◎周光祥
目前,國(guó)家從政策層面開(kāi)始支持預(yù)制混凝土住宅建設(shè)項(xiàng)目,帶動(dòng)了建筑技術(shù)的進(jìn)步。預(yù)制混凝土住宅建筑是以預(yù)制構(gòu)件為核心,然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),完成拼接施工的一種施工方法。即住宅建筑的通用構(gòu)件被分成若干構(gòu)件,然后分別在工廠(chǎng)進(jìn)行預(yù)制,這些預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)被運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng),然后在施工現(xiàn)場(chǎng)完成組裝。裝配式住宅建筑不同于傳統(tǒng)的建造方式,不僅具有工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),而且具有提高效率和保護(hù)環(huán)境的目的。
近年來(lái),我國(guó)對(duì)建筑業(yè)越來(lái)越重視,建材生產(chǎn)也取得了前所未有的發(fā)展成果。然而,大多數(shù)建筑工程在施工過(guò)程中必須用人工清除水泥和沙子,而且在工程施工過(guò)程中,應(yīng)使用模具進(jìn)行工程施工。同時(shí),混凝土澆筑完成后才能進(jìn)行后續(xù)施工,無(wú)法保證工程的施工效果,增加了施工時(shí)間。然而,隨著建筑業(yè)的進(jìn)步,更多的板材生產(chǎn)單位出現(xiàn)了。這些單位通過(guò)簡(jiǎn)化操作進(jìn)行板材加工,既符合現(xiàn)代建筑業(yè)的材料標(biāo)準(zhǔn),也符合建筑業(yè)的發(fā)展形勢(shì)。如今,在我國(guó)城市建設(shè)過(guò)程中,逐步采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的施工方法。施工混凝土在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用可以加快項(xiàng)目的施工進(jìn)程,同時(shí)滿(mǎn)足美觀(guān)和建筑效果的標(biāo)準(zhǔn)。然而,使用現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工方法在效果和施工進(jìn)度方面無(wú)法與預(yù)制混凝土配置相比。隨著商品混凝土在建筑工程建設(shè)中的逐步應(yīng)用,各個(gè)混凝土站與建筑物所在位置的距離較遠(yuǎn),仍可采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行施工。尤其是BIM 技術(shù)得到廣泛應(yīng)用后,科學(xué)技術(shù)與混凝土施工技術(shù)的結(jié)合起到了很好的作用,從而有效地提高了建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性,在一定程度上保證了項(xiàng)目的施工效果。
建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。一方面提高了人民的物質(zhì)生活水平,另一方面也促進(jìn)了我國(guó)城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。隨著建筑物數(shù)量的增加,對(duì)建筑和能源的工程資源的需求也在增加,開(kāi)發(fā)和過(guò)度使用造成我國(guó)能源短缺。裝配式混凝土房屋建造技術(shù)的應(yīng)用和推廣,可以緩解當(dāng)前能源短缺的局面,降低各項(xiàng)工程的能源和資源消耗。例如,鋼材和木材是建設(shè)項(xiàng)目必不可少的建筑材料之一,平均每天的消耗量非常高。但如果采用預(yù)制外墻板,則可以替代鋼材和木材,節(jié)約工程能耗,緩解能源和工程資源的短缺。
對(duì)于裝配式房屋的施工技術(shù)和工藝,核心內(nèi)容是預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)。預(yù)制構(gòu)件由廠(chǎng)家集中生產(chǎn)后,統(tǒng)一運(yùn)輸后到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)組裝。整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單高效,也為施工人員提供了極大的施工便利。因此,裝配式房屋具有可復(fù)制操作、施工簡(jiǎn)單、質(zhì)量保證高、工期短的特點(diǎn),無(wú)疑大大節(jié)約了施工成本,提高了整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。從社會(huì)的角度來(lái)看,目前勞動(dòng)力市場(chǎng)的人員素質(zhì)參差不齊,勞動(dòng)力成本的急劇增加大大增加了勞動(dòng)力成本。裝配式房屋的出現(xiàn)可以有效節(jié)約成本。同時(shí),材料需求的減少也節(jié)約了材料成本的投入,對(duì)保障企業(yè)效益具有積極意義。
