段为例,选择QTZ(7030)型号塔吊及TC6024型号塔吊共计5台,其他标段计划采用7021塔吊共计3台,三类塔吊截臂安装后塔尖最大起吊均达到3t以上,满足预制构件吊装要求。塔吊平面布置如图2:洋红色线条及黄色线条所示。
.png)
图2 塔吊平面布置
3.4预制叠合板安装施工工艺流程
墙体模板支设→划出控制线并复核→顶板支撑体系施工→模板铺设→叠合板起吊、就位→叠合板校正→管线安装→板上铁钢筋绑扎→钢筋隐检、验收→墙体及顶板混凝土浇筑。
碗扣架顶板支撑体系及模板安装:
1)顶板支撑体系采用组装方便的碗扣架支撑体系(图3所示),立杆纵横向间距900,小横杆选用900mm(主要)以及600mm进行组装,安装叠合板前利用U托将支撑主次龙骨调至相应标高,主龙骨采用φ48双钢管,次龙骨采用40×90木方、40×40方钢。
.png)
图3 模板支撑体系
2)现浇部位及叠合板部位均采用多层板满铺,在叠合板部位的模板要平整,中部不得起拱。在模板上弹线,弹出每块叠合板的边线。叠合板部位的支模区域为梁边往外500mm。
3)叠合楼板支撑主梁布置方向与桁架筋垂直,以保证板双向受力均匀,避免楼板开裂情况发生。
叠合板吊装、就位
1)本工程楼板的吊装采用塔吊吊装,叠合楼板的安装铺设顺序按照楼层的长向一顺进行;
2)吊装前与预制构件厂家沟通好,叠合板首次安装叠合楼板厂家派技术人员指导。确保吊装顺利进行;
3)楼板吊装前应将支座基础面及楼板底面清理干净,避免局部鼓起形成“点支撑”;
4)吊装时先吊铺边缘窄板,然后按照顺序吊装其余的板。
5)叠合板起吊时,采用模数化吊装梁吊装,每块预制叠合板起吊用4~6个吊点,吊点位置为格构梁上弦与腹筋交接处,距离板端为整个板长的1/4 到1/5之间。要求吊装时吊点均匀受力,起吊缓慢保证叠合板平稳吊装。叠合板模数化吊装示意图:
6)吊装索链采用专用索链和4个闭合钓钩,平均分担受力,多点均衡起吊,单个索链长度为4m。
7)楼板铺设完毕后,板的下边缘不应该出现高低不平的情况,也不应出现空隙,局部无法调整避免的支座处出现的空隙应做封堵处理;支撑柱可以作适当调整,使板的底面保持平整,无缝隙。
3.5叠合板拼缝处理
使用15mm的模板,拼缝处模板做成“凸”形高差5mm,与叠合企口一致,并“凸”形四周设置高质量海绵条。见图4。
.png)
图4 拼缝处模板处理
3.6预制楼梯安装施工
将挂钩挂于吊环上,并调整吊绳长,使踏步板呈水平状态,浇水湿润休息板的搭接处,并用灰砂比为1:2,厚度为30~50mm的水泥砂浆铺于支座上,使和踏步板接触严密,如不平整,用铁楔临时找平,找准位置后,再用水泥砂浆嵌缝密实,结构每上去一层吊装楼梯板,预制楼梯连接处,水平缝采用C30细石混凝土找平。详细做法见下图:
施工流程:控制线→复核→起吊→就位→校正→焊接→隐检→验收→成品保护
.png)
图5 楼梯踏步支撑示意 图6 固定铰端节点图
3.7预制构件质量控制
1)预制构件在厂家生产时,一定要控制好模具的几何尺寸,确保生产出来的构件尺寸偏差在合理范围之内,以免运输到场后无法安装。
2)桁架筋与叠合板之间的净距必须按照加工图加工,满足电管的穿过空间。
3)预埋电盒开口朝向不要正对叠合板桁架筋处,避免电管被钢筋阻拦穿不过去。
3.8施工重难点控制:
(1)梁模板、阴角模板及外周圈模板支设:
1)框连梁及阴角模板支设采用50×80mm木方+15mm厚多层板,阴角模板宽度按100mm支设;
2)框连梁按照设计图纸尺寸安装梁底梁侧模板,梁底模安装时按照控制线采用吊线坠方式控制梁位置,梁底标高严格按照建筑1米线支设并按1‰~3‰起拱;
