预制装配式建筑施工技术综述

时间:2022-04-18 08:25:34

预制装配式建筑施工技术综述

摘要:预制装配式建筑施工技术的出现有效地减少了施工过程中建筑材料、缩短了建筑工程的周期、提高了建筑工程项目施工过程中的工作效率和建筑工程的质量。文章主要围绕预制装配式建筑施工技术进行分析,以供参考。

关键词:预制装配式建筑;施工技术;特点

1预制装配式建筑概述

1.1预制装配式建筑定义

在预制装配式建筑施工时,建筑构件及配件由工厂设备统一制作,随后在生产企业内部完成质量检验,判断产品是否存在质量问题,规格是否满足施工标准,随后利用专业的运输设备将建筑构件及配件运送至施工现场,由专业的施工人员对各类构件及配件加以组装,最后投入使用。与传统建筑工程施工模式相比,预制装配式建筑施工效率较高,能够快速的完成施工任务,在施工期间不会产生资源浪费问题与环境污染问题,应用前景十分广阔。

1.2预制装配式建筑发展

现阶段,预制装配式建筑已成为我国建筑结构形式的重要构成部分。自上世纪80年代开始,预制装配式建筑逐渐走进人们的视野,但由于当时我国经济发展水平较低,建筑行业发展速度较为缓慢,预制装配式建筑未实现普及。近年来,随着我国社会经济的飞速发展,建筑行业相关技术也实现了优化与完善,这为预制装配式建筑发展带来了新的机遇,预制装配式建筑逐渐在建筑行业中实现了推广。就目前来说,预制装配式建筑已在我国一线城市实现了广泛的普及,取得了明显的应用成效。随着我国人民生活水平的不断提高,环保理念逐渐深入人心。由于预制装配式建筑环保性能优越,因此该种建筑结构体系受到了越来越多的重视,我国也出台了相应的规章制度对预制装配式建筑施工环节及验收标准实现规范,这使得装配式建筑的影响范围越来越大。目前,相关业内人员已逐渐开始了预制装配式建筑施工技术优化与完善,相关技术体系也实现了优化与完善,这为预制装配式建筑发展带来了新的动力。

1.3预制装配式建筑设计要点

在预制装配式建筑设计过程中,应做好框架结构体系设计工作及剪力墙结构体系设计工作。与传统施工技术相比较,预制装配式建筑框架结构的优势较为明显,例如结构较轻、运输过程较为便捷、施工成本较低等,该种结构体系既符合建筑工程使用要求,也满足我国可持续发展的战略要求。对于预制装配式建筑框架结构体系来说,复合板模块是一项重要的施工内容。复合板模块由预制叠合梁及叠合板构成,由工厂统一进行生产制作,随后运送至施工现场,施工人员可通过焊接的方式对其加以处理,最后投入使用。此外,为了强化建筑结构的整体质量及安全性,设计人员还应做好以下两点工作。第一,梁柱中心轴线应保持在同一平面上,避免出现偏差问题。第二,应对框架结构的平整度加以严格的管控,强化内部结构的整体荷载能力,避免出现性能问题。对于剪力墙结构体系来说,施工环节不会对周边环境造成污染,且施工过程中不会产生过多的噪音问题。

2预制装配式建筑种类

与传统建筑工程相比较,装配式建筑具有一定的特殊性。就目前来说,装配式建筑主要包括以下两种形式。

2.1全预制装配式建筑

对于全预制装配式建筑来说,施工环节涉及的各项构件几乎均由工厂统一生产制作,因此在施工期间不易受时间因素及环境因素影响,施工效率较高。

2.2半预制装配式建筑
与全预制装配式建筑相比,半预制装配式建筑设计及施工过程中涉及的部分构架由工厂统一进行制作,另一部分需在施工现场进行实地施工,由施工现场直接进行建设,施工人员可根据施工现场的实际情况对施工环节加以优化,因此与全预制装配式建筑相比,适应性更强。

