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【關(guān)鍵詞】混凝土;裝配式;住宅施工;技術(shù)研究
建筑施工過程中,涉及非常多的施工技術(shù),其中混凝土裝配式住宅施工技術(shù)就是其中非常重要的一種。混凝土裝配式住宅施工技術(shù)經(jīng)過一定時(shí)期的發(fā)展后,已經(jīng)形成成熟的施工方式,可以說是傳統(tǒng)施工方式進(jìn)步后的產(chǎn)物,在實(shí)際的住宅施工中,混凝土裝配式住宅施工技術(shù)具有良好的應(yīng)用價(jià)值和良好的發(fā)展前景。
一、混凝土裝配式施工中存在的問題
混凝土裝配式施工雖然具有自身的多方面優(yōu)勢,但在實(shí)際的應(yīng)用中由于一些原因,仍然存在一些施工方面的問題。具體可以將問題分為以下四點(diǎn):
(一)施工人員的施工技術(shù)能力不足
混凝土裝配式住宅施工技術(shù)對于施工人員的技術(shù)能力要求是較高的,因?yàn)槭┕み^程中要涉及材料的應(yīng)用、施工細(xì)節(jié)的把握等多方面內(nèi)容。但是當(dāng)前我國混凝土裝配式施工中,施工人員普遍存在施工技術(shù)能力不足的問題。原因主要是因?yàn)椋夯炷裂b配式住宅施工技術(shù)在我國發(fā)展時(shí)間不長,被我國建筑行業(yè)接受的時(shí)間較短,因此在建筑行業(yè)中混凝土裝配式施工技術(shù)人員比較缺乏;對混凝土裝配式施工人員缺乏系統(tǒng)的技術(shù)技能培訓(xùn),導(dǎo)致混凝土裝配式施工人員專業(yè)技術(shù)水平普遍較低;施工單位沒有正確認(rèn)識到施工人員的技術(shù)技能水平在混凝土裝配式施工中的重要性,對于施工人員的培養(yǎng)沒有投入足夠的資金。施工人員的施工技術(shù)能力不足的情況,應(yīng)當(dāng)引起建筑施工企業(yè)的重視,采取合理的措施對施工人員的技術(shù)進(jìn)行提升。
(二)對施工材料的保護(hù)能力不足
施工材料的質(zhì)量高低,決定了混凝土裝配式施工的綜合質(zhì)量高低。但是在實(shí)際的施工過程中,工程管理人員往往缺乏對于混凝土裝配式施工所用到的材料的有效保護(hù)。對于施工材料的保護(hù)涉及多方面的內(nèi)容,從材料的采購到材料的運(yùn)輸,再到材料的保管,最后到材料的使用,都需要對材料進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù),保證最終應(yīng)用到施工中的材料具有足夠的質(zhì)量。但目前,施工企業(yè)往往對材料的保護(hù)問題認(rèn)識不足,也缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施,導(dǎo)致材料在使用之前就遭到破壞,質(zhì)量降低,或者在采購的過程中就買的是劣質(zhì)材料,這些不能保證施工材料質(zhì)量的做法,都大大降低了混凝土裝配式住宅施工的效果,無法保證最終完成后的建筑具有足夠的質(zhì)量。
(三)施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)沒有得到確定
作為一個成熟的施工技術(shù),一定會有相應(yīng)的施工完成后的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與之相配套,但混凝土裝配式施工的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)卻一直沒有得到完善和統(tǒng)一。在我國,裝配式住宅屬于新型建筑的范疇,因而混凝土裝配式住宅施工技術(shù)還沒有形成完整的技術(shù)體系,因而驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也無法得到確定。而驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不確定,會導(dǎo)致最終完成的建筑工程沒有一個明確的評價(jià)指標(biāo),無法對其進(jìn)行評價(jià),無法說明合格與否。在這方面,國外的裝配式住宅已經(jīng)應(yīng)用比較廣泛,并且形成了較為完善的施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系。我國應(yīng)當(dāng)積極向國外學(xué)習(xí)。
(四)施工管理粗放化