一般來(lái)說(shuō),每個(gè)建設(shè)項(xiàng)目都有約定的工期,建設(shè)單位必須在約定的期限內(nèi)完成建設(shè)項(xiàng)目。如果采用傳統(tǒng)的施工方式,一旦發(fā)生災(zāi)害,施工速度就會(huì)緩慢,工期也會(huì)延誤。裝配式住宅施工技術(shù)可以大大提高施工效率和速度,有效縮短施工工期。由于組件是預(yù)制的,因此可以在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后直接安裝。工藝簡(jiǎn)單易操作,可同時(shí)進(jìn)行多道工序,如外墻施工、陽(yáng)臺(tái)施工、樓梯施工、裝修施工等。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析,采用裝配式住宅建造技術(shù)的建筑項(xiàng)目相比傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目可縮短兩到三個(gè)月的工期。
由于裝配式房屋施工技術(shù)所用構(gòu)件均在工廠(chǎng)提前預(yù)制,按模板統(tǒng)一生產(chǎn),可直接放置在施工現(xiàn)場(chǎng),施工質(zhì)量有保障。其次,可以在前期對(duì)每個(gè)預(yù)制環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制,確保預(yù)制件完全符合施工要求,無(wú)差錯(cuò),保證建設(shè)工程的施工質(zhì)量。此外,裝配式建筑技術(shù)高度先進(jìn),建筑更節(jié)能環(huán)保,保溫效果好,施工過(guò)程中產(chǎn)生的建筑垃圾少,達(dá)到了高效、高產(chǎn)的特點(diǎn)。低耗、低排放,大大提高了項(xiàng)目的建筑質(zhì)量水平。
對(duì)于混凝土裝配式,所采用的施工技術(shù)更符合建筑行業(yè)生態(tài)環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的理念。從建筑材料的角度來(lái)看,現(xiàn)場(chǎng)使用的建筑材料更健康、更環(huán)保、對(duì)環(huán)境的破壞性更小。從施工技術(shù)的角度來(lái)看,每個(gè)組裝部件都會(huì)根據(jù)住宅建筑的施工需要進(jìn)行配置,然后統(tǒng)一運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝,這樣既能保證拼裝的各個(gè)部件都符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,又可以保證裝配式建筑的完整性和合理性。另外,采用預(yù)制施工技術(shù),基本都是白天作業(yè),夜間施工作業(yè)的可能性較小。這樣就可以有效地節(jié)約夜間照明能源,從而大大減少夜間的光污染和能源損失。
預(yù)制技術(shù)主要是指在建筑施工過(guò)程中預(yù)先在預(yù)制工廠(chǎng)中對(duì)部分構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)制,然后直接運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)完成裝配,以提高整體施工的效率和速度。預(yù)制混凝土技術(shù)在我國(guó)較早出現(xiàn),早在上世紀(jì)60 年代相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用就開(kāi)始了。如今,預(yù)制混凝土技術(shù)已有近60 年的發(fā)展歷史,逐漸走向優(yōu)化和改進(jìn)??傮w來(lái)看,我國(guó)混凝土裝配技術(shù)發(fā)展較好。50 年代和90 年代,我國(guó)部分城市采用裝配式技術(shù)建造的建筑數(shù)量達(dá)到250 萬(wàn)平方米,其中住宅建筑約占總量的20%。然而,混凝土裝配技術(shù)的發(fā)展并不順利。90 年代,交通網(wǎng)絡(luò)不完善、建設(shè)成本高、施工技術(shù)高,極大地影響了相關(guān)技術(shù)的推廣和普及,其發(fā)展起到了一定的制約作用。目前,我國(guó)建筑業(yè)開(kāi)始進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期,混凝土裝配式技術(shù)也得到了更加廣泛的普及,進(jìn)一步推動(dòng)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型和提高,推進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)步伐,并取得了明顯的進(jìn)步。在整體施工技術(shù)水平和工程質(zhì)量的同時(shí),隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,混凝土裝配技術(shù)也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
