装配式建筑规划建设篇(共9篇)
北京市市政专业设计院 曹生龙
论文摘要: 国内地下市政管线常用现浇法施工,缺点较多。近年大型预制混凝土涵管发展很快,采用现场装配施工。在上海世博会地下综合管廊等工程中应用,具有质量好、工期短、成本低、环保绿色等优点,既可用于开槽法施工,也可用于顶管法施工,对城市地下综合管廊的建设有较大的意义。预制混凝土涵管,除了传统的圆形及矩形外,已开发出各种异形混凝土涵管,有“三圆拱涵、四圆拱涵、圆弧涵、椭圆涵”等各种形式的涵管,可以满足各种管线、各种工况条件的不同要求。
关键词: 地下综合管廊;《装配式建筑》工法与现浇工法对比;大型预混凝土涵管类型
2013年以来国务院、国务院办公厅、发改委、住建部等国家机关发了多个文件,针对长期存在的城市地下基础设施落后的突出问题,从我国国情出发,借鉴国际先进经验,在城市建造用于集中敷设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线的地下综合管廊,作为国家重点支持的民生工程。这是创新城市基础设施建设的重要举措,不仅可以逐步消除“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题,用好地下空间资源,提高城市综合承载能力,满足民生之需,而且可以带动有效投资、增加公共产品供给,提升新型城镇化发展质量,打造经济发展新动力。
李克强总理在十二届四次人代会工作报告中提出:要加强城市规划建设管理。开工建设城市地下综合管廊2000公里以上。积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。打造智慧城市,改善人居环境,使人民群众生活得更安心、更省心、更舒心。
“十三五规划”期间国家百项重点工程中三项为: ① 建设一批新型示范性智慧城市,一批示范性绿色城市、生态园林城市、森林城市。② 建设海绵城市。③ 建设地下管廊(网)。
李克强总理在十二届四次人代会的工作报告、“十三五规划”等对我国市政、电力、水务的规划、设计、制造、施工等诸多部门提出了从未有过的高度要求。我们应响应国务院所作的决定,做好我们的工作,为加强城市基础设施建设作出应有贡献。1 《装配式建筑》工法建设地下综合管廊的优点 1.1 《装配式建筑》工法与现浇工法的比 较
当前地下管线、综合管廊施工方法主要是现浇和预制装配两种,两种工法的差异比较如下: 国内采用现场浇筑方法施工的箱形、拱形混凝土涵管,在铁道、交通、水利工程和城市地下市政综合管廊中己多年、得到较多应用,现浇混凝土的缺点是: ⑴ 只能采用开槽法施工,不能适应顶管需求。
⑵ 施工作业时间长、现场湿作业工作量大、需较长的混凝土养护增强时间,开槽后较长时间不能回填,在城市中不利于道路建设缩短施工工期、满足快速放行交通的要求。
⑶ 在现场制作中,地下水对施工有较大影响,需将地下水降至底板标高以下,才能浇筑混凝土基础,增加施工成本,也不利于生态环境的保护。
⑷ 现场制作的混凝土抗渗性能不如工厂内制作的混凝土,容易局部发生渗漏,影响管道的使用功能。⑸ 现浇混凝土涵管易出现裂缝(涵体侧壁通裂等)。裂缝会引起渗漏,影响结构应力状态;如结构物所处环境具有侵蚀性介质,介质通过裂隙浸入结构,引起钢筋的锈蚀,影响构筑物承载能力和耐久性,缩短地下管道和综合管廊的使用年限。
⑹ 现场制作的混凝土涵管按一定长度(约20m)分段,分段间采用橡胶止水带连接,其缺点有:
① 橡胶止水带形式接口抗地基不均匀沉降能力差。涵管在顶部复土及附加荷载作用下,引起涵管接口发生上下错位和翘曲变形,造成涵管接口止水带变形,在涵管接口混凝土与橡胶止水带之间产生裂隙,严重时止水带被拉裂。
② 橡胶止水带耐压力差,如输送液体介质,只能在低压状态下工作,一般只用于无压管道,有压管道中易被击穿。
③ 混凝土涵管止水带接口施工质量不易保证,往往由于止水带部位混凝土捣固不密实而留下暗渗漏通道,引起涵管接口渗漏。
⑺ 现场制作的管道分段间隔长度大,地基如有不均匀沉降、或受外荷载(如地震)作用,易发行折断,因此要求提高管道纵向基础承载力,涵管纵向配筋量也需加大。
⑻ 现场制作生产条件差(图片
1、图片2),影响质量,结构计算中要加大安全度,增加材料用量。
图片1 现浇施工
图片2 预制装配施工 ⑼ 现浇施工需留支模空间,土方量增大。
⑽ 现浇工法总体造价与预制装配式施工工法大致相当。1.2 有关《装配式建筑》工法与现浇工法比较的国内报导
⑴ 上海世博会地下综合管廊现浇工法与《装配式建筑》工法实例的工期与经济分析
上海世博会地下综合管廊选用两种施工工法——现浇和预制混凝土箱涵现场装配工法施工,工程中详细比较了不同工法的施工工期和工程费用,列举如下。
整体式现浇段总长6.2km,预制装配式混凝土综合管廊作为试点选取了总长200m,施工工期与施工费用以一个标准段25m长度作为标准施工段工期与成本的分析,研究预制装配式混凝土综合管廊的经济性。
① 工期分析
预制装配式混凝土综合管廊可以分为场(现场)内、场外施工两部分,现浇混凝土整体式综合管廊的所有施工作业均为场内施工。两者场内相同施工部分为基坑开挖与支护体系成型(包括素混凝土垫层施工)、地下综合管廊主体结构施工以及回填土方与支护体系拆除等主要环节。在基坑开挖与支护体系成型以及回填土方与支护体系拆除环节中,预制装配式混凝土综合管廊与现浇混凝土整体式综合管廊的施工工艺和技术要求基本相同,没有明显的工期差别。而在地下综合管廊主体结构的施工环节中,两者的施工工艺截然不同,工期差别明显。预制装配式混凝土综合管廊的主体结构施工大部分在场外完成,管节的吊装、拼装等工序施工效率高,所需工期较短。而现浇混凝土整体式综合管廊的主体结构施工则全部在场内完成,占用了大量现场工期,是总工期的重要组成部分。施工中一个标准段对比,预制装配式混凝土综合管廊的施工工期比现浇混凝土整体式综合管廊缩短18d左右,缩短近45%工期。
② 施工成本分析
基坑开挖与支护成本,其中土方费用为一次性费用,不随工期长短发生变化,而钢板桩及其围檩与内支撑的租赁费用一般按租期计算,受施工工期影响较大,且单价相对较贵。一个标准段相比,预制混凝土 综合管施工工期约为22d,现浇混凝土整体式综合管廊约为40d,预制装配式混凝土综合管廊的开挖土方与支护费用为4.5万元,现浇混凝土整体式综合管廊为7.0万元,降低2.5万元。
