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预制装配式混凝土结构绿色施工若干关键技术研究

发表时间：2020/8/20 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李优

[导读] 摘要：绿色施工的优势不仅保证了施工安全与质量，还改善了施工技术，提高了施工水平，绿色施工升级了传统施工方法。

        身份证号码：44092319720729xxxx
        摘要：绿色施工的优势不仅保证了施工安全与质量，还改善了施工技术，提高了施工水平，绿色施工升级了传统施工方法。我国目前正在加快发展城镇化建设，但国家没有降低建设资源节约型社会的要求。传统现浇方式带来的严重污染必将令其被取代，预制装配施工方式是未来建筑行业的发展方向。本文结合绿色发展理念，系统分析了预制装配式混凝土结构施工技术。
        关键词：装配式混凝土结构；绿色施工；关键技术
        引言：
        城镇化的发展速度加快，我国近年来开工的项目越来越多，目前这些项目多数采取传统的现场浇筑方法，要投入大量的人力，严重污染了自然环境，过度消耗了资源。装配式混凝土结构是在工厂拼装预制好的混凝土构件，其解决了传统建筑存在的问题，不会浪费资源，避免污染项目周围的环境，提高了劳动生产水平。
        一、装配式建筑建造概述
        在我国房屋建设中剪力墙结构比较普遍，为此，有必要系统了解装配式剪力墙建造技术。
        ①预制混凝土技术，一般在全制构件中应用，这项技术对制作构件和安装工艺实现了优化，不只化解了窗框渗水问题，还提高了现场浇湿作业效率。
        ②预制混凝土模板技术，具体在预制剪力墙外墙板等应用构件。
        ③NPC技术系统，沿竖直方向采取钢筋进行连接与锚固，具体采取下部构件带来的连接功能的钢筋和上部构件留下的锚固作用的金属波纹浆料；在水平方向以适合的部件完成现浇连接，且对混凝土实施连续现浇操作；以垂直构件预先留出的钢筋加之叠合层的叠合构件、水平和垂直构件构成一个整体，连接现浇混凝土。当前该项技术可熟练应用，大多数构件实现了预制，节省了现浇量。以浆锚钢筋对竖向构件连接，施工中形成很多灌浆孔，灌浆水平各不相同，现场抽检工作难度大，一定程度影响了结构的稳定性。
        ④装配整体式预制混凝土剪力墙技术，习惯用在形式单一、制造简便的预制剪力墙板与叠合楼板等构件，由于预制构件有庞大的体型且重量较大，故提高了吊装机械的要求。
        ⑤该构件包括预制叠合层与桁架钢筋，叠合墙板涉及了预制叠合面板和钢筋，这部分技术尚未成熟，构件加工方式简单，一定程度约束了其推广应用。
        二、绿色施工的关键技术
        （一）节能与能源利用
        1.设备节电
        在施工中装配式建筑搭配使用起重吊装设备，因此在施工前期对塔吊科学布置，改进塔吊的数目、型号。完善塔吊施工计划，节省投入塔吊的成本。同时优先选择能耗低、效率高的用电设备。装配式结构混凝土浇筑在施工现场减少了混凝土振捣棒和电焊机的使用数目与时间。
        2.照明节能
        装配式施工对构件吊装的要求非常明确，避免夜晚施工，节省了照明的用电量。
        3.缩短工期降低能耗
        穿插施工，主体结构施工完成后陆续开展其它施工，在工程主体和外围施工时采取分段分层的方法，在施工场地科学管理各项操作。
        （二）节水与水资源利用
        在工厂制作全部的预制构件，现场干式装配，一定程度节省了水量。在加工场地以循环水养护预制构件，避免浪费现浇混凝土量。另外，这项操作不断减少劳动力和施工设备，节约了施工和生活用水。
        （三）节材与材料资源利用
        装配式建筑外墙对预制构件科学使用，与外墙保温板取代混凝土施工模板的绿色施工理念相符。利用这项技术，节省了模板的用量，达到了节材的目的。传统现浇结构施工对大量建筑材料转运，不只避免了浪费物质资源，还保证了工作质量。预制装配式临时设施凭借自身特有功能，优化了传统临时设施，收获了丰厚的经济收益。
        （四）节约与土地资源的利用
        装配式建筑的预制构件与模板的原材料来自施工场地，降低了材料的周转率，它们主要堆放在楼内，结合楼层的上升持续周转应用。场地堆放材料不断减少，场地空间变小，而大型构件竖向放置在楼层内，避免占用较大的空间。
        （五）环境保护
        工厂统一生产装配式混凝土结构的预制构件，不仅预防二次装修形成的建筑垃圾，还可以较好保护施工环境。装配式建筑预制构件和配件科学使用环保材料。
        四、预制装配式混凝土结构绿色施工应用
        （一）装配式建筑的工程实践
        某经济适用房采取装配整体式预制混凝土剪力墙结构，施工现场混凝土浇筑湿作业明显减少。
        1.连接技术
        在冬季施工过程中，该项目结合场地环境特点选择低负温灌浆材料，其速硬旱强，缩短了终凝时间，与冬季施工环境温度有效适应，便于拆除拉螺杆，拆模后统一回收应用。
        2.墙体无抹灰
        在室内隔间使用轻型隔墙，在室内完成拼装。以增加玻璃纤维布的方法处置板与板之间接缝、板与剪力墙体连接，两侧分别预留10cm。接缝处置结束后，大面积挂玻璃纤维网格布，涂抹抗裂材料。
        3.定性安全支撑
        以标准化方式生产装配整体式剪力墙结构构件，统一设计土建和装修，充分保护资源；房屋使用面积不断提高，有效节省了土地资源。
        （二）绿色施工的工程实践
        某项目选择框架-剪力墙结构，平板筏基与抗浮锚杆是其基本模式，裙房五层上部结构均采取间歇法浇筑。
        1.保护环境
        ①控制扬尘。利用密封遮盖方法处置运输原材料的车辆。注意控制运输车辆的速度，预防空中出现废弃物。
        ②控制噪音。施工中结合噪声源、噪声传播渠道等控制噪音，对其实行监控，在工程主体和附近设置噪音围挡。
        2.节能与能源利用技术
        ①节能措施。结合不同施工环节，制定科学的耗能指标，提高能源的利用水平，禁止使用能耗较大的设备。
        ②生产生活和办公设施。根据日照与风险等环境因素选择适合的临时施工设施，采取自然光、通风与遮阳技术，屋面板热功能满足设计要求。严格管理电量计量，以分流方式对电源实现控制，在现场施工环境内对照明灯采取科学的管理制度，汇总整理用电数据。
        ③施工用电照明。在公共场所、办公与生活区域内应用LED照明。同时借助太阳能+充电池科学设置供电系统，保证生活与工作正常推进。
        3.节水能源
        管理水计量，将水表安装在生活区、办公区和施工现场，借此科学计算每个区域的用水量。在施工过程中严格管理用水问题，收集与汇总施工产生的用水信息，结合用水节水理念建立账目，系统比较，实现节水的目标。该项目是对地下水和雨水回收和应用，从而减少使用自来水的量。
        4.节材能源利用技术
        项目大部分材料均就近取材，不定期分析和统计现场数据。其中尽可能使用绿色材料。
        5.节地能源利用技术
        按项目建设规模与现场条件设计临建设施。结合土地使用目标设置临时设施的占地面积。布置临时设施的原则：尽可能保持平面的紧凑性，在文明施工的原则下，避免产生废弃地与死角。
        （三）预制装配式混凝土结构绿色施工技术应用实践
        传统现浇混凝土路面施工不仅对资源造成了浪费，还减少了项目的施工收益，基于这个背景，预制装配式混凝土结构施工技术在具体项目中应用。本文通过分析预制道路板的结构，提出了预制道路板标准化设计。
        1.设计依据
        根据设计混凝土路面的规定，严控对疲劳断裂造成影响的因素，应用公式如：下：

