建筑工业化的结构体系和关键技术
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装配式混凝土结构的关键技术摘要:在现代建筑业和科技快速发展的背景下,建筑理念和建筑技术也随之提升发展。
装配式混凝土施工技术凭借节约资源、高效等优势,被广泛应用在现代建筑领域施工中,既可以满足于现代建筑高质量要求,又可以大幅提升建筑建造的综合效益。
本文在分析建筑工业化装配式混凝土结构优势的基础上,就其中使用的各项关键技术进行了简要的介绍与分析。
关键词:装配式混凝土结构;结构优势;关键技术在工业产业化发展背景下,装配式混凝土施工技术为建筑工业产业化提供了实现路径,这种施工技术不仅改变了传统的建筑建造方式,还通过标准化的规模化生产,有效地提高了建筑施工效率。
不仅如此,由于装配式混凝土结构中所用构件,大部分采用标准化的流水线方式进行生产,随后辅以现场安装即可完成,可以大幅度建筑建造的安全性,这意味着在建筑领域中广泛使用建筑工业化装配式混凝土结构,不仅是建筑建造方式的重大变革,还是建筑实现可持续发展的重要保障。
鉴于此,基于建筑建造综合效益提高的角度考虑,本文深入分析“建筑工业化装配式混凝土结构的关键技术”具有显著意义。
一、建筑工业化装配式混凝土结构的优势概述就建筑工业化装配式混凝土结构来说,在建筑建造领域中的有效使用,呈现出有别于一般建筑结构的优势,总结包括施工效率高、施工质量高、节能环保等,具体如下。
(一)功能多样化通过现场大量的装配作业,使得现场现浇作业大大减少,可以显著提高劳动生产率。
从功能上来看,首先,装配式建筑外墙设计有保温的功能,能够让住户在冬天的时候感觉到温暖,在夏天的时候感觉到清凉,节约了空调的使用次数,减少广对空气的污染;其次,装配式建筑的墙体和门窗的密封功能较好,隔声效果好;第三,防火、抗震性能好,装配式建筑的特殊材料可以给人们提供安全舒适的居住环境,不容易在干燥的天气下自燃,长期使用不会出现裂缝、变黄等问题,装配式建筑抗震性能较好。
(二)施工装配化装配式建筑大量的构件都是由工厂生产加工完成,米用建筑、装修一体化设计、施工等程序,装修可随主体施工在工厂完成,既保证了装修质量,又能加快工程整体进度。
预制装配式混凝土结构体系与关键技术的研究摘要:目前,我国建筑业的快速发展,在一定程度上促进了建筑技术的发展,出现了许多新技术,不仅提高了建筑质量,而且缓解了建筑生产与环境的矛盾。
在众多的新技术中,预制混凝土结构技术作为一种绿色技术,具有许多优点,被广泛应用于各种建筑工程中。
但该施工技术应用时间较短,尚处于研究阶段。
在工程建设实践中,要加强其技术研发和结构优化,避免因技术不成熟而造成的损失。
关键词:预制装配式;混凝土结构体系;关键技术;研究导言建筑产业化的实施需要以建筑设计方案标准化和建筑施工作业机械化为支撑。
建筑混凝土施工在整个建筑施工过程中耗费大量的人力和财力,制约着建筑施工的进度。
随着预制混凝土施工技术的成熟和引进,采用预制混凝土结构的建筑数量明显增加。
因此,有必要对预制混凝土结构的关键施工技术进行总结。
1装配式建筑简介预制房屋是指将工厂生产所需的结构维修构件、建筑构件、设备系统等预制,运至施工现场后拼接安装的施工方法。
在质量控制、节能环保、工期和管理等方面具有很大的优势。
这种建筑形式在施工过程中涉及到的关键环节包括设计、构件生产、节点加工、现场施工等,随着建筑产业化技术的发展,装配式建筑越来越标准化、模块化、通用化。