主体结构成本一个标准段,预制装配式混凝土综合管廊为25万元,现浇混凝土整体式综合管廊为23.9万元,增加了1.1万元。
土建总成本预制装配式混凝土综合管廓为29.5万元,现浇混凝土整体式综合管廊为30.9万元,相比节约1.4万元/25m,低4%左右。
③ 环保对比
预制装配式混凝土综合管廊在现场为干作业,施工机械作业噪声低、基本不造成环境污染,施工现场文明、有序而整洁,具有良好的节能环保效益。现浇混凝土整体式综合管廊现场包括大量湿作业,混凝土浇筑与振捣工序噪声污染严重,对周围环境影响较大。
④ 预制装配式混凝土综合管廊施工工期缩短的社会效益更是不可估量。
从上述对比,地下综合管廊施工工法现浇与预制装配相比,预制混凝土涵管装配化施工更具缩短工期、降低成本、节能环保等较为显著的优势。⑵ 上海浦江上游一期引水工程等工程
上海浦江上游一期引水工程建于1987年。上海水环境建设有限公司韩显明工程师于2001年8月25日发表于《中国市政工程》的“钢筋混凝土箱涵接口的渗漏通病及设计优化的应用研究”文章中报导:
「1995年1月上海原水公司对白莲泾附近100余米倒虹吸段箱涵作停水检查,发现三分之二以上箱涵接头有2.5-5cm的接口错位,并有三处(75%)漏水;在一期为二期工程预建的长约1km箱涵的检查中,箱涵还未投入使用,已在40条变形缝中发现8条漏水(20%)。在国内其他输水钢筋混凝土箱涵中亦存在上述问题。」
「天津引滦工程长约12.6km,曾对4.4km一段箱涵进行停水检修,在185条变形缝中渗漏水的有90条,约占48.6%。」
「金山石化12.8km暗渠于1980年建成并投入使用,1986-1989年先后检修8 次,1992年停水检查,发现各种渗漏47处。」
⑶ 南水北调某河流倒虹吸箱涵工程
南水北调工程为国家级工程,设计使用年限100年。某河流倒虹吸设计为双排三孔箱涵(见图片3),内孔宽与高均为3.6m,顶板、底板厚1000mm、外侧墙厚800mm、内侧墙厚600mm。2014年夏为迎接秋季全线通水,停水检查,发现在0.2Mpa低压作用下,通水5年即有三处止水带被击穿,橡胶止水带接口的使用年限远不能达到南水北调使用年限一百年的指标。
图片3 南水北调某河流倒虹吸箱涵
⑷ 部分有关箱涵施工质量事故的报导
① 上述某河流倒虹吸箱涵施工初期,每隔3m-7m出现贯穿性裂缝,外侧壁竖向由下至上长3m左右的通裂,缝宽0.5mm-0.9mm,起始于底板与侧墙接缝处,终止于侧墙与顶板相交处。
② 施工质量缺陷报导的有关工程实例:
辽宁省交通勘测设计院朱朝东发表于《东北公路》“箱涵开裂及补强措施”;
中铁十七局孙江民等发表于《施工技术》“钢筋混凝土框架箱涵施工裂缝的分析与控制” 广东茂名城建设计院李勇等发表于《建筑安全》“浅谈箱涵裂缝问题及控制”; 中铁二十二局曲世安发表于《建筑工程》“谈混凝土箱涵施工裂缝原因的分析”; 徐培利发表于《山西建筑》“压力箱涵的裂缝控制及防渗措施”。
这样的文章很多,不一一列举。据业内人士反映,现浇混凝土箱涵80%-90%都存在质量缺陷、运行隐患。箱涵管道工程投资很大,如果使用几年后就需不断维修,应该是难以接受的。1.3 采用《装配式建筑》工法建设综合管廊的优点
⑴ 预制装配化施工综合管廊,既可采用开槽施工,也可采用顶管施工,在城市中施工地下管道极其重要。⑵ 管道主体结构在专业工厂内完成,产品质量有保证。⑶ 在有水的条件下也能施工(图片4),不需降水。
图片4 正在水中施工的箱涵
⑷ 管道主体结构在施工场地外完成,现场装配速度快,一般工程可不作混凝土底板基础,前面安装涵管,后面即可还土、恢复交通,因而可实施城市系列快速施工工法。
⑸ 接口采用预应力混凝土输水管的接口形式,接口能满足2Mpa水压要求,闭水性能好。⑹ 带胶圈的接口是柔性接口,如地基发生一定量的不均匀沉降,接口仍具备闭水性能。⑺ 是管道抗震作用最佳的结构形式。
上述对比可知,地下混凝土管道施工工法现浇与预制装配相比,预制混凝土涵管装配化(《装配式建筑》工法)施工具有保证质量、缩短工期、降低成本、节能环保等较为显著的优势,应作为建设地下综合管廊的首选施工工法。用于地下综合管廊《装配式建筑》工法施工的混凝土涵管类型 2.1 预制装配化混凝土涵管类型
国外用于地下综合管廊的管型如图片5所示多种多样,他们多是按管道的功能选定涵管的断面形状,而且常以预制构件在现场装配的方法施工。
用于地下综合管廊的预制混凝土涵管的管型对建设综合管廊的工期、建设费用等有重大的影响,应设计、选用适宜用于综合管廊的预制混凝土涵管。
国内用于大型地下管道的预制混凝土涵管断面形式如图片6~图片10所示有多种型式,分别为圆形(圆管或管片)、矩形(箱涵)、三圆拱形(三圆拱涵)、四圆拱形(四圆拱涵)、弧线组合形(弧涵)、椭圆形(椭涵)等。可以按要求分割为单仓、双仓或三仓。
图片5 国外用于地下综合管廊的断面形状
(a)(b)
图片6 圆形断面地下综合管廊
(a)—圆管;(b)—盾构
图片7 矩形断面地下综合管廊 图片8 三圆拱断面地下综合管廊
图片9 多弧组合断面地下综合管廊 图片10 四圆拱断面地下综合管廊
2.2 地下综合管廊用预制混凝土涵管管型比选 ⑴ 断面形状比选
① 圆形涵管
圆形混凝土涵管制造工艺成熟,生产方便,结构受力有利,材料使用量较少,成本较为低廉,因而广泛用于输水管中。然而在地下综合管廊中应用的缺点是,圆形断面中布置管道不尽方便,不能有效利用空间,空间利用率低,至使在管廊内布置相同数量管线时圆管的直径需加大,增加工程成本,也增加了对地下空间断面的占用。为此一些大城市开始开发异形混凝土涵管作为电力、热力等管线的套管和地下综合管廊的管材。
② 矩形涵管
矩形混凝土涵管(称为箱涵或方涵)因其形状简单,空间大,可以按地下空间要求改变宽和高的尺寸,布置管线面积利用充分,因而至今是用得最多的一种管型。缺点是结构受力不利,相同内部空间的涵管,用钢量和混凝土材料用量较多,成本加大。③ 异形(三圆拱涵、四圆拱涵、多弧拱涵等)涵管
异形混凝土涵管即是为抑制圆形和矩形混凝土涵管的缺点、综合其优点而研制开发适用于地下综合管廊的新型混凝土涵管。
