預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究

王璇 陳加超 吳清平

【摘要】對于建筑物質(zhì)量，預(yù)制裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很重要。特別是隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，對質(zhì)量和實(shí)用性的要求可以說越來越嚴(yán)格。預(yù)制裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了工程施工的安全性，同時(shí)提高了建筑項(xiàng)目質(zhì)量，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源和充分執(zhí)行減排的技術(shù)要求。因此預(yù)制裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對關(guān)鍵技術(shù)要求非常嚴(yán)格。當(dāng)前裝配式結(jié)構(gòu)建筑必須突破傳統(tǒng)概念的局限性，迎接新時(shí)代到來的發(fā)展挑戰(zhàn)，專注于關(guān)鍵的施工技術(shù)的提升，以達(dá)到提高建筑質(zhì)量的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制裝配;建筑結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

1、預(yù)制裝配式建筑的概述分析

相較于以往的建筑施工方式，預(yù)制裝配式建筑的不同點(diǎn)在于施工團(tuán)隊(duì)會將工程預(yù)制好的建筑構(gòu)件運(yùn)至在施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，避免了在施工現(xiàn)場現(xiàn)澆等施工，節(jié)約了工期，提高了施工效率。預(yù)制裝配式建筑具有不同種類，每個(gè)種類都各有優(yōu)勢和缺陷，而工程團(tuán)隊(duì)會根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的種類。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

2.1裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，所以在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，在裝配設(shè)計(jì)前需要協(xié)調(diào)各方面的專業(yè)人員進(jìn)行裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的討論，裝配設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⑸僖?guī)格、多組合的設(shè)計(jì)原則，在材料選擇方面，裝配式設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)選擇安全度、適用度、耐久度較高的建筑材料構(gòu)件制作，保障裝配結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)當(dāng)對防震工作展開討論，進(jìn)行細(xì)致的構(gòu)件深化設(shè)計(jì)。在厘清裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則之后，下面針對各項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

2.2裝配式結(jié)構(gòu)的立體設(shè)計(jì)與平面設(shè)計(jì)

在進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)地?cái)?shù)據(jù)調(diào)查，使設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場施工相匹配，根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果確定設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)師根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)圖紙與立體設(shè)計(jì)圖紙。在設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)師還應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)成本，確定建設(shè)工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確定施工規(guī)模，之后再對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖紙完成后再根據(jù)資金、施工現(xiàn)場等數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化修改工作，滿足業(yè)主要求。在進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員還可以運(yùn)用 BIM 建模系統(tǒng)將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入整合，進(jìn)行信息化裝配結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)工作，從而幫助設(shè)計(jì)人員更好地進(jìn)行平面、立體圖紙的繪制。

2.3疊合板與墻體設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的核心工作。在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)保證結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性與安全性，使預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)能夠有效地連接各處區(qū)域，保障建筑的質(zhì)量。這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員對于預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)論證，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況細(xì)化設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)善于利用多種裝配式施工技術(shù)，保障良好的施工效果，達(dá)到縮短工期節(jié)約物資的目的。在設(shè)計(jì)過程中受力構(gòu)件是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，在疊合板進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)滿足一定的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)要求疊合板的厚度不得小于60mm，并且在采用150板時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用PC層與RC層組合的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保疊合板的質(zhì)量。當(dāng)疊合板跨度高于3m時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選用鋼架混合疊合板，當(dāng)跨度大于6m時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制板設(shè)計(jì)，增強(qiáng)疊合板的機(jī)械強(qiáng)度。從而更好地保障裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，提高建筑的整體機(jī)械強(qiáng)度。預(yù)制剪力墻在施工過程中由于結(jié)構(gòu)件較多，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件之間出現(xiàn)了過多的縫隙，針對這一問題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行預(yù)制剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)做好接縫的處理工作，同時(shí)保障施工的便易性，達(dá)到縮短工期的設(shè)計(jì)效果，在明確預(yù)制剪力墻的相關(guān)指標(biāo)后，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場施工特點(diǎn)對預(yù)制剪力墻做出設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中明確指出裝配式結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)保障承重構(gòu)件豎向受力的問題，豎向受力要均勻，且受力程度要低，保證豎向承重構(gòu)件上下對齊，并且沒有轉(zhuǎn)換。在一般的情況下護(hù)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行優(yōu)先的設(shè)計(jì)選擇，便于預(yù)制結(jié)構(gòu)件的現(xiàn)場安裝，內(nèi)部剪力墻設(shè)計(jì)由于施工安裝較為困難，所以應(yīng)當(dāng)予以排除。在進(jìn)行墻體底端加固作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對豎向受力構(gòu)件進(jìn)行水泥的澆筑工作。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)采用現(xiàn)澆施工技術(shù)對混凝土進(jìn)行安裝施工工作。通過合理的裝配構(gòu)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低預(yù)制構(gòu)件的制作成本，提高了裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，同時(shí)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還能夠應(yīng)用于電梯結(jié)構(gòu)、樓板結(jié)構(gòu)之中，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)保障墻體結(jié)構(gòu)達(dá)到抗剪力的要求下，適當(dāng)采用少量的PC墻，確保預(yù)制力墻體的可靠性。疊合板與剪力墻是裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的部分，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)工作。

