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【预制技术】建筑工业化装配式混凝土结构的关键技术

2016-05-09  碧野田间...

引言

装配式混凝土结构是以预制构件为主要构件,经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构。由于构件生产工厂化,受人为及环境等施工因素影响小,因此在很大程度上提高了构件的质量。同时装配式混凝土结构与现浇混凝土结构相比,大大减少了施工现场湿作业,减少了现场模板和建筑工人的用量,减少了现浇混凝土硬化周期,装配式混凝土结构的应用,加快了施工进度,改善了施工阶段的环境,在住宅工程中的应用也越来越多,相应的施工技术也不断日趋完善,结构安全牢固。

一、装配式混凝土设计质量控制要点

1、设计质量决定工程质量

装配整体式建筑是一个系统工程,设计必须充分考虑到构件的制作、运输和吊装等环节要求,结构、建筑设备专业要求,以及建筑装修的要求。设计的关键是构件的拆分。构件拆分的好坏直接关系到预制构件生产的质量、效率和成本,同样也会影响到运输、吊装及现场施工的质量、效率及成本,影响到外墙防水、保温等功能要求,还会影响到立面的构成及其形式等方面。因此,我们对构件拆分设计必须高度重视。构件拆分必须本着标准化、模数化、少规格、多组合的原则,实现整体结构抗震性能目标。

2、对结构质量有直接影响的是连接节点的设计

节点包括墙板与墙板之间、墙板与楼板之间、楼板之间、楼板和阳台之间等各种连接部位节点的接口处理,其构造及性能直接关系到装配式建筑的防水、防火、保温、隔热、隔声等物理性能。因此节点部位的接口设计非常重要,国家标准(JGJ1―2014)要求连接设计从性能上“等同于现浇”。

3、叠合楼板

目前在装配式混凝土结构中,楼板主要采用叠合板。预制层与上层现浇混凝土层结合成为一个整体,共同工作。预制层主筋即是叠合楼板的主筋,上部混凝土现浇层仅配置负弯矩钢筋和构造钢筋。预制层用作现浇混凝土层的底模,不必为现浇层支撑模板。预制层底面光滑平整,板缝经处理后,顶棚可以减少抹灰层。该叠合板具有现浇楼板的整体性、刚度大、抗裂性好、不增加钢筋消耗、节约模板等优点。在监理过程中,对叠合楼板的施工控制主要在预制层的吊装、预制层和竖向构件(剪力墙、柱)的连接施工质量监控。

4、预制混凝土墙板之间的连接

预制混凝土墙板之间的连接由基于结构整体抗震性能、使用性能、经济性、安装施工等方面的要求来确定。节点处竖向钢筋连接设计若采用插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接,为保证构件之间的水平缝隙灌浆及座浆的密实性、可靠性,水平缝隙高度必须明确,同时要考虑到现场施工的连接操作方便。预制混凝土剪力墙之间的水平钢筋连接若在现浇连接带处采用插销式焊接环钢筋连接,水平现浇连接带宽度不应小于200mm。

5、运输和吊装

预制构件运输及临时堆放时,应根据预制构件的外形尺寸设计钢支架,要求支架有足够的刚度,保证构件运输、堆放时不变形,为防止储藏过程中构件的损坏,构件与钢支架接触点应设置枕木。吊装前应完成吊装方案的编制。现场吊装时,应综合考虑预制构件重量及吊运距离,选择起重机吊装设备。预制构件吊装需要配置专用的起吊工具,吊点一般采用在预制板内预埋吊钩(环)、鬼抓、接驳器等型式,钢丝绳应根据起吊构件重量选取,吊装顺序应严格按照吊装方案进行。

6、调节和固定

装配式混凝土结构对各构件安装的精确度要求高,但传统现场方法施工的主体结构与预制混凝土构件之间的连接靠简单的焊接、螺栓固定是达不到精度要求的。吊装前按要求清理调整结合部位,保证工作面整洁;在预制构件吊装时,需要对预制构件的位置、水平、垂直度等进行精细的调节,才能保证构件拼装后的位置准确,例如对面砖饰面墙板、复合保温外墙板等外立面无抹灰的预制构件安装,在施工监理过程中,需对上述内容逐项进行控制。

