秦 擁 軍
(山西省第三建筑工程公司,山西 長治 046011)
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談裝配式建筑的推廣應用
秦 擁 軍
(山西省第三建筑工程公司,山西 長治046011)
簡述了預制裝配式建筑在國內外的發展現狀,介紹了裝配式建筑的定義和施工工藝流程,并總結了裝配式建筑的優點,提出了推廣預制裝配式建筑需解決的問題,從而促進裝配式建筑的發展。
裝配式建筑,PC構件,施工工藝,混凝土
2016年2月,中共中央國務院發布了《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》,提出發展新型建造方式,大力推廣裝配式建筑,減少建筑垃圾和揚塵污染,縮短建造工期,提升工程質量。制定裝配式建筑設計、施工和驗收規范。完善部品部件標準,實現建筑部品部件工廠化生產。鼓勵建筑企業裝配式施工,現場裝配。建設國家級裝配式建筑生產基地。加大政策支持力度,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。
裝配式建筑在美國、日本等發達國家的發展較為領先。美國從20世紀初就開始研究裝配式建筑,并成立了美國預制預應力混凝土協會(PCI),長期研究和推廣裝配式建筑。該協會出臺了許多關于裝配式建筑的規范和標準,促進了裝配式建筑的發展。
而日本在裝配式建筑的應用上已經達到了相當高的水平,相關標準和規范也已相當完善。在幾次大的地震中,裝配式建筑都發揮出了其優良的抗震性能,保證了人們的生命財產安全。
我國建造裝配式住宅也有了幾十年的歷史, 早在20世紀50年代,裝配式建筑即由前蘇聯引入我國。1976年,北京市前三門大街的高層住宅采用內澆外掛裝配式施工工藝,其內承重墻為現澆墻體,外墻采用預制墻板,樓板為預制空心樓板。
唐山大地震后,我國建造了一大批抗震性能非常好的內澆外掛式裝配式住宅,緩解了當時的燃眉之急。近40年過去了,這些建筑大部分完好如初,仍在使用。
在裝配式建筑的推廣應用上,上海市走在了全國的前列。近年來,上海市相繼出臺了一系列文件,以土地供應環節為抓手,明確了各區縣在本區域供地面積總量中裝配式建筑的建筑面積比例,2015年不少于50%,2016年,外環以內符合條件的新建民用建筑全部采用裝配式。到目前,上海已初步形成了房地產開發、結構設計、構件加工、現場施工于一體的預制裝配住宅的產業鏈。
2.1裝配式建筑的定義
裝配式建筑是用工業流水線的生產方式,將建筑物的部分或全部構件在工廠內進行預制,再運輸到施工現場,將構件通過可靠的連接方式組裝而建成的建筑。這種建筑特別適用于戶型重復率較高的政府保障房、經濟適用房等住宅,被稱作產業化住宅或工業化住宅。
與傳統的混凝土現澆結構建筑相比,裝配式建筑具有生產效率高、質量好、材料浪費少、施工速度快、噪聲低、揚塵少等優點,有利于實現節能減排、推進綠色安全施工和提高建筑產品的質量。裝配式建筑將實現建筑業從手工到機械,從工地到工廠,從建造到制造,從農民工到產業工人的大變革。
2.2PC構件在工廠加工階段的生產工藝流程
混凝土預制構件(PC構件)是指在工廠中通過標準化、機械化方式加工生產的混凝土制品。
預制構件生產單位先根據設計要求、施工要求制定制作盡量定型化、標準化、模數化、能重復利用的模具,同時制作PC內的鋼筋籠和各類預埋件,經過相關單位隱蔽驗收后澆筑混凝土。然后把PC構件放入專門的養護箱內蒸汽養護,混凝土強度達到規定強度后脫模。經檢查合格后即可入庫,之后根據工程進度送往工地。
2.3現場裝配階段的施工工藝流程
裝配式結構在施工前應制定專項施工方案。方案應包括構件安裝及節點施工方案,構件安裝的質量管理和安全措施等,充分反映裝配式結構的施工特點和工藝流程的特殊要求。應充分考慮運輸通道的設置,合理布置預制構件臨時堆放場地的位置與占地大小,選擇適宜的塔吊噸位和安放位置。
PC構件運至現場后,應先對PC構件進場驗收,對規格尺寸進行核對。開始吊裝后先用大型起重設備將預制內外墻板吊裝就位、臨時固定,然后進行后澆混凝土剪力墻、柱的鋼筋綁扎以及合模。
后澆混凝土剪力墻、柱澆筑完成后,安裝疊合式樓板、吊裝樓梯段、在樓板內預埋管線、綁扎疊合式樓板面層鋼筋,疊合層樓板面層混凝土澆筑。
預制構件在安裝過程中應采取可靠的安全措施。安裝過程中應根據水準點和軸線控制點隨時校正位置,安裝就位后,應及時采取臨時固定措施。臨時固定措施安裝完成后吊具方可和預制構件分離,臨時固定措施的拆除應在裝配式結構達到后續施工承載要求后方可進行。
1)PC構件在工廠集中統一預制,極大的提高了模板的重復利用率,有利于實現節能減排、推進綠色安全施工。
