預(yù)制裝配式混凝土外墻施工技術(shù)探究

張國剛

(山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東 濰坊 262500)

1 預(yù)制混凝土裝配式建筑施工技術(shù)的優(yōu)勢特征

1.1 施工工序簡單

相對于應(yīng)用多種技術(shù)和設(shè)備完成相關(guān)工程項目建設(shè)任務(wù)的傳統(tǒng)建筑施工流程來說,裝配式施工建設(shè)項目在具體的執(zhí)行落實(shí)時,部分工程項目的建設(shè)環(huán)節(jié)中所應(yīng)用的原材料和基礎(chǔ)構(gòu)件,都可以在工程項目建設(shè)前期結(jié)合設(shè)計圖紙的具體要求和設(shè)計工作的質(zhì)量要求,用標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)和方法進(jìn)行前期的基礎(chǔ)零件的設(shè)計與制造,促使施工現(xiàn)場的施工建設(shè)工序得到簡化和優(yōu)化。傳統(tǒng)的施工需要較長的周期,對企業(yè)的資金要求比較高,工序復(fù)雜,需要的施工人員較多,預(yù)制混凝土裝配,初期將需要的構(gòu)件生產(chǎn)好,進(jìn)行有序的銜接即可。從而提升建筑施工效率。

1.2 建筑工程質(zhì)量高

基于基礎(chǔ)零部件質(zhì)量的保障意味著預(yù)制裝配式建筑工程項目中整體工程項目的質(zhì)量也會基于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)背景下的一些施工建設(shè)環(huán)節(jié)和零部件制造環(huán)節(jié)質(zhì)量的保障而得到同步的提升。另外,標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)制造過程中,一些技術(shù)維度的問題,也能夠基于工程項目建設(shè)的要求進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,精準(zhǔn)的技術(shù)支持對于提高工程項目建設(shè)的質(zhì)量也必然能夠起到非常顯著的促進(jìn)作用。建筑工程質(zhì)量是最重要的基礎(chǔ)要求,一些建筑單位為了節(jié)約成本,使用不達(dá)標(biāo)的材料,造成了安全問題。構(gòu)件模塊化生產(chǎn),更加的標(biāo)準(zhǔn)和通用,質(zhì)檢人員對模具和材料進(jìn)行管理監(jiān)督,能夠保證構(gòu)件的質(zhì)量[1]。

1.3 綠色環(huán)保

基于一些復(fù)雜的零部件施工建設(shè)環(huán)節(jié),可以集中在固定的規(guī)范化生產(chǎn)線上完成,因此施工現(xiàn)場的基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)在程序和內(nèi)容上就會有所減少。在這種情況下,綠色環(huán)保的效果達(dá)成目標(biāo)就能更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)工程項目建設(shè)中基礎(chǔ)零部件生產(chǎn)制造可能造成的環(huán)境污染問題帶來的負(fù)面影響,也就能夠得到有效的消除,這對于宏觀上提升整個工程項目建設(shè)的綠色環(huán)保效能具有非常積極的促進(jìn)作用。因?yàn)榘l(fā)展而破壞了環(huán)境,近年來建筑施工產(chǎn)生的粉塵非常的大,造成的噪音非常多,裝配式混凝土施工技術(shù)能夠減少噪音和粉塵污染,在這方面有很大的突破。

2 預(yù)制裝配式混凝土外墻的深化設(shè)計

以安全和耐用作為前提條件來進(jìn)行設(shè)計,這兩點(diǎn)是設(shè)計時的基本要求,也是建筑外墻的功能基本要求,目前的設(shè)計過程中會有的問題包括了以下的幾點(diǎn):第一,混凝土外墻的設(shè)計人員自身的專業(yè)能力不足,自身的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)不足,因此在進(jìn)行設(shè)計的時候會讓外墻出現(xiàn)問題,外墻的設(shè)計涉及的專業(yè)領(lǐng)域比較多,尤其是要對建筑行業(yè)有比較全面地了解。其次,施工部門不同,其需求不同,施工單位不止一個部門,因此部門之間的配合度問題就會影響到設(shè)計的質(zhì)量和效率。最后,缺乏和施工單位的聯(lián)系。