3)墙梁交接处,混凝土墙面粘贴双面胶条,梁侧模板延伸至墙体过第一个螺栓孔与阴角模板连通,并采用墙体对拉螺栓加固牢固;
4)阴角模板采用墙体螺栓孔为支撑加固,模板宽度为100mm宽,阴角模板支设时按照建筑1米线控制模板上口标高。
(2)叠合板预留钢筋与梁钢筋碰撞处理:
预制叠合板两侧均有框连梁时,安装叠合板之前要先将叠合板一端伸出的钢筋向下弯45°,安装时先将伸出钢筋未向下弯的一端伸入梁内,将板端搁置在梁侧模上;然后将另一端(伸出钢筋向下弯45°的一端)的伸出钢筋伸入梁内,将该板端搁置在梁侧模上,再将钢筋调直。板伸入梁内10mm。
(3)车库堆放构件解决方式:
1)考虑预制构件荷载较大,堆放点预制构件下设置钢结构支架,钢结构支架立柱放置于车库框架柱上,形成预制构件→钢结构支架→车库框架柱的传力模式,同时加强施工管理,严格控制预制构件堆放荷载,以保证结构安全。(车库框架柱强度达到100%方可堆载)。
2)构件在车库上的堆放区域亦可以采用如下方式:自筏板基础开始搭设满堂架支撑体系,构件根据承载要求严格堆放于设定区域。
3)预制构件根据不同规格分类码放,堆放荷载不得超过车库框架柱的设计值的80%。(需结构设计师出具计算书)。
4装配式施工技术在住宅工程中的提升
装配式施工技术在我国发展前景门淘,但仍旧存在一定障碍。特别是在人员、装备、技术等方面还有很大的提升空间。优秀技术人员较少,不少先进的机械设备需要从外部引进,现场施工技术实施过程中很多环节存在问题。但是,当前我国经济、技术、社会条件都得到了前所未有的发展,相关人员的培养具有一定的针对性,所使用的材料也经过严格控制,确保其质量满足现场施工要求,关注材料运输、储存等环节,将不合格材料拒之门外。对于各类机械设备,其运行情况要及时进行关注,严格依照计划进行维护保养,对现场存在的问题要安排专人进行处理。加强装配式施工技术在住宅工程中的应用,能够满足装配式生产模式的实际发展需求,还能推动装配式住宅建筑工程的快速发展,在坚持环保及可持续发展原则的前提下,获取较高的经济和社会效益。装配式施工技术在住宅工程中应用时,能够获得美观、环保、节能的建筑造型,同时,现场施工效率大大提升,是现代住宅产业化的产物。装配式施工技术弥补了传统建筑业中分散的、低水平、低效率的手工业生产施工技术缺陷,因此,与传统建筑相比,装配式混凝土建筑呈现出如下优势:保证工程质量;降低安全隐患;提高生产效率;降低人力成本;节能环保,减少污染;模数化设计,延长建筑寿命;大大提升了住宅建筑的安全性、舒适性。非常有必要鼓励装配式施工技术的发展,努力把握机遇促进我国住宅工业化进程,最大限度节约资源、保护环境、减少污染,同时有效提升住宅工程的品质、性能。
结束语
综上,我国装配式建筑施工技术水平正在持续提升,科学合理的应用此项技术不仅可降低施工成本以及环境污染,还可节约施工资源并提升企业的综合竞争力,因此需要对其进行积极推广和应用。鉴于此,本文由房屋建筑装配式结构的具体分类开始论述,并通过关键施工技术引出质量监督策略,希望可以为有关人员提供一些参考或者帮助。
参考文献:
[1]侯文红.房屋建筑装配式结构关键技术分析及质量监督措施[J].中国标准化,2017.
[2]王海瑞.房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析[J].建材与装饰,2017(45).
[3]马乙智.装配式建筑质量控制施工生产要素的识别与分析[J].建设科技,2019(Z1):110-111,124.
[4]王平.装配式建筑施工质量因素识别及控制的探究[J].工程技术研究,2018(11):220-221.