这三类涵管的特点,顶部都是近似于圆弧的拱形,结构受力合理,地下综合管廊大多宽度要求大,这三类涵管可以通过合理选用断面形状提高涵管承载力,因而使用这类异形混凝土涵管节省较多材料;可以按照地下空间使用规划,调整异形涵管的宽和高,合理占用地下空间;可按照进入管廊的管线要求设计成理想的断面形状,优化布置,减小断面尺寸;异形混凝土涵管接头全部使用橡胶圈柔性接口,能承受1.0~2.0MPa以上的抗渗要求,在地基发生不均匀沉降、顶进法施工中发生转角或受外荷载(地震等)作用管道发生位移或转角时,仍能保持良好的闭水性能,抗地震功能极强;也可类似圆管那样,利用其接口在一定转角范围内具有良好的抗渗性,设计敷设为弧线形管道(图11);这三类涵管外形均可设计成弧线形,因而顶进法施工中降低对地层土壤稳定自立性要求,克服了矩形涵管的缺点、也可使用于顶进法施工工程中。
图11 利用箱涵柔性接口的允许转角,弧线顶进中管道的内景
预制异形混凝土涵管都带有平底形管座,相当于在管上预制有混凝土基础,与圆管相比,可降低对地基承载力的要求及提高涵管承载能力;管道回填土层夯实易操作、加快施工速度、保证密实效果,简化施工、减少费用。在不良地基软弱土层中应用,更显其优越性。
一般进入综合管廊的高压电力电缆要求单独置仓,避免对通信等设施的干扰,也为保障安全。因而随着综合管廊建设发展,单仓的形式将为双仓及三仓所取代。圆形涵管如需改为双仓,传统的生产工艺不能用于制造双仓的圆管,如采用立式振动等工艺生产,那么不应再采用圆形断面,可设计为优点更多的异形涵管。生产双仓、三仓异形混凝土涵管工艺上并无难度,分割成多仓后,功能上更能满足进入管廊管线要求,而结构上内力减小,材料用量更少,成本可下降。
从上述比选,三圆拱涵、四圆拱涵、多弧拱涵等异形混凝土涵管较圆形和矩形断面涵管在地下综合管廊中应用有更大的优势,在地下综合管廊建设中可更多选用异形混凝土涵管。⑵ 接口形式
混凝土涵管的连接方式是形成管道质量的重要因素。混凝土涵管的连接方式应保证:① 在管道全寿命过程中接口密封的可靠性;② 混凝土涵管的连接方式应能适应施工工艺的要求,可用于开槽施工工法,也能用于不开槽顶进工法施工;③ 混凝土涵管的连接应便于生产制造;④ 混凝土涵管的连接方式形式简单、成本低廉。
混凝土涵管连接形式主要有两种:构件间带有纵向锁紧装置(纵向串接接口)的连接。构件间无约束锁紧装置的连接。构件间无约束锁紧装置的连接又分为刚性接口和柔性接口。
① 带有纵向锁紧装置的连接——纵向串接方式(涵管端面压缩胶圈密封)
带有纵向锁紧装置的连接把每节管子连接成整体,所用的方法即是在涵管中预留穿筋孔道,管节安装时穿入高强钢筋螺杆或钢绞线,经张拉锁紧,管节就被串联成有一定刚度的整体管道,用以抗御基础不均匀沉降。
遇水膨胀胶圈纵向连锁钢筋
图片12 密封胶圈与穿筋孔
图片13 端面压缩胶圈密封形式
因各节涵管纵向具有压力,故此类管道常用管子端面压缩胶圈作接口密封形式图片12~图片14。接口密封材料需用遇水膨胀胶圈。
图片14 混凝土箱涵纵向预应力钢筋张拉连接方法
纵向串接可以在两个管节之间连接,也可在施工条件允许下,在多个管节间实施连接(如图片15所示),以减少操作工序,加快施工工程进度。
图片15 多个箱涵纵向连接示意图
(弧号外数字,构件长度为1.5m;弧号内数字构件长度为2m)
弧形管道施工方式如图片16所示,按转弯半径制作有一定角度异形箱涵。
图片16 箱涵弧线铺设时的连接
带有纵向锁紧装置的连接——纵向串接方式,使涵管连接成为一个整体的管道,当管道基础发生沉降时,纵向串接筋施加的预应力作用在整个箱涵断面上,可以以此平衡基础沉降应力。
② 构件间无约束锁紧装置的连接
管节间不带纵向锁紧装置,依赖承口与插口工作面斜面的间隙压缩胶圈密封涵管的接口,因而称之为“工作面压缩胶圈密封”形式。
构件间无约束锁紧装置的连接管节,又分为刚性接口和柔性接口方式。接口形式主要有以下几种:a.小企口接口,用砂浆或弹性材料密封(见图片17);b.大企口胶圈密封接口,其分为带胶圈槽的接口和无 胶圈槽接口、单胶圈密封和双胶圈密封接接口;c.钢承口接口,与大企口密封接口相同可分为带胶圈槽的接口和无胶圈槽接口、单胶圈密封和双胶圈密封接接口(见图片18)。
接口密封填料))()
图片17 涵管常用接口形式示意图
(a)—小企口接口的插口;(b)—小企口接口的承口;(c)—小企口接口连接形式
×××图片18 混凝土涵管典型接口型式
(a)—单胶圈柔性接口;(b)—带胶圈槽双胶圈柔性接口;(c)—钢承口插口带钢箍单胶圈柔性接口(d)—钢承口插口带钢箍双胶圈柔性接口;(e)—钢承口双胶圈柔性接;(f)—T形钢承口双插口胶圈柔性接口
③ 构件间有约束锁紧装置与工作面压缩胶圈密封组合连接
应用在综合管廊中的箱涵,管道中安装有上水、中水与供热管线,此类管线大都以钢材制作,大型综合管廊为避免在此类管线中引起纵向应力,要求限止箱涵管道的沉降变形。故而我们设计了工作面压缩胶圈密封方式与纵向串接方式相接合的接口——构件间有约束锁紧装置与工作面压缩胶圈密封组合连接。
承口工作面
图片19 构件间有约束锁紧装置与工作面压缩胶圈密封组合接口承口形式
此种接口即能分别用作工作面压缩胶圈密封接口、纵向串接端面压缩胶圈密封接口,又能形成工作面压缩胶圈密封方式与纵向串接相接合的接口,是我国独创的用于混凝土涵管的新型接口。2.2 预制混凝土涵管大型地下管道工程实例 ⑴ 沈阳市浑南新城地下综合管廊
是为2013年全运会服务的重点工程,一期工程建设总长约20千米,主要纳入220千伏、66千伏电缆及通信电缆。
工程施工工期短,质量要求标准高。原设计全部为现浇施工,主线需要穿越沈营路路口、沈中大街路口等多个交通量大人员密集的道路平交路口,采用现浇法施工每个路口至少需要20天的施工时间,而采用预制方涵拼装的施工方法则只用5天就完成了过路段,大大缩短了施工工期,对道路交通造成的影响(交通堵塞、安全通行)也大大减少,因此而产生的无形综合效益是无法用经济数据进行衡量的。
图片20 沈阳浑南新城综合管廊
⑵ 上海世博会地下综合管廊 2010年世博会在上海召开,整个园区地下公用管线以综合管沟的形式为主,设计使用设计年限不低于50年,混凝土抗渗等级S6。全长约6.2km,其中,西环路的综合管沟标准段管节为工厂预制,每节长2m,现场拼装。
⑶ 厦门市翔安南路地下综合管廊
