建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)研究

馬蒙

摘 要 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國(guó)在建筑工程技術(shù)方面有了很大地進(jìn)步，其中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)正在很多地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。科學(xué)合理的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造方式，對(duì)提升質(zhì)量和降低成本有重要意義。文章首先分析了建筑裝配式混凝土施工的優(yōu)勢(shì)，然后針對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，最后針對(duì)該技術(shù)改善與完善提出一些建議。

關(guān)鍵詞 建筑;裝配式混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);建造技術(shù)

在當(dāng)代建筑工程技術(shù)不斷升級(jí)的情況下，建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這種新型的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式和建造模式，在建設(shè)效率、提高質(zhì)量、綠色環(huán)保、提高效益等方面都有重要意義。為了進(jìn)一步提升我國(guó)建筑工程建設(shè)水平，有必要針對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究。

1建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值

1.1 有利于提升建造效率

在使用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)時(shí)，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工方面都能夠提高效率。首先，在實(shí)際施工中，一般使用預(yù)制外墻板來(lái)進(jìn)行外墻安裝，同時(shí)還可以快速利用木磚實(shí)現(xiàn)外圍封閉;其次，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部環(huán)境更為開(kāi)闊，加上其可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)部分工藝的同步完成，在提高施工效率的同時(shí)，也有利于內(nèi)部砌筑及裝飾工程工作的開(kāi)展[1]。

1.2 具有很好的生態(tài)環(huán)保優(yōu)勢(shì)

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的很多組成部分都是預(yù)制之后現(xiàn)場(chǎng)裝配完成施工，這種方式不僅可以節(jié)省大量的木材消耗，還能省去很多傳統(tǒng)施工過(guò)程中需要用到的機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而降低了能耗。同時(shí)，裝配式建筑各個(gè)部分的預(yù)制過(guò)程的自動(dòng)化程度較高，進(jìn)而減少了材料消耗。另外，裝配式建筑的施工在噪音控制、揚(yáng)塵控制等方面也有很大的優(yōu)勢(shì)。這也是為什么如今很多地區(qū)都在鼓勵(lì)發(fā)展和使用裝配式建筑技術(shù)的原因，該技術(shù)也將是未來(lái)建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

1.3 有利于提高企業(yè)效益

裝配式混凝土建筑用到的預(yù)構(gòu)件一般是集中生產(chǎn)的，而生產(chǎn)廠家按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行系統(tǒng)化生產(chǎn)，無(wú)論是在生產(chǎn)、運(yùn)輸還是現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程，系統(tǒng)化的流程都有利于降低各類(lèi)費(fèi)用和成本。并且，裝配式混凝土建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工難度更低，從技術(shù)水平需求到施工工期方面的表現(xiàn)，都足以證明裝配式混凝土建筑技術(shù)的應(yīng)用，將有利于降低成本，提高企業(yè)效益。

2建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 PC和PCF技術(shù)

在裝配式建筑的全預(yù)制構(gòu)件制作和安裝過(guò)程中，PC技術(shù)的應(yīng)用尤為重要，該技術(shù)可以對(duì)建筑墻板、窗體進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，具有減少工序、提高效率的優(yōu)勢(shì)[2]。而PCF技術(shù)的應(yīng)用，主要是對(duì)建筑外墻板的制造和安裝提供解決方案，尤其是該技術(shù)可以省去施工過(guò)程中對(duì)腳手架及工程模板的使用，顯然該技術(shù)在提高施工效率的同時(shí)，也可以有效提高建筑整體可靠性和安全性。在這些技術(shù)的日常使用過(guò)程中，PCF技術(shù)暴露了一個(gè)需要改進(jìn)的問(wèn)題，那就是在針對(duì)外墻模板進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于一般沒(méi)有考慮墻體承重及強(qiáng)度，在實(shí)際計(jì)算時(shí)，有可能導(dǎo)致裝配完成的建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與計(jì)算的數(shù)據(jù)差異較大，對(duì)建筑防震能力和穩(wěn)定性有不利影響。

2.2 剪力墻技術(shù)