3预制装配式建筑施工特点及缺陷

首先,预制装配式建筑在工程建材的用料方面要远少于普通建筑工程的建材用量。施工期间装配式建筑的内墙板、外墙板以及梁柱结构等大部分配件都是提前预制完成的,这样一来施工现场的模板用量就会随之减少,此外,由于建筑现场不需要进行大量构件的现浇处理,施工现场的混凝土材料用量、水泥用量以及钢筋材料等的用量都会减少,这种施工方式能够避免造成更多的材料浪费。其次,工程建设工期要短于常规建筑工程,这也是装配式建筑比较突出的优势之一,例如,在进行预制梁柱结构的吊装施工时,操作人员的人数控制在五个左右就能够完成作业任务,一般来说每个预制构件的安装操作在半小时之内就可完成,如果建筑规模和工程量不是很大,现场主体预制结构的吊装施工每天能够完成两层到三层。通过调查可以发现,预制装配式建筑工程与常规现浇工程相比起来工期通常至少能够缩减半年[1]。第三,装配式建筑工程施工过程产生的污染更少。传统建筑施工期间会出现扬尘污染、噪声污染、水污染等多种污染,而装配式建筑的大多数施工操作都在预制加工厂完成,在施工现场直接进行吊装操作,不会长时间产生噪声,且粉尘类污染也会大大降低。常规建筑工程混凝土施工养护过程中会产生一定量污染,装配式建筑可有效避免此类问题。第四,装配式建筑工程通常会采用小分隔和大开间结构的空间设计方式,工程设计是建立在用户使用需求的基础之上,然后对各个空间结构的面积尺寸实施合理划分。装配式工程室内会使用轻质的预制隔墙结构,结构划分相对来说比较灵活,可以根据用户的不同空间划分要求进行调整。就目前来说,虽然装配式建筑具有众多优点,但在设计及使用过程中也存在着一定的不足,具体主要体现在以下两点。第一,受技术因素影响,预制装配式建筑在我国发展时间较晚,所以相关技术与发达国家相比仍存在着一定的差距。第二,由于预制装配式建筑构件由工厂统一生产,并运送至施工现场,因此施工成本相对较高。此外,一旦工厂与施工现场距离较远,加之在运输过程中管理不当,还会使构件受到损坏,为企业带来严重的经济损失。

4预制装配式建筑施工技术应用要点分析

4.1构件的运输与堆放

建筑构件在专业加工现场完成预制生产之后要由预制方进行构件的运输,预制构件的运输要求相对来说比较严苛,构件运输方需要根据构件运输特征进行线路规划,并明确工程对于预制构件的现场存放需求及存放条件,预先制定构件运输管理方案。预制构件尺寸通常较大,为此运输过程中需要使用专业大型构件运输车辆,到达现场使用堆放措施进行处理。构件的存放管理需要重点注意以下几个方面。首先,用于堆放建筑预制构件的施工区域需要满足既定荷载标准,场地平整度应达标,构件在存放时要处于均匀受力状态。构件存放的区域要提前设置排水装置以防出现积水影响构件强度。其次,预制构件堆放之前存放区域现场要安置垫层装置实时保护。构件要朝着向上的方向堆放布置便于后续吊装处理。第三,现场预制构件最好使用重叠堆放的模式,现场材料管理人员要保证最下方垫层的荷载保护水平能够达标。第四,对于不同种类不同尺寸及不同用途的预制构件实际堆放过程中要做好分类控制。

4.2预制构件安装定位施工

预制装配建筑在进行构件安装之前为避免出现底部凹凸不平,构件偏移或者墙体结构垂直度不达标等情况,安装前的定位测量处理至关重要。定位期间技术人员通常可以使用六面定位处理技术,在构件的前后左右上下这六个不同方位设置安装点位,以确保工程预制构件安装的精准性。预制构件生产期间对于尺寸控制要充分重视,尤其是预制构件的中心线的点位控制,在构件出厂之前质量检测人员要核对中位线并进行定位标识。只有确保这一环节的准确性才能保证后续的六面定位不出现参数误差。在实际定位操作过程中施工人员要依照出出厂之前标记的中位线及建筑工程标高参数、构件板缝隙中位线以及水平线等数据参数明确预制墙板等构件的安装点位坐标[2]。施工人员要将预制墙板构件和临时加固装置进行连接,实现预制墙板的校正处理。安装初步完成之后要长短斜支撑装置进行矫正调节,此外还要借助构件中预先标记的控制线进行点位核对。

4.3预制墙板构件安装施工

首先,施工人员要根据预制墙板构件中的吊环装置的实际点位选择最佳的吊装起吊位置,吊环装置和钢丝绳要使用卸扣装置进行关联。正式起吊之前要检查构件外观有无问题并对吊环装置的可靠性进行检验。起吊施工之前施工人员要在预制墙板构件下设置多层板结构,吊装初期要保持缓慢且匀速的状态。预制墙板构件吊装到距离楼面结构50m左右的位置要暂停操作,现场技术人员要对构件安装进行定位引导,构件吊装定位到垫片装置上之后施工人员要判断钢筋的对孔状态是否达标,通过检查之后还要检测墙体水平和垂直参数。

4.4预制窗体构件及楼梯构件安装施工

行窗体构件安装施工时,要根据建筑窗台区域朝向设置吊装点位。窗体构件上要提前预留螺母装置,然后使用螺栓装置与构件上的螺母实施关联,在此期间要随时校正调整。为避免楼梯预制构件安装错位,各个构件要进行准确的序号标记,然后根据图纸定位安装,安装前现场要设置基准控制线以便于构件标参数和轴线的控制[3]。