由于構件只在現場進行組裝、現澆部分節點,現場的濕作業大幅減少。施工現場幾乎取消了腳手架,取消了內、外墻抹灰,鋼筋半成品由工廠統一配送,取消了樓板底模。線管以及開關插座底盒在工廠內已經預埋到位,現場無需后開槽,現場的揚塵和噪聲大幅減少,建筑垃圾大量減少。
2)PC構件在工廠車間內生產,尺寸精確,外形方正。門窗洞口預留和各種預留預埋在工廠內已完成,且定位精確,質量容易得到保證。
3)PC構件在工廠車間內預制成活,機械化流水線的生產方式,生產效率得到了提高,降低了成本。構件運輸至施工現場后通過大型起重機械吊裝就位。操作工人只需進行扶板就位,組裝固定等工作,降低了操作工人的勞動強度,工人的勞動環境得到了改善。
4)裝配式建筑采用機械化的吊裝方式組裝而成,它的現場組裝速度較快,避免了傳統現澆結構由于混凝土澆筑、混凝土養護等工序受低溫、雨雪等天氣因素影響,導致工期延長。因此,預制裝配式建筑具有建設周期短、冬季可施工等特點。
1)裝配式住宅仍是新興產業,在全國范圍尚未形成規模效應,目前仍處在高成本和小市場的狀態。
裝配式住宅可以以保障性住房為突破口,通過政府的力量在保障房工程中推進裝配式住宅,培育保障房這一固定市場,并逐步向商品房推廣,為裝配式住宅開拓廣闊的市場。
2)目前仍缺乏統一的、完整的設計和驗收標準體系。要實現建筑產業化,首先應實現標準化。到目前為止,只有上海市出臺了《裝配整體式混凝土住宅體系設計規程》《裝配整體式住宅混凝土構件制作、施工及質量驗收規程》《裝配整體式混凝土結構施工及質量驗收規范》等地方性標準,雖建設部組織中國建筑標準設計研究院有限公司等單位編制了《預制混凝土剪力墻外墻板》等9項國家建筑標準設計圖集。以及目前有GB 50204—2015混凝土結構工程施工質量驗收規范、JGJ 1—2014裝配式混凝土結構技術規程等現行國家標準作為裝配式建筑質量驗收的依據,但目前這些標準仍有待細化、統一。
3)需對現有的驗收制度進行改革。裝配式建筑的特點之一就是建造速度快。主體結構和裝飾工程能同步交叉施工。而按目前的驗收程序,要主體結構封頂后才能進行主體分部工程,驗收通過后才能進行后續的裝飾施工。建議主體分部驗收改為分期驗收,每施工3層~5層左右就進行一次結構驗收,有效縮短總體工期,充分體現預制裝配式建筑的優勢。
4)對現場組裝操作人員技術要求高,應加大對相關人才的培養。裝配式住宅的重點、難點就是接頭、接縫的處理。預制裝配式結構對現場組裝操作人員技術要求高,構件節點之間連接要求高,施工質量要求高,需要熟練的高級技工來操作。如工人技術水平欠缺或管理不善,可靠性會大大降低。因此需要對相關技術人員和安裝工人進行專業的培訓,考試合格方可上崗操作。
裝配式建筑作為一種新型的建造方式,得到了政府的大力支持和大力推廣,利好政策持續出臺,裝配式建筑的普及是大勢所趨,是現代建筑業發展的主流方向。
在建筑行業快速發展的今天,我們應當抓住機遇,轉變觀念,投入更多的人力、財力來研究和推廣裝配式建筑,為人們提供更加安全舒適、美觀實用、綠色環保的居住空間。
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Discussion on the promotion and application of assembly-style building
Qin Yongjun
(Shanxi3rdBuildingEngineeringCompany,Changzhi046011,China)
The paper briefly describes the development status of prefabricated assembly-style building at home and abroad, introduces the definition and construction technology procedures of assembly-style building, summarizes its merits, and points out problems needing solving for promoting prefabricated assembly-style building, so as to promote the development of assembly-style building.
assembly-style building, PC component, construction technology, concrete
1009-6825(2016)19-0077-02
2016-04-26
秦擁軍(1980- ),男,工程師
TU241.99
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