智慧装配式建筑

2024-09-04 版权声明 我要投稿

智慧装配式建筑(共9篇)

智慧装配式建筑 篇1

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。

智慧装配式建筑 篇2

《通知》指出, 此次专项检查以建筑节能、绿色建筑、绿色建材、装配式建筑实施情况为内容, 主要是:1、建筑节能。检查贯彻落实节约能源法、《民用建筑节能条例》及制定有关配套政策情况。建筑节能重点工作完成情况, 包括新建建筑执行建筑节能强制性标准、既有居住建筑节能改造、公共建筑节能监管体系建设及节能改造、可再生能源建筑应用等工作推进情况, 以及地方相关配套政策法规制定实施情况;“十二五”时期, 中央财政资金支持的各类示范项目验收情况;2015年度专项检查中发现的问题和下发执法建议书的工程整改情况。2、绿色建筑。重点检查《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》 (国办发[2013]1号) 明确的工作任务进展情况, 包括各地绿色建筑行动实施方案落实情况, 政府投资公益性建筑和直辖市、计划单列市、省会城市保障性住房及大型公共建筑全面执行绿色建筑标准情况, 绿色建筑评价标识推进情况, 绿色建筑标准、技术、材料及产业等相关能力建设情况, 以及地方相关配套政策法规制定实施情况等。3、绿色建材。重点检查《住房城乡建设部工业和信息化部关于印发〈绿色建材评价标识管理办法〉的通知》 (建科[2014]75号) 印发以来各地绿色建材评价标识开展情况, 包括管理机构设置情况、评价机构备案情况、本地一、二星级绿色建材评价情况等。4、装配式建筑。重点检查《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》 (国办发[2016]71号) 印发以来各地推进情况, 包括政策措施出台情况、标准规范编制情况、项目推进情况等。

《通知》强调, 1、对检查中发现的问题, 检查组提出整改措施, 并跟踪督导。对违反有关法律法规及技术标准强制性规定的工程项目, 住建部将下发执法文书, 限期整改。2、新建建筑执行民用建筑节能强制性标准和绿色建筑、绿色建材推广情况检查结果, 将作为国家节能考核、大气污染防治行动计划实施情况考核的依据。3、发展装配式建筑作为贯彻落实中央城市工作会议精神的重要工作, 列入城市规划建设管理工作监督考核指标体系, 定期通报考核结果。

装配式建筑工程计价模式设计 篇3

关键词 装配式建筑 工程计价模式 工程量清单设计

一、概述

由于装配式建筑的特殊性,现行《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2013)和《计价定额》中针对装配式建筑工程的分部分项工程项目划分、特征描述和工程量计算规则的规定适用性不强,导致在具体项目上招标人编制清单难度较大。本文正是针对以上问题,从研究适合装配式建筑的清单项目入手,解决如何编制装配式建筑适用的清单项目的问题。

二、装配式建筑的施工顺序

装配式建筑是将各类通用预制构件(Precast Concrete,简称PC构件)经专有连接技术提升为工厂化生产,现场机械化装配为主的专用建筑技术体系,其构件的生产、物流和现场作业充分体现出现代建筑产业化特征。

装配式建筑具体施工顺序如图1所示。该施工顺序适用于一般装配式建筑施工安排,由于结构、现场条件、施工环境的不同可能会对施工过程和顺序产生不同的影响,因此根据施工特点和具体情况的不同,具体施工顺序可能略有不同。

三、装配式建筑与现浇建筑在清单项目的差异分析

装配式建筑工程与现浇式建筑工程在“混凝土及钢筋混凝土工程”清单项目上的主要差异如表1所示。

四、装配式建筑分部分项工程量清单的设计

根据2013版《建设工程工程量清单计价规范》12位编码原则,在装配式建筑工程特有清单项目前加大写字母“Z”,“Z”代表装配式建筑工程,用于区分装配式建筑工程与现浇式建筑工程工程量清单项目。

为最大限度地体现与现行工程量清单计价规范的一致性,补充工程量清单的工程分类顺序码、专业工程顺序码以及分部工程顺序码都采用原有对应工程量清单项目编号,在相应的补充工程量清单项目中对项目名称、项目特征、计量单位、工程量计算规则以及工程内容针对装配式建筑工程进行补充。本文以后浇带及封堵工程、预制混凝土柱为例设计了其工程量清单项目,如表2所示。

五、总结

论文解释了装配式建筑与现浇式建筑在构件生产、构件安装以及施工方法和工艺方面存在的差异,针对装配式建筑的生产方式和建造特点,设计了适用于装配式建筑的分部分项工程量清单条目,该研究将对完善装配式建筑的招标起到较大的促进作用。

沈阳市软科学基金项目(F14-230-5-18)

参考文献:

[1]张荫,王波,张建.基于层次分析法的生土建筑综合效益评价[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2011,03:330-334.