3、裝配式構(gòu)件吊裝工藝及質(zhì)量控制措施

3.1預(yù)制墻體吊裝施工要點(diǎn)

首先，裝配式構(gòu)件起吊前，應(yīng)按照吊裝流程及構(gòu)件編號進(jìn)行清點(diǎn)，該步驟能夠在梳理構(gòu)件數(shù)量的同時(shí)，強(qiáng)制檢查吊裝流程中是否存在構(gòu)件的錯漏。其次，起吊前應(yīng)對預(yù)制墻板預(yù)留插筋口進(jìn)行透口檢查，如有堵口應(yīng)及時(shí)進(jìn)行通口，通口方可起吊安裝，便于構(gòu)件順利落下并完成安裝。吊裝每單元分為兩段，先吊裝一段再吊另一段，流水施工。預(yù)制墻體緩慢起吊，構(gòu)件離地30cm時(shí)，塔吊指揮應(yīng)命令塔吊將構(gòu)件懸停10s，確保構(gòu)件和鋼絲繩的穩(wěn)定。

3.2預(yù)制疊合板吊裝施工要點(diǎn)

預(yù)制疊合板與預(yù)制墻體在吊裝施工要點(diǎn)上存在一定差異，疊合板吊裝時(shí)應(yīng)盡量減小在非預(yù)應(yīng)力方向因自重產(chǎn)生的彎矩。在進(jìn)行預(yù)制疊合板吊裝時(shí)應(yīng)采用可調(diào)式四方架從吊點(diǎn)處水平吊運(yùn)，起吊時(shí)先吊離地面20～30cm，觀察塔吊是否正常，塔身是否晃動明顯。若塔吊有明顯晃動，且無法繼續(xù)起吊則立即停止吊運(yùn)，同時(shí)，疊合板放下時(shí)要停穩(wěn)慢放，以上措施能夠有效避免沖擊力過大所造成的板面震折裂縫。若塔吊正常，則掛上2根牽引繩后繼續(xù)向樓層吊運(yùn)。吊運(yùn)過程必須沿固定的路線吊運(yùn)，路線下方需用彩條布隔離，并做危險(xiǎn)標(biāo)志，由專職安全員提醒地面人員不得靠近構(gòu)件吊運(yùn)路徑。疊合板長L≤4m時(shí)，采用4點(diǎn)掛鉤;L>4m時(shí)，采用6點(diǎn)掛鉤，掉點(diǎn)對稱分布，能夠確保構(gòu)件在吊裝時(shí)受力均勻、吊裝平穩(wěn)。

結(jié)語：

綜上所述，在這個(gè)建筑工程行業(yè)發(fā)展飛速的時(shí)代，相應(yīng)的建筑技術(shù)也得到迅猛的發(fā)展。本文通過對預(yù)制剪力建筑施工技術(shù)和層壓板施工技術(shù)的分析，特別是結(jié)合綠色技術(shù)理念的實(shí)施，對預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度上重大技術(shù)升級的和應(yīng)用設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在此過程中，認(rèn)識到預(yù)制裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，建筑行業(yè)需要將注意力集中于預(yù)制裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化，從而提高裝配式建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫小勇.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的研究與運(yùn)用[J]建材與裝飾，538（29）：50.