厦门市2012年5月28日翔安南路地下综合管廊工程开工兴建,全长约10km,总投资5.15亿元。工程设计大胆创新,突破矩形断面和圆形断面瓶颈,管节首次采用圆弧组合断面,断面净尺寸分别为B×H=4×3.2m、B×H=4.7×3.2m、B×H=6.0×4.2m、B×H=6.7×4.2m四种规格,管节接口采用双O型橡胶圈企口型柔性接口连接,密封性能、抗不均匀沉降性能好,管节安装后即可进行接口打压闭水试验,测试方便可靠。工程全线预制装配化,现场不需浇注混凝土,无任何湿作业,所有管节――标准段、工作间、曲线段、及支线连接段等均在工厂预制后至工地安装,大大的加快了施工进度。地下综合管廊全线采用预制管节进行组合拼装这在国内乃至国际上尚属首次。
圆弧组合断面结构受力合理,克服了圆形断面空间利用率低、高度受限的缺点,具有质量好、施工快、造价低、接口密封性好等优点,该工程的实施将使得综合管廊向简约化、标准化、快速化、工厂化、装配化方向发展,在综合管廊领域具有划时代意义。
a.开工建设
b.弧线段
c.支线连接段
图片21 厦门翔安南路预制装配化施工双仓弧涵地下综合管廊开工建设 结语
4.1 国务院要求加强城市基础设施建设,用10年左右的时间,建成较为完善的城市管网工程体系,地下管网建设成为我国城市化发展的当务之急,在这期间各地政府将会投入大量资金,规划建设市政地下综合管廊、排水排污管道,地下蓄水池等城市基础设施建设。
4.2 《装配式建筑》工法施工具有:① 缩短施工工期,社会效益显著;② 工程成本,一般可低于现浇结构成本;③ 更能保证质量,抗渗及工程耐久性均有提高;④《装配式建筑》工法施工,作业噪声低、现场文明、有序而整洁,具有良好的环保效益;⑤ 《装配式建筑》工法施工,节约材料、节约能源,是国家提倡大力发展的施工工法。
4.3 预制混凝土箱涵、三圆拱涵、四圆拱管、多弧组合拱涵等具有:① 结构合理,节材节能,符合“绿色发展,低碳发展”;② 可调整断面形状和尺寸,适应地下空间需要;③ 可多仓分割,满足入仓管线功能要求;④ 良好的抗渗、抗震性能;⑤ 可利用接口柔性性能,连接成弧线管线;⑥ 可开槽法施工,也可用顶进法施工。
4.4 改革开放30年来,我国水泥制品得到极大的发展,已能生产高质量大型混凝土涵管,满足各种地下管线工程的要求,在地下工程建设中发挥预制装配化混凝土涵管的优势。
(1) 推动住宅产业化基地建设, 各地应将住宅产业化基地建设纳入相关规划, 优先安排用地, 土地出让收入可约定分期缴纳, 首次缴纳比例不低于全部土地出让价款的50%, 其余部分一年内全部缴清, 并在规划、税收、金融贷款、专利申报、产品鉴定等方面给予优先扶持。倡导产业化全装修方式, 对试点项目、保障性住房项目在施工图设计时同时完成室内装修设计。加快推进商品住宅全装修, 逐步提高全装修住宅的供应比例。
(2) 通过实施菜单式全装修, 选用符合国家和吉林省节能、环保标准和产业发展方向的材料及部品, 更好地满足不同购房者的个性化需求, 实现个性化装修与产业化装修的协调统一, 避免二次浪费、二次污染。
这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量。
随着现代工业技术的发展,建造房屋可以像机器生产那样,成批成套地制造。
只要把预制好的房屋构件,运到工地装配起来就成了。
装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣,到六十年代终于实现。
英、法、苏联等国首先作了尝试。
由于装配式建筑的建造速度快,而且生产成本较低,迅速在世界各地推广开来。
早期的装配式建筑外形比较呆板,千篇 一律。
后来人们在设计上做了改进,增加了灵活性和多样性,使装配式建筑不仅能够成批建造,而且样式丰富。
美国有一种活动住宅,是比较先进的装配式建筑,每个住宅单元就像是一辆大型的拖车,只要用特殊的汽车把它拉到现场,再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接,就能使用。
活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。
活动住宅既能独成一个单元,也能互相连接起来。
装配式建筑常常包括以下几种:
1.1 砌块建筑
用预制的块材砌成,墙体的装配式建筑适于建造3-5层建筑。
砌块建筑适应性强,生产工艺简单,施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料。
1.2 板材建筑
由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成,又称大板建筑。
它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。
板材建筑可以减轻结构重量提高劳动生产率,扩大建筑的使用面积和防震性能。
板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板。
1.3 盒式建筑
从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑,这种建筑工程化程度很高,现场安装快。
一般不但在工厂完成盒子的结构部分,而且内部装修和设别也都安装好,甚至连家具、地毯也一概齐全。
1.4 骨架建筑板材
2、范围:适用于公司建筑、安装安全管理
3、责任者:安全部、工程部、建筑、安装施工单位
4、程序:
4.1施工组织安全规定:
4.1.1.新建、改建、扩建,技术革新,技术改造,大修等工程施工,必须加强施工组织管理,按审核批准的施工图纸,编制好施工组织设计和工程施工方案,报请主管付总批准。
4.1.2.施工组织设计应分部、分项制定工程施工方案,方案中应包括安全施工部分,批准后方可安排施工。
4.1.3.工程施工部门,技术人员,项目负责人,施工员在技术交底的同时,必须进行安全交底。
4.1.4.凡参加施工的技术人员,职员和工人,必须熟悉国家《建筑安装工程安全技术规程》,本制度,本工种,本岗位安全规程,否则不能参加施工指挥和施工作业。
4.1.5.凡施工中有关焊接,高处作业,电气设备安全检修等,均按安全检修制度的有关规定执行。
4.2施工现场安全管理:
4.2.1.参加施工人员和进入现场的一切人员,必须按安全规定准确佩戴个人防护用品。