引导装配式建筑健康发展 篇4

2018年5月18日至21日,2018年全国建筑钢结构行业大会在上海召开。本届年会由中国建筑金属结构协会、上海市金属结构行业协会主办,中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会与上海钢之杰钢结构建筑系统有限公司承办,得到了住房和城乡建设部、上海市住房和城乡建设管理委员会、宝山区人民政府、上海宝冶集团有限公司、山东冠洲股份有限公司、杭萧股份有限公司的大力支持,吸引了来自全国近千家企业参会,更有来自港、澳、台及日本等地的专家、学者、企业代表参与其中。本届年会内容丰富,不仅有行业学术前沿论坛、行业高峰论坛,更是开设了例如中日交流、军民融合等主题研讨会,同期还举办了建筑钢结构行业成就展示。

20日上午,钢结构建筑发展高端论坛在上海市宝山区美兰湖国际会议中心举行。住建部原总工、中国建筑金属结构协会原会长姚兵,中国工程院院士江欢成,中国工程院院士周绪红,住建部科技与节能司副司长倪江波,住建部科技与节能司墙材革新处处长何任飞,全国政协委员、中国建筑金属结构协会会长、西安建筑科技大学副校长郝际平,中国建筑股份有限公司总工程师毛志兵,北京建筑大学校长张爱林,华东建筑设计院总工程师汪大绥,华诚博远工程技术集团有限公司王立军,中国西南设计院总工程师冯远,同济大学原副校长李国强,上海宝山区区委书记汪泓,宝山区区委常委、副区长苏平,宝山区人大主任沈秋余,宝山区建交委主任袁惠明,中国建筑金属结构协会秘书长刘哲,全军工程建设协会副秘书长罗琳娜,中国钢铁工业协会发展和科技环保部副主任姜尚清,中国建筑金属结构协会副秘书长、建筑钢结构分会会长党保卫,上海市金属结构行业协会会长张立新,宝山区工商联党组书记潘卫国,宝山区工业园区管委会主任雷曙光,宝山区罗店镇镇长申向军,中国建筑金属结构协会副会长、安徽富煌有限公司董事长杨俊斌,中国建筑金属结构协会副会长江苏沪宁钢机有限公司总经理王晓波,中国建筑金属结构协会副会长、中建钢构有限公司总经理戴立先,中国建筑金属结构协会荣誉副会长、上海钢之杰钢结构建筑系统有限公司董事长许金勇,山东冠州有限公司总经理张培华,浙江杭萧钢构有限公司总工程师尹卫泽,上海宝冶集团有限公司副总经理朱宝良,日本钢构造协会事务局长永田匡宏,澳门建筑业协会秘书长彭耀光,香港理工大学教授钟国辉,台湾朝阳科技大学教授潘吉龄等嘉宾出席了会议。会议由中国建筑金属结构协会副秘书长党保卫主持。

钢之杰钢结构建筑系统有限公司董事长许金勇作为会议承办方代表,为大会开幕致辞,在致辞中他表达了对与会嘉宾的欢迎,并祝愿大会圆满成功,祝愿钢结构行业在新时代取得更好的发展。

上海市金属结构行业协会会长张立新为大会致辞,他代表上海市金属结构行业协会对与会嘉宾的到来表示感谢,希望本次会议能给予钢结构行业的企业家和各位同仁,推进钢结构装配式建筑发展、加大科研创新和科研成果转换、提高钢结构的质量和品质方面有很好的帮助,让我们群策群力,为行业转型发展贡献力量。

日本钢构造协会事务局长永田匡宏为大会致辞。他在讲话中以日本为例,强调了钢结构建筑在防御地震灾害中的重要作用,希望通过本次会议进一步加强两国钢结构领域之间的合作。

中国钢铁工业协会发展和科技环保部副主任姜尚清为大会致辞。她受迟京东副会长委托,代表中国钢铁工业协会对本次会议的召开表示祝贺,对建筑钢结构分会多年来对于钢铁行业的支持表示感谢。她还表示,钢铁行业愿意与钢结构行业一起努力推动产业的转型升级和高质量发展。

中国建筑金属结构协会会长郝际平为大会致辞。他在讲话中指出,2018年是全面落实“十九大”精神的开局之年,也是实施“十三五”规划承上启下之年,中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,全国各产业都应朝着这个方向前行,作为支柱产业的建筑行业更应如此,我们要解决过去发展中的高污染、高能耗、高浪费问题,通过转型升级,走可持续发展之路、绿色发展之路、工业化发展之路。进入到2018年建筑行业迎来了新气象,改革必应深化,而装配式建筑更是其中的引领者和重点发展对象。

