基于裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

徐超

上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司浙江分公司 浙江 杭州 311215

引言

裝配式建筑規(guī)劃自2015年以來(lái)密集出臺(tái)，在當(dāng)前我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略背景下，這種技術(shù)的實(shí)施具有重要的意義，裝配式建筑房屋通常應(yīng)用局部預(yù)制的手段，降低工程中模板的使用量，同時(shí)由于在裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用預(yù)制構(gòu)件的原因，大幅度降低了施工期間所產(chǎn)生的各種污染，避免對(duì)于周?chē)h(huán)境的嚴(yán)重影響，還可以減少建筑廢氣、廢水等有害物質(zhì)，獲得了較大的環(huán)保效益。

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝介紹

1.1 NPC工藝

NPC工藝，又稱(chēng)全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，通常多在豎向填充墻以及剪力墻中應(yīng)用，梁和板等水平部件則采用疊合的形式。通常相鄰部件在豎向的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行預(yù)留鋼筋的插接，而上部的位置則通過(guò)金屬錨固的形式進(jìn)行鋼筋漿錨連接，在水平位置通過(guò)現(xiàn)澆連接帶或混凝土現(xiàn)澆的方式進(jìn)行組接。

當(dāng)前我國(guó)的房屋建筑結(jié)構(gòu)中采用NPC工藝體系的情況比較普遍，這種技術(shù)形式的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，基本全部采用預(yù)制疊合的形式組裝，能夠最大程度上將結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆部分削減，確保更高的裝配率。

在進(jìn)行裝配的過(guò)程中，在施工現(xiàn)場(chǎng)需要預(yù)留一定數(shù)量的灌漿孔，以便更好地進(jìn)行灌漿處理，保障剪力墻連接的順利進(jìn)行。利用NPC豎向銜接的方式，確保了建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性，降低建筑工程的現(xiàn)場(chǎng)施工量。

1.2 PC工藝及PCF工藝

PC是英文Precast Concrete的縮寫(xiě)，是預(yù)制混凝土的意思，而PCF，則為預(yù)制剪力墻外模板，由英文Precast Concrete Form簡(jiǎn)化而來(lái)。PC工藝以及PCF工藝存在明顯的區(qū)別，預(yù)制樓梯、預(yù)制隔板、預(yù)制外墻等全預(yù)制混凝土部件統(tǒng)稱(chēng)為PC構(gòu)件，而PCF主要指在預(yù)制剪力墻外模板的模板建設(shè)中應(yīng)用。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，建筑電梯井以及內(nèi)部剪力墻和少數(shù)隔墻的施工工藝仍然為支?，F(xiàn)澆工藝，在應(yīng)用PC工藝進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)該提前考慮在全預(yù)制部件制作過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，確?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)窗框以及裝修、保溫等建設(shè)材料能夠順利安裝施工，從而防止后續(xù)可能產(chǎn)生的各種風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)PCF工藝能夠有效地解決外墻模板問(wèn)題，無(wú)須在墻體的外圍搭設(shè)支架，減少腳手架以及模板的用量，實(shí)現(xiàn)建筑工程安全性能的提升。對(duì)于PCF工藝中所應(yīng)用的外墻混凝土模板，如果在進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃的過(guò)程中，未能充分考慮墻體的承載性以及剛度條件，就可能會(huì)發(fā)生混凝土材料浪費(fèi)的情況，從而使得設(shè)計(jì)方案和實(shí)際情況之間存在較大的誤差，最終導(dǎo)致整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)主體抗震性能及質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響[1]。

1.3 疊合板式混凝土剪力墻工藝

這種工藝形式包括多種類(lèi)型，具體分為疊合式墻板、疊合式樓板和疊合式梁。其中疊合式樓板的組成結(jié)構(gòu)包括底板預(yù)制板和桁架鋼筋，能夠作為后澆混凝土的模板，而疊合式的墻板包括鋼筋以及雙層預(yù)制板，可以在預(yù)制板內(nèi)進(jìn)行混凝土的澆筑，而桁架鋼筋可以在受力鋼筋以及吊點(diǎn)方面加以應(yīng)用。

