建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)探討
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摘要：在現(xiàn)代建筑業(yè)和科技快速發(fā)展的背景下，建筑理念和建筑技術(shù)也隨之提升發(fā)展。裝配式混凝土施工技術(shù)憑借節(jié)約資源、高效等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域施工中，既可以滿足于現(xiàn)代建筑高質(zhì)量要求，又可以大幅提升建筑建造的綜合效益。本文在分析建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，就其中使用的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，希望給裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工提供一些實(shí)踐意見，以此推動我國裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：建筑工業(yè)化；裝配式混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)優(yōu)勢；關(guān)鍵技術(shù)
1前言
在工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展背景下，裝配式混凝土施工技術(shù)為建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)化提供了實(shí)現(xiàn)路徑，這種施工技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)的建筑建造方式，還通過標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)?；a(chǎn)，有效地提高了建筑施工效率。不僅如此，由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中所用構(gòu)件，大部分采用標(biāo)準(zhǔn)化的流水線方式進(jìn)行生產(chǎn)，隨后輔以現(xiàn)場安裝即可完成，可以大幅度建筑建造的安全性，這意味著在建筑領(lǐng)域中廣泛使用建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，不僅是建筑建造方式的重大變革，還是建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。鑒于此，基于建筑建造綜合效益提高的角度考慮，本文深入分析“建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)”具有顯著意義。
2建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢概述
就建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)來說，在建筑建造領(lǐng)域中的有效使用，呈現(xiàn)出有別于一般建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，總結(jié)包括施工效率高、施工質(zhì)量高、節(jié)能環(huán)保等，具體如下。
2.1施工效率高
在現(xiàn)代建筑建造領(lǐng)域中，建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的使用，只需要在豎向完成預(yù)制外墻板構(gòu)件的安裝，就可以在快速完成建筑整個外墻的封閉作業(yè)，并且可以為內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工和環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)施工創(chuàng)造有利條件。同時，在具體的施工中，只需要安裝水平構(gòu)件疊合板和疊合梁，并輔以現(xiàn)場濕環(huán)境進(jìn)行混凝土作業(yè)，就可以節(jié)省大量支撐構(gòu)件和模板，這樣不僅可以降低施工成本，又可以有效提高施工效率[1]。除此之外，建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用在建筑建造活動中，可以推廣新型建材的使用，進(jìn)而可以整合其他先進(jìn)工藝進(jìn)行施工，從而能夠在各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)手段和工藝的支持下，高質(zhì)高效地完成建筑建造任務(wù)，繼而有利于提高建筑施工效率。
2.2施工質(zhì)量高
建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件生產(chǎn)模式以建筑工業(yè)化生產(chǎn)而成，具有顯著的集約化、標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)，并且在工業(yè)生產(chǎn)的支持下，可以大幅度提升構(gòu)件質(zhì)量[2]。同時，在建筑建造階段，主要由廠商負(fù)責(zé)構(gòu)件運(yùn)輸，待構(gòu)件到達(dá)現(xiàn)場后，由專業(yè)施工技術(shù)人員結(jié)合圖紙來完成規(guī)范安裝活動。在整個過程中，各個環(huán)節(jié)的分工和管理相對明確和細(xì)化，降低了各環(huán)節(jié)質(zhì)量問題出現(xiàn)的概率，從而有利于控制建筑工業(yè)化裝配式混凝土施工質(zhì)量，進(jìn)而有利于提升整個建筑的建造質(zhì)量[3]。
2.3節(jié)能環(huán)保效果高