上海宝山区区委书记汪泓为大会致辞。她在致辞中说,本次会议在宝山这样一个具有钢铁基因,钢结构的细胞的地区召开意义非凡,这是全国钢结构行业的喜事也是我们宝山在转型发展中的一件盛事,希望今天与会的嘉宾和领导能更多关注宝山作为一个老工业基地的转型发展,希望钢结构行业蒸蒸日上,祝大会圆满成功。

中国工程院院士江欢成为大会致辞。他说,非常高兴参加此次会议,看到这么多支持钢结构行业的老朋友感到非常亲切,这让我看到了钢结构未来发展光辉的前景。当前建筑行业是从混凝土向钢结构转型、从现场制作向工厂预制转型,钢结构是一种很好体现绿色环保的建筑形式,符合我们对未来发展的预期。

住建部科技与节能司副司长倪江波发表讲话。他首先代表科技与节能司对于本次会议的举办表示祝贺,随后回顾了他过去在建筑用钢方面所做的工作,肯定了这些年钢结构建筑的发展成果,并介绍了接下来住建部在装配式钢结构方面的工作计划,要以技术为主线,质量为核心,积极稳步地推进装配式发展。他指出,钢结构行业协会、企业要共同努力,抓紧制定行业发展的路线图、时间表,集全行业之力共同发展好钢结构建筑。

在随后的主题演讲中,中国工程院院士周绪红以“装配式交错桁架钢框架结构房屋”为题作了主题演讲,以亲身案例介绍了装配式建筑中桁架的设计应用;中国建筑股份有限公司总工毛志兵以“创新开创建筑业发展的新时代”为题,分享了自己对于建筑未来发展的看法;华东建筑设计院总工程师汪大绥以“超高层建筑结构的探索”为题,介绍了全世界以及中国超高层建筑的发展,当前中国是全世界拥有超高层最多的国家;华诚博远工程技术集团有限公司王立军以《新版钢结构设计规范与钢结构建筑的应用》为题作了宣讲,介绍了新版规范的变化重点。他们的演讲引起了现场与会人员极大的兴趣。

在下午的会议中,日本钢构造协会永田匡宏、渡边德明,日本JFE株式会社村上行夫,香港理工大学钟国辉,台湾朝阳科技大学潘吉龄,宝钢钢构有限公司贺明玄,同济大学罗永峰,中建三局集团有限公司黄刚,浙江东南网架股份有限公司周观根分别以“日本钢结构建筑中抗震技术的应用”“日本公共建筑中钢结构的应用”“高强钢材钢构在建筑工程中的应用”“冷轧型钢框架建筑之结构度探讨”“钢结构涂装过程中VOCs 废气处理”“建筑钢结构监测与检测”“EPC 工程的风险管理”“‘一带一路’工程之实践”为题作了主题演讲,从不同角度,不同方面分享了钢结构建筑从施工到管理各领域的经验。

为进一步扩大钢结构行业的影响力,让全社会更进一步了解钢结构行业,20日下午,中国建筑金属结构协会作为本次行业大会的主办方,特别举行了中国建筑金属结构协会副会长新闻媒体见面会暨行业新闻发布会。中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会副会长胡育科、上海钢之杰董事长许金勇、浙江杭萧钢构股份有限公司副总方鸿强、浙江精工钢结构集团有限公司总经理裘建华、河南天丰绿色装配集团有限公司董事长李续禄、中建钢构有限公司总经理戴立先、安徽富煌集团董事长杨俊斌、福建十八重工股份有限公司总经理邹鲁建出席了会议,来自全国的十余家媒体参加了见面会。

会上对于装配式、钢结构抗震、总承包等钢结构行业当前的热点问题进行了讨论,在场钢结构龙头企业的负责人对于现场记者的提问不遗余力地进行了解答。通过新闻的发布会,将钢结构行业发展的情况直接向社会发布,让更多的人了解钢结构建筑未来的应用优势,为钢结构未来的发展打造一个良好的环境。

21日上午,建筑钢结构行业大会开幕,大会由建筑钢结构分会副会长胡育科主持。

会议首先邀请了住建部原总工、中国建筑金属结构协会原会长姚兵作主题演讲,他演讲的题目是“贵在创新 重在项目”。他在讲话中指出,钢结构企业应该注重技术经济政策创新、技术创新、企业转型升级创新,城市是由一个项目一个项目不断完善发展的,科研成果是一个项目一个项目实现的,企业是由一个项目一个项目资本积累壮大的,要注重项目对于自身的磨练。他还说,过去几年间,钢结构改革和发展风雷激荡,企业家创业创新成就斐然。新征程上,钢结构行业的改革开放仍风帆高悬,让我们认识学习贯彻党中央和国务院的文件精神,学习贯彻党的十九大精神,学习贯彻“两会”精神,在新时代新征程上从自身角度强化优秀企业家精神、企业家素质和企业家作用的认识,对钢结构行业的部门、企业事业单位、学会协会研究会以及专家企业家社会活动家来说是需求更是市场,是差距更是潜力,是机遇更是挑战。