建筑技术正由粗放型向精细型转变,逐步实现建筑产业化的目标。
预制构件按使用的结构材料可分为木结构、钢结构和预制构件混凝土结构体系。
随着社会和建筑科技的发展,在原有结构的基础上不断涌现出新的建筑材料和建筑形式,实现了性能和功能的改进和突破。
预制装配式混凝土结构作为三大典型装配式建筑形式之一,其承载力、使用寿命与传统现浇钢筋混凝土结构相当,且具有施工周期短、节能环保等优点,在中国具有更好的发展潜力。
相较于钢结构,其耐腐蚀、耐火性等更佳。
与另外2种建筑产业化形式相比,预制装配式混凝土结构更加适合于中国国情,更具有普遍推广性。
2房屋建筑装配式混凝土结构施工技术的优势2.1绿色环保装配式建筑施工技术是一项绿色技术,不仅符合国际绿色建筑发展趋势,而且符合公众对绿色环保和优质住宅建设的质量要求,促进了我国绿色建筑的发展。
建筑工业化发展与结构体系设计作者:王相玮来源:《华东科技》2013年第04期【摘要】建筑工业化是建筑发展的大趋势,也是我国建筑行业的发展方向。
本文阐述了建筑工业化在国际国内的发展历史和趋势及其优势,简要分析了其对现有结构体系和结构设计方法的影响,最后总结了国内建筑工业化发展问题的思考。
【关键词】建筑工业化;装配式结构;结构体系;设计方法1 前言我国正处在大规模建设阶段,预计未来30年,我国需要建设的房屋总面积达600-700亿平方米。
因此,通过建筑工业化方式来度过大规模建设阶段,保证建筑质量和耐久性,满足建筑节能环保、绿色多功能和舒适性是我国建筑也发展的必由之路[1]。
建筑工业化就是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式,来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。
建筑工业化的基本内容是采用先进、适用的技术、工艺和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成规模经营,为建筑市场提供各类通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准,合理解决标准化和多样化的关系,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准工法等,不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段,优化资源配置,实行科学的组织和管理,培育和发展技术市场和信息管理系统,适应发展社会主义市场经济的需要[2]。
2 建筑工业化的发展历史建筑工业化在国外的发展历程,主要经历三个阶段。
第一阶段是在20世纪50年代末开始建筑工业化,注重数量和效率。
表现为二战结束以后,在巨大的社会需求下建造了大量的建筑。
进入20世纪80年代以来,人民要求的不再是建筑的面积或规模,而是多样性。
“标准化”开始向“多样化”转变,这就是第二阶段。
现在已经进入了第三阶段,重点转向节能、降低物耗、降低对环境的压力以及资源循环利用的可持续发展阶段。
我国建设部于1979年颁布实施了行业标准JGJ 1-79装配式大板居住建筑结构设计和施工暂行规定,后又于1991年10月1日修订为《装配式大板居住建筑设计和施工规程》。
建筑工业化的结构体系和关键技术建筑工业化不仅是施工问题,而且与建筑、结构设计关系也极大。
设计是龙头,应该为建筑工业化创造条件。