建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的外墻板，在生產(chǎn)中廣泛使用預(yù)制技術(shù)，可以將建筑中使用的各類構(gòu)件，采取預(yù)制方式將其加工成為半成品或者成品，具有顯著的工業(yè)化生產(chǎn)特征。在工業(yè)化生產(chǎn)中，各項(xiàng)建材原料都可以得到充分利用，這樣不僅可以提高建材利用率，還可以減少建筑垃圾的形成，從而有利于建筑節(jié)能環(huán)保效果的提升[4]。另外，在建筑建造中使用建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，可以有效控制因機(jī)械施工帶來的噪聲污染，且建筑廢水、建筑垃圾等污染都可以有效控制，這使得建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工具有良好的節(jié)能環(huán)保效果。
3建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)
建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑建造中廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)，可以大幅度提升建筑建造的綜合效益。但是，在實(shí)踐中，要求相關(guān)人員合理地使用各項(xiàng)技術(shù)，才能保障建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中發(fā)揮出最佳效能。其中，生產(chǎn)技術(shù)、安裝連接技術(shù)是建筑工業(yè)化裝配式混凝土施工中的關(guān)鍵技術(shù)，要求相關(guān)技術(shù)人員對其應(yīng)用引起重視，并在實(shí)踐中落實(shí)好各項(xiàng)措施來控制關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用效果，具體如下。
3.1預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)
預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)是建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，此技術(shù)的應(yīng)用效果直接影響建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工效果。在實(shí)踐中，要求相關(guān)技術(shù)人員做好以下幾項(xiàng)控制工作，才能保障預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用效果。3.1.1預(yù)留預(yù)埋件位置。在建筑工業(yè)化裝配式混凝土施工中，預(yù)埋件位置預(yù)留和安裝是首要環(huán)節(jié)，此施工方式所使用的預(yù)埋件類型眾多，如預(yù)埋吊件、管線、連接件等，在混凝土構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)階段，隱蔽工程的預(yù)埋件位置埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確定位，并且要根據(jù)實(shí)際來預(yù)留一定的調(diào)節(jié)量[5]。需強(qiáng)調(diào)的是預(yù)埋件位置在確定之后，在后續(xù)建筑工業(yè)化裝配式混凝土施工中，往往難以進(jìn)行調(diào)整，這意味著一旦出現(xiàn)位置定位有誤，將對裝配式混凝土建筑施工質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在預(yù)埋件位置預(yù)留時，要求嚴(yán)格按照施工要求來進(jìn)行預(yù)埋件位置的確定。不僅如此，在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時，預(yù)埋管線和箱盒往往會受到混凝土澆筑影響而發(fā)生一定位置的偏移，針對這種情況，為保證管線等預(yù)埋位置的合理性和精準(zhǔn)性，要求在生產(chǎn)中采取相應(yīng)措施來加固其位置，以此確保預(yù)埋件預(yù)留位置的合理性，繼而為后續(xù)建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)裝配施工順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)[6]。3.1.2反打一次成型。在裝飾面構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)中，反打一次成型是常見技術(shù)工藝之一，具體操作步驟如下：在模板上反向鋪設(shè)外裝飾材料，在此過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求來合理地選擇面磚、石材等裝飾面。在外裝飾選擇面磚時，應(yīng)合理地選擇磚石，通常以背帶燕尾槽的磚為宜[7]。同時，為保證外裝飾材料在模板上的鋪設(shè)質(zhì)量，需要對面磚進(jìn)行連接處理，促使其能夠形成單位大小的磚片，隨后將制作好的磚片反面向上鋪入模具當(dāng)中，隨后進(jìn)行混凝土澆筑。值得注意的是，在鋪設(shè)時，要求在底模面板劃基準(zhǔn)線，并沿著劃定的基準(zhǔn)線在底膜上粘貼專用雙面膠，在此基礎(chǔ)上，將磚片固定好位置進(jìn)行貼牢處理，以此避免混凝土澆振時出現(xiàn)位移現(xiàn)象。在外裝飾選用石材飾面時，應(yīng)在石材背面鉆倒角孔，并安裝不銹鋼卡鉤，旨在保障構(gòu)件制作后，可以進(jìn)一步提高石材和混凝土之間連接的可靠性[8]。3.1.3保溫墻板成型。