當(dāng)前,我國的混凝土裝配式住宅施工管理能力有待提升,在管理中,材料浪費(fèi)、人員素質(zhì)地下、環(huán)境污染等問題凸顯,給管理帶來了相當(dāng)?shù)碾y度。并且,我國的混凝土裝配式住宅施工管理體系尚未成熟,管理方式仍然停留在粗放化的階段,沒有將現(xiàn)代化的管理工具和管理方式充分應(yīng)用起來,是管理工作更加趨于形式化、趨于走過場,難以發(fā)揮管理真正的作用。相比于國外先進(jìn)的施工管理體系,我國的混凝土裝配式住宅施工管理工作仍然需要長期的改進(jìn),從而最終達(dá)到管理的高效化和現(xiàn)代化,充分體現(xiàn)出管理應(yīng)有的作用。
二、提升混凝土裝配式住宅施工技術(shù)的可行策略
對當(dāng)前混凝土裝配式住宅施工技術(shù)中存在的問題進(jìn)行合理分析,找出問題產(chǎn)生的根源,再根據(jù)問題原因積極制定科學(xué)的對策,可以有效提升混凝土裝配式住宅施工技術(shù)的應(yīng)用能力,發(fā)揮混凝土裝配式住宅施工技術(shù)的優(yōu)勢為我國建筑業(yè)服務(wù)。具體來說,可以從以下一些提升策略著手:
(一)積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù)和管理
國外的混凝土裝配式住宅施工技術(shù)的發(fā)展時(shí)間相比于我國更長,因而技術(shù)體系和管理體系也更加成熟,在這個方面,我國應(yīng)當(dāng)認(rèn)清現(xiàn)實(shí),積極分析和吸收國外的先進(jìn)混凝土裝配式住宅施工技術(shù),為我所用,并結(jié)合我國的實(shí)際建筑施工情況做出合理的改進(jìn)和優(yōu)化,從而達(dá)到提升我國混凝土裝配式住宅施工技術(shù)能力的目的。對于國外的混凝土裝配式住宅施工管理,也有很多地方值得我國學(xué)習(xí)和借鑒,我國同樣應(yīng)當(dāng)科學(xué)分析,積極學(xué)習(xí),在我國建筑行業(yè)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上,形成適合我國的混凝土裝配式住宅施工管理體系,讓我國的混凝土裝配式住宅施工管理工作更加成熟,更加具有可行性和實(shí)效性。
(二)企業(yè)之間充分交流、整合技術(shù)資源
目前,混凝土裝配式住宅施工技術(shù)在各個建筑企業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展參差不齊。一些企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了對混凝土裝配式住宅施工的較好應(yīng)用,而一些企業(yè)對于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用仍然處在起步階段。針對這樣的情況,企業(yè)之間應(yīng)該加強(qiáng)交流和合作,對于各自掌握的混凝土裝配式住宅施工技術(shù)多交流、多探討,取長補(bǔ)短,努力形成完善的混凝土裝配式住宅施工技術(shù)體系和管理體系,做到技術(shù)資源共享。不同建筑企業(yè)的技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)合作,加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),根據(jù)現(xiàn)行的技術(shù)缺點(diǎn),對混凝土裝配式住宅施工技術(shù)根據(jù)施工條件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn),努力提升混凝土裝配式住宅施工技術(shù)的施工效果和可行性。
(三)增加混凝土裝配式住宅施工的資金投入
混凝土裝配式住宅施工技術(shù)在國外得到了良好的發(fā)展,說明其具有非常好的施工效果和可行性,對于這一點(diǎn),國內(nèi)的施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識到位。通過增加混凝土裝配式住宅施工的投入,是混凝土裝配式住宅施工技術(shù)可以更好的應(yīng)用起來,更好地發(fā)展起來。足夠的資金投入,可以保證混凝土裝配式住宅施工所應(yīng)用的材料具有足夠的質(zhì)量,保證施工過程中各種技術(shù)設(shè)備的配備完善,進(jìn)而保證混凝土裝配式住宅施工的最終效果和質(zhì)量。任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都離不開資金的投入,混凝土裝配式住宅在我國建筑業(yè)中的發(fā)展同樣如此,相關(guān)建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)正確看待這個問題。
