装配式混凝土住宅建筑施工技术探究

(整期优先)网络出版时间:2017-02-12
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装配式混凝土住宅建筑施工技术探究

杨磊

深圳华大基因研究院广东深圳518083

摘要:混凝土装配式住宅施工技术能够使住宅建筑形成一个完整配套的体系,有效的推动了住宅建筑的建设需求。混凝土装配式住宅施工是传统建筑施工的进化产物,具有良好的应用价值,能够有效的实现住宅建筑的经济效益。通过混凝土装配式住宅施工技术,能够有效的节省住宅建筑施工的资源、降低对环境的污染,有效的降低住宅建筑的施工成本,缩短工期,提高工程质量,构建舒适、绿色和健康的住宅建筑环境。本文针对装配式混凝土住宅建筑施工技术进行了探究。

关键词:装配式;混凝土;住宅;建筑;施工技术

2016年2月国务院印发《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,力争10年内使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%,装配式混凝土住宅建筑将迎来巨大发展。装配式混凝土住宅满足了政府9070政策要求,各项参数和结构形式科学,产业化效果较好,在万科等地产项目中取得了良好的施工成效和经济效益。装配式混凝土住宅建筑施工需要严格做好施工深化设计、施工方案和施工组织设计,并严格管控施工安全、质量和进程,可以实现节约资源、缩短工期、降低成本、保证质量、减少影响并取得良好的施工和使用效果。

1混凝土装配式建筑施工技术应用优势

1.1节约资源

如今,我国建造的大多数建筑都不能实现较好的节能减排效果,在施工过程中使用的钢材及水泥数量也比较大,造成了自然资源的过多浪费,同时建筑过程中还排放了大量的有害气体及温室气体,给自然环境造成了严重的污染。装配式建筑施工技术可以实现较好的工业化建造,可以有效改变原有的建筑高能耗问题。混凝土装配式住宅建筑在实际的施工中所使用的预制构件为工厂加工所得,耗材使用量相对较少,同时在建筑施工中现浇混凝土结构强噪音作业时间大量减少,减轻了噪音污染,也减少了混凝土施工中产生的废水等有害物质,减少了对自然环境的破坏。

1.2缩短工期

构件可在工厂内进行产业化生产,施工现场可直接安装,方便又快捷,可缩短施工工期。据不完全统计,预制装配建造房屋,工期可缩短20%~30%左右。尤其体现在后期装修阶段,装修作业面大大减少。

1.3工程质量更有保证

混凝土装配式住宅建筑施工技术在具体的工程施工中通常要进行集中预制,经过统一的生产后装配精度更高,施工质量能够更好的得以保障。在预制件中,混凝土配比及钢筋数量等都能得到较好的控制,生产精度较高,装配起来也更为省力。

2混凝土装配式住宅施工技术分析

混凝土装配式住宅施工技术是具有良好的使用价值和发展前景,针对混凝土装配式住宅施工技术的要点进行分析,推动混凝土装配式住宅施工技术的应用和发展。

2.1预制墙板安装及节点的施工技术要点

预制墙板的安装和节点的施工是混凝土装配式住宅施工技术要点之一,主要包括:预制墙板的吊装、定位、支撑安装等。科学的进行平面布置,结合住宅建筑的对预制墙板的功能和性质进行合理的布局。布局过程中,需要遵循美观合理的技术要求。当预制墙板安装完成后,需要合理的对节点进行调节,从而有效的提高住宅建筑的质量。

(1)灌浆操作技术要点,灌浆操作时,需要科学的对灌浆液进行配置,并搅拌均匀,并预先做好前期的准备工作和施工时机的选择。待预制墙板矫正完成后,合理的进行灌浆操作,灌浆完成后做好密封工作和预制墙板的工作,避免一直墙板受到影响发生位移。

(2)PC板安装技术要点,PC板是具有良好采光能力和耐火隔热、隔音和抗老化的特点的拌面,通常直接与未干的混凝土面直接接触。PC板安装时,需要合理的进行临时的固定架,合理的对进行整体的拼接和矫正,落实整体的拼装,进行混凝土的浇筑,并注意混凝土浇筑的高度。

(3)墙体混凝土浇筑技术的要点,墙体混凝土浇筑是混凝土装配式住宅施工技术中的重要组成分析,在进行墙体混凝土浇筑时,需要严格的对混凝土的强度和质量进行测试,确保混凝土能够达到使用标准。灌注之前,需要预先在墙体底部浇筑0.3~0.5m厚度的石子水泥浆。墙体浇筑时,采用分层浇筑的方法,合理的对浇筑的厚度进行控制,并严格的遵循混凝土的初凝时间。待浇筑初步完成后,合理的展开振捣,促使混凝土浇筑均匀。浇筑完成后需要合理的展开养护工作,确保墙体浇筑质量的提升。