4.2.2.施工现场在开工前,应按施工总平面和分部,分项工程平面布置,安排施工作业棚,临时休息室,仓库,搅拌机,以及施工机械,材料堆放的位置。
4.2.3.施工现场内危险地段的坑、井、沟、陡坡、电气设备、线路等必须设置“危险”或“禁止通行”的标志,夜间设红灯信号。
4.2.4.施工现场道路必须保持畅通,夜间施工应有足够照明,电气线路架设必须符合电气规程要求。
4.2.5.工地材料,机具,设备的堆放,必须整齐稳固,拆除的模板,铁线,脚手工具,边角废料等要及时清除。
4.2.6.施工现场的易燃、易爆、有毒物质的存放使用必须符合有关安全规定。
4.2.7.施工现场根据需要设置一定数量的灭火器材。
4.3土石方工程安全规定:
4.3.1.土石方工程施工必须办理动土证(防止损坏地下电缆,管道等)经有关部门批准后方可施工。
4.3.2.挖土施工必须按土质情况留有一定边坡(坡视土质情况而定)。
4.3.3.挖土的土方距离沟边至少0.8米,堆土高度不能大于1.5米。
4.3.4.在雨季或土质松软遇有流沙时,必须设固壁支撑,支撑应有足够强度。拆除支撑时必须按顺序从下至上进行。
4.4起重吊装安全规定:
4.4.1.对20吨以上重物和土建主体工程主体结构吊装,必须编制吊装方案,吊物重虽不足20吨,但形状复杂,刚度小,长、宽比大,精密,贵重以及施工条件特殊困难的情况下,应编制吊装方案,经施工主管部门和安全技术等部门审查,技术付总批准后方可进行。
4.4.2.起重吊装工程必须分工明确,统一指挥作业。
4.4.3.使用各种起重机械,吊装机具和索具时,必须严格遵守以下规定:
4.4.3.1.各种起重机在吊装前必须对机械,安全制动装置详细检查,确保安全可靠。
4.4.3.2.各种起重机械的操作使用,必须按机械本身的操作规程执行。
4.4.3.3.各种起重机械必须按额定负荷进行吊装,禁止超载使用。
4.4.3.4.起重设备工具在吊装前必须进行试吊检查,确认无疑方可使用。
4.4.3.5.严禁利用厂区管道,电杆,机电设备和生产性建筑物等做吊装,锚点。
4.4.3.6.不停车大修或技措工程的吊装施工,必须作出吊装方案,经有关部门批准后方可进行吊装。
4.4.3.7.所有起重吊装必须经安全部门审查批准,持工作安全许可证方可进行。
4.5施工机械和电气设备安全规定:
4.5.1.各种施工机械以及电机的传动和危险部分,都要设防护装置。
4.5.2.各种起重、运输机械必须设有联锁开关及超载、回转、卷扬各行程控制等安全装置。
4.5.3.木工机械必须保持各种安全装置齐备好用。
4.5.4.各种机械必须专人管理,按机械本身安全规程操作,定期维护检查、确保机械设备完好。
4.5.5.施工现场的电气设备,导线必须设专职电工维护管理。
4.5.6.架设的高、低压线路必须符合电气规程规定。
4.5.7.电动手动工具必须绝缘良好。
4.6拆除工程安全规定:
4.6.1.拆除工程施工前,应对全部拆除建筑物等进行全面检查,制订拆除施工方案,经安全技术部门审查、批准后方可施工。拆除工程应制订切实可行的安全措施,办理安全施工许可证,经批准后方可施工。
4.6.2.拆除工程方案经批准后,工程负责人在施工前要向参加施工人员交底,学习拆除工程安全操作规定。
4.6.3.拆除工程的施工必须在工程负责人的统一指挥,监督下进行。
4.6.4.拆除工程,应按自上而下,先外后内的顺序进行,禁止数层同时拆除,未拆部分应保持稳固,不许用挖切或推倒方法拆除。
2017年3月22日在上海虹桥国家会展中心举行的第二十二届中国国际建筑贸易博览会(以下简称建博会)上,第二届互联网+BIM峰会吸引了全社会的关注。中国土木工程学会清华大学土木工程系教授兼博士生导师马智亮在此次峰会上发表演讲:《基于BIM的装配式建筑装饰的智慧建造》。
根据马智亮教授介绍,德国作为建筑装饰行业的先驱,其政府提出工业4.0的概念,目的就是使工业向着智能化发展;而受德国“工业4.0”的启发,我国也提出了“中国制造2025”,计划用十年的时间,使我国的制造业迈上一个新的台阶。
目前,建筑工业化是我国制造业的热点。建筑工业化以设计的标准化、生产的工厂化、施工的机械化、管理信息化为标志,具有减少环境污染、缩短工期、提高施工质量等优点;而建筑工业化的实现方法就是推行装配式建筑。
装配式建筑并不是新生事物,根据马智亮介绍,我国上世纪70年代曾经大力推广过这一概念,之后有所中断,现在又出现复兴之势。装配式建筑传统的建造流程,分为如下几步:首先是要设计形成CAD图纸,并在设计的基础上进行分拆;进行构件设计;进行工艺设计;在工厂里面进行生产;最后进行现场安装。这样以CAD图纸为基础的传统的装配式建筑建造,自动化水平、智能化水平、工作效率非常低,质量难以得到保证。如果应用BIM对构件进行优化设计,并进行装配式建筑三维管线的综合,在设计阶段就可以做到设计的可视化;但是BIM目前在装配式建筑中,仅仅在局部得到应用。
许多人认为,BIM技术在我国应用受到局限,主要是因为中国缺少成体系的技术和系统。德国是装配式建筑装饰的应用典范,他们的系统和技术都自成体系。国内某些企业也已经引进德国系统,但是依旧存在问题:第一,使用规范存在差异。第二,管理本地化的出现难题,使用者普遍反映不好用。第三,价格昂贵,德国的系统在智能化程度方面也有待于提高。基于这样一个分析,马智亮认为,如果我国能够充分的利用BIM技术,研发成体系的技术和系统,就能够使我国的装配式建筑向智能化发展,最终实现智慧建造,并由此使建筑业搭上“中国制造2025”的快车。
马智亮预测,装配式建筑装饰,下一步应当向智慧建造的方向发展。所谓智慧建造,就是采用适用的高新技术,对建造全过程技术和管理进行集成改造和创新,实现建造的工业化、自动化、机械化、智能化,确保建造过程的安全可靠和高效率。
在装配式建造过程中,设计是第一位,而设计过程应该使用基于BIM的预制装配式建筑的智能化工艺设计技术。这个技术基本的思路是,以“搭积木”的方式来进行设计。要践行该技术,首先应当具备全面的标准构件库;然后利用形成户型的标准,组合形成楼层的标准;再按照楼层的标准进行搭建,形成整体建筑;最后再进行相应的配合和设计。上述技术只有以BIM为基础,才能够实现并完美体现,才可以大幅度提高设计的水平和设计的效率,提高设计的质量。