1.4 裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻工藝

這種工藝形式主要是通過(guò)鋼筋插入預(yù)留孔，并進(jìn)行注漿的方式實(shí)現(xiàn)連接，此工藝技術(shù)常用于預(yù)制豎向剪力墻和保溫隔熱一體化的預(yù)制外墻的連接。借助此技術(shù)，可以為后續(xù)的建筑工程建設(shè)提供更加廣闊的思路。但是，由實(shí)際情況可知雖然此技術(shù)施工相對(duì)更加便捷，但也存在一定的缺陷，那就是預(yù)制構(gòu)件比較笨重，對(duì)吊裝有著較高的要求，此外預(yù)制構(gòu)件的樣式也相對(duì)較為單一。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 模板安裝技術(shù)

建筑工程在進(jìn)行模板的安裝過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持一定的原則，按照相關(guān)建筑設(shè)計(jì)的需求，根據(jù)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行安裝，依照先水平后豎直的順序進(jìn)行逐次安裝。為了讓浮漿能夠自行向模板的頂端流入，實(shí)現(xiàn)良好的混凝土與構(gòu)件結(jié)合的效果，需要在結(jié)合面上進(jìn)行鑿毛，將斜模板在適宜的高度安裝。如果混合到一定程度的混凝土符合相關(guān)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)要求，且在表面有溢出的情況，則可以停止混凝土的澆筑工作。在進(jìn)行混凝土的澆筑施工的過(guò)程中，應(yīng)該避免出現(xiàn)澆筑不均勻以及冒泡的情況，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的選擇時(shí)，應(yīng)該與具體的施工環(huán)境相一致，確保PVC管內(nèi)能夠完全被混凝土填充，一次性完成混凝土的澆筑施工工作，在完成施工之后，通過(guò)振搗器進(jìn)行一次性振搗[2]。

2.2 PC板安裝技術(shù)

在進(jìn)行房屋建筑的施工過(guò)程中，應(yīng)該充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，根據(jù)相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行PC板的安裝，首先在堆架旁放置具有支撐作用的臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)，將其固定好，隨后在進(jìn)行拼裝之前，做好吊環(huán)的吊裝工作，確保PC板以及預(yù)制板之間沒(méi)有裂縫的存在，同時(shí)確保PC板安裝的位置準(zhǔn)確無(wú)誤，之后進(jìn)行后續(xù)的混凝土澆筑工作。

2.3 墻體混凝土澆筑技術(shù)

在進(jìn)行墻體混凝土澆筑的過(guò)程中，為了確保在澆筑時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)漏漿的情況，則需要在墻體澆筑的地層鋪設(shè)一定厚度的水泥砂漿，在進(jìn)行澆筑的過(guò)程中，采用分層澆筑的形式，能夠防止在澆筑完成之后，出現(xiàn)墻體的裂縫，在進(jìn)行澆筑的過(guò)程中，通常混凝土砂漿的厚度在40cm以內(nèi)，且澆筑的時(shí)間應(yīng)該維持在合理的范圍內(nèi)，通常澆筑的時(shí)間應(yīng)該小于混凝土凝固的時(shí)間。為了避免出現(xiàn)預(yù)埋件、模板在澆筑混凝土砂漿時(shí)出現(xiàn)鋼筋碰撞的情況，在完成澆筑之后，應(yīng)該使?jié)仓母叨雀哂陧敯灏屙?～3cm，根據(jù)相關(guān)的澆筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行找平。借助振動(dòng)棒進(jìn)行分層振搗，依照先慢后快的原則將振動(dòng)棒置入混凝土中，確保各層具有最佳的深度，避免深度不適合造成的影響，如果存在澆筑過(guò)程中的石子下沉或者是混凝土表面浮漿的情況，則需要暫時(shí)停止，重新調(diào)整后再進(jìn)行振搗。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，借助科學(xué)的模型進(jìn)行整體計(jì)算，做好房屋建筑結(jié)構(gòu)銜接點(diǎn)的剛度控制，按照建筑工程施工的原則進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，確保我國(guó)房屋建筑施工水平的提升。