房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术分析

2022-11-24 03:32戴静徐祥胡健
科技资讯 2022年20期
关键词:预制构件吊装装配式

戴静 徐祥 胡健

(浙江浙坤工程管理有限公司 浙江杭州 310004)

近年来,随着科学技术发展,房屋建筑工程建设迎来了新的变化,很多建筑结构体系都进行了升级与转变,比如房屋建筑装配式混凝土结构。这种结构无论是在施工效率还是施工成本方面都有着其他结构体系无法比拟的优势,而且也符合我国现在提倡的可持续发展理念。现在很多建设单位已经加强这种结构建设,但在实际中,很多建设单位其中生产要点和涉及的关键技术并不是了解得非常到位,给实际房屋建筑工程建设带来了不良的影响。基于此,对这方面做进一步研究是非常有必要的。

1 房屋建筑装配式混凝土结构施工优势

相较于传统钢筋混凝土结构,装配式混凝土结构在实际应用中具有明显的优势,其中具体表现有以下两个方面。

1.1 在低碳环保方面

在低碳环保方面,装配式混凝土符合我国所提倡的低碳环保生产理念。因为装配式混凝土结构跟传统结构不同,其各项构件可以通过工厂进行预制,即在房屋工程建设未开展之前,先根据具体施工图纸设计参数进行构件预制。这种方式可以充分保证构件的进度与质量,也能有效减少现场施工过程中出现的材料浪费的情况,因此实现了房屋建筑与环境和谐发展。

1.2 在施工效率方面

装配式混凝土结构可以在工程开展之前,根据施工图纸提前进行预制。在实际工程正式开展之前只要进行简单的安装作业就能够完成建设。因此,在施工效率上相较于传统工程建设有了很大的提升,可以有效提升房屋建筑整体经济效益[1]。

2 房屋建筑装配式混凝土结构施工难点

(1)房屋装配式混凝土结构施工的过程中涉及多个施工工序,并且存在交叉作业的问题,因此,有必要对施工时间进行有效安排和协调,以此来保障各个工序之间能够相互配合,进而能够在合约工期内顺利完成施工任务。但是结合笔者实践调研了解到,很多施工管理人员并未针对不同的工序来安排合适的时间,从而导致各个工序之间存在交叉、重组的问题,无形中延迟了施工工作进度,并影响了施工质量。

(2)应充分意识到预制叠合板支撑体系构建是整个房屋装配式混凝土结构施工中的重要工序之一,支撑杆搭设布置数量过多会使得施工场地较为拥挤和狭窄,无形中增加了施工危险系数,影响了施工速度,甚至还增加了经济成本。在此过程中,若是支撑杆搭建数量过少,则又无法保障施工人员人的施工安全,为此,在进行支撑杆搭建的工作过程中,应设计合理的支撑杆间距和数量,从而能够在既要保障施工速度的同时,还能够保障施工安全,最终能提升整个施工过程的安全性、经济学,过程支撑杆搭设布置过少又无法保证施工安全性。

(3)与传统的现浇建筑脚手架有所不同,房屋装配式混凝土结构施工过程中进行的外挂脚手架构造和安装形式存在搞生产、低消耗以及短周期的优点。但是结合现阶段装配式混凝土结构施发展成效可知,国内关于外挂脚手架的研究范围较窄、研究深度不足,并未形成统一且规范的标准体系,并且也并未探知到装配式外挂脚手架的稳定规律。鉴于此,在正式开展房屋装配式混凝土结构施工之前应依据实际情况制定安全且稳定的外挂脚手架。

3 装配式混凝土结构预制生产施工要点

3.1 模具方案制订

在制订模具方案时,需要对模具工艺进行充分地考虑,确保其合理性。当下在房屋建筑中,按照模具使用情况可以将其分为两种:一种是通用模具,另一种是专用模具。通用模具指的是一般应用于一些普通类型的构件预制生产中,而专用模具则是通过专门预制,主要用于那些特殊构件预制生产中。在预制过程中,不能出现模具混用的情况,技术人员要认识到每种构件都有自己专用的模具。在具体构件预制中,施工人员需要根据混凝土结构具体形式来确定模具方案。比如:针对平板类构件,因为其在尺寸、结构和形式等方面都有着很大的相似性,在实际工程建设中能够较好地实现通用,因此在模具方案制订上可以使用通用模具。而对于一些结构比较奇怪、复杂的构件,应使用专用模具[2]。