預(yù)制混凝土建筑結(jié)構(gòu)作為一種新型的住宅建筑技術(shù),對(duì)推動(dòng)我國(guó)“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要的推動(dòng)作用。預(yù)制混凝土框架房屋一般采用外墻預(yù)制,可有效減少模板用量。此外,預(yù)制混凝土建筑結(jié)構(gòu)所使用的預(yù)制構(gòu)件為加工成品或半成品,可有效降低施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲污染,減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。同時(shí),還可以減少?gòu)U氣、污水等有害物質(zhì)對(duì)保護(hù)環(huán)境具有特殊的好處。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為一種新型的施工技術(shù),可以在安裝外墻的同時(shí)進(jìn)行砌筑和室內(nèi)裝飾工程,實(shí)現(xiàn)外墻裝飾與保溫粘貼材料的一體化??稍诮ㄔO(shè)項(xiàng)目中同時(shí)進(jìn)行多個(gè)工序,可有效縮短整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的工期。
在可能的情況下,預(yù)制構(gòu)件用于預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)制構(gòu)件集中在工廠(chǎng)進(jìn)行維護(hù),溫度和濕度等環(huán)境因素相對(duì)容易控制,因此質(zhì)量更容易保證。此外,一些國(guó)際專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)預(yù)制混凝土構(gòu)件進(jìn)行了研究分析,發(fā)現(xiàn)預(yù)制混凝土的抗力變異系數(shù)低于現(xiàn)澆混凝土,即其耐久性和強(qiáng)度,可以有效的提高整個(gè)工程的施工質(zhì)量。
如果混凝土在灌漿過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)造成裂縫的出現(xiàn),降低工程的施工效果,因此需要應(yīng)用科學(xué)的方法來(lái)提高灌漿作業(yè)的效果。要保證灌漿液配比科學(xué),采用科學(xué)的設(shè)計(jì)和施工措施,與混凝土澆筑后的抗拉強(qiáng)度、硬度和散熱能力相匹配,合理選用材料。同時(shí),要盡量使用水化熱小的水泥來(lái)降低。填充期間較高的溫度減少了室內(nèi)外溫差,防止出現(xiàn)縫隙。并且要合理添加減水劑,確保構(gòu)件強(qiáng)度在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),提高骨料配合比,減少水泥用量。粗骨料應(yīng)連續(xù)分級(jí),細(xì)骨料宜選用中砂,并在施工初期進(jìn)行配比校核。在條件允許的情況下,要合理增加配筋率,同時(shí)提高配筋質(zhì)量,提高構(gòu)件低于間隙的能力。在灌注的初始階段,需要進(jìn)行搖動(dòng)和振動(dòng)操作。攪拌期間,方向應(yīng)相同,頻率相同。對(duì)于較大的結(jié)構(gòu),需要分層灌注方法。同時(shí),需要控制溫度,盡量避免。較高溫度條件下進(jìn)行,如果在夏季進(jìn)行施工,澆筑作業(yè)應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行。如果不能調(diào)節(jié),則需要降低溫度,在表面涂上涂料,然后提前安裝排水管,以幫助混凝土散熱,一般在使用過(guò)程中要注意混凝土的溫度。如果溫度迅速升高,室內(nèi)溫度與室外溫度相差較大,應(yīng)立即采取措施降低溫度,避免影響混凝土的特性。澆筑后必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù),工作內(nèi)容是控制溫度和濕度,保證混凝土的強(qiáng)度。
對(duì)于預(yù)制工程的施工,要嚴(yán)格控制安裝技術(shù),特別是裝配和安裝過(guò)程,確保符合標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化和安全。其次需要注意的是,在安裝預(yù)制構(gòu)件時(shí),要使用相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)設(shè)備,注重每一個(gè)細(xì)節(jié),不斷提高預(yù)制安裝技術(shù)的質(zhì)量水平。例如,在組裝和安裝飄窗時(shí),一定要準(zhǔn)確定位每個(gè)螺栓、螺母和連桿螺栓,并做好加固工作,以保證飄窗的質(zhì)量,更好地保證以后的使用。