三、總結(jié)
建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,使各種新型的施工技術(shù)不斷被開發(fā)出來,并被應(yīng)用到建筑施工中?;炷裂b配式住宅施工技術(shù)在我國的發(fā)展時(shí)間不是很長,對于其優(yōu)點(diǎn),建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,對于其在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題,建筑企業(yè)也應(yīng)當(dāng)科學(xué)分析、合理決策。任何一項(xiàng)新的施工技術(shù)的發(fā)展,都離不開一代代建筑人對其的長期應(yīng)用和開發(fā)研究。當(dāng)前,對于混凝土裝配式住宅施工技術(shù)的研究是很有必要的,通過研究分析可以對其在我國的實(shí)際應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行總結(jié),了解了問題所在再針對性地制定提升策略,才能實(shí)現(xiàn)混凝土裝配式住宅施工技術(shù)在我國的應(yīng)用能力的提升,幫助我國建筑行業(yè)的施工水平進(jìn)一步發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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Abstract: The promoting and application of prefabricated residential buildings has brought new challenges to the safety management of construction sites. This paper divides the prefabricated housing construction safety influencing factors into five types and takes corresponding measures to each factor, which has achieved a good effect in the engineering application instance.
關(guān)鍵詞: PC構(gòu)件;預(yù)制裝配式住宅;安全管理
Key words: PC artifacts;prefabricated residential building;safety management
中圖分類號:TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)24-0316-03
0 引言
國家十三五規(guī)劃明確提出建筑工業(yè)現(xiàn)代化,預(yù)制裝配式施工方式將成為建筑工業(yè)化的主要模式,至2014年,上海完成裝配式住宅達(dá)187萬平方米,按照《上海市綠色建筑發(fā)展三年行動計(jì)劃(2014-2016)》,2016年外環(huán)線以內(nèi)符合條件的新建民用建筑原則上將全部采用裝配式建筑,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部的《工業(yè)化建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》已于2016年5月1日起施行。各地紛紛出臺相關(guān)規(guī)劃推廣工業(yè)化建筑,深圳市則宣布政府投資項(xiàng)目將全面推行建筑工業(yè)化,裝配式施工將是建筑業(yè)的一次偉大革新。
安全是各行各業(yè)重點(diǎn)關(guān)注之所在,建筑業(yè)一直是安全事故頻發(fā)行業(yè)之一,建筑業(yè)中的安全管理更是尤為重要。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部通報(bào)房屋市政工程生產(chǎn)安全事故情況,2015年全國共發(fā)生房屋市政工程生產(chǎn)安全事故442起、死亡554人,比2014年減少80起,死亡人數(shù)減少94人,事故類型主要為高處墜落、物體打擊、坍塌、起重傷害等,由此可見,建設(shè)工程中的安全管理仍要放在重要位置。預(yù)制裝配式施工帶來的新技術(shù)、新工藝、新環(huán)境,給建設(shè)項(xiàng)目安全管理帶來了新的挑戰(zhàn)。
1 建設(shè)工程安全管理綜述