在建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，保溫墻板的生產(chǎn)主要采用水平方式進(jìn)行澆筑成型，保溫層往往位于混凝土夾層中，正因如此，這種保溫墻板亦可稱之為三明治夾心保溫板。在保溫墻板制作時，具體方法如下：一是按照設(shè)計(jì)要求來組裝好構(gòu)件模板，隨后安裝外葉墻板鋼筋籠，待上述作業(yè)規(guī)范完成后，要求按照設(shè)計(jì)要求來確定外葉墻板連接件位置。二是保溫材料鋪設(shè)工作往往在底層混凝土澆筑并凝結(jié)后進(jìn)行，但是需要注意的是為保障保溫墻板成型后的保溫效果，應(yīng)做好保溫材料及混凝土的保護(hù)和固定工作，避免兩者粘結(jié)而影響保溫性能。三是安裝內(nèi)葉墻板鋼筋籠，并澆筑頂層混凝土，同時在此環(huán)節(jié)的操作中，要求嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行有序作業(yè)，才能保障保溫墻板成型效果。
3.2預(yù)制構(gòu)件安裝連接關(guān)鍵技術(shù)
3.2.1節(jié)點(diǎn)及接縫處的鋼筋連接。在實(shí)踐中，現(xiàn)澆混凝土中應(yīng)插入豎向鋼筋，隨后框架梁接頭及節(jié)點(diǎn)處采用機(jī)械連接或者焊接方式，有效連接起水平方向的鋼筋。而在剪力墻水平接縫和框架柱接頭處的鋼筋連接，廣泛使用套筒灌漿或者約束漿錨方式進(jìn)行連接，這樣即可保障鋼筋連接效果。首先，套管灌漿連接指的是通過金屬套管內(nèi)的水泥基灌漿料的錨固作用傳力，實(shí)現(xiàn)鋼筋對接的一種有效連接方式，連接鋼筋往往以下柱或者墻板上外伸的縱向受力筋為宜。在被連接筋插入預(yù)埋套管中，隨后采用壓力灌漿法向灌漿孔內(nèi)注入漿液，并保障漿液充滿套管，同時做好漿液成型后的養(yǎng)護(hù)工作。基于套筒灌漿連接結(jié)構(gòu)方式而言，其連接方式可以區(qū)分為全灌漿和半灌漿兩種連接方式，其中，全灌漿連接方法要求套筒兩端都采用灌漿方式與鋼筋連接起來；而半灌漿連接方法則是套筒一端采用灌漿方式與鋼筋連接起來，另一端則是采用非灌漿方法進(jìn)行連接。在當(dāng)前連接方式中，非灌漿段的連接方式主要有滾軋直螺紋連接、剝肋滾軋直螺紋連接、鐓粗直螺紋連接等。其次，約束漿錨連接。這種連接方式主要在預(yù)制構(gòu)件中的預(yù)埋鋼筋下段周圍預(yù)留一定的孔洞，且要求孔洞內(nèi)壁為波紋狀，并且表面粗糙，隨后在孔洞周圍設(shè)置螺旋加強(qiáng)筋，旨在進(jìn)一步強(qiáng)化這種連接方式的有效性。在后續(xù)構(gòu)件安裝時，可以直接將連接筋插入孔洞內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，利用孔洞相連接的灌漿孔和排氣孔進(jìn)行灌漿處理，在此過程中，所用方法為壓力灌漿法，并要求壓力灌漿作業(yè)結(jié)束后，及時做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，以此保障其連接的有效性和可靠性。3.2.2構(gòu)件之間及其與混凝土之間的連接。在構(gòu)件連接中，具體包括兩部分的內(nèi)容，分別是構(gòu)件之間的連接、構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土之間的連接。在構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土連接時，往往采用濕法連接方式，在連接作業(yè)之前，要求對兩者的結(jié)合面進(jìn)行拉毛處理，旨在提高結(jié)合面的光滑度。不僅如此，在混凝土澆筑之前，還要對兩者的結(jié)合部進(jìn)行雜物清理，同時進(jìn)行灑水濕潤處理，以此保障結(jié)合部混凝土的密實(shí)度。值得注意的是在混凝土澆筑時，既要做到一次性澆筑成型，又要保障模板縫隙在允許范圍內(nèi)，繼而避免出現(xiàn)漏漿問題而影響混凝土澆筑效果。而在構(gòu)件之間連接時，要求采用干法連接方法，具體是使用預(yù)應(yīng)力方式壓接或者其他有效連接方法，使得構(gòu)件之間可以緊密且可靠地連接在一起，這種連接方法廣泛應(yīng)用在裝配式框架結(jié)構(gòu)中，所具備的優(yōu)勢主要是無需混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)，使得其在實(shí)踐中往往有著較高的施工效率。
4結(jié)語
綜上所述，在我國現(xiàn)代建筑行業(yè)快速發(fā)展的背景下，建筑建造領(lǐng)域中展現(xiàn)的具體問題讓相關(guān)人員更加關(guān)注建筑工業(yè)化的發(fā)展，這一定程度上促進(jìn)了我國裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用。而在建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)推廣使用中，由于相關(guān)技術(shù)研究不足和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，使得建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在推廣應(yīng)用上存在一定的局限性。因此，在建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)推廣中，應(yīng)加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)踐，為促進(jìn)建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)獲得進(jìn)一步發(fā)展提供支持，繼而為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工業(yè)化發(fā)展中發(fā)揮出更大作用提供有效幫助。
作者:曹先娟 朱征欣 田志剛 單位:浙江省建材集團(tuán)有限公司