在生产方面,还需要发展基于BIM的装配式建筑构件智能化辅助加工技术。以两种具体的构件为例,一种构件是育应力叠合板的生产,一种是三明治复合板设计。前者需要研制一个装置把配料集合运载,非常便于进行构件生产准备工作。另外像三明治复合板这样复杂的构件,可以有系统化的装置,使各个环节形成一个整体,通过形成工厂化的生产,提高建造的自动化的程度、智能化程度。
马智亮介绍的第三个技术是质量检查技术,即基于BIM和图像处理的预制装配构件质量自动检查技术。实际建造过程中,对于梁、柱等构件的配筋非常复杂,必须进行相应检查,目前钢筋已经可以有对应的BIM模型;而利用先进的图像技术,还可以把照片用程序进行处理、进行三维模型的重建,用重建的模型和BIM模型进行对比,然后再来检查钢筋间距是否满足要求,使得柱、梁质量检查过程自动化、智能化。
基于BIM、物联网和GIS的预制装配式建筑构件精细化调度及实时追踪技术第四个关键技术是基于互联网、物联网和GIS的装配式构件精细化调度和实时追踪技术,即在构件上贴上RFID标签。在这种技术的辅助下,构件出厂、入库都可以通过自动装置形成记录,整个过程都可以做到实时监控,大幅度提高预制构件的智能化配送和追踪水平。
《意见》对深入推进新型城镇化建设提出了总体要求和具体实施意见, 对深入推进新型城镇化建设作了全面部署。
《意见》指出, 新型城镇化是现代化的必由之路, 是最大的内需潜力所在, 是经济发展的重要动力, 也是一项重要的民生工程。目前, 仍然存在农业转移人口市民化进展缓慢、城镇化质量不高、对扩大内需的主动力作用没有得到充分发挥等问题。
《意见》强调, 要坚持走以人为本、四化同步、优化布局、生态文明、文化传承的中国特色新型城镇化道路。要统筹规划、总体布局, 促进大中小城市和小城镇协调发展, 着力解决好“三个1 亿人”城镇化问题, 全面提高城镇化质量。要加强部门间政策制定和实施的协调配合, 推动户籍、土地、财政、住房等相关政策和改革举措形成合力。要加快实施“一融双新”工程, 以促进农民工融入城镇为核心, 以加快新生中小城市培育发展和新型城市建设为重点, 瞄准短板, 加快突破, 优化政策组合, 弥补供需缺口, 促进新型城镇化健康有序发展。
《意见》强调, 一要积极推进农业转移人口市民化。加快落实户籍制度改革政策, 全面实行居住证制度, 推进城镇基本公共服务常住人口全覆盖, 加快建立农业转移人口市民化激励机制。
二要全面提升城市功能。加快城镇棚户区、城中村和危房改造, 加快城市综合交通网络建设, 实施城市地下管网改造工程, 推进海绵城市建设, 推动新型城市建设, 提升城市公共服务水平。
三要加快培育中小城市和特色小城镇。提升县城和重点镇基础设施水平, 加快拓展特大镇功能, 加快特色镇发展, 培育发展一批中小城市, 加快城市群建设。
四要辐射带动新农村建设。推动基础设施和公共服务向农村延伸, 带动农村一二三产业融合发展, 带动农村电子商务发展, 推进易地扶贫搬迁与新型城镇化结合。
五要完善土地利用机制。规范推进城乡建设用地增减挂钩, 建立城镇低效用地再开发激励机制, 因地制宜推进低丘缓坡地开发, 完善土地经营权和宅基地使用权流转机制。
六要创新投融资机制。深化政府和社会资本合作, 加大政府投入力度, 强化金融支持。
七要完善城镇住房制度。建立购租并举的城镇住房制度, 完善城镇住房保障体系, 加快发展专业化住房租赁市场, 健全房地产市场调控机制。
八要加快推进新型城镇化综合试点。深化试点内容, 扩大试点范围, 加大支持力度。
预制装配式建筑结构体系架构相对来说使用上比较简单单,在运输过程中质量较轻。在施工中得到了广泛的应用。尤其在一些高层建筑上尤其在一些高层建筑上,符合建筑发展的趋势。首先,结构整体应该保证平整和规则体应该保证平整和规则,对于内部支撑体系具有很好的强度和韧性和韧性,从而更好地满足结构良好承载力的要求。同时,不同梁柱的中轴线应该维持在同一个水平上梁柱的中轴线应该维持在同一个水平上。其次,应该对于钢接点和柱间的交接部位进行有效的处理接点和柱间的交接部位进行有效的`处理,使框架的基础能够满足强度和稳定性的要求满足强度和稳定性的要求,保证使用混凝土的强度。最后,应该在内部构件之间选择更加科学合理的焊接方式该在内部构件之间选择更加科学合理的焊接方式,保证构件所处环境和承载力所处环境和承载力,优化施焊方式。
3.2剪力墙结构体系
在设计剪力墙的时候应该做好以下几个方面的工作在设计剪力墙的时候应该做好以下几个方面的工作。首先先,应该注重结合具体的使用环境和条件,优化纵横墙结构的选择选择,充分考虑到各种影响因素,从而满足正常的需求。其次次,应该在布置横墙的时候,合理安置承重墙板。最后,在确定剪力墙间的连接部分的时候定剪力墙间的连接部分的时候,应该注重结合承受点的特点进行构造设计进行构造设计。
4预制装配式建筑结构发展的分析
预制装配式建筑结构作为建筑行业发展的重要内容预制装配式建筑结构作为建筑行业发展的重要内容,在设计的过程中应该注重对于不同施工区域抗震烈度进行考量量,使其可以更好地满足建筑节能的需求,开发更强使用性的预制装配式结构预制装配式结构。在提升预制率的时候,应该注重不断提升工程的建设质量和水平工程的建设质量和水平,保证其专业化发展水平。只有逐步推动其构件的发展推动其构件的发展,使其各方面的特点得到更加有效的发挥,才能够实现提高施工技术水平才能够实现提高施工技术水平,改变传统建设方法的目的。在完善设计理念的过程中在完善设计理念的过程中,应该注重实现预制构件的自动化生产生产。
5结语
综上所述综上所述,当前,预制装配式建筑结构是建筑行业发展的主要趋势主要趋势,也是更好地满足人们需求的一种方法,对于提高建筑工程整体的质量和水平有着重要的作用筑工程整体的质量和水平有着重要的作用。但是,在实际的发展过程中发展过程中,还存在着一些不够完善的地方,需要对其设计进行不断优化和完善行不断优化和完善。在具体的实施过程中,应该注重鼓励不同的建设单位能够积极地运用该体系同的建设单位能够积极地运用该体系,才能够使其不断发展,从而更好地服务于建筑行业从而更好地服务于建筑行业,为保证人们的生活质量,提高人们的生活水平奠定良好的基础们的生活水平奠定良好的基础。
参考文献:
[1]陈秋实.预制装配式建筑结构体系与设计[J].江西建材,,((2):50+53.