建筑钢结构分会会长党保卫在会上做工作报告,总结了当前行业发展状况,并汇报了分会一年来所做的重点工作:

2017年全国房屋建筑施工面积781484万平方米,同比增长4%;房屋新开工面积178654万平方米,同比增长7%;房屋竣工面积101486万平方米,同比降低4.4%;建筑业增加值55689亿元,同比增长4.3%。其中2017年钢结构产值5100亿元,占建筑业总产值比例为2.38%。在建筑钢结构用钢量方面,钢结构产量占总钢产量的7.4%,较2016年同比增长近10%。结合数据,我们发现钢结构建筑应用方面广泛应用于大跨度工业厂房、单层和多层厂房、仓储、库房、大型公共设施等领域,而公路、桥梁在近两年有了较大的发展,但也必须看到,钢结构在居住类建筑中的应用比例依然偏低。

2017年,协会组织对我国钢结构建筑行业的发展状况进行了广泛调研,重点对100多家中国建筑金属结构协会会员单位2017年的主要经济指标进行抽样研析,对1000多家会员与非会员企业、在建的1462个钢结构专业工程项目和740多个总承包项目(含钢结构专业)进行了行业统计,170个有一定规模的钢结构建筑竣工项目进行了现场调研,面积达1900平方米,约占全国2017年房屋建筑总的竣工面积的2%。钢结构完成产能5万吨以上骨干企业数量总数自2015年起超过50家。会员企业2017年完成海外出口钢结构产量102万吨,出口金属板63.84亿元。会员企业获得国家级工法2项;省部级工法253项;获得专利1216项;省部级科技进步奖132项;在编国家和行业标准57项;地方标准60项;获得国家级质量类奖项321项;省部级质量类奖项390项;行业和其他类奖项372项;获得省市表彰178次,检查评比达标1005次。

作为协会重点推进的钢结构企业开展建筑工程施工总承包试点工作,自2014年起,多维联合集团有限公司等43家钢结构专业企业先后取得该资质。两批企业完成和在施以钢结构为主体工程的建筑施工总承包项目439项,合同额618余亿元,总建筑面积2187余万平方米。其中竣工项目190余项,竣工项目建筑面积810余万平米。三年来,试点企业承接工程的能力进一步增强,业绩有较大幅度的提升。第一批试点企业2016年总产值比2014年增长24亿元,产量增加135.7万吨。第一批试点企业2016年总产值比2014年平均提高13.1%,产量平均增幅为11.0%;第二批试点企业2016年总产值比2015年增长36亿元,产量增加23.9万吨。第二批试点企业2016年产值比2015年平均提高28.9%,产量平均增幅为31.7%。两批试点企业累计承揽EPC、PPP项目118项,承揽项目建筑面积达801.7万平方米,占整个试点工程总建筑面积的36.6%,合同额264.1亿元,占整个试点工程合同额的42.7%。

他说,分会要结合装配式钢结构建筑当前的发展形势,进一步强化行业发展的担当责任,引领行业继续科学、绿色、健康发展,努力做好以下重点工作:(1)推动装配式钢结构建筑与建筑产业现代化;(2)引导行业用质量和诚信构建企业品牌,加强行业的质量与诚信建设;(3)编制行业系列团体标准,推动行业的标准化建设。

会上还对过去一年行业优秀工作者、优秀企业进行了表彰。首先表彰了“全国技术能手”(涂装工),由郝际平会长宣读国家人社部“全国技术能手”相关文件,并由姚兵会长为获奖者颁奖;随后,刘哲秘书长宣读2017 钢结构建筑行业竞争力榜单,建筑钢结构分会副会长董春宣读了2017 建筑金属屋(墙)面行业企业综合竞争力榜单,中国建筑金属结构协会办公室主任赵志兵宣读了2017 “中国建筑钢结构诚信企业(5A)”文件及名单。

为表示对于行业专家的感谢,建筑钢结构分会副会长胡育科宣读对突出贡献专家表彰决定,对于在过去一年对行业有突出贡献的专家颁发了 2017 “钢结构行业突出贡献专家”证书;最后,建筑钢结构分会副会长刘民宣读优秀建造师文件,并为获奖者颁发2017 “钢结构行业优秀建造师”证书(获奖名单另附)。