4.5预制叠合板安装施工

施工人员进行预制叠合板安装施工的时候要注意如下技术要点,首先,现场施工人员要注意控制预制叠合板构件吊装与现场作业面之间的间距控制,一般来说要控制在300mm左右,叠合板预制构件在安装之前需要提前明确吊装点位和构件朝向,提前将重要定位坐标标记在构件当中。其次,叠合板预制构件的安装操作必须使用相应的吊装设备,吊装之前提前对叠合板采取保护措施,防止吊装期间磕碰受损。一般来说,叠合板构件的尺寸较大,所以吊装时通常按照模块吊装的方式进行操作。构件底部的位置要设立支撑装置,各个支撑装置之间间距设置要严格控制,间隔距离设置在150cm左右,构件吊装定位结束并且检验无误之后,现场技术人员要将临时的支护结构拆卸下来,拆卸过程中不得出现暴力操作以防损坏预制结构。施工人员进行双层叠合板安装处理的时候,支撑装置也要设置双层结构,并且严格控制安装程序,通常完成上层部分的叠合板构件安装之后,才能实施混凝土浇筑处理,浇筑完成并静等既定时长之后要实施结构强度检测,检测完成后拆卸第一层支撑装置才能进行下一层叠合板施工[4]。

4.6预制构件间的现浇混凝土节点钢筋施工

首先,现场现浇部分和预制构件的连接点位设置的钢筋材料要使用封闭箍筋的处理方式,现浇点位钢筋材料的加工难度较大,为了完成钢筋施工的有效处理,现场技术人员可以使用BIM技术辅助现浇结构中的钢筋设置排布,这样一来能够对工程施工人员进行三维立体展示和可视技术交底,确保现场钢筋绑扎处理质量。其次,现场施工人员要注重绑扎处理的实际顺序,一般来说需要先完成第一层结构水平部分的钢筋箍筋处理,随后进行预制墙板的安装,并连接水平方向的钢筋,钢筋要采用机械关联的方式,并设置非受力钢筋结构。

4.7预制构件钢筋套筒灌浆施工

进行预制构件钢筋套筒灌浆施工的时候要注意如下操作要点。首先,由于构件的套筒灌浆处理过程会受到温度的较大影响,因此实际操作期间使用的灌浆的材料类型跟现场温度有关,主要分为普通灌浆材料和低温灌浆材料两种。如果是在寒冷的季节进行套筒灌浆操作现场必须使用低温灌浆材料。现场使用的灌浆材料配置完毕之后要交送专门的检测机构进行成分分析,必须根据建筑构件使用需求选定配置参数,不得根据施工经验直接进行灌浆液配置,现场钢筋套筒灌浆施工原理(如图1所示)。其次,套筒灌浆液通过专业检测之后要在施工现场进行分仓处理,分仓结束后要进行密封储存,在构件的外侧部分要安装PE条,安装不得出现偏差,确保分仓质量,避免后续出现漏浆等问题。参与套筒灌浆施工操作的技术人员要提前参加专业培训,并且持有相关技术证书才能上岗。第三,如果施工是在冬季进行,现场使用的灌浆材料需要再次进行质检处理,且灌浆操作过程中要注意温度控制,现场要采取有效温控保护措施,并安装温度检测设备,对于上下顶板位置、楼梯口位置、门窗部分以及电梯口等位置都是重点保温区域,施工人员要做好封堵处理,并且根据冬季施工的工期时长设置热工系数和构件保温装置的实际厚度。现场使用保温或加温设备的时候要注意控制最高温度,温度要控制在15℃以内。

5质量控制措施

在预制装配式建筑施工时,为了提高施工质量,应从前期、中期及后期角度出发,做好质量控制工作。在前期工作当中,构件生产厂家应与施工单位进行沟通过与协调,明确相关构件参数,确保构件规格及质量满足使用要求。其次,还应从施工人员、施工设备角度出发,对各施工人员的责任加以明确,做好组织规划工作。此外,技术人员还应做好相应的技术交底工作,使施工人员充分掌握设计意图及施工难点,进而提高施工质量及效率。对于施工设备来说,应用施工设备能够提高施工效率,按期完成施工任务。在施工期间,施工设备种类繁多。以吊装设备为例,吊装设备是预制装配式建筑构件吊装运输过程中不可缺少的设备种类,技术人员应做好相应的调试工作,确保吊装能力满足施工要求。在中期工作当中,管理人员应做好相应的管理工作,定期对施工现场进行巡查,如发现施工人员误操作行为,应及时上前制止。对于施工调整来说,应统筹协调多部门展开交流,确定后方可更改。为了使施工人员养成良好的工作态度,还应通过奖惩制度提高施工人员工作积极性。在后期工作当中,应做好相应的验收工作。在验收期间,应统筹协调多部门展开验收工作。在验收时如发现施工问题,应及时勒令相关部门做好整改工作,验收合格后应由相关负责人员签字确定,上交相关材料,审批后方可投入使用。结语综上所述,在建筑施工过程中,预制装配式建筑施工技术凭借着工期短、成本低、污染小等优势,得到了施工企业的认可和应用。这就需要企业不断加强施工技术的研究和创新,才能将预制装配式建筑的优势发挥到极致,才能在未来建筑施工工程中得到广泛的应用和推广,才能有效提升施工效率和工程质量,才能进一步推动建筑行业的可持续发展。

作者:谢双双 刘江华 吴宇航 单位:中国建筑第二工程局有限公司

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