2.2预制叠合阳台板安装施工技术要点

(1)预制叠合阳台板的安装主要是通过吊装的方式进行,吊装预制叠合阳台板运用阳台板上的吊装环进行性,吊装过程中,需要合理的对吊装的速度进行控制,确保安装的缓慢有效,吊装到固定位置时,适宜的调整阳台板的位置,确保阳台的水平,并采用U型托调整阳台的标高,调整完成后,需要对阳台进行固定。固定阳台板一般采用螺栓固定。固定完成后需要合理的进行支架的安装。支架安装完成后,进行混凝土的现浇作业,当混凝土的强度达到设计强度的70%后,才能将下一支架进行拆除,确保预制叠合阳台板的质量。

(2)预制叠合板的安装施工,同预制叠合阳台板的安装类似,需要合理的对预制板的位置进行调整,避免预制板的位置偏移对施工的质量造成影响。

2.3预制飘窗的安装施工要技术要点

预制飘窗同样是通过吊装的方式,主要是采用预制的吊耳、螺栓、螺母等进行连接,吊装预制飘窗达到作业面一定位置时,需要降低吊装速度,促使预制飘窗能够稳定的达到目标区域,待达到目标区域后通过螺栓和螺母进行连接,有效的提高预制飘窗的安装质量。

2.4预制楼梯板的安装施工技术要点

楼梯是住宅建筑中必不可少的重要组成部分,预制楼梯板的安装过程中,需要严格的安装施工流程和规范进行施工,提高楼梯的质量,降低安全隐患的发生。在实际的预制楼梯安装时,通过吊装进行作业,当楼梯板达到具工作面0.5m处,降低吊装速度,控制吊装方向,缓慢的进行吊装,确保楼梯板能够顺利的达到目标位置,并根据预先制定的控制线,运用撬棍对预制楼梯板进行微调,提高预制楼梯板的安装精度,避免安全隐患的发生。预制楼梯板安装过程中,需要重视支撑的稳定,避免支撑强度不够,影响整个预制楼梯板安装的质量。

3工程实例分析

某住宅建筑位于市中心区域,施工条件限制较多、工期紧张、节能减排和现场环境等要求严格,综合分析后决定采用新型装配式混凝土建筑形式。该建筑地上九层、一层地下车库,建筑面积11678m2,核心筒和主要承重结构采用现浇施工,预制装配部分主要有外墙墙体、飘窗、楼层叠合板、楼梯梯段和非承重墙体等。

3.1装配式混凝土住宅建筑施工深化设计

3.1.1基于性能的建筑施工深化设计

项目建设重视抗震防灾工程要求,施工深化设计基于五大性能目标实施,即:正常使用条件下的弹性工作目标(抗渗抗裂等要求)、小震条件下主体结构的弹性工作目标、中震条件下损伤全部可修目标、大震条件下主体安全目标和防连续倒塌等要求。

3.1.2深化设计要点

施工总承包单位需要整合参建各方信息,做到有理有据、思路清晰的深化设计,明确交接面。参与装配式建筑施工深化设计人员必须有较强的综合素质,在土建和安装两个方面都有足够的理解。深化设计重点在功能需求和生产施工需求两个方面着手,综合各个专业需求,完善并深化设计内容。深化设计成果需要各方协调意见和矛盾,经建设方最终确定成果并开始施工。

预制构件质量是装配式建筑的可靠保障,深化设计对整个施工过程意义重大。在组装模板和检查工作中,底模表面保持高度的平整,确保构件观感效果,不同模板间的螺栓连接要求完备、拧紧,侧模高精密度定位,接缝常常使用原子灰填塞,然后抹平磨顺。严格检验和验收程序,有不满足设计要求问题必须解决后才能进行下道工序。预制构件常用柴机油混合的脱模剂,深化设计时该部分必须明确涂刷流程和构件保护,通常涂刷一遍就必须经棉纱擦拭,油膜薄层要均匀。复测面砖流程需要对面砖的背面处理工艺详细说明,确保面砖质量以及缝隙要求。图1所示为外墙板预制构件施工现场。此外,还需要对粘结层的混凝土浇捣、保温层处理、预埋件的施工和固定、钢筋骨架入模施工、结构层的混凝土浇捣、混凝土的养护以及脱模、吊运和堆放等进行详细深化并严格控制管理施工。图2是门窗及门窗洞钢筋骨架预制构件。

3.2装配式混凝土住宅建筑施工组织设计

装配式混凝土住宅建筑比常规建筑更依赖于施工组织设计质量,其吊装等现场协调能力需要很好的掌控。现场的布置和选用机械首当其冲,构件堆放需要遵循存放受力状态和安装受力状态保持对应,不可出现构件翻身等过程受损问题。外墙构件节点、外墙连接、楼梯和防水节点设计为装配式建筑深化设计难点,图3为本项目建筑外墙防水节点深化设计图,深化细节,很好的指导施工。