在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程中，比較常見(jiàn)的剪力墻技術(shù)包括疊合板式和預(yù)制混凝土式。前者主要由格構(gòu)鋼筋和地層預(yù)制板構(gòu)成，屬于疊合式的樓板，該類(lèi)結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工中，一般可以在預(yù)制板中間預(yù)留的空間內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑;后者主要應(yīng)用于建筑樓梯板、陽(yáng)臺(tái)等結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的位置，利用該技術(shù)進(jìn)行具體施工的效率較高，且難度較低，不過(guò)該技術(shù)制造的各個(gè)構(gòu)件的造型都比較常規(guī)，無(wú)法滿(mǎn)足多樣化的設(shè)計(jì)需求。因此，需要裝配式建筑工程專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)單位和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)制造行業(yè)技術(shù)單位進(jìn)行合作，在這類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用方面尋求更優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用方向。

2.3 改良式現(xiàn)澆筑預(yù)制裝配式施工技術(shù)

該技術(shù)在我國(guó)目前很多城市的建筑工程領(lǐng)域得到了實(shí)踐應(yīng)用，是能夠滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念的技術(shù)。在實(shí)際使用中，需要先對(duì)建筑工程項(xiàng)目整體開(kāi)發(fā)要求進(jìn)行評(píng)估，然后根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境對(duì)工程外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和裝配施工流程進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成之后，由業(yè)主、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商、施工負(fù)責(zé)人、監(jiān)理等對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，確定無(wú)誤之后出具設(shè)計(jì)圖、施工圖等資料。在采用改良式現(xiàn)澆筑預(yù)制裝配式施工技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，施工人員需要對(duì)建筑整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了解，尤其是建筑橫向結(jié)構(gòu)、豎向結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和裝配施工流程，更要了解清楚。正式施工中，要選擇合適的鋼筋埋件方式，同時(shí)要在每個(gè)裝配施工環(huán)節(jié)技術(shù)后，做好施工質(zhì)量評(píng)估，尤其關(guān)注鋼筋預(yù)埋件、連接件的穩(wěn)定性[3]。

3裝配式結(jié)構(gòu)在物流倉(cāng)儲(chǔ)的工程應(yīng)用

隨著各類(lèi)跨境購(gòu)物興起及電子商務(wù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，對(duì)于大體量、大面積存儲(chǔ)型物流建筑需求越來(lái)越多，在多層庫(kù)設(shè)計(jì)建造中充分體現(xiàn)出裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際工程案例，采用裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)，可大幅度縮短工期和減少建設(shè)成本。結(jié)構(gòu)形式主要采用底部多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，頂層抽柱并結(jié)合輕鋼結(jié)屋蓋形成大空間的框排架結(jié)構(gòu)。考慮各類(lèi)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)受力及施工特點(diǎn)，框架柱采用現(xiàn)澆混凝土并設(shè)置牛腿;垂直于次梁的主梁，由于自重大，為吊裝方便采用疊合梁預(yù)制方案;平行于次梁的主梁為現(xiàn)場(chǎng)整體預(yù)制，并設(shè)置次梁預(yù)埋件;次梁采用H型鋼梁，工廠制作;樓板為鋼筋桁架樓承板或者預(yù)制疊合板。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的大環(huán)境下，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)憑借著較高的建造效率、較好的生態(tài)環(huán)保性，以及較低的成本等優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)建筑工程領(lǐng)域重點(diǎn)研發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用的技術(shù)。為了更進(jìn)一步發(fā)揮裝配式建筑施工技術(shù)的功能，需要相關(guān)人員基于扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，針對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)、施工流程等方面進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)在施工方面做到科學(xué)合理，并重視施工質(zhì)量的檢查和控制。只有這樣，才能全面提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平，提升建筑工程建造水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 張飛鵬，劉殿忠.裝配式輕鋼混凝土板墻邊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及模擬分析[J].土木工程，2019，8（1）：106-113.

[2] 袁文光.房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)計(jì)分析[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2019，（20）：37-38.

[3] 李令令，尚傳鶴.基于BIM的裝配式混凝土建筑構(gòu)件系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與研究[J].黑龍江科學(xué)，2019，10（20）：84-85.