设计成果的内容和深度是构件生产、施工阶段对设计需求的结果。
而在装配式建筑中,设计与生产又存在着不可分割的联系:设计便于生产制造中成本降低;生产工艺改进促使设计灵活性提高,设计与工艺成为了一个互利互进的关键环节。
标签:建筑工业化;设计分析;结构体系;技术研究1 工业化建筑的设计分析1.1从构件生产工艺角度来看深化设计需考虑以下几个环节:1)构件详图:制作适合生产的构件详图,包括模板图、配筋图。
2)模具图纸设计:符合模具设计的初步构件图可以在构件外观尺寸确定后提供,设计师根据需要可审核模具图。
3)模具加工:尽量考虑模具使用的通用性及重复利用率。
4)工厂备料:设计确定构件的所有预埋件型号、外饰面材料、门窗型号等。
5)绑筋、组模、预埋:构件图中需明确表示配筋要求、预埋件的定位、防雷设置要求,注意位置避免互相干涉打架。
6)混凝土浇筑:构件图需表达不同构件所用混凝土的标号。
7)脱模、养护:构件图需表达脱模的吊点、吊具型号及位置。
1.2 从构件物流运输角度来看深化设计需考虑以下几个环节:1)构件养护:是否达到脱模、起吊强度要求,要求达到设计强度75%以上。
2)成品堆放:构件详图明确构件编号、楼栋号、层号、轴线及构件顺序,构件表面喷涂相应信息。
3)成品质检:对应构件详图检验钢筋外露尺寸、构件尺寸等,发放合格证或准用证。
4)构件装车:构件拆分尺寸考虑车辆宽度及载重要求,配备专用构件运输架。
5)构件质量检查:深化设计图纸明确构件验收标准。
2 工业化建筑的结构体系分析工业化建筑是指采用构配件定型生产的装配施工方式,按照统一标准定型设计,在工厂内成批生产各种构件,然后运到工地,在现场以机械化的方法装配而成的建筑。
2.1 外墙挂板体系:外墙挂预制混凝土复合墙板,配以构造柱和圈梁。
内墙用大模板以混凝土浇筑,墙体内配钢筋网架;便于施工,加快进度,提高建筑的工厂化加工,确保工程质量和不降低抗震能力的前提下节省建设投资。
建筑工业化发展概况及我国建筑工业化现阶段存在的问题摘要:介绍了建筑工业化基本概念及目前国外建筑工业化发展方向和趋势,针对我国目前建筑工业化现状,归纳总结了三种主要体系特点及需要重点解决的问题。
关键词:建筑工业化,装配式混凝土结构,现浇结构,钢结构1 建筑工业化发展概况建筑工业化是指采用现代化的制造和生产方式,代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式,其主要标志是:建筑设计标准化、构配件生产工厂化,施工机械化和组织管理科学化。
与“建筑工业化”相近的概念有:装配式建筑、PC建筑、住宅产业化等。
需要说明的是,这几个概念并不等价。
工业化是一种技术手段,是一种生产方式。
国外建筑工业化是二战后期发展起来的。
战后欧洲法、德、苏等国家房屋损毁严重,重建工作量大,人工匮乏,先后掀起了建筑工业化高潮。
到60年代,建筑工业化已经扩及到其他工业发达国家,如美国、加拿大、日本等。
我国的建筑工业化始于上世纪50年代。
总体来说,上世纪我国建筑工业化发展并不理想。
90年代后提出了新型建筑工业化,并逐步推进发展。
2 国外建筑工业化的发展方向和趋势2.1标准化、模数化、通用化与新体系目前西方发达国家建筑工业化已向标准化、模数化、通用化方向发展,并研发出多种新型建筑体系,如新型钢结构、钢混结构、木结构等。
目前瑞典和日本建筑部品通用化程度较高,可以根据建筑需要直接进行组合。
