實例探析裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工要點(diǎn)

徐有明

江蘇太陽城建筑設(shè)計院有限公司，江蘇常州 213000

我國傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)主要采用的是現(xiàn)澆混凝土的設(shè)計施工方式，并且已取得很多成功的經(jīng)驗，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用也較為成熟，在建筑工程中被廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)澆混凝土的建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計施工上也存在效率比較低、施工時間比較長，消耗的資源比較大，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染等一系列的問題。隨著國家低碳可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)提出后，這種傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)模式已經(jīng)難以適應(yīng)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展需要，因此裝配式這種新型的建筑結(jié)構(gòu)開始逐步得到了廣泛的關(guān)注。裝配式建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計施工上實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計以及工廠化生產(chǎn)，在施工中實現(xiàn)了裝配式作業(yè)，不僅提高了設(shè)計施工管理的信息化水平，而且促進(jìn)了設(shè)計施工效率和質(zhì)量的提高，已經(jīng)成為我國建筑結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向之一。

1 工程實例概述

本文將結(jié)合某建筑工程實例來分析裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工要點(diǎn)。該工程是兩棟高層住宅建筑，其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為整體式裝配剪力墻，高度達(dá)到將近100m。在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用裝配式構(gòu)件的部分包括剪力墻、樓梯、內(nèi)隔墻、外墻結(jié)構(gòu)以及一部分疊合板和疊合梁。

2 建筑工程裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)分析

在設(shè)計裝配式建筑結(jié)構(gòu)時，設(shè)計的重點(diǎn)主要是裝配式構(gòu)件。

2.1 深化裝配式構(gòu)件的設(shè)計方案

在生產(chǎn)制造裝配式構(gòu)件前必須結(jié)合工程項目的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工圖、構(gòu)件的生產(chǎn)工藝、具體的運(yùn)輸條件以及施工中的安裝規(guī)范等深化構(gòu)件的設(shè)計方案，在裝配式構(gòu)件的設(shè)計詳圖中要為相關(guān)構(gòu)件和機(jī)電設(shè)備等留出預(yù)埋管線、預(yù)埋空洞以及預(yù)埋件的位置，為安裝施工創(chuàng)造良好的條件。而裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)廠家則應(yīng)在對設(shè)計圖紙進(jìn)行詳細(xì)的審核，確保無誤后才能進(jìn)行生產(chǎn)加工。

2.2 設(shè)計裝配式構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)

在設(shè)計裝配式構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)時，在其水平接縫與豎向結(jié)構(gòu)的連接位置應(yīng)選擇套筒灌漿的方式來連接鋼筋，連接接頭必須達(dá)到相關(guān)的技術(shù)要求。在裝配式剪力墻構(gòu)件中，應(yīng)采用混凝土對接頭套筒位置鋼筋加以保護(hù)，其厚度應(yīng)達(dá)到15mm以上。而為了保護(hù)裝配式柱構(gòu)件中的鋼筋接頭，在其套筒外側(cè)也應(yīng)采用混凝土來保護(hù)箍筋，且厚度應(yīng)達(dá)到20mm以上，同時在套筒之間應(yīng)保持25mm以上的凈間距。

在連接裝配式梁、板構(gòu)件和混凝土后澆疊合層時，應(yīng)分別將粗糙面設(shè)置于其結(jié)合面位置。其中在裝配式梁構(gòu)件的斷面應(yīng)設(shè)置粗糙面以及鍵槽，且應(yīng)保證鍵槽的數(shù)量以及尺寸符合設(shè)計規(guī)范。在后澆混凝土與裝配式剪力墻構(gòu)件的底部、頂部的結(jié)合處也應(yīng)設(shè)置粗糙面，而在后澆混凝土與剪力墻側(cè)面的結(jié)合處則既可以采用鍵槽，也可以采用粗糙面的設(shè)計方案。在進(jìn)行粗糙面的設(shè)計時，其面積應(yīng)達(dá)到結(jié)合面面積的80%以上，而裝配式板構(gòu)件的粗糙面應(yīng)滿足凹凸深度在4mm以上的設(shè)計要求，同時裝配式搶端以及梁端則一個保證其凹凸深度達(dá)到9mm以上。在設(shè)計中還要注意，選擇在裝配式構(gòu)件的連接材料時，注漿強(qiáng)度的等級應(yīng)與構(gòu)件連接混凝土的強(qiáng)度保持一致或適當(dāng)高于混凝土的強(qiáng)度等級，以保證連接的穩(wěn)固性。