趙挺生、王欣[1]等針對建設(shè)工程安全管理提出了全面關(guān)懷、全員參與、動態(tài)管理、角度改變等觀點(diǎn),并提出了從工人教育培訓(xùn)到技術(shù)管理人才培養(yǎng)全覆蓋的高等教育新理念。何伯森、張水波[2]等依據(jù)我國相關(guān)法律法規(guī)并參考國際FIDIC慣例,詳細(xì)闡述了建設(shè)工程各參與方在安全管理方面的職責(zé)和法律責(zé)任。樂云、毛舒芳[3]首先對建設(shè)工程安全事故頻發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)的原因分析,包括安全效益特性(滯后性、間接性、潛在性)、施工方多方博弈、企業(yè)原因等,提出了逆向保險(xiǎn)創(chuàng)新激勵機(jī)制模型,通過逆向保險(xiǎn)體系、建筑安全教育機(jī)構(gòu)、施工企業(yè)三方協(xié)作,并建議將建設(shè)工程安全教育產(chǎn)業(yè)化,以期提高建設(shè)工程安全管理的效率和效益。
路洪洲、楊高升[4]通過建立初步理論研究模型和修正模型,研究項(xiàng)目管理人員的概念技能對建設(shè)項(xiàng)目安全管理的影響,認(rèn)為優(yōu)秀的概念技能對建設(shè)項(xiàng)目安全管理工作有很好的正影響,安全管理工作又會促進(jìn)安全領(lǐng)導(dǎo)力,最終提高建設(shè)項(xiàng)目的安全氛圍。
2 預(yù)制裝配式施工特點(diǎn)分析
預(yù)制裝配式施工方法順應(yīng)了建筑工業(yè)現(xiàn)代化的要求,現(xiàn)將預(yù)制裝配式施工特點(diǎn)總結(jié)如下。
四大變革。首先是工地變工廠,原來繁重復(fù)雜的施工作業(yè)變?yōu)楣S流水線生產(chǎn),預(yù)制柱、預(yù)制疊合梁、預(yù)制疊合板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制飄窗等均在PC 工廠完成。第二,施工變總裝。原來的流水施工變?yōu)轭A(yù)制裝配式構(gòu)件吊運(yùn)、安裝過程,施工現(xiàn)場如同制造企業(yè)的總裝車間,將一個個預(yù)制構(gòu)件拼裝為我們設(shè)計(jì)的建筑物。第三,農(nóng)民工變身產(chǎn)業(yè)工人。預(yù)制裝配式施工現(xiàn)場不再需要高強(qiáng)度體力付出,操作工人只需要掌握預(yù)制裝配、吊裝技術(shù)即可。第四,技術(shù)工人向操作工人的轉(zhuǎn)變。不是說裝配式施工沒有技術(shù),而是裝配式施工對每一個個人的技術(shù)依賴有所降低,由此確保工程質(zhì)量的可控性、均好性。
構(gòu)配件的流水線生產(chǎn)。裝配式施工下主要構(gòu)配件實(shí)現(xiàn)PC工廠預(yù)制加工,容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),也易于保證質(zhì)量、大小、產(chǎn)量,最終使整個建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn)入可控范圍。
節(jié)能環(huán)保。預(yù)制裝配式施工技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無外腳手架搭設(shè)、無現(xiàn)場砌筑、無現(xiàn)場抹灰,最大化實(shí)現(xiàn)綠色施工,裝配式施工可以節(jié)約土地20%,節(jié)約材料20%,節(jié)約能源70%,節(jié)水量更達(dá)80%。
現(xiàn)場施工以吊裝為主。以剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式住宅項(xiàng)目為例,其標(biāo)準(zhǔn)層施工工序?yàn)椋侯A(yù)制裝配式構(gòu)件卸車擺放外支撐架安裝劃線定準(zhǔn)吊裝外墻板鋼筋校準(zhǔn)安裝斜支撐安裝電梯處鋼筋安裝PCF板鋼筋校準(zhǔn)吊裝內(nèi)墻板灌漿封塞現(xiàn)澆部分鋼筋綁扎、支模、澆筑混凝土安裝疊合板支撐安裝疊合板安裝樓梯穿管、鋼筋綁扎現(xiàn)澆疊合板,傳統(tǒng)的“綁鋼筋-支模板-澆筑混凝土”轉(zhuǎn)變?yōu)榈跹bPC構(gòu)件。
3 預(yù)制裝配式住宅施工影響安全因素分析
考慮以往工程經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合預(yù)制裝配式住宅施工的新特點(diǎn),裝配式住宅施工安全影響因素分為五大類:人為因素、PC構(gòu)件安裝因素、吊裝作業(yè)因素、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因素、環(huán)境因素。具體細(xì)分如表1所示。