2.2定制化、集成化西方国家将制造业中定制化概念引入住宅工业化生产中,形成模块化设计和生产定制建筑,提升客户体验,满足个性化需要。
运用建筑技术集成化,提升科技含量,提高建筑设施精细化程度,降低功能造价,节省建筑空间,在提升建筑使用舒适性、便利性的同时,实现了经济性优势。
2.3专业化服务体系发达国家建筑工业化发展形成了新型工程技术服务体系,形成了专业的施工队伍。
如,模板工程由现场作业进化为从设计到制作的独立商品运营模式,订购、选购、租赁、维修、拆除等等实现了一体化运营,提高了生产效率,缩短了工期,降低了造价,改善了施工场地环境。
土木工程中的建筑工业化与装配式建筑技术研究土木工程中的建筑工业化和装配式建筑技术是近年来研究的热点。
建筑工业化是一种通过工厂化生产方式,将建筑构件在现场进行组装的方法。
相比于传统的施工方式,装配式建筑技术具有许多优势,例如速度快、质量可控、环保节能等。
在建筑工业化方面,研究主要集中在以下几个方面:1. 构件预制技术:通过工厂化生产方式,将建筑构件进行预制,然后运输到现场进行组装。
这种技术可以大大提高施工效率,减少现场施工的人工成本和时间成本。
2. 构件连接技术:在现场组装过程中,需要保证构件之间的连接牢固、稳定。
因此,研究新型的连接技术和方法,提高构件连接的可靠性和耐久性是建筑工业化领域的重要研究方向。
3. 标准化设计:为了实现建筑工业化的规模化生产,需要制定统一的构件尺寸和规格,实现标准化设计。
这样可以提高构件的互换性和通用性,降低生产成本。
4. 信息化管理:通过引入信息化技术,对构件的生产、运输、组装等全过程进行实时监控和管理。
这样可以提高施工效率和质量,减少人为失误和浪费。
在装配式建筑技术方面,研究主要集中在以下几个方面:1. 结构体系优化:通过对装配式建筑的结构体系进行优化设计,提高其抗震性能、承载能力和耐久性。
2. 构件连接节点设计:在装配式建筑中,构件之间的连接节点是关键。
研究新型的连接节点设计方法,提高其承载能力和抗震性能是装配式建筑技术的重要研究方向。
3. 施工工艺改进:通过改进施工工艺,提高装配式建筑的施工效率和质量。
例如,采用机械自动化设备进行构件的预制和安装,可以大大提高施工效率和质量。
4. 环保节能技术应用:装配式建筑技术具有环保节能的优势。
研究如何进一步降低能耗、减少环境污染的技术和方法是装配式建筑技术的重要研究方向。
总的来说,土木工程中的建筑工业化和装配式建筑技术是未来发展的重要方向。
通过不断的研究和实践,可以进一步提高施工效率和质量,降低能耗和环境污染,为土木工程的发展做出更大的贡献。
工业化建筑标准化、数字化、一体化建造关键技术摘要:近年来工业化建筑进入高速发展期,尤其以装配式钢筋混凝土建筑为主要结构选型的工业化建筑得到了长足的发展,已发展形成多种结构体系共存、全产业链协同发展的趋势,全国已建立了多个试点、示范项目,在完善工业化建筑技术体系、整合产业链、提高工程质量、性能和品质等方面发挥了重要作用。
虽然我国工业化建筑研究及应用已有一定基础,但是仍存在一系列问题,例如“产业化、一体化程度低”、“构件生产自动化水平低”、“建造过程数字化基础薄弱”等,使得工业化建筑的效率和效益优势未能充分发挥,推广应用也遇到了瓶颈。
关键词:标准化设计;自动化生产;数字化建造;一体化建造引言装配式混凝土结构是一种快速高效、低耗环保、可工业化的建筑形式,在国内外得到快速发展和应用。
装配式建筑把整体建筑拆分成部件,进行模块化设计,工厂完成叠合板、叠合梁、柱、剪力墙等构件的制作,再运输至施工现场进行拼接和组装。