為了解決這些設(shè)計問題,可以采取以下的措施。第一,培養(yǎng)和引入高新技術(shù)人才,提升設(shè)計人員的專業(yè)性,聘請業(yè)內(nèi)的專業(yè)開展技術(shù)指導(dǎo),提升設(shè)計人員的技術(shù)。第二,施工單位的各部門之間需要統(tǒng)籌管理,綜合考慮施工建設(shè),提升部門的之間的協(xié)作性,假設(shè)設(shè)計的深度和廣度,提高設(shè)計的效率。采購人員在采購前,了解不同部門的需求,滿足他們的需求,查閱構(gòu)件廠的圖紙,要求工藝和需求相一致。第三,加深和施工單位的聯(lián)系,設(shè)計完成后,派人去施工單位,共同完成圖紙的審核。

3 預(yù)制裝配式工程發(fā)展影響因素和施工難點(diǎn)

3.1 預(yù)制裝配式工程發(fā)展影響因素

發(fā)展性影響因素主要是基于外部環(huán)境條件的變化和技術(shù)設(shè)備支持的效果所提出的,在預(yù)制裝配式工程項目建設(shè)落實(shí)過程中可能存在的一些具有變動性的實(shí)際問題。在具體的項目建設(shè)執(zhí)行落實(shí)過程中,需要對不確定因素進(jìn)行充分的分析和了解,并且在預(yù)制裝配式工程項目建設(shè)中制定好具有應(yīng)急性的相關(guān)執(zhí)行落實(shí)方案,盡可能減少相關(guān)影響因素的負(fù)面影響。預(yù)制裝配式工程在發(fā)作過程中受到的干擾飲食比較多,前期的投入比較大,所以對于經(jīng)濟(jì)的影響就比較大,制約了其發(fā)展。現(xiàn)在都是工業(yè)化生產(chǎn),該種模式能夠提升勞動效率,縮減開支,提升經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前工業(yè)化整體程度并不是很高,預(yù)制裝配工程的前期成本也比較高,所以其發(fā)展受到了阻滯[2]。除此之外,工藝水平低,工業(yè)化程度低都導(dǎo)致了預(yù)制裝配式工程發(fā)展受阻。目前的構(gòu)配件形式缺乏多樣性,機(jī)械化工業(yè)水平不高,導(dǎo)致了構(gòu)件生產(chǎn)不能夠完全達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 預(yù)制裝配式工程施工難點(diǎn)

施工建設(shè)中的難點(diǎn)主要是指既定的工程項目建設(shè)區(qū)域與已經(jīng)制作好的工程項目零部件在融合應(yīng)用時的銜接技術(shù)要點(diǎn)。另外,施工建設(shè)的難點(diǎn)還體現(xiàn)在一些不可抗力因素或技術(shù)維度因素影響下,對工程質(zhì)量和工程安全保障帶來的負(fù)面影響,施工技術(shù)人員需要從系統(tǒng)全面的角度結(jié)合預(yù)制裝配式建筑工程項目的施工建設(shè)特點(diǎn),對施工難點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析和規(guī)劃,以便采取針對性的措施克服施工難點(diǎn),保障工程項目建設(shè)質(zhì)量。預(yù)制裝配式工程施工的時候,需要對結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)進(jìn)行處理,構(gòu)件在使用前需要預(yù)加工,在現(xiàn)場進(jìn)行組裝?；炷令A(yù)制構(gòu)件的重量和體積都比較大,因此在運(yùn)輸過程,管理過程,存放過程都比較困難。因此,很多的構(gòu)件都是預(yù)制然后現(xiàn)場裝配,還要用到大型起重設(shè)備,過大的重量和復(fù)雜的結(jié)構(gòu),對于現(xiàn)場的吊裝要求非常高。除此之外,其施工的難點(diǎn)還有對施工精度的要求,需要完全地按照施工圖紙進(jìn)行,不能夠有任何細(xì)節(jié)的失誤,確保施工的質(zhì)量能夠和預(yù)期設(shè)計的要求相一致。