会议最后,举行了一年一度的会旗交接仪式,党保卫会长将会旗交给了湖南金海集团有限公司。

此次会议此间,还举办了行业成就展示,钢结构建筑前沿技术论坛,?民融合军企交流会,中日钢结构行业协会交流会,中国建筑金属结构协会钢结构专家组长扩大会议。

【文献标识码】D

预制装配式建筑全景分析试卷 篇5

一、单选题 【本题型共15道题】

1.预制剪力墙结构体系使用较多的竖向钢筋连接是(),降低了套筒的使用数量,也降低了综合成本。

A.底部预留后浇区连接

B.套筒灌浆连接

C.螺旋箍筋约束浆锚搭接连接

D.金属波纹管浆锚搭接连接 用户答案:[B] 得分:0.00

2.2016年起,国家决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级,上海政府规定单体预制装配率不低于()。

A.40%

B.30%

C.50%

D.45% 用户答案:[A] 得分:3.00

3.在下列选项中,剪力墙结构体系和技术要点匹配正确的是()。

A.装配整体式剪力墙结构工业化程度很高,一般应用于高层建筑

B.叠合剪力墙结构一般国外应用较多,施工速度快,一般应用于南方地区

C.多层装配式剪力墙结构工业化程度一般,施工速度快,应用于多层建筑 D.将装配整体式剪力墙应用与多层剪力墙结构体系,真正做到工业化生产、施工 用户答案:[B] 得分:3.00

4.预制构件的混凝土强度等级不宜低于(),预应力混凝土预制构件的混凝土强度等级不宜低于(),现浇混凝土的强度等级不应低于()。

A.C30,C40,C25

B.C30,C25,C40

C.C25,C30,C40

D.C20,C40,C25 用户答案:[A] 得分:3.00

5.装配整体式框架结构房屋非抗震设计适用的最大高度为()。

A.150

B.140

C.120

D.70 用户答案:[D] 得分:3.00

6.发展装配式建筑最主要的原因是()。

A.建筑产业现代化的需求

B.解决建筑市场劳动力资源短缺及劳动力成本增加的需要

C.改变建筑设计模式和建造方式

D.建筑行业节能减排的需要 用户答案:[A] 得分:3.00 7.装配式建筑施工前期甲方(监理)的工作内容为()。

A.施工流水,场地规划,构件安装,构件拆分,构件重量

B.配合图纸设计,预留预埋,图纸确认,验收策划,施工策划

C.组织协同,组织协调,责任划分,精装定位,验收

D.配合图纸设计,预留预埋,图纸确认,生产周期策划,模具设计 用户答案:[B] 得分:0.00

8.基于一维构件的刚性连接的优点是()。

A.节点性能较好,接头位于受力较小部分

B.能减少施工现场布筋、浇筑混凝土等工作

C.结构整体性较好,可做到等同现浇结构

D.生产、运输、对方以及安装施工方便 用户答案:[C] 得分:3.00

9.柔性连接的预制混凝土结构设计原则与现浇结构有很大的不同,符合()抗震设计思想。

A.小震不坏

B.基于性能

C.中震可修

D.大震不倒

用户答案:[B] 得分:3.00

10.PC构件之间的湿式连接传力途径描述正确的是()。

A.拉力:后浇混凝土、灌浆材料或座浆材料直接传递

B.剪力:结合面混凝土的粘结强度、键槽或粗糙面、钢筋的摩擦抗剪作用、消栓抗剪作用承担 C.弯矩:连接钢筋传递

D.压力:连接钢筋抗压及后浇混凝土、灌浆料或座浆材料抗压 用户答案:[B] 得分:3.00

11.下列说法正确的是()

A.装配式高层建筑含精装修可在半年内完成

B.装配式建筑不能完全解决传统建筑方式普遍存在的“质量通病”

C.装配式建筑的现场用人少,时间短,综合成本降低

D.装配式建筑的一大变革是将农民工变成操作工人 用户答案:[C] 得分:3.00

12.在《装配式混凝土结构技术规程》中多层剪力墙结构设计适用于不高于()层,建筑设防类别为()。

A.8层,甲类

B.6层,乙类

C.7层,甲类

D.6层,丙类

用户答案:[D] 得分:3.00

13.预制混凝土剪力墙体系和多层混凝土剪力墙体系的结构设计可以今天参考()地方的标准

A.北京,上海

B.北京,广州

C.上海,安徽

D.上海,苏州

用户答案:[C] 得分:3.00

14.建筑设计标准化的流程一般为()。

A.装配式结构方案,钢筋表,构件库,深化与拆分,自动加工,自动出拆分图

B.钢筋表,装配式结构方案,深化与拆分,构件库,自动加工,自动出拆分图

C.构件库,装配式结构方案,深化与拆分,钢筋表,自动加工,自动出拆分图

D.构件库,钢筋表,深化与拆分,装配式结构方案,自动加工,自动出拆分图 用户答案:[C] 得分:3.00

15.首次使用装配式混凝土梁的国家是()