整体的建造主要包括设计、生产、运输、安装和装饰。
但在实践应用过程中,建造的各个过程都存在一些问题,阻碍了装配式建筑的发展。
如在设计阶段针对不同的项目很难做到标准化、模数化设计,在构件生产阶段台模的使用效率不高,在输运阶段预制构件伸出的钢筋容易弯折、变形,甚至导致混凝土破损、缺角,影响外观和质量在安装和装饰阶段问题更加严重,为达到“等同现浇”的设计理念,通过预留钢筋后浇带现浇混凝土,但不同的预制构件钢筋的预留很容易导致钢筋碰撞问题,特别是节点区域。
总的说来最主要的原因就是装配式建筑标准化程度不高,导致装配式建筑在实践的过程中受到阻碍出现种种问题。
1.工业化生产项目应用的各种预制构件通过该生产基地,实现了预制构件在工厂批量生产,且成型模具和生产设备一次性投入后可重复使用,耗材少,现场装配和连接使得劳动力资源投入相对减少,从而提高了预制构件的工业化程度,实现建筑工业化发展。
PC预制构件在工厂严格经过9道工序制造而成,从清模、(钢筋加工)、装模置筋、预埋、布料振捣、后处理、养护、脱模吊装、检验、成品堆放,每一道工序都严格标准化执行,从而制造出高质量构件。
前言建筑工业化指用大工业的生产方式来建造房屋建筑,采用成套的标准构配件,集中在工厂进行大批量生产,在现场进行施工安装[1]。
目前,钢筋混凝土结构工业化的主要形式是预制构件装配式结构[2](简称PC结构),且在国内外有大量的工程实践经验[3]。
但随着应用的展开,PC结构的不足之处如节点连接、自重大导致运输及吊装困难、造价偏高等亦逐渐显露,已成为钢筋混凝土装配式结构发展的瓶颈。
为解决上述问题,本文提出了一种新型建筑工业化体系即免模装配一体化钢筋混凝土结构体系,简称PI结构体系。
PI结构体系1 笼模构件钢筋混凝土构件主要由钢筋笼和混凝土构成,而根据《混凝土结构设计规范》[4],钢筋笼外部应留有一定厚度的混凝土保护层以满足耐久性要求。
PI体系的工厂预制件即是将混凝土构件中的钢筋笼与保护层结合,形成中空、自平衡的预制构件,称为笼模构件,可应用于柱、梁、剪力墙等结构构件,如图1、2所示。
结构构件的核心混凝土待笼模构件运输至施工现场安装完成后一次性浇筑形成整体,施工方式类似钢管混凝土构件。
PI结构体系中混凝土构件箍筋采用焊接成型格网箍筋网片,即两向钢筋条分别以一定间距排列交接形成格网,全部交接点均通过符合特定要求的电阻压接焊形成焊接钢筋网片,如图3所示。
成型格网箍筋是工业产品,可提高钢筋笼制作精度和刚度。
如图1所示,形成笼模构件时最外侧箍筋嵌入外壳保护层,保证了钢筋笼与外壳的紧密连接,并在外壳与核心混凝土的界面形成了抗剪键,确保新旧混凝土的共同工作。
混凝土浇筑时笼模构件外壳充当模板,成型格网箍筋形成了对拉螺栓,对外壳起到拉结支承作用,形成自平衡受力体系,满足施工阶段的受力要求。
图1 笼模构件剖面图图2 笼模构件实物图图3 成型格网箍筋网片2 构件拆分及组装将钢筋混凝土结构按图4拆分为剪力墙笼模、柱笼模及梁笼模,在工厂生产形成预制的笼模构件。
剪力墙、柱笼模以层划分,一般每层一段(包括节点区)。
图4 钢筋混凝土构件拆分将成型的剪力墙、柱、梁笼模构件运输至工地现场,进行吊装,并安装叠合楼板后,一次性浇筑笼模核心及叠合板后浇混凝土(图5)。
建筑工业化的结构体系和关键技术打印来源:碧野牛得草的博客建筑工业化不仅是施工问题,而且与建筑、结构设计关系也极大。