施工流水、资源投入和单元段划分等借鉴传统钢筋混凝土工程施工经验,并结合装配式建筑特色予以改良。

3.3装配式混凝土住宅建筑施工细节

施工前确定了详细的施工工法和细部做法,施工过程中必须按照安全施工和高品质施工标准严格执行,确保标准化、产业化、物流化且专业化的高效率施工。装配式混凝土住宅建筑施工重点工作质量管控细节包括构件的预制生产加工、构件运输和现场堆放、定位钢筋并校正、安装前准备、安装连接、现浇节点并处理保护。构件在现场的堆放需要专人负责管理,不同类型构件结合特征采取不同的堆放架和支护措施。注重节点施工质量是装配式建筑施工的一个特点,图4所示为外墙节点构件预制到施工。各项预制构件确保吊装、定位和连接工器具提前到位,施工流水畅通,保证效率是管控的重点内容之一。

根据设备的参数、环境情况分析,确定现场吊装方式、起吊位置和吊装细节,注意控制预制构件重心作为起吊点,按照制作和安装状态分析结构确定加固措施。辅助性稳定工具在装配式建筑施工过程中应用较多,根据预制构件的特点、尺寸和施工顺序严格选择。图5所示为整体式构件装配现场,施工过程中的防护工作非常重要,图示中可变动的围挡与可移动防护架在本项目安全保障工作中作用显著。装配构件使用了新型的插销式可变围挡工具,而后挂墙板则使用了可移动式的防护架工具。施工遵循先承重构件、后非承重构件原则,在主体梁柱现浇完成后,安装预制构件,在节点连接处预埋构件,清理后现浇保证一体性。装配式建筑施工过程中应用调节螺栓非常普遍,简单快捷的实现精度控制。

3.4装配式混凝土住宅建筑质量管理

施工质量监控要从质量管理体系开始严格规范,确保控制预制安装整个过程的高质量要求、零缺陷要求、快进度要求并避免浪费和污染。要从技术上、材料上、施工细节上全方位把握,严格图纸会审和技术方案的审核,统一调配和校验工器具,严格管控材料检验,通过项目部自检、参建各方互检和交接检全面高效质量保障。密切关注现场环境、温湿度等条件,进而合理组织施工时间和流水计划,吊装过程中实时观测确定吊装钢丝绳一直处于竖直状态,节点浇筑前检验接头处细节处理质量,浇捣要保证灌浆饱满。

本项目经过测算,本项目(平均用电约12.7kW•h/m2)较传统模式建筑(平均用电约17.8kW•h/m2)节约用电约28.67%,本项目(平均用水约0.47t/m2)较传统项目(平均用水约0.69t/m2)节约用水约31.25%,本项目(平均模版消耗约0.0061t/m2)较传统项目(平均模版消耗约0.0124t/m2)减少模板消耗约51.28%,本项目(平均模版消耗约0.0049t/m2)较传统项目(平均模版消耗约0.0228t/m2)减少脚手架使用约78.69%,显著降低了建筑废弃物及其他污染物产生和排出。电力节约主要体现在现场混凝土浇筑过程中振动棒、现场焊接过程中电焊机械、运输塔吊等使用方面,室内外照明也有明显节约。水资源节约主要体现在现场对模板用水、人员用水、材料用水和其他物资需水均非常少。项目应用的新型围挡体系减少了脚手架需求量,减少了施工时间消耗,同时更有力的保证了现场安全。由于湿作业工作量较少,产生垃圾的源头很少,现场采取了多项文明施工措施,抑制了废水、废弃物等产生。

3.5结论

装配式混凝土住宅建筑,全优通过质量评定验收,达到了预期的施工目标:①深化设计和精细化施工管理实现了标准化和高精度施工、全计划流水、程序化与顺序化操作、减少环境污染、工器具高效周转并避免了质量通病发生;②在节水、节电、减少模板使用、减少脚手架使用和减少垃圾废弃物排放等方面,装配式建筑取得了显著的成效,实现了经济效益和社会效益的多方面突破。

结语

混凝土装配式住宅施工技术是现阶段住宅建筑施工中常用的施工技术,具有广阔的应用前景和实用价值,能够有效的缩短住宅建筑的施工工期,降低施工对环境的影响,提高住宅建筑的性能和质量。通过对混凝土装配式住宅施工技术的分析,结合住宅建筑的实际情况,科学的对混凝土装配式住宅施工技术进行应用,推到住宅建筑施工水平的提升,实现住宅建筑施工的经济效益与社会效益。

参考文献:

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