A.美国

B.加拿大

C.日本

D.法国

用户答案:[D] 得分:3.00

二、多选题 【本题型共5道题】

1.《JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程》的特点有()。

A.针对中高层建筑,提出专门规定和要求

B.不片面强调全预制装配,提高结构性能/抗震性能

C.补充、强化建筑设计、加工制作、安装、工程验收

D.包括主要装配式结构体系 用户答案:[BCD] 得分:5.00

2.预制框架-现浇剪力墙结构形式的优点有()。A.节能环保,更符合绿色建筑理念

B.抗震性较好,是国际上超高层建筑广泛采用的结构形式

C.能够获得尽量宽敞的使用空间

D.主功能空间占据最佳的采光位置

E.现场拼装误差率小 用户答案:[BCD] 得分:5.00

3.从杨浦区预制率最高的高层办公楼采用的装配整体式混凝土框架-核心筒结构中可以借鉴的经验有()。

A.集中PC构件,有效控制成本

B.全程采用BIM技术辅助

C.分体式灌浆套筒技术

D.提前预设,提高精确度 用户答案:[ABCD] 得分:5.00

4.关于预制混凝土装配式构件的制作和运输,说法正确的是()

A.制定加工制作方案、质量控制标准

B.保温材料需要定位及保护

C.必须进行加工详图设计

D.模具、钢筋骨架、钢筋网片、钢筋、预埋件加工不允许偏差 用户答案:[AC] 得分:0.00

5.装配式建筑管理信息化具体功能表现在()方面。

A.辅助智能化生产

B.实现对项目进度可控 C.运用电子图纸,实现无纸化管理

D.提高机械化水平,减少繁重、复杂的手工劳动和湿作业

E.为实现物业科学高效管理提供强大助理 用户答案:[ABC] 得分:0.00

三、判断题 【本题型共15道题】

1.《JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程》的适用范围:非抗震设计、6~8度抗震设计的民用建筑,甲类建筑。

Y.对

N.错

用户答案:[N] 得分:2.00

2.外挂墙板均为非承重板,其设计重点是作用和作用效应及连接设计,预估地震作用下不得脱落。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

3.装配式建筑是用预制构件、部品部件在工地装配而成的建筑。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

4.多层剪力墙结构设计时,3层以上设叠合楼板,3层以下可使用全预制楼板。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

5.PC构件之间的连接分为干式和湿式,前者通过钢筋连接、后浇混凝土或灌浆结合为整体,后者通过预埋件焊接或螺栓连接、搁置、消栓等方法。

Y.对

N.错

用户答案:[N] 得分:2.00

6.对预制剪力墙体系而言,剪力墙竖向钢筋的连接是极为关键的。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

7.预制混凝土框架结构有两种连接方式,一等同现浇结构(柔性连接),大部分节点位置采用现浇的柔性连接,二不等同现浇结构(刚性连接),楼梯等部位采用刚性连接。

Y.对

N.错

用户答案:[N] 得分:2.00

8.预制混凝土装配式体系主要分为三大类:框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构。Y.对

N.错

用户答案:[N] 得分:0.00

9.建筑工业化包含的5大特征:建筑设计标准化,构配件生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

10.国家已经出台专门针对装配式建筑的合同范本,传统建筑模式下的合同范本已不适用于装配式建筑。

Y.对

N.错

用户答案:[N] 得分:2.00

11.预制叠合楼盖的预制板厚度不宜小于60mm,现浇层厚度不应小于60mm。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

12.预制构件合理的接缝位置以及尺寸和形状的设计对建筑功能、建筑平立面、结构受力情况、预制构件承载能力、工程造价等会产生一定的影响,同时应尽量增加预制构件的种类,以方便进行质量控制。Y.对

N.错

用户答案:[N] 得分:2.00

13.现浇湿作业少是最适合进行预制装配式的结构形式。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

14.多层剪力墙结构体系对抗震的需求并不大,构造简单,施工方便,可在广大城镇地区多层住宅中推广使用。

Y.对

N.错

用户答案:[Y] 得分:2.00

15.装配整体式框架结构设计的总体思路是等同现浇,与现浇混凝土框架结构整体分析及构件设计方法相同。

Y.对

N.错

装配式建筑施工管理研究论文 篇6

装配式建筑施工具有成本低、工期短、节能性强等特点,也是当前诸多建筑工程建设的主选方案。但是,在装配式建筑施工中,也容易受到一些不良因素的影响,造成装配式建筑出现质量问题,干扰建筑后续的安全和功能,亟需改进。基于此,本文结合实际情况,研究分析装配式建筑的施工管理,分析问题,提出改进措施,详细内容如下。