        设计预制装配式混凝土道路板时，将板的竖向边缘应用在荷载区域，根据有限元软件，对最大载荷应力分析。
        2.预制装配式混凝土道路面层设计
        ①板厚设计。该设计主要对拉应力作用下的底板开裂进行控制，节省了造价成本。将钢筋配置在预制装配式混凝土路面板，预防混凝板开裂的问题，有利于反复使用混凝土板。
        ②平面设计。要想实现吊装和运输，预制钢筋混凝土板面层的长度应为5-10m，结合一般钢筋混凝土的长度公式完成估算。
        ③道路配筋设计：钢筋的配置，预制装配式道路半沿纵向配置充足的钢筋，主要是预防路面板出现收缩性断裂。而简单改变配筋难以优化预制混凝土板的受力，配筋只对混凝土收缩变形发挥约束作用，故在预制装配式道路板内部配置可以抵抗荷载应力的钢筋。预制装配式道路板，保证了钢筋横纵向的统一性，防止应力过度集中在板内。为了防止预制装配式道路板板底应力过大需合理搭配钢筋，因此尽可能在底部与顶部设计钢筋网片。设计有关参数，生产预制装配式道路板时控制温度应力，避免其达到极限抗拉强度，预防面板出现裂痕。根据我国的设计要求，结合混凝土收缩与徐变因素设计混凝土的抗拉强度。根据混凝土结构设计标准确定预制装配式道路板钢筋弹性模量与强度的数值。
        ④预制道路的施工工艺：明确预制道路的区域和放线方式。根据施工操作方案、规划标准对道路的线路与预制混凝土板的尺寸科学设置，使用全站仪对临时铺设的道路边缘进行定位，科学设计道路平面图。预制混凝土道路板工厂制作：结合施工场地预制混凝土板的尺寸规格，划分混凝土预制板的类型。综合检验试生产中的混凝土板，全部合格后正式投入生产。预制底层地面的处理：首先系统勘查现场路面土质，通过合适的方法进行压实和平整操作。对基层初期处理以后，利用压实设备反复进行压实操作，采取夯机对局部进行夯实。一般情况下选择无机混合粒料或碎石对路基层铺设，计算路面机载数值从而明确铺设的厚度。综合思考现场的排水情况，根据排水的坡向科学整平地面。预知道路板的拼装：拼装预制道路板时，由内向外设计拼装方向。利用吊机向规定区域吊装预制道路板，直至初步的操作彻底到位。工人利用机械设备保证操作的精确性，在拼装操作中搭配组装凸起和未凸起的凹槽，根据要求设计拼缝。
        结束语：
        建筑业近年来的能耗问题日益严重，污染了自然环境。我国有相当于世界总量一半的建筑工程量，难免发生浪费建筑材料的现象。基于建筑全过程考虑有必要对能源消耗严格控制，以推动建筑的绿色发展，而预制装配式混凝土结构对制作构件和安装工艺实现了优化，不只化解了窗框渗水问题，还提高了现场浇湿作业效率，未来建筑行业将其与绿色节能性作为重要的发展方向。
        参考文献：
        [1]王东锋，尹硕，李浩.预制装配式混凝土结构厂房施工关键技术[J].城市住宅，2019（4）：100-105.
        [2]刘寅.装配式混凝土结构施工技术研究进展[J].建筑工程技术与设计，2018（15）：704.
        [3]王专芳.装配式混凝土结构灌浆材料的性能与施工技术[J].魅力中国，2017（41）：270.