设计是龙头,应该为建筑工业化创造条件,建筑的结构体系施工,施工单位不能也无权决定或修改结构设计,就是一些建筑构件做法也都要经过设计认可,因此要求设计单位应该把建筑工业化揉在建筑结构设计的全过程中,为建筑工业化创造条件。
设计成果的内容和深度是构件生产、施工阶段对设计需求的结果。
而在装配式建筑中,设计与生产又存在着不可分割的联系:设计便于生产制造中成本降低;生产工艺改进促使设计灵活性提高,设计与工艺成为了一个互利互进的关键环节。
(一)工业化建筑的设计分析1、从构件生产工艺角度来看深化设计需考虑以下几个环节:1)构件详图:制作适合生产的构件详图,包括模板图、配筋图。
2)模具图纸设计:符合模具设计的初步构件图可以在构件外观尺寸确定后提供,设计师根据需要可审核模具图。
3)模具加工:尽量考虑模具使用的通用性及重复利用率。
4)工厂备料:设计确定构件的所有预埋件型号、外饰面材料、门窗型号等。
5)绑筋、组模、预埋:构件图中需明确表示配筋要求、预埋件的定位、防雷设置要求,注意位置避免互相干涉打架。
6)混凝土浇筑:构件图需表达不同构件所用混凝土的标号。
7)脱模、养护:构件图需表达脱模的吊点、吊具型号及位置。
2、从构件物流运输角度来看深化设计需考虑以下几个环节:1)构件养护:是否达到脱模、起吊强度要求,要求达到设计强度75%以上。
2)成品堆放:构件详图明确构件编号、楼栋号、层号、轴线及构件顺序,构件表面喷涂相应信息。
3)成品质检:对应构件详图检验钢筋外露尺寸、构件尺寸等,发放合格证或准用证。
4)构件装车:构件拆分尺寸考虑车辆宽度及载重要求,配备专用构件运输架。
5)构件质量检查:深化设计图纸明确构件验收标准。
(二)工业化建筑的结构体系分析工业化建筑是指采用构配件定型生产的装配施工方式,按照统一标准定型设计,在工厂内成批生产各种构件,然后运到工地,在现场以机械化的方法装配而成的建筑。
1)外墙挂板体系:内墙用大模板以混凝土浇筑,墙体内配钢筋网架;外墙挂预制混凝土复合墙板,配以构造柱和圈梁。
便于施工,加快进度,提高建筑的工厂化加工,确保工程质量和不降低抗震能力的前提下节省建设投资。
预制部件:外墙、叠合楼板、阳台、楼梯、叠合梁体系特点:竖向受力结构采用现浇,外墙挂板不参与受力,预制比例一般10%-50%,施工难度较低,成本较低。
适用高度:高层、超高层适用建筑:保障房、商品房、办公建筑2)装配式框架体系预制装配式框架结构体系是按标准化设计,根据结构、建筑特点将柱、梁、板、楼梯、阳台、外墙等构件拆分,在工厂进行标准化预制生产,现场采用塔吊等大型设备安装,形成房屋建筑。
预制部件:柱、叠合梁、叠合楼板、阳台、楼梯等体系特点:工业化程度高,内部空间自由度好,室内梁柱外露,施工难度较高,成本较高。
适用高度:60米以下适用建筑:公寓、办公、酒店、学校等建筑3)装配式剪力墙体系“装配剪力墙结构”是“装配式混凝土结构”的一种类型,其定义是主要受力构件剪力墙、梁、板部分或全部由预制混凝土构件(预制墙板、叠合梁、叠合板)组成的装配式混凝土结构。
在施工现场拼装后,采用墙板间竖向连接缝现浇、上下墙板间主要竖向受力钢筋浆锚连接以及楼面梁板叠合现浇形成整体的一种结构形式。
预制部件:剪力墙、叠合楼板,叠合梁、楼梯、阳台、空调板、飘窗、户隔墙等体系特点:工业化程度高,预制比例可达70%,房间空间完整,几乎无梁柱外露,施工简易,成本最低可与现浇持平、可选择局部或全部预制,空间灵活度一般。