[2]刘永霞.预制装配式钢结构建筑设计要点及经济性研究[J].中国新技术新产品,2016(21):167~168.
摘 要:当前,伴随我国建筑行业的不断发展,装配式建筑已经成为重要的建筑方式。其原因在于,装配式建筑拥有一定的优点,如管理精简、现场湿作业比较少,建造周期较短,具有良好的环境保护效果,尤其在隔声、能耗以及空间使用面积等各个方面,其可控性要远远超过传统施工的同类建筑施工。文章主要对某市的装配式住宅项目展开剖析,对建筑外墙板、内墙板以及屋面板的构造等施工关键技术进行了介绍,旨在确保装配式住宅的连接技术更加有效。
关键词:装配式住宅;外墙板;连接技术
某市规定城市外环线以内一切与新建民用建筑原则相符合的建筑,都需要采用装配式建筑方式,并且装配式建筑比例逐渐提升,实现了绿色建筑的目标。如今,装配式建筑与节能改造已经成为重要的发展趋势,这在提升城市环境质量,推进绿色建筑方面有着积极意义,需引起高度重视。
1 工程概况与施工关键技术探究
1.1 工程概
本文所研究的工程,占地面积约为11270m2,总建筑面积约为19623m2。其组成主要由10-15层的高层住宅楼,加之由多栋一层配套用房所组成。
1.2 施工关键技术
施工关键技术主要表现在以下几个方面,即:
第一,墙板类型与构造。蒸压轻质加气混凝土板主要指:利用水泥、石灰以及砂作为原材料,加之采用防锈处理的钢筋网片,经过高温、高压以及蒸汽养护等,对其表面进行加工,最终制成蒸压轻质加气混凝土板材,将其用在装配式住宅建筑设计当中。
第二,表现在墙板特点方面。墙板特点主要表现为自重轻、保温性能以及隔声性能、便于施工等各个方面。而自重轻则为:干密度范围在0.5-0.55g/cm3之间,这约是黏土标准砖的四分之一左右,与空心砖相比,约是其三分之一左右。ALC板容重轻,具有B04等级;在保温性能方面,ALC板内存在较多的微小互不贯通的空隙,与普通的.混凝土保温、隔热性能相比,其要远远的超出10倍以上。ALC板拥有较小的导热系数,同时热传导比较慢。ALC板是一级耐火材料,耐火温度可达700℃。为此,该材料不仅拥有较好的保温性能,同时隔热性能也处于最佳的状态,如果厚度合理,那么不仅能够用在保温高的寒冷地区,同时还能够用在那些具有高的隔热要求的地区,这能够在极大程度上满足节能标准要求;在隔声性能方面,该种材料主要是一种多孔材料,由大量的均匀、互不连通的微小气孔组成,隔音性能很好。实践表明,由100mm厚的ALC板平均隔音量在40.8dB;另外,该种材料也能够方便施工。利用该种材料,在施工期间可以对其任意开槽,宽度方向需要在300mm以内进行切割,立方体的抗压强度需要大于4MPa,单点吊挂力要大于1200N。作为一种非承重维护结构材料,能够完全的满足在各种使用条件下对板材的抗弯与抗裂等方面的要求,属于一种轻质的高强度维护结构材料,更加适合标准化与工业化的生产,拥有专用的连接件和配套体系,拥有极高的安装效率。
2 安装与节点处理研究
在装配式住宅安装与节点处理过程中,尤其在安装过程中需要高度重视施工安全问题,需要保证能够按照安装方案和安全专项方案实施相关工作。拼缝主要采用砂浆填缝的方式,其节点主要有几个类型,即:
第一在外墙板和梁连接节点方面。双层ALC板与保温层相互使用,将这两者用在外墙保温施工方面能够取得一定的成效。那么在施工中,首先需要对室外一侧的ALC板进行安装,应用卷扬机将其提升到安装楼层高度,通过缆风绳将其拉近到安装的位置上,固定L型勾头,将其固定在型钢梁下翼缘外侧的通长焊接在角钢上;与此同时,在保温板铺设的过程中,还需要将其密实填充;之后需要对内侧的ALC板进行安装,在墙体内侧连接ALC和L形构件,在拧紧固定以后,再将最后一层的L型构件拧紧加固,使其能够处于焊接牢固的状态。
第二在保温外墙板和柱连接节点方面。双层ALC加保温层,主要被应用在外墙保温墙体施工方面。和钢柱连接的地方,需要在外侧ALC板安装固定以后,之后将连接件插入到两块板之间的缝隙当中,之后将其拧紧固定,并将T形节点焊接在钢柱上,之后将保温板铺设到其中,最后安装好内层的ALC板。
第三在外墙板和楼板的连接处。单层的ALC板,主要用于在那些保温要求较低的外墙围护墙体施工方面,其安装顺序与单层的ALC板外墙板和梁连接相比,要多一道箱形柱转角处的安装工序,转角ALC板材应用后,与相应构件连接,并将其和钢柱焊接在一起,连接ALC板自攻螺钉,使其最终形成相应的T形连接形式。通常墙面构造层的施工顺序为:首先要完成外侧的ALC板安装工作以后,布置卡件,将构件与ALC板连接,并且将其固定下来,之后将保温板安装好,再放置好卡件,内侧的保温板材还需要进行高质量的安装,这与吴山,霍永刚在《预制装配式混凝土剪力墙接缝连接技术研究进展》一文中的观点有着相似之处。最后连接各个部分构件,使室内建筑节点的质量更加符合相关规定标准要求。
3 结语
如今装配式住宅建设已经成为重要的建设形式,这在保障住宅建设质量方面有着积极意义。本文主要通过两个重要方面明确,某城市在住宅建设方面已经向装配式建筑方向发展,并取得了一定的成效。本文主要以某城市住宅建O为例,研究了该城市住宅建设的工程概况与施工技术要点,同时也明确了安装和节点处理相关技术。相关工作人员必须重视相关数据的收集,确保其拥有精准性特点,并能够为装配式住宅设计提供有力的保障。
参考文献
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1 分类
装配式建筑按结构形式和施工方法一般分为五种。
1.1 砌块建筑
用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑, 适于建造3~5层建筑。砌块建筑适应性强, 生产工艺简单, 施工简便, 造价较低, 还可利用地方材料和工业废料。建筑砌块有小型、中型、大型之分。小型砌块适于人工搬运和砌筑, 工业化程度较低, 灵活方便, 使用较广;中型砌块可用小型机械吊装, 可节省砌筑劳动力;大型砌块现已被预制大型板材所代替。
砌块有实心和空心两类, 实心的较多采用轻质材料制成。砌块的接缝是保证砌体强度的重要环节, 一般采用水泥砂浆砌筑, 小型砌块还可用套接而不用砂浆的干砌法, 可减少施工中的湿作业。
1.2 板材建筑