2.3 設(shè)計裝配式構(gòu)件的構(gòu)造結(jié)構(gòu)

由于該工程項目的樓板設(shè)計主要采用的是裝配式的單向疊合板，因此在設(shè)計時要預(yù)留出底板的開洞位置，同時在取位時還要防止與桁架鋼筋的布設(shè)產(chǎn)生沖突。如果設(shè)計洞寬在300mm以內(nèi)時，施工方案應(yīng)采取繞過洞口的方式，不得將受力鋼筋切斷。如果設(shè)計洞口在300～1000mm范圍之間時，施工方案應(yīng)采取加筋的方式，在洞口每側(cè)分別設(shè)置兩根鋼筋，同時截面積應(yīng)大于受力鋼筋的截面積。

在設(shè)計收進(jìn)立面樓層和屋面的剪力墻結(jié)構(gòu)時，應(yīng)將封閉式鋼筋混凝土的后澆圈梁設(shè)置于裝配式剪力墻構(gòu)件的頂部位置，以促使圈梁與其形成整體性的建筑結(jié)構(gòu)。如果在樓面的裝配置剪力墻構(gòu)件頂部位置沒有后澆圈梁存在時，則應(yīng)采用水平連續(xù)后澆帶的設(shè)計方案，且在后澆帶內(nèi)必須設(shè)置兩根以上的縱向連續(xù)鋼筋，鋼筋的直徑應(yīng)達(dá)到12mm以上。

2.4 設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的防水方案

由于雨雪侵蝕、生活用水以及太陽輻射等因素會在建筑結(jié)構(gòu)的使用過程中產(chǎn)生不利的影響，所以裝配式建筑結(jié)構(gòu)要在保證其耐久性的基礎(chǔ)上，還應(yīng)具備防水能力。在建筑結(jié)構(gòu)中，裝配式外墻結(jié)構(gòu)以及樓板構(gòu)件與外界環(huán)境會形成密切的接觸，這使得與其相鄰構(gòu)件的可靠連接就成為了對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水處理的重點(diǎn)。在本文的工程實例中，其裝配式外墻結(jié)構(gòu)采用了封閉型的防水設(shè)計，該設(shè)計方案主要是綜合運(yùn)用三種防水措施來保證防水效果的實現(xiàn)。在外墻板的設(shè)計中選擇了具有高彈性質(zhì)的聚氨酯泡沫棒和密封膠來封閉外墻板三明治結(jié)構(gòu)的最外側(cè)，而其中間部分則主要是承擔(dān)了減壓作用，且采取了具有防水性能的橡膠條對其加以壓緊，同時在外墻板的三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)采取的是利用灌漿層砂漿來進(jìn)行封堵的措施。三種防水措施的綜合運(yùn)用提高了建筑結(jié)構(gòu)的防水效果。

3 建筑工程采用裝配式施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 堆放運(yùn)輸裝配式構(gòu)件的要點(diǎn)分析

在堆放以及運(yùn)輸裝配式構(gòu)件時必須對成品采取有效的保護(hù)措施，避免在堆放或者運(yùn)輸過程中對構(gòu)件造成損傷。損壞的構(gòu)件應(yīng)作為殘次品處理，不能在安裝施工中使用。另外在裝配式構(gòu)件上應(yīng)設(shè)置明顯的標(biāo)識，同時要防止在堆放或運(yùn)輸裝配式建筑構(gòu)件時損壞標(biāo)識。

3.1.1 運(yùn)輸裝配式構(gòu)件的要點(diǎn)

在運(yùn)輸裝配式構(gòu)件時應(yīng)盡量使用平板車等運(yùn)輸設(shè)備，同時在車上要設(shè)置對構(gòu)件進(jìn)行固定的裝置以及專用架等設(shè)施。在運(yùn)輸裝配式剪力墻板時應(yīng)采取立放的方式，而在運(yùn)輸裝配式樓梯、底板疊合板以及陽臺等構(gòu)件時應(yīng)采取平放的方式，同時還要對構(gòu)件進(jìn)行有效的固定和支墊，以避免裝配式建筑構(gòu)件在運(yùn)輸過程中發(fā)生損壞。