(1)底座模具施工技術(shù)。
底座模具是建筑工程中常用的一種施工工藝,也是施工過(guò)程中不可缺少的一部分。底座模具制造過(guò)程中最重要的任務(wù)是保證其定位精度,這也是保證施工質(zhì)量的前提和基礎(chǔ),因?yàn)榈鬃>叩馁|(zhì)量直接關(guān)系到預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),底座模具施工可分為混凝土底座模具施工和集中鋼底座模具施工類(lèi)型。但無(wú)論采用何種施工形式,在具體施工過(guò)程中,一定要保證臺(tái)面的清潔度,即保持臺(tái)面平整。同時(shí),底座模具的穩(wěn)定性必須不斷提高,即保證模具的硬度和穩(wěn)定性能承受混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的壓力,溫度不能影響膨脹或變形。在住宅建筑施工過(guò)程中,要充分發(fā)揮預(yù)制混凝土住宅建筑施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì),應(yīng)充分考慮施工的簡(jiǎn)單性,在提高施工質(zhì)量的同時(shí),采用底座模具施工技術(shù),簡(jiǎn)化施工步驟。
(2)預(yù)制墻板的聯(lián)建安裝技術(shù)及要點(diǎn)。
在應(yīng)用預(yù)制混凝土住宅建筑施工技術(shù)的過(guò)程中,節(jié)點(diǎn)的搭建和預(yù)制橋板的安裝是兩個(gè)重要的工作環(huán)節(jié),包括面板支撐、墻板的吊裝、定位和安裝等步驟。同時(shí),要結(jié)合住宅建筑的具體情況,進(jìn)行設(shè)計(jì)合理化,綜合組織預(yù)制墻板的性能和功能。在展開(kāi)設(shè)計(jì)的版面時(shí),要堅(jiān)持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持審美原則。預(yù)制墻板安裝后,應(yīng)調(diào)整相應(yīng)的節(jié)點(diǎn),以最大限度地提高施工質(zhì)量。
(3)管道鋪設(shè)施工技術(shù)。
為使裝配式住宅建筑管材的性能得到充分利用,在設(shè)計(jì)階段應(yīng)遵循以下原則:一、設(shè)計(jì)者應(yīng)深入研究裝配式建筑的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn),仔細(xì)分析施工成功經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合裝配式住宅的具體情況,制定各種管道鋪設(shè)方案,并保證方案的合理性和可實(shí)施性。二、需要對(duì)裝配式住宅建筑管道設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合分析,以提高裝配式電氣設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和適應(yīng)性。根據(jù)相關(guān)安裝說(shuō)明,將管道鋪設(shè)在建筑物的墻下或墻內(nèi),從而有效減少預(yù)制混凝土墻板中嵌入的各種管道。
不同的建筑項(xiàng)目需要不同的混凝土構(gòu)件。在預(yù)制混凝土中,實(shí)現(xiàn)精密模具是主要困難之一。但是,隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的應(yīng)用,加工廠(chǎng)可以根據(jù)施工公司提供的工件尺寸,使用電腦車(chē)床加工毫米級(jí)的模具,有效解決了制造出來(lái)的構(gòu)件達(dá)不到要求的問(wèn)題,這種技術(shù)的使用使預(yù)制混凝土成為更多建筑項(xiàng)目的首選。雖然整體澆筑混凝土更加美觀(guān),但是造價(jià)高,可塑性不強(qiáng)。通過(guò)目標(biāo)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖紙,加工廠(chǎng)可以完成各種混凝土構(gòu)件,以滿(mǎn)足建筑物的建筑要求。在建設(shè)工程主要連接構(gòu)件的施工中,預(yù)制混凝土具有更高的規(guī)格強(qiáng)度。
預(yù)制混凝土構(gòu)件可以按照事先的設(shè)計(jì)方案完成一個(gè)工程的幾個(gè)或所有步驟,有效減少進(jìn)入工地的重型設(shè)備(商用混凝土罐車(chē)、灌溉泵車(chē))的種類(lèi)和數(shù)量,節(jié)省等待時(shí)間。通過(guò)連接構(gòu)件和重型設(shè)備施工工時(shí),縮短工人施工時(shí)間,提高工作效率,降低材料消耗,減少環(huán)境污染,保障生態(tài)施工。此外,預(yù)制結(jié)構(gòu)顯著減少了廢鋼筋、廢電纜、廢竹木、廢混凝土等建筑垃圾,減少了城市建設(shè)的廢料總量。