7、连接构造要求

实际工程中,常用的连接构造可以分为:焊接、套筒灌浆和搭接。对于直接暴露在空气中的构件,要做好防火、防腐等安全性措施,务必谨慎处理,使其耐久性满族使用年限的要求。

7.1焊接连接

焊接方式是所有结构体系中最常用的方式,具有用料简单,连接稳固的特点。在采用焊接连接的方式时,除了对焊接设备、技术和方法进行严格把关、深入研究、仔细选择之外,还应加深对于直径较大的构建之间的钢筋焊接技术的研究与探讨。

7.2套筒灌浆连接

种种研究结果表明,套筒灌浆连接技术对于满足钢筋连接强度较为容易。但应当注意的是,国外引进的套筒应做适当的改造,使其适应国内钢筋的构造强度,首都北京一些公司的应用成果已经颇有成效,其他地区可以将其作为借鉴。

施工中应当先将连接筋插入套筒,之后再灌满浆并静置两天。而套筒材料的抗拉强度最好大于600Mpa,并保证套筒之间的距离足够大,做好连接筋与套筒的方位布置,误差保证在允许误差之内。国内已有一些杰出单位针对国外的套筒及配套高强砂浆进行了专门的试验研究,其成果可以借鉴在以后的工程中。

二、装配式结构预制构件制作

1、台座的模具

台座和磨具的质量会影响到预制构件的质量,台座主要分为混凝土台座和钢台座两种,长线适用于预应力预制构件或者不用磨具的中小构件,台座的表面要保持平整光滑,在2米内的台座表面的平整度不能超过2毫米。如果该地区气温变化幅度比较大,长线台座要设置伸缩缝。

磨具具有一定的刚度、稳定性和精准性,可以用来抵抗混凝土在浇筑时产生的冲击力、侧压力和受蒸汽影响产生的膨胀和变形,要以方便简装为原则,还要满足预制构件预留孔、插筋和预埋构建的定位需要。磨具的设计要符合生产工艺和周转次数等要求。跨越度较大的预制构件要依据施工需要设置相应的反拱。

2、混凝土浇筑与振捣

预制构件的浇筑和现浇结构相似,振动台振捣方式和符合预制构件的特点,振动台主要适用于中小型预制构件和使用专用磨具生产的预制构件,相比而言预制构件的尺寸比较小,在进行振捣时要选择小型振捣棒进行辅助振捣,并适当增加振捣时间,预制构件的振捣要有一定的密实性,振捣方式的选择要考虑到对磨模具稳定性所造成的影响。

采用平卧重叠法进行预制构件的制作时,在混凝土的结构达到5.0MPa后,再进行浇筑上层混凝土。在上、下层构件之间要采用隔离措施,要应用隔离剂。隔离剂的使用会影响到预制构件混凝土的表面颜色,对清水混凝土表面涂装时要使用专用的脱模剂,使用油性脱模剂混凝土的表面颜色会比较暗,还会受到环境的污染。预制构件脱模时要选择无污染等脱模剂。

3、养护

工程要依据需要进行自然养护、喷涂适量的养护制剂,如有特殊要求时,可以采用浸水养护方法。预制构件的蒸汽养护可以加速混凝土硬化,有效的提高的作业效率,在工程养护过程中要合理控制温度,构件表面相对湿度在保持在百分之九十以上。

三、结束语

总而言之,虽然预制混凝土结构已经取得了不错的成绩,但由于其关键技术不完善,导致在大范围的推广中遇到阻碍,目前我国建筑方面的学者及专家正在积极针对该问题进行研究,旨在推动新型预制装配式建筑体系在我国的大规模推广及应用,加快建筑生产的工业化、产业化发展进程。

参考文献

[1]吴树壮;建筑工程现场管理的实践与探讨[J].科学学与科学技术管理,2013(4).

[2]王奎山.工程施工中混凝土装配住宅施工技术问题分析[J].中国高新技术企业,2013(13).

[3]仇广金.浅谈施工工序质量控制的意义及主要措施[J].黑龙江科技信息,2013(5)

来源:预制建筑网

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