适用高度:高层、超高层适用建筑:保障房、商品房等沈阳万科和沈阳市政府合作建设万科春河里项目位于沈阳市青年公园附近,总建筑面积45万平方米。
按照土地招拍挂要求须采用装配式施工方案,目前装配式建筑最高达为31层(96米),使用产品包括外墙板、内墙板、叠合楼板、楼梯、空调板、PCF等,项目于2011年7月开工。
4)装配式框架-剪力墙体系:预制部件:柱、剪力墙、叠合楼板,阳台,楼梯、户隔墙等;体系特点:工业化程度高,施工难度高,成本较高,室内柱外露,内部空间自由度较好。
适用高度:高层、超高层;适用建筑:商品房、保障房等。
(三)推进我国工业化的技术步骤首先要发展工厂化和装配化,因为在工厂制作可以改变生产条件,大大提高机械化和自动化水平,尤其是建筑物量大面广的结构构件,宜尽量在工厂内生产(包括RC及钢结构构件),但也必须从实际出发具体分析。
如建筑外墙板(包括承重和围护外墙板)在工厂内预制运至现场安装,具有巨大优势,可在工厂内一次制成装饰结构和保温三合一的外墙板运到现场安装,外立面即可完工亮相,大大减少了施工工序、劳动力、多次外脚手架的搭拆和长时期的高空危险作业,减少现场作业,消灭了砌筑、抹灰等笨重体力劳动,加快工程进度,做到现场文明绿色施工。
内承重墙(剪力墙)则完全不同,近年来普遍采用的大模板、钢筋点焊网片、商品混凝土和混凝土泵及布料杆等,除振捣外几乎全部都是机械作业,机械化水平已经很高了,这套工艺已经达到了工业化施工水平,还有利于抗震,减少由于墙体装配连接带来的一系列复杂工艺,所以现浇混凝土工艺不一定不是建筑工业化。
至于非承重内隔墙还是采用预制轻质混凝土圆孔条板,也不排除整块预制墙板在结构施工时插入。
关于RC楼板的工艺在地震区还是采用叠合楼板,以解决墙板节点整体性问题,在非地震区仍可采用预制楼板,但需改进墙体与楼板的节点现浇。
楼板施工重点要解决模板工艺,因模板大量消耗木材等物资资源,又费工、费时,改革模板工艺就可以在RC楼板施工的工业化方面迈进一步,至于现浇楼板、剪力墙等钢筋施工,应采取工厂预制的点焊钢筋网片,钢筋成型加工一律由工厂生产。
近几年我国已大规模在众多高层或超高层工程的核心筒部位推广了液压爬模,这也是一种模板工业化施工很好的体系,建议以后还应该在RC剪力墙结构的高层住宅建筑中推广应用。
对于一些小型构件如楼梯、阳台等更应该全面采用预制装配工艺,减少现场作业。
RC无梁楼盖也是“建筑工业化”的重要体系之一。
新规范对这种体系在地震区进行了限制(高度不超过30m),这种体系30年前就在美国大量推广,可见其优势,其施工特点是楼板可采用工具式大型飞模,楼板钢筋采用点焊网片,外墙为轻质挂板,内隔断为轻钢龙骨石膏板,RC柱子采用快速整体支、脱模。
这种体系除外墙板是预制装配、内隔墙是干作业外几乎全是现浇RC构件,但其工业化施工水平却是非常高的。
RC框架结构实现工业化施工,宜先从三合一预制装配外墙板,剪力墙采用大模板快速整体支、拆柱模,RC叠合楼板和预制装配内隔墙(或干作业)等方面抓起。
总之,RC结构施工要实行工业化还是采用预制装配与现场现浇相结合的施工工艺,尤其是地震区和高层建筑,这要从我国实际出发,建筑工业化不在于预制装配或现场现浇,关键是要提高劳动效率和机械化水平。
在装饰、机电施工工业化方面,总的精神是取消或大大减少现场湿作业、消除砌筑抹灰等强体力劳动,减少手工作业,最大程度地实行工厂预制、现场组装的工艺。
门窗全部在工厂制作并组装成整体运至现场整体安装,外门窗也要在预制外墙板的生产厂内安装完成后再出厂。