預(yù)制板廠(chǎng)生產(chǎn)的構(gòu)件使用非常方便,在施工過(guò)程中就像積木一樣,可靠地連接起來(lái),達(dá)到混凝土之間牢固連接的目的,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和延展性完全可以滿(mǎn)足建筑需要。例如,在橋梁和加筋承重梁的施工中,采用整個(gè)預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼裝,并在接縫處對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行嵌鋼處理,使其承載能力滿(mǎn)足要求,并保持一定的延展性。另外,綜合組裝不需要笨重的施工設(shè)備,只需簡(jiǎn)單的吊車(chē)即可完成連接工作,施工人員可以高效完成連接,降低施工難度。澆筑混凝土構(gòu)件的普遍優(yōu)勢(shì)是預(yù)制混凝土所不具備的,但現(xiàn)在連接構(gòu)件變得越來(lái)越復(fù)雜,已經(jīng)能夠達(dá)到密封的地步。這種施工方式在維修中具有一定的可控性,使質(zhì)控更高效,使用初期即可直觀(guān)看到所用印版的質(zhì)量。如果在后續(xù)維護(hù)中出現(xiàn)質(zhì)量差距,可以及時(shí)更換,避免安全事故的發(fā)生,這種維護(hù)成本控制是很好的。與整體澆筑的混凝土相比,不需要拆卸和重建,只需部分更換即可控制成本。
現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是按照開(kāi)發(fā)商的要求在短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目,而隨著居民對(duì)品質(zhì)生活要求的不斷提高,建筑企業(yè)面臨更大的挑戰(zhàn)。發(fā)展過(guò)程中的困難,加之投資時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益低等現(xiàn)象。面對(duì)這種情況,加強(qiáng)對(duì)裝配式住宅的重視,全面發(fā)展該建設(shè)項(xiàng)目,可以促進(jìn)預(yù)制混凝土建設(shè)項(xiàng)目的快速發(fā)展,保證其質(zhì)量。預(yù)制混凝土房屋具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)功能??偟膩?lái)說(shuō),它的尺寸比較簡(jiǎn)單,組裝程度很高,在一定程度上可以滿(mǎn)足裝配式生產(chǎn)方式的實(shí)際發(fā)展需要,也可以實(shí)現(xiàn)各方面的生產(chǎn)。此外,其抗震力系統(tǒng)也比較好,符合裝配式剪力墻的要求。因此,預(yù)制混凝土建筑在建設(shè)工程中受到了極大的關(guān)注和應(yīng)用。例如,在某集團(tuán)公司的建設(shè)項(xiàng)目中,裝配式混凝土房屋的使用量已達(dá)100 萬(wàn)平方米以上。隨著環(huán)保和可持續(xù)理念的深入,裝配式建筑的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益得到了很好的發(fā)展,應(yīng)該成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)發(fā)展前景廣闊。
綜上所述,本文討論了預(yù)制混凝土住宅建筑施工技術(shù)并進(jìn)行了具體研究。住宅建筑的快速發(fā)展,直接推動(dòng)了混凝土技術(shù)的普遍進(jìn)步。傳統(tǒng)的技術(shù)操作已不再適用于當(dāng)代的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),混凝土預(yù)制住宅建筑施工技術(shù)的運(yùn)行可以得到很好的工作可靠性提高,各方面的工作都更加符合預(yù)期。今后,要繼續(xù)深入研究預(yù)制混凝土住宅建筑施工技術(shù),完善技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)住宅工程建設(shè)價(jià)值最大化,拓展住宅建筑功能。綜上所述,裝配式房屋建造技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用和推廣,是建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)提升和創(chuàng)新的重要組成部分。預(yù)制混凝土施工技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),如緩解工程資源短缺、降低工程造價(jià)、研究縮短工期、提高建筑質(zhì)量、增加建筑性能等優(yōu)點(diǎn),可以為預(yù)制混凝土房屋建造技術(shù)的應(yīng)用和推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。