1工程概况

为研究分析装配式建筑施工管理,本文结合某一具体工程的基本情况,展开具体问题具体分析。本工程为住宅工程项目,住宅用地规划总面积为99022m2,其中住宅总面积为9755m2,建筑共13层,高度为38.6m,具体的建设中,选用框架剪力墙结构。本工程的框架剪力墙结构。为保障施工效率和施工质量,本工程在具体的施工中,选用装配式施工模式,实现对本工程的顺利建设。本工程在具体的装配式建筑施工管理中,针对影响装配式建筑施工管理的问题进行分析,再提出相应的施工管理措施,使得本工程顺利完成,并为居民提供了良好的居住空间。

木质装配式建筑应用 篇7

关键词:木质,工程,材料,装配化,建筑

1 木材的分类以及优点

木材易于加工, 强重比高, 这些特性决定了木材适用于快速装配式建筑。常见的快速装配式建筑类型有一般性临时性建筑, 如工业厂房, 展厅以及住宅等小空间形式, 以及室内外的建筑小品中。常用的木质工程材料有胶合木、结构胶合板、单板层积材、单板条层积材、定向刨花板、木质工字梁、木桁架等, 这些材料剔除原有的缺陷, 力学强度高, 将成为木质建筑用材的发展重点。

木结构建筑材料的优点: (1) 木结构房屋的原材料是可再生的资源; (2) 结构的稳定性, 木结构可以有效的抵抗瞬间冲击和周期性疲劳, 从而减小对结构的破坏; (3) 节能保温, 生产过程能耗小, 具有良好的隔热保温性能。研究表明, 达到同样保温效果, 木材需要的厚度是混凝土的1/15, 是钢材的1/100; (4) 施工周期短, 维修方便。

2 装配式建筑与木质工程材料

装配式建筑一般是指将部件预制化之后通过机械吊装等手段将各个部件连接起来。这种方法的特点是施工速度快, 劳动强度低, 耗工少[1]。装配式建筑类型日益增多, 其中具有多层工业厂房, 大型砌块、大型壁板、框架轻板、单层工业厂房。

装配式建筑的特点: (1) 装配式建筑以国家规范为设计依据。将建筑的跨度、层高、进深以及各个细部构将进行模数化设计, 从而使得建筑及其构件都满足标准化, 继而可以在工厂进行构件预制, 有利于机械生产; (2) 装配式建筑前期构件为预制处理, 现在工厂加工制作后再运往建设地点; (3) 具有自己的施工特点及生产规律, 一般以部件的机械吊装为中心, 通过部件组装来完成建设; (4) 现场施工, 机械安装; (5) 充分利用工业材料, 变废为宝。

3 木质装配化建筑

根据装配式建筑的常见类型与木质工程材料的特点, 选取以下几种形式作为木质装配化建筑的尝试。

3.1装配式建筑—大板建筑

(1) 大板式建筑也叫做装配式壁板建筑, 是全装配式建筑模式, 一般外墙即为维护结构也为承重结构, 外墙板占一个开间和层高[2]。这种建筑除基础外, 其内, 外墙板、楼板、楼梯及其他结构组成部分均为预制件 (见图1) 。

(2) 大板建筑设计注意事项: (1) 大板建筑体型要求简单, 避免平面形状凹凸变化 (见图2) ; (2) 大板建筑整体性要得到充分的保证。设计平面时, 应尽量做到纵横墙对直通拉, 使垂直荷载和水平荷载能直接传递。尽量使建筑物的刚度分布均匀, 使平面的几何形心和刚度中心接近, 以利于抗震; (3) 大板建筑的维护结构要努力做到轻而薄; (4) 结构类型尽量减少; (5) 合理设置变形缝。

大板建筑的建筑材料可以选用木质工程板材作为承重的维护结构, 由于建筑在空间设计方面其高度、进深、面宽均有一定模数规律。尤其是单种建筑类型, 如住宅, 其维护板材的尺寸可以经行批量化生产, 现场装配施工, 迅速且有保障的完成施工质量。研究表明此类建筑对结构抗震效果不明显。推测在板材之间的增加抗震缓冲装置, 可以大大提高结构的抗倾侧力, 并且板与板的连接在工程预制时便开榫, 有利于整体的稳定和拼接 (见图3、图4) 。