4 當(dāng)前裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的主要研究內(nèi)容

現(xiàn)在對于環(huán)保的要求越來越高,環(huán)保的理念也深入人心,這也是建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢,為了能夠滿足這一理念要求,讓建筑行業(yè)的發(fā)展和當(dāng)前的大環(huán)境相一致,必須要開展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究。根據(jù)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況開展探討,了解具體的研究內(nèi)容,尋找未來的發(fā)展方向。

4.1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造研究

連接構(gòu)造的研究是裝配式建筑工程項目建設(shè)實(shí)施中需要研究的關(guān)鍵性問題,這不僅是裝配式建筑工程項目制作安裝中的核心問題,也是體現(xiàn)這部分工程項目建設(shè)技術(shù)含量的關(guān)鍵內(nèi)容。當(dāng)前進(jìn)行裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接的方式主要是有兩種,一種是干連接,一種是濕連接。濕連接中使用比較多的兩種方式就是鋼筋套筒灌漿連接和鋼筋漿錨搭接連接。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)對工程有著直接的影響。因此我們需要結(jié)構(gòu)連接進(jìn)行深入的探討分析。一般來說,我們要做到以下的幾點(diǎn)要求:①以“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”作為設(shè)計的基礎(chǔ),讓構(gòu)件可以在破壞前都處于完好的狀態(tài)。②在連接部位設(shè)置延性破壞模式;③考慮結(jié)構(gòu)的受力情況來進(jìn)行連接點(diǎn)的設(shè)計;④將結(jié)構(gòu)未來使用過程中可能會遇見的各類風(fēng)險性進(jìn)行考慮,提升抗震性,承載性能。

4.2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的體系性能研究

體系性方面的研究主要是指混凝土結(jié)構(gòu)的體系性。混凝土結(jié)構(gòu)在裝配式建筑工程項目的建設(shè)中,雖然在應(yīng)用比例上有所減少,但混凝土結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性和聯(lián)動性仍然是整個工程項目建設(shè)中需要注重的關(guān)鍵性問題。以前有過研究人員對裝配式結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行了分析,開展了相關(guān)的研究試驗(yàn),最有代表的一項研究就是通過振動臺來測試裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在這次的試驗(yàn)中,有下面的一些結(jié)論。連接部位是整個構(gòu)件體系中最弱的部分,一般來說如果要發(fā)生破壞,這個部位就是最先出現(xiàn)破壞的部位。姜洪斌等人開展過相關(guān)的研究,對剪力墻進(jìn)行了擬靜力實(shí)驗(yàn)和擬動力實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)也表示,使用鋼筋來作為連接點(diǎn)的材料,可以讓機(jī)構(gòu)的抗震性能夠得到極大地提升,這樣就可以讓裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的抗震效果和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)想一直,達(dá)到預(yù)期的效果。

4.3 裝配式耗能結(jié)構(gòu)研究

為了對裝配式結(jié)構(gòu)耗能情況開展研究,尋找了一些其他研究人員的實(shí)驗(yàn),曾經(jīng)有研究針對耗能連梁開展了研究,結(jié)果表明,耗能結(jié)構(gòu)比較優(yōu)秀,在裝配式結(jié)構(gòu)中具有非常高的可行性,能夠有效地對剪力墻抗震性能進(jìn)行優(yōu)化,讓結(jié)構(gòu)的延性提升。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是未來行業(yè)的必然趨勢,國家對于該項研究也有意進(jìn)行扶持。當(dāng)前的裝配式混凝土施工技術(shù)主要問題還是裝配率不高,結(jié)構(gòu)問題和連接問題,對這些問題的研究也不夠多,導(dǎo)致了行業(yè)的發(fā)展緩慢。我們需要深入探究該項技術(shù),對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化,提升其質(zhì)量。