由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成, 又称大板建筑。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑可以减轻结构重量, 提高劳动生产率, 扩大建筑的使用面积和防震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板;外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板, 也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等, 以提高装配化的程度。大板建筑的关键问题是节点设计。在结构上应保证构件连接的整体性。在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水以及楼缝、角部的热工处理等问题。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和布局有较大的制约性;小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性。
1.3 盒式建筑
从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。这种建筑工厂化的程度很高, 现场安装快。一般不但在工厂完成盒子的结构部分, 而且内部装修和设备也都安装好, 甚至可连家具、地毯等一概安装齐全。盒子吊装完成、接好管线后即可使用。盒式建筑的装配形式有:
(1) 全盒式, 完全由承重盒子重叠组成建筑。
(2) 板材盒式, 将小开间的厨房、卫生间或楼梯间等做成承重盒子, 再与墙板和楼板等组成建筑。
(3) 核心体盒式, 以承重的卫生间盒子作为核心体, 四周再用楼板、墙板或骨架组成建筑。
(4) 骨架盒式, 用轻质材料制成的许多住宅单元或单间式盒子, 支承在承重骨架上形成建筑。也有用轻质材料制成包括设备和管道的卫生间盒子, 安置在用其他结构形式的建筑内。
盒子建筑工业化程度较高, 但投资大, 运输不便, 且需用重型吊装设备, 因此, 发展受到限制。
1.4 骨架板材建筑
由预制的骨架和板材组成。其承重结构一般有两种形式:一种是由柱、梁组成承重框架, 再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系;另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系, 内外墙板是非承重的。承重骨架一般多为重型的钢筋混凝土结构, 也有采用钢和木作成骨架和板材组合, 常用于轻型装配式建筑中。骨架板材建筑结构合理, 可以减轻建筑物的自重, 内部分隔灵活, 适用于多层和高层的建筑。
钢筋混凝土框架结构体系的骨架板材建筑有全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式两种。保证这类建筑的结构具有足够的刚度和整体性的关键是构件连接。柱与基础、柱与梁、梁与梁、梁与板等的节点连接, 应根据结构的需要和施工条件, 通过计算进行设计和选择。
1.5 升板和升层建筑
板柱结构体系的一种, 但施工方法则有所不同。这种建筑是在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板, 竖立预制钢筋混凝土柱子, 以柱为导杆, 用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度, 加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等;也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑施工时大量操作在地面进行, 减少高空作业和垂直运输, 节约模板和脚手架, 并可减少施工现场面积。升板建筑多采用无梁楼板或双向密肋楼板, 楼板同柱子连接节点常采用后浇柱帽或采用承重销、剪力块等无柱帽节点。升板建筑一般柱距较大, 楼板承载力也较强, 多用作商场、仓库、工场和多层车库等。升层建筑可以加快施工速度, 比较适用于场地受限制的地方。
2 特点
装配式建筑有以下特点:
2.1 设计多样化
装配式住宅, 采用大开间灵活分割的方式, 根据住户的需要, 可分割成大厅小居室或小厅大居室。住宅采用灵活大开间, 其核心问题之一就是要具备配套的轻质隔墙, 而轻钢龙骨配以石膏板或其它轻板恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。
2.2 功能科技化
外墙有保温层, 最大限度地冬季采暖和夏季空调的能耗;提高墙体和门窗的密封功能, 保温材料具有吸声功能, 避免外来噪音的干扰;使用不燃或难燃材料, 防止火灾的蔓延或波及;大量使用轻质材料, 降低建筑物重量, 增加装配式的柔性连接;外观不奢, 但立面清晰而有特色, 长期使用不开裂、不变形、不褪色;为厨房、厕所配备务种卫生设施提供有利条件;为改建、增加新的电气设备或通讯设备创造可能性。
2.3 生产工厂化
装配式建筑外墙板通过模具, 机械化喷涂、烘烤工艺就可以轻易做到这点;散装保温材料完全被板、毡状材料所替代;屋架、轻钢龙骨、各种金属吊挂及连接件, 尺寸精确, 都可机械化生产;楼板屋面板为便于施工亦应工厂预制;室内材料如石膏板、铺地材料、天花吊板、涂料、壁纸等等都要经过复杂的生产流水线才能制造出来。况且, 工厂在生产过程中, 材料的性能诸如耐火性、抗冻融性、防火防潮、隔声保温等性能指标, 都可随时进行控制。
2.4 施工装配化
装配化施工具有下列优点:进度快, 可在短期内交使用;劳动力减少, 交叉作业方便有序;每道工序都可以像设备安装那样检查精度, 保证质量;施工现场噪音小, 散装物料减少, 废物及废水排放很少, 有利于环境保护;施工成本降低。
总结
装配式建筑工地现场的建筑材料完全是由工厂运来的半成品, 施工单位在现场对地势做一定处理后, 将半成品进行房屋的组装这种装配化制造房屋已经避免了传统建房的缺点, 施工速度非常快, 可在短期内竣工。工人劳动强度大幅度减少, 交叉作业方便有序;房屋装配中的每道工序都可以像设备安装那样检查其精度, 以确保房屋制造的质量;施工时的噪音降低, 物料堆放场地减少, 有利于环境的保护;由于工厂化的生产和现场的标准装配, 使房屋制造成本降低, 并容易满足室内设备安装和装饰装修的要求。因此, 装配式制造房屋的许多优点是传统房屋建造方法无法比拟的。
摘要:目前我国建筑行业普遍采用现场制造的方法, 存在着费时、费力、效率不高、功能单一、布局不合理等缺点。而装配式建筑能够较好的克服这些缺点, 实现建筑工业化, 将来必将引导建筑行业的发展趋势。对装配式建筑做了简要介绍, 并对其分类和功能做了总结。
关键词:装配式建筑,预制,施工
参考文献
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