3.2装配式建筑—盒子建筑

盒子建筑是现阶段装配式建筑的新型发展方向, 构造类型为盒子结构。它是装配化程度最高的一种建筑形式, 是装配化技术的新发展。目前, 世界上最高的钢筋混凝土盒子建筑为22层。木盒子建筑施工迅速, 设计周期短, 但是由于其抗侧倾力差, 一般用于低层建筑见图5) 。主要形式: (1) 全盒子式建筑; (2) 板材盒子式建筑; (3) 骨架盒子式建筑。

盒子建筑以单元空间为单位, 盒子建筑是大板建筑的深化, 使得每个盒子单元作为一个整体刚度。各个单元的自由组合完成建筑空间的变换, 这种组合的形式是多变的、丰富的。盒子建筑经常自发的进行内部空间设计 (见图6) 。

用盒子构件组装的建筑大致有以下几种方式: (1) 上下盒子重叠组装。用这种方式可以建12层以下的房屋, 因构造简单得到广泛应用; (2) 盒子构件相互交错、叠置。这种组合的优点是可避免盒子相邻侧面的重复, 比较经济; (3) 盒子构件与预制板材进行组装。这种方式的优点是节省材料, 布置设计比较灵活, 设备管线多和装修工作量大的房子采用盒子构件可减少现场工作量。

3.3装配式框架建筑

装配式框架建筑属于现阶段最为灵活的装配式建筑, 其柱子、梁、楼板、楼梯等部件均为工厂内预制构件, 但是基础为非预制化, 现场施工具有较高适应性。装配式建筑的维护结构为非主体构造部分, 为非承重结构, 因此可以单独设计不影响承重结构。现阶段装配式构架建筑一般类型为钢狂街、木框架以及钢筋混凝土框架等[3]。由于其一般将柱作为承重构件, 因此经常被用作大跨度建筑, 是公共建筑的首选类型。主要设计类型为:横向框架;纵向框架;双向框架 (见图7) 。

4案例分析

德国汉诺威博览会瑞士展厅 (见图8) , 迷宫般的展厅完全是木材堆积而成, 木材通过拉紧不锈钢锚杆连在一起, 屋面铺设镀锌沟槽板。整个展厅在博览会结束后可以拆卸, 而且可以重新利用。展厅通过木材巧妙地堆积而成, 这些木材正好在博览会期间风干除湿, 在博览会结束后, 就可以拆下来运用到那些需要的工程中。

5结束语

随着木质工程材料的发展, 其在建筑方面的应用也越发的广泛, 研究木质工程材料的装配化建筑设计, 有利于发挥木材本身的特点, 更加物有其用。发展装配式木结构是我国建筑工业化、行业现代化的重要内容。我国木结构建筑的工业化发展离不开四个方面:设计标准化、生产工厂化、施工机械化、组织管理科学化。

参考文献

[1]卢斯斯拉维德.木建筑[M].北京:中国电力出版社, 2008.

[2]北京建筑工程学院建筑技术教研组.装配式建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1983.

新装配式建筑结构造价低品质好等 篇8

该项目是已获国家发明专利证书的新装配式建筑结构,该专利技术有六大特性、十二大特点、十九项技术优势。

六大特性:一装配化、可拆装;二主体建筑材料可全部工厂化生产;三主体施工大部机械化:四用钢筋混凝土等熟料;五可实现柔性抗;六实现了干式作业。

十二大特点:一造价低;二施工快;三质量好;四梁柱构件可拆后重用;五施工容易:六污染小环保:七浪费少:八好管理:九省暖省电;十抗震好;十一构件化;十二施工场地整洁。

十九项技术优势:一工艺简单,施工容易;二造价低;三质量好、易控制;四机械化程度高;五工期短,建设速度快;六可用保温好的轻质墙体材料;七抗震性好;八可标准化系列生产;九辅材用量少省钱:十人员少,省人工费:十一很多年后梁柱构件可拆后异地重用,工程垃圾少,环保;十二建材浪费少,建筑垃圾少,节约资源;十三可完全不用粘土砖,保护耕地资源:十四施工噪音、尘土及污水少,环保;十五施工安全程度高,事故率低;十六业主可任意改变内墙内门,彰显个性:十七建筑物质量轻,地基处理比较简单;十八用钢筋混凝土等熟料符合国家的产业政策;十九企业可成为制定标准的企业。

本结构工程拥有砖混的造价,框架的享受,施工容易,工期短,优良品率高的特质。

发明人介绍:

刘长生原是市建一公司职工,在一次施工作业时,意外腰脊受伤,高位截瘫,无法继续工作。自强不息的他,通过勤奋学习,获取了“装配式建筑结构”和“防蚊服”两项专利。

咨询电话:029-84511032刘长生

创意手指滑板精彩无限

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智慧装配式建筑 篇9

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。

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