5 預(yù)制裝配式混凝土外墻的安裝

5.1 安裝工藝流程

柱、剪力墻鋼筋綁扎→PC 墻板吊裝→墻柱模板安裝→梁板模板支筑→梁板鋼筋綁扎→水電預(yù)埋→梁板混凝土澆筑

5.2 安裝就位與校正

先將預(yù)制好的墻板移動到合適的位置,將其豎直固定,使用可調(diào)節(jié)鋼管斜支撐,然后用螺釘將支撐,墻板,混凝土等進(jìn)行固定好。完成操作后,進(jìn)行細(xì)節(jié)的調(diào)整,可以使用千斤頂來進(jìn)行進(jìn)一步的校準(zhǔn),讓各個構(gòu)件的位置和設(shè)計的位置完全一致,提升施工精度。

5.3 與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的連接

首先,連接梁板頂部,使用線將框架的量和頂連接起來,進(jìn)行固定,從施工前預(yù)后的U 型插口中插入鋼筋,使用現(xiàn)澆混凝土連接鋼筋以及梁。從上到下將箍筋套牢。

其次,連接梁板底部,使用比較多,比較容易執(zhí)行的方式就是將灌漿套筒和預(yù)埋鋼筋進(jìn)行連接。在墻板上層進(jìn)行套筒預(yù)埋,預(yù)后灌漿孔,往豎著的方向進(jìn)行插筋,在進(jìn)行灌漿操作前,要對墻板的位置進(jìn)行測量,保證好精度之后,再進(jìn)行固定操作,將套筒和鋼筋接頭進(jìn)行連接。灌漿材料一般都是使用水泥,因?yàn)樗嗑哂休^好的連接性,能夠?qū)?gòu)件更好的連接起來。水泥灌漿材料的缺點(diǎn)就是成本高,導(dǎo)致了工程的投入增加。

最后,連接框架柱,可以使用現(xiàn)澆柱來作為連接柱,其在澆筑的時候已經(jīng)為裝配混凝土外墻預(yù)留了垂直縫,在墻板兩側(cè)進(jìn)行錨固筋預(yù)留。該種操作方式可以讓施工過程更加的精簡,讓施工的效率得到提升,對各個部件進(jìn)行了完全的利用,連接的部位能夠有抗?jié)B的功能。

6 預(yù)制裝配式混凝土外墻施工技術(shù)應(yīng)用

6.1 制作技術(shù)應(yīng)用

預(yù)制的時候設(shè)計的工藝和環(huán)節(jié)非常的多,需要按照流程進(jìn)行,組裝模板的時候要擰緊螺栓,清理干凈,脫模的時候,使用脫模劑,用棉紗進(jìn)行修補(bǔ)。確保鋁合金框的內(nèi)徑和框一致,預(yù)埋件的安裝精度要高,鋪設(shè)保溫層。

6.2 吊裝技術(shù)應(yīng)用

施工的時候需要將預(yù)制的結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊裝,首當(dāng)其沖的就是要控制好工作質(zhì)量,對軸線和型號等進(jìn)行確認(rèn),和圖紙進(jìn)行比對,完全一致才能夠進(jìn)行操作,為了確保施工后預(yù)制的墻板底部標(biāo)高合理,需要標(biāo)示范一米標(biāo)高線。進(jìn)行吊裝的時候,將接駁器安裝好,使用多功能吊運(yùn)鋼梁將吊點(diǎn)進(jìn)行模數(shù)化控制,不同的構(gòu)件使用不同的吊點(diǎn)。

7 結(jié)語

現(xiàn)代高層建筑施工使用比較多的是預(yù)制裝配式混凝土外墻,該種構(gòu)件能夠得到推廣使用,是因?yàn)槠涫┕ば矢?成本低,具有很好的發(fā)展前景。為了保證施工的質(zhì)量,需要控制好從制作到使用的各個環(huán)節(jié),對吊裝,安裝等等工序都進(jìn)行管理,加強(qiáng)施工管理,讓施工的質(zhì)量得到提升。