3.2 构件预埋和预留

构件预埋和预留在房屋建筑工程建设中也是非常常见的,很多时候都需要进行构件预埋,比如吊件、管线等。为了保证后期工程良好建设,需要预留相应的安装孔洞或者沟槽。比如:在进行吊件安装时,需要进行需要在预制构件的收光面上预留相应的位置,以此来保证吊件良好安装。对门窗框位置的预留,需要在底模上方面进行预留,这样不仅能够起到一定的保护作用,同时也能避免污染的情况存在。当混凝土凝固时,会给管线和接线盒带来相应的作用力,因此需要保证管线、接线盒牢固可靠。另外,对孔洞、沟槽的预留,需要借助模具来进行相应的预留。

3.3 夹心保温板预制

夹心保温板构成主要是由钢筋混凝土和保温材料组成的,其中钢筋混凝土将保温材料夹在中心形成的一种墙板。根据所承受的荷载可以将夹心保温板分为两种:一种是组合型墙板,另一种是非组合型墙板。组合板具有较大的刚度,能够承受较大的荷载,但在预制要求上会比较高。非组合板相较于组合板刚度要小很多,但因为两层混凝土是呈现一种独立承受载荷的情况,因此一般情况下不会产生温度裂缝。

3.4 带饰面构件预制

由于现代房屋建筑要求比较高,在进行饰面构件预制时,需要进行严格的预制。在具体预制时,施工人员应将外装饰材料反方向的铺设在模板之上,然后再安装上钢筋笼,最后进行混凝土浇筑处理。饰面层可选的材料是比较多的,比如面砖、石材等。对于这些材料需要根据工程实际情况进行选择。但如果选择面砖,要尽量选择背带燕尾槽的面砖,这样才能够提高面砖与混凝土的粘结性。在进行面砖铺设时,需要先对面砖进行处理,将其连接成大小一样的砖片,然后按照预先绘制好的基准线进行铺设[3]。

4 装配式混凝土结构施工关键技术分析

4.1 装配式混凝土结构连接要求

在开展装配式混凝土结构施工的过程中,在进行构建安装与连接时有着较高的技术要求,因此,近些年,多是围绕构建安装和连接中涉及的关键技术开展的装配式建筑研究与讨论。在进行构建吊装、安装、连接以及校正的过程中,吊装环节起着至关重要的作用,换言之,吊装位置的准确性和安全性对整个施工质量和品质有着直接的影响,因此,在进行吊车放钩之前,有必要借助先进的辅助技术和设备来保障构建的摆放位置是否与预期位置相契合,与此同时,还应保障整个吊落过程的工作安全。在进混凝土结构安装的过程中,需要完成极为细碎的校正工作,进而能够提高安装位置和尺寸的精准性。

4.2 装配式混凝土结构施工关键技术

4.2.1 钢筋套筒灌浆连接技术

在使用钢筋套筒灌浆连接技术时,主要所使用的材料是那种强度高、硬化速度快并且不会产生收缩的水泥浆液,借助这种材料来填充钢筋与套管之间的缝隙,待水泥浆液彻底凝固后会形成连接头。连接头两端分别与剥肋滚轧直螺纹和高强度灌浆连接。在实际施工作业中,待套筒与钢筋直螺纹完成连接后,需要对连接效果进行质量检查,确定其满足工程建设要求后,需要在预制墙底板提前预留相应的位置。在高强度灌浆连接完成后,需要进行预埋处理。在安装挡墙时,施工人员需要先对墙体顶部的钢筋进行处理,将其与上层墙底的套筒连接起来,为了保证连接稳固性,需要将在连接处贯入混凝土,以此来进行稳固连接形成一个整体。