4 預(yù)制裝配式住宅施工安全管理方法與建議
海門市新區(qū)龍馨家園小區(qū)老年公寓項(xiàng)目,地下2層,地上25層,建筑高度85.2m,總建筑面積21265.1平方米,該工程采用預(yù)制裝配整體式框架――剪力墻結(jié)構(gòu),除剪力墻部分采用現(xiàn)澆混凝土外,預(yù)制裝配構(gòu)件包含:預(yù)制框架柱、預(yù)制疊合梁(主次梁)、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制保溫防火外墻板、預(yù)制NLC/陶?;炷羶?nèi)墻板。該工程結(jié)構(gòu)預(yù)制率達(dá)到了47.5%,整體裝配率達(dá)到68.2%,預(yù)制裝配技術(shù)和綠色建造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合使龍信老年公寓工程獲評三星住宅綠色標(biāo)準(zhǔn)。
以龍信集團(tuán)老年公寓項(xiàng)目為案例工程,結(jié)合預(yù)制裝配式住宅影響安全因素,在本工程施工過程中采取相應(yīng)措施和方法。
4.1 人為因素安全管理與措施
管理人員概念技能:對項(xiàng)目部管理人員進(jìn)行施工前安全專題培訓(xùn)并考核,考核合格方能進(jìn)場,其中一線管理人員比如施工員、技術(shù)員、塔吊指揮員考核等級提高一級;施工班組進(jìn)場前對班組長進(jìn)行安全培訓(xùn)教育,考核合格后準(zhǔn)許進(jìn)場;項(xiàng)目部周例會增加安全專題環(huán)節(jié),大家暢所欲言,積極提出自己的看法和見解,對施工現(xiàn)場存在的安全隱患早發(fā)現(xiàn)、早解決,力爭將安全問題解決在萌芽狀態(tài)。
工人安全意識、技術(shù)水平:該工程勞務(wù)人員均為優(yōu)秀施工班組,施工人員80%以上具有五年以上現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn),50%具有10年以上從業(yè)經(jīng)驗(yàn),且特殊工種必須持證上崗,保證技術(shù)水平的先進(jìn)性;進(jìn)場前,要求施工班組長對所有進(jìn)場施工人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn),考核合格準(zhǔn)予進(jìn)場作業(yè)??紤]到施工人員實(shí)際文化水平,考核方式采用卷面考試加面對面問答的方式,收到很好的效果,施工人員也表示可接受度更高。
4.2 PC構(gòu)件安裝安全管理與措施
支撐系統(tǒng)穩(wěn)固性:預(yù)制保溫防火外墻吊裝到位后立即進(jìn)行支撐系統(tǒng)安裝,錨固端和支撐端均按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作和緊固,安全員即時(shí)檢查支撐體系,質(zhì)量員跟蹤檢查錨固端、支撐端質(zhì)量和緊固程度,預(yù)制保溫防火外墻支撐系統(tǒng)檢查率100%;預(yù)制內(nèi)墻板支撐系統(tǒng)檢查率100%,支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性關(guān)系到吊裝質(zhì)量,也即反應(yīng)工程質(zhì)量,預(yù)制墻板單個質(zhì)量達(dá)5噸左右,支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性對安全的影響不可小覷。
構(gòu)件連接可靠性:預(yù)制裝配式住宅施工的難點(diǎn)之一就是各PC構(gòu)件的連接問題,文章著重考慮施工現(xiàn)場的安全管理,PC構(gòu)件在PC工廠加工過程不考慮,認(rèn)為其制作精度滿足設(shè)計(jì)要求?,F(xiàn)場各PC構(gòu)件的連接均按設(shè)計(jì)要求操作,鋼筋套筒連接、焊接均合格,預(yù)制柱與下層連接灌漿采用BIM技術(shù)模擬灌漿過程,預(yù)留溢漿孔和出漿孔,保證連接處灌漿密實(shí)。
預(yù)制構(gòu)件精度:文章著重考慮施工現(xiàn)場的安全管理,PC構(gòu)件在PC工廠加工過程不考慮,認(rèn)為其制作精度滿足設(shè)計(jì)要求。
4.3 吊裝作業(yè)安全管理與措施