3.1.2 堆放裝配式構(gòu)件的要點(diǎn)

在對裝配式建筑構(gòu)件進(jìn)行堆放時，首先應(yīng)對堆放場地采取硬化處理措施，同時要進(jìn)行排水設(shè)施的布設(shè)。在堆放裝配式外墻板構(gòu)件時應(yīng)采取靠放的方式，同時應(yīng)將其外飾面向內(nèi)放置。在堆放裝配式樓梯、底板疊合板以及陽臺等構(gòu)件時則可以選擇水平方式進(jìn)行疊放，但是在最下層必須按照通長來設(shè)置支墊層，同時要對層間采取妥善的墊實以及墊平措施，從而防止裝配式建筑構(gòu)件在堆放存儲過程中出現(xiàn)損害，造成資源的浪費(fèi)。

3.2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)

在進(jìn)場使用裝配式建筑構(gòu)件前，應(yīng)首先檢查其外觀是否完好無損，同時要對各種質(zhì)量證明文件進(jìn)行核查。另外施工單位要根據(jù)設(shè)計方案來進(jìn)行施工方案以及施工組織的設(shè)計編制，并應(yīng)有專業(yè)技術(shù)人員對灌漿套筒等施工工藝進(jìn)行試驗檢測，確定相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。施工企業(yè)要對所有施工人員以及技術(shù)人員進(jìn)行組織培訓(xùn)，確保其能夠準(zhǔn)確掌握相關(guān)的安裝工藝和操作規(guī)程，從而保證安裝施工的質(zhì)量。在施工現(xiàn)場要由專職人員對施工的各道工序環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督管理，并進(jìn)行詳細(xì)的影像及文字圖形等記錄，確保施工資料的完整性和客觀性。在施工過程中，安裝帶有裝飾性瓷磚面的裝配式建筑構(gòu)件時要注意保護(hù)成品的完好性，以提高施工的質(zhì)量和建筑結(jié)構(gòu)的美觀性。

安裝裝配式剪力墻板構(gòu)件前要認(rèn)真檢查剪力墻板構(gòu)件的套筒是否與連接鋼筋相匹配，在開始吊裝后不得再重新調(diào)整連接鋼筋的型號和規(guī)格。吊裝裝配式剪力墻板構(gòu)件時，吊具應(yīng)選擇帶有分配桁架或梁的設(shè)備。在吊裝過程中裝配式構(gòu)件的重心要保持與吊點(diǎn)的合力作用中心線相一致。另外必須在對裝配式剪力墻板進(jìn)行校準(zhǔn)定位，并完成了臨時支撐的施工后，吊具的吊鉤才能脫離。在完成了所有裝配式墻板構(gòu)件的吊裝施工后，還要對其分別進(jìn)行校準(zhǔn)。同時在各個樓層間應(yīng)采取斜支撐的臨時防護(hù)措施，所有裝配式樓板構(gòu)件的上下支撐均應(yīng)保證在2道以上，以確保建筑以及施工的安全。

4 結(jié)語

通過對建筑工程中實踐應(yīng)用裝配式結(jié)構(gòu)的分析，本文總結(jié)了這種新型建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土模式存在的主要區(qū)別，并分析了裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點(diǎn)。同時在實際的施工中，要充分掌握各種施工要點(diǎn)，同時要保證施工的質(zhì)量，在安裝裝配式預(yù)制構(gòu)件時要嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行施工，避免損傷裝配式構(gòu)件的力學(xué)性能。現(xiàn)階段在裝配式結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量以及精確程度方面還存在一定的不足，需要施工單位不斷完善施工技術(shù)，以提高工程的質(zhì)量。新型的裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工雖然目前還需要進(jìn)一步的完善，然而其在質(zhì)量、效率、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性方面都具有十分突出的優(yōu)勢，隨著設(shè)計和施工技術(shù)的發(fā)展，這種新型的建筑結(jié)構(gòu)將獲得更加廣闊的發(fā)展前景。