4.2.2 水平预制构件安装技术

在实际中,水平预制构件安装作业所涉及工作内容是比较庞杂的。为了保证工程良好建设,需要结合房屋建筑工程实际情况,做好施工前的准备工作,比如准备装配式叠合楼板材,以及各项支撑构建等,详细检查这些材料的质量。确定材料质量符合施工建设要求后,再开展支撑立钢作业,为了提高稳固性,需要安装稳定架和卡座架。最后对各个结构连接质量进行详细检测,要保证连接质量符合工程建设的要求,在此基础上开展叠合楼板吊装作业。在实际中,对支撑体系选择需要根据房屋建筑实际情况进行合理选择[4]。

4.2.3 现浇墙体模板体系施工技术

作为重要的施工环节,现浇墙体模板体系施工对于整个建筑工程质量产生重大的影响。为了确保这方面活动良好开展,施工人员需要保证现浇部位所使用的施工工艺,与预制墙体安装的施工工序能够进行有效配对。同时,对于工程关键施工路径以及一些重要的施工工序进行优化,确保施工作业良好开展。在具体操作中,施工人员需要做好现浇模板体系作业,通过规范施工来提高观感质量,避免出现一些不规范操作,比如在墙体上抹灰等。

4.2.4 竖向预制构件安装技术

竖向预制构件安装在房屋建筑装配式混凝土结构施工中也占有重要的地位,其主要的施工作业内容包括了以下几个方面。首先,开展放线测量,绘制基准线,对竖向预制构件安装的具体位置进行确定。同时在安装完钢筋后,对钢筋垂直度进行检查,可以使用水平仪等测量工具进行检查,确保其安装符合工程建设的要求。其次,进行注浆作业,可以采用分仓方式开展。再次,吊装预制墙板,将其安装到原先设计好的位置。最后,对节点内墙钢筋进行绑扎和灌浆作业。将竖向预制构件吊装到指定位置后,需要使用可调节支撑体系进行支撑与固定。在这过程中,对于预制墙板构件的垂直度调节可以使用调节丝杆来进行调整,以此来保证房屋工程建设的质量[5]。

4.2.5 预制构件存放架制作和吊装技术

开展房屋建筑工程建设时,当预制构件进入施工现场时,需要做好存放管理,通过设置有效的仓储点来避免外界环境对构件产生的破坏,从而保证房屋建筑装配式混凝土结构良好施工。在具体操作中,施工人员可以根据现场实际情况,决定是否需要设置存放架。存放架设置可以实现构件良好管理,同时还能为后期吊装作业带来便利,因此设置一个存放架是很有必要的。目前常见的存放架有组合式插架、分体式插架等。通过插架设置可以有效避免构件受潮的情况发生。在进行构件吊装时,施工人员需要对吊点的位置进行确定,可以根据构件实际形状和类型进行确定。在确定完吊点后,还需要对吊点受力和承载情况进行分析与计算,以此来保证吊装作业良好开展。比如:在对预制墙板构件进行吊装时,可以使用一般型号的吊装工具梁,同时根据构件具体形状来确定吊环的布置点。在开展起吊作业之前,施工人员需要进行全面检查,比如连接的牢固性等,确认没有问题后再进行吊装。

4.3 装配式混凝土结构连接技术选择原则

现如今,该领域的研究人员将研究重心转移到了干连接方式研究上,需要在加工厂进行预制构件制作,并在连接构件中涉及钢板等零部件,之后,需要通过螺栓或焊等技术进行构建连接。干连接方式更加多样化和先进化,一般有螺栓连接、焊接连接以及机械套筒连接等方式。干连接这种连接方式施工简单、便捷,符合未来建筑领域发展趋势,能够有效保障混凝土结构的刚度和硬度。但是却也存在一些问题,比如缺乏延性、抗震能力不足等。湿连接也是需要在工厂完成预制构件制作,之后,再将其运输到施工现场进行拼装和吊装,在完成以上工序后,需要在节点处浇筑水泥砂浆、混凝土来实现锚固。常用的湿连接方法一般包含灌浆拼装、普通后浇整体式连接以及浆锚连接等几种方式。湿连接这种连接方式存在整体性、抗震性突出的优势。由于湿连接和干连接都有其优势和不足,因此,在进行混凝土结构施工的过程中应尽量选择多种连接方式,以此来避免单一方式带来的安全隐患。一般情况下,在发生地震时最先出问题的往往是装配式节点连接位置处,因此,品质良好的建筑耗能装置能够进一步避免地震对装配式的影响,降低地震带来的破坏程度,建筑耗能装置有着广泛的使用范围,能够切实帮助装配式建筑规避到多种问题[6]。