安全管理制度完善性:龍信集團(tuán)為房屋建筑工程施工總承包特級資質(zhì),連續(xù)五年創(chuàng)“魯班獎”,安全管理制度相對完善,因該工程為國內(nèi)首例最高預(yù)制裝配整體式框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑,專門成立了安全工作小組,制定專門針對預(yù)制裝配式住宅施工適用的安全管理規(guī)章制度和安全管理工作流程,確保工程安全實(shí)施。
現(xiàn)場安全管理到位度:針對該工程配備兩名專職安全員,自上至下完全按照安全管理制度進(jìn)行現(xiàn)場安全管理,施工重點(diǎn)、難點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,有問題第一時(shí)間上報(bào)。
塔吊交叉干擾程度:該工程施工期間無其他塔吊影響,該工程做好塔吊常規(guī)安全管理工作。
PC構(gòu)件吊點(diǎn)設(shè)置:設(shè)計(jì)階段,施工方參與方案討論,設(shè)計(jì)圖完成后,利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬仿真,并對PC構(gòu)件吊點(diǎn)進(jìn)行方案優(yōu)化,將結(jié)果反饋PC工廠,保證吊點(diǎn)預(yù)埋件一次到位,也能保證施工期間吊運(yùn)過程的安全。
現(xiàn)場檢查:此項(xiàng)工作內(nèi)容與現(xiàn)場安全管理同步進(jìn)行,重點(diǎn)是安全措施落實(shí)情況,“四口”、“五臨邊”圍護(hù)情況,現(xiàn)場施工人員、管理人員“三寶”配備情況,安全警示標(biāo)志、防火設(shè)備等。
超載吊運(yùn):利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工平面圖布置,按照PC構(gòu)件重量確定塔吊型號,施工期間嚴(yán)禁超載吊運(yùn)PC構(gòu)件及其他施工材料,塔吊設(shè)置滿足設(shè)計(jì)和施工要求。
4.4 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)安全管理與措施
基礎(chǔ)施工方案:該工程地下兩層,屬深基坑,按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行土方邊坡支護(hù)和降水,保證地基承載力和基礎(chǔ)強(qiáng)度。
關(guān)鍵施工技術(shù)復(fù)雜程度及作業(yè)強(qiáng)度:該工程關(guān)鍵施工技術(shù)為PC構(gòu)件吊運(yùn)與安裝,施工前利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬動畫,保證安全的前提下確定作業(yè)強(qiáng)度,并針對施工做出了詳細(xì)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)安排,比如上午幾點(diǎn)開始預(yù)制外墻板吊裝,指導(dǎo)實(shí)際施工。
時(shí)變結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測:該工程主要針對地基與基礎(chǔ)的沉降進(jìn)行觀測,項(xiàng)目部專門制定了安全隱患預(yù)警體系,及時(shí)排除安全隱患。
4.5 環(huán)境因素安全管理與措施
臨邊、洞口防護(hù)工作由現(xiàn)場安全管理和安全檢查督查到位;文明施工,預(yù)制裝配式施工屬于綠色施工范疇,大幅提升文明施工狀況;PC構(gòu)件堆放,利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工平面圖布置,合理確定PC構(gòu)件堆放場地,并按PC工廠規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場構(gòu)件堆放,保證PC構(gòu)件在卸車、堆放、起吊過程中不發(fā)生損傷,防止PC構(gòu)件發(fā)生強(qiáng)度降低的事故。
5 結(jié)論
結(jié)合預(yù)制裝配式住宅施工的新特點(diǎn),確定預(yù)制裝配式住宅施工安全影響因素,針對這些因素在現(xiàn)場安全管理中采取相應(yīng)的舉措,龍信老年公寓項(xiàng)目無安全事故發(fā)生,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
參考文獻(xiàn):
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[2]何伯森,張水波,查京民.工程建設(shè)安全管理施工合同有關(guān)各方的職責(zé)[J].土木工程學(xué)報(bào),2004,37(5):101-105.
