赵亚
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摘要:国家经济不断进步,促进国家的城市化建设水平,同时也促进了国家建筑领域的发展。在建筑施工中,装配式混凝土结构是一种全新的施工技术,能够在一定程度是能够缩短工期、提升工程质量。降低成本,还能减少工作人员的工作量,是一项高效的建筑技术。为此本文提出装配式混凝土结构设计方法研究,对施工环节和技术进行分析,对存在的问题提出相应的建议,以期装配式建筑技术在我国能够得到更好的发展。
关键词:装配式建筑;建筑结构;混凝土结构;施工设计
1.前言
我国城市化水平不断提升,对于建筑设计的需求量不断加大,我国建筑行业逐渐走向新“工业化革命”时期。装配式设计是建筑技术改革的代表,对于建筑行业的发展有促进作用,同时也能大幅度降低投资力度,解决成本。但是装配式建筑在我国起步较晚,我国技术人员对于装配式建筑设计的认知还存在一定的误区,导致装配式建筑设计在我国发展缓慢。装配式建筑设计指的是预制构件在施工场地中通过特定的连接方式进行装配形成的结构。装配式建筑设计方式是建筑、结构、设备共同参与设计和装配过程,最后由设计人员对装配结果进行深化设计和优化改革。这种设计方式不仅要遵循装配式建筑结构的使用要求,还要遵循标准化等设计原则,降低规格,采用多组合的方式提升建设效率,节约成本。
2.装配式建筑结构设计概述及类型
2.1概述
装配式混凝土结构就是PC结构,理论上可以将其理解为:通过特定的连接方式将混凝土构件进行组装,形成混凝土结构,这种混凝土结构与之前的相比更具工业化和标准化,能够符合现代社会建筑建设的发展需求,进而在很多建筑工程中广泛应用。装配式混凝土结构在设计和生产的过程中,整体形成一代产业链,是混凝土建筑结构的发展基石,也能在一定程度上节约建筑成本,延长建筑的使用寿命。PC结构是将所有的材料都运输到施工场地,在现场对其进行组装,这样能够降低运输难度,提升工期和施工效率。
2.2类型
(1)结构类型
我国的传统施工方法,采用预制构件时,预制构件的圆孔板和大型屋面板都属于装配式混凝土结构,但是从总体角度出发,这种结构在工业上应用的比较多。在实际的施工过程中,预制构件的材料和施工工艺存在一系列问题,导致构件的抗震、保温隔热性能较差。现阶段我国的房屋设计中,装配式建筑结构包括剪力墙结构和框架结构等,这些都是具有较高的实用性、安全性及强度的结构。
(2)框架结构
框架结构包括预制柱、预制板、墙板等。框架结构存在很多优势,这些优势与装配式混凝土结构有一定的共同点,如力的传播路径明确、装配效率较高等。梁柱节点之间的连接可以通过柔性连接和刚性连接,在设计方式和结构性能方面,两种连接方式与现浇结构大致一样。根据预制构件的拼装和拆分方式,可以将梁柱分成不同类型,如形构件、二维预制构件和三维构件等。
(3)剪力墙结构
剪力墙结构一般通过预制件和现浇剪力墙形成,这种方式在国内比较流行,但是在实际操作中存在一些不足的问题。在建筑施工中,为了保证高稳定性的剪力墙结构,在结构的两端采用现浇技术,这种浇筑方式能够将竖向构件连接在一起,有效避免竖向构件不连续的问题。
3.装配式混凝土结构设计方式
3.1预制墙板和节点连接施工要点分析
在装配式混凝土施工技术中,预制墙板和节点连接工作是施工重点,能够决定整个施工质量。故负责施工的企业要做好该环节的监管工作,对施工过程进行严格控制。首先需要对灌浆环节进行施工处理,工作人员需要在具体的施工过程中,根据工程的设计要求和具体标准,对入场的材料进行明确,确保灌浆工作操作合理性。其次对各项材料进行固定比例配比,并对灌浆液充分搅拌。在搅拌时施工人员以先进的机械设备作为载体,进行施工作业,这样能够确保混凝土搅拌均匀。此外在这样的情况下,还需要对搅拌好的灌浆液进行第二次搅拌,在这个过程中还需要不断搅拌,不断增加水分,添加的水分大约为整体质量的80%,然后将其静置,控制温度,选择合适的灌浆方式,确保预制墙板的质量。
此外施工人员还需要严格按照要求安装PC板,对PC板的安装技术是装配式混凝土结构建筑技术中的重要组成,在该项技术施工过程中,需要以空调板、填充墙作为施工基础条件,在这个施工工艺中,各个构件之间的连接密切度可以得到有效的保证,尽量缩小施工过程中存在的缝隙,进而使得各构件之间连接紧密,这在一定程度上提升了建筑的保温功效。在施工过程中,所需要的构件都是提前在工厂严格按照要求制作的,有效降低了施工量,简化施工流程,使得现场施工效率更加高效,材料使用更加充分。PC技术还能极大程度上减少工作的施工工作任务量,减少材料对环境的污染,有效缩短工期。
3.2构件设计
预制构件的设计过程要比现浇混凝土结构构件设计考虑的因素更多,如:需要严格按照标准化设计、连接界面设计和连接配筋构造设计等,此外还包括生产、施工、使用等过程中可能存在的问题进行预测。主要的受力预制构件结构设计时需要充分考虑以下几个方面:
(1)预制柱、预制(叠合)梁外伸钢筋的配筋过程中,需要考虑相邻构件安装施工过程中的钢筋连接,以及避让钢筋放置等要求。
(2)预制柱、预制(叠合)梁的钢筋构造应采用钢筋骨架机械加工的方式,如在框架柱中,通过螺旋箍筋、焊接封闭箍筋等方式达到目的。
(3)在预制柱的两端、预制(叠合)梁柱边侧塑性铰区域、主次梁交叉处和主梁两侧等区域,应做好箍筋加密的工作。
3.3节点注浆施工技术
为了使装配式混凝土结构的作用等同于现浇混凝土结构,在施工中钢筋连接的紧密性就是关键技术。在现阶段装配式混凝土预制件的制作过程中,对于钢筋的连接方式多数通过浆锚连接和套筒灌浆连接等。注浆施工技术是装配式结构中单体构件的连接方式,施工质量将影响项目工程的整体质量。对于预制构件表面、后浇混凝土、灌浆料、坐浆材料等表面要形成粗糙效果。注浆施工之前,需要对相应材料进行试验,得出的试验数据和注浆参数进行比较,确保符合要求后才可以进行注浆施工。墙柱竖向的连接、插筋孔、水平方面的预制叠合楼板与支撑点之间所需的注浆材料应是不同的,严禁使用同一种注浆材料。灌浆之后应及时对灌浆口处进行清理,将其抹压平整。在注浆施工过程中,需要严格按照施工标准及要求进行施工,并指派专门的监管人员对施工环节进行管控,确保各项环节都能保质标量完成,避免出现质量问题,延误工期和使用安全性。
4.结语
装配式混凝土建筑技术与传统的房屋建筑技术相比,在施工质量控制、施工成本控制,施工进度更具有优势,作为新兴的建筑施工技术,在我国广泛流行并使用。但是在实际的施工过程中,由于认知不足,还存在一些问题。这就需要施工人员就存在的问题进行分析,并改进和优化施工流程,提升工程质量,促进装配式建筑在我国的发展。
参考文献
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