卫浴、厨房宜采取标准模数式设计,采用标准部配件和定型设备,有条件最好采用厕、厨匣子结构,在厂内整套组装好后运至现场整体安装。
装饰和机电虽然工作量不如结构大,但品种复杂,工序频繁,相互交错,并且不少项目在工厂内预制有诸多不便,需进一步探索。
(四)工业化关键技术研究1.PC墙体在许多发达国家由于人工成本很高,工业化生产的住宅不但品质好、施工速度快,甚至比传统的现场施工造价更低,其成熟的技术已经得到广泛的认可,并逐渐成为住宅生产的主流方式,其中用预制混凝土构件(Precastcomponents,简称PC)建设的PC住宅以优良的性能在不同国家受到普遍欢迎。
建筑的预制构件是实现建筑工业化生产的基础构件,是半成品,如板、梁、板墙、楼梯、住宅单元等。
预制混凝土外墙(PC外墙)板模板主要采用钢模,钢筋加工后整体绑扎,然后调到模板内安装,混凝土浇筑后进行整体养护。
生产过程中的模具清洁、钢筋加工成新、面砖粘贴、窗框安装、预埋件固定、混凝土施工即蒸汽养护、拆模搬运等工序均采用工厂式流水施工,每个工种都由相对少数固定的娴熟工人实施操作。
与传统的现浇结构相比,预制混凝土结构整体现浇的外板,保证了结构构件连接的整体性、连续性,不会因不同材料热膨胀系数之间的差异而引起的砖墙与混凝土接缝处开裂,导致渗水的现象。
但是另一方面,由于众多板块拼接,势必会产生预制板墙之间的水平缝和竖向缝等纵横交错的板块拼缝,从而有可能产生渗漏现象。
2.PC外墙防水技术常见的外墙拼接防水技术有三种,一般采用构造与材料防水相结合的方式:(1)水平拼缝排水;(2)垂直拼缝排水;(3)预制窗板窗框防水。
水平拼缝防水:在水平拼缝防水技术中常见的防水措施有三种:(1)材料密封防水做法;(2)采用物理防水的方式――空腔构造防水排水;(3)为空心密封条防水。
1.)水平拼缝:最外侧可采用材料密封防水的做法,将最外层作为材料密封防水层,可选用耐候硅胶等高分子密封胶将拼缝最外侧密封,直接阻止水气进入接缝。
拼缝中部是构造形成的空腔,采用的防水方式是分别在上下两块预制混凝土墙板相应的部位设置凹槽,这样在两块板墙拼接时就会形成一个内高外低的空腔。
同时可以在空腔的下部也就是在下块板的顶部设置一个排水槽,并将排水管设置在排水槽的近端垂直拼缝底部。
在预制墙板的拼接内侧采用的防水措施是在内侧设置空心橡胶止水条。
2.)垂直拼缝防水:垂直拼缝防水措施就是设置竖向空腔。
节点竖向空腔可以有效的防止水流向内侧,同时也可以通过下部设置的排水管排出流入水平空腔的水。
为了使防水更加的安全有效、阻挡渗入的水汽,可以在空心橡胶止水条后部设置现浇混凝土结构。
3.)预制窗板窗框防水:采用铝合金窗框与预制混凝土板浇灌的方法,将PC外墙的外门窗框直接预埋于预制混凝土板中,铝合金窗框与混凝土墙体被一次性制作成一个整体,从工艺上解决了外门窗的渗透问题,大大提高防水性能并可以有效的减少施工现场工程量,同时也提升了房屋的性能,改善了客户的居住质量。
3.PC外墙尚未解决的难点问题虽然目前PC墙体得到广泛的认可,应用范围也在逐渐的扩大,但仍然存在许多问题尚未解决:(1)就PC墙而言国内技术的整个系统并未能达到工业化的标准。
建筑工业化需要一个完整的设计、生产、运输、施工安装、后期维护的产业系统。
每个环节,环环相扣并需要相应的技术、人才及法律法规的相互配合。
但国内在这些方面还只是初期阶段。
就开发研究需要强大的技术和资金支持就这一项目而言,国内现在不管从政府还是企业都还在探讨和博弈中。