5 国内房屋装配式混凝土发展、研究方向

5.1 房屋装配式混凝土结构施工关键技术的研究

结合装配式混凝土结构施工现状可知,目前建筑过程中的组织设计、管理体系存有诸多不足,一般而言,仍是沿用传统建筑施工工艺来推施工进程,为切实推进国内装配式混凝土结构施工的创新与发展,有必要针对预期装配式混凝土建设需求相适配的组织设计管理体系。

5.2 强化房屋装配式结构施工模数的研究

目前,国内的房屋装配式简述构件规格种类较为单一,且并未在标准要求下进行构件预制。此外,往往会因为项目工程量较小导致无法形成规模化、系统化构件制造,无形中提高了制造成本。为有效避免因为构件规格样式单一、技术水平不佳而导致装配式结构施工出现各种问题,有必要强化装配式混凝土模数研究力度。

5.3 房屋装配式结构施工的标准与规范编制

一般而言,进行房屋装配式混凝土结构施工之前需要进行预制,并且在进行预制的过程中需要在规范要求和具体标准范围内完成,从而能够进行全国范围推广和宣传。但是由于国内预制装配式混凝土建筑缺乏充裕的实践经验和技术支撑,使整个技术施工标准仍处于空白阶段,有着较大的发展空间,最终导致施工人员无法依据规范、要求来完成施工任务,一定程度上限制了国内建筑领域的升级与转型。鉴于此,有必要推进房屋装配式结构施工标准制定和规范编制工作,最终能够使得装配式建设能够有规可依。

5.4 构建房屋装配式结构施工的人才专业队伍

现阶段,国内建筑领域的从业人员普遍存在受教育程度较低的问题,导致他们智能进行简答的施工劳动,很难跟上机械化、工业化建筑领域发展步伐。为此,为切实保障房屋装配式混凝土结构施工得以顺利完成,有必要采取有效措施来提高对建筑设计人员、施工人员以及管理人员的建设力度,从而能够构建一支专业突出、能力过硬的专业人才队伍,为装配式混凝土建筑施工顺利开展提供人才支撑。

5.5 提高有关装配式建筑设计、施工课程科研的资金力度

结合之前的装配式混凝土施工成效了解到,经常会因为缺乏数据统计,使得职业院校、本科玉环县很难借助数学模型来对房屋需求进行精准化预测和设计。并且精准预测技术对装配式混凝土建设进程有着至关重要的作用,因此,各个本科院校、职业院校应尝试设立与之相关的课程来设置预制装配式建筑相关的教学任务,旨在有效鼓励各个院校增强对装配式建筑形式的学习范围。与此同时,还应鼓励社会科研机构、监管机构联合各个院校开展科研工作,通过增加对课程、科研的资金投入来切实推进装配式建筑发展进程[7]。

6 结语

综上所述,在信息化技术快速发展背景下,装配式混凝土结构出现给房屋建筑工程发展带来了促进作用。为了更好地进行这方面建设,施工人员需要对装配式混凝土结构施工生产要点进行详细了解,然后对施工作业中所涉及的关键性技术进行分析。当下装配式混凝土结构施工关键技术有钢筋套筒灌浆连接技术、水平预制构件安装技术、现浇墙体模板体系施工技术等。通过充分了解这些技术来深化人们对于装配式混凝土结构认识,确保房屋建筑良好施工。

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