關(guān)鍵詞:裝配式結(jié)構(gòu);變電站;節(jié)約
1.裝配式建筑簡介
裝配式建筑體系是多年來國外開發(fā)成功的建筑科技成果。目前這種建筑體系在國外得到了迅速發(fā)展,例如德國、英國、美國、日本等廣泛采用裝配式建筑體系中預(yù)制混凝土構(gòu)件。作為一套完整的建筑技術(shù)正是因?yàn)檫m應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)化的要求,以其獨(dú)特的優(yōu)勢受到建筑業(yè)的關(guān)注和重視。萬科在中國住宅建造方式上,采用“預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)”的建造形式,進(jìn)行了嘗試性的革命。如萬科已在全國推廣使用新里程預(yù)制裝配式產(chǎn)業(yè)化住宅樓,作為新興的綠色環(huán)保節(jié)能型建筑。隨著建筑工業(yè)化的要求,世界發(fā)達(dá)國家都把建筑部件工廠化預(yù)制和裝配化施工作為住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)致。
那么,什么是裝配式建筑呢?工地現(xiàn)場的建筑材料完全是由工廠半成品(預(yù)制構(gòu)件),施工隊(duì)在現(xiàn)場對地基做一定處理后,對半成品進(jìn)行房屋的組裝。建筑工地不再把瓦工、木工、鋼筋工等工種分得那么細(xì),建筑工人由過去那種復(fù)雜的多工種角色,轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏谋持溽敇?,電鉆等專用工具的裝配工角色。這種裝配化制造房屋完全避免了傳統(tǒng)建房的缺點(diǎn),施工速度非???,可在短期內(nèi)竣工。房屋制造對企業(yè)來說,工作勞動強(qiáng)度大幅度減少,交叉作業(yè)方便有序;房屋裝配中的每道工序都可以像設(shè)備安裝那樣檢查其精度,以確保房屋制造的質(zhì)量;施工時(shí)的噪音降低,物料堆放場地減少,有利于環(huán)境的保護(hù);由于工廠化的生產(chǎn)和現(xiàn)場的標(biāo)準(zhǔn)化裝配,使房屋制造成本降低,并容易滿足室內(nèi)設(shè)備安裝和裝飾裝修的要求。因此,裝配式制造房屋的許多優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)房屋建造方法無法比擬的。
2007年12月國家電網(wǎng)公司下達(dá)文件,要求變電站在通用設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,全面推行“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化”(簡稱“兩型一化”)變電站建設(shè)工作。裝配式變電站的建設(shè)符合了“兩型一化”變電站建設(shè)的要求。裝配式變電站的建設(shè)采用可回收利用材料,減少了混凝土、水泥砂漿等材料用量,節(jié)水、節(jié)材,減少變電站施工對環(huán)境的影響。裝配式變電站大部分構(gòu)件采用工廠加工、現(xiàn)場組裝,減少了現(xiàn)場濕作業(yè),簡化施工、規(guī)范施工工藝、保障施工質(zhì)量?;A(chǔ)施工與建筑構(gòu)件加工可同時(shí)進(jìn)行,有效縮短了變電站的建設(shè)周期。2007年裝配式變電站在江蘇省電網(wǎng)公司建設(shè)試點(diǎn),2008年各省市電力公司陸續(xù)開展裝配式變電站試點(diǎn)建設(shè)。
2.裝配式結(jié)構(gòu)變電站特點(diǎn)
裝配式變電站改變了變電站傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)布局、土建設(shè)計(jì)和施工模式,通過工廠生產(chǎn)預(yù)制、現(xiàn)場安裝兩大階段來建設(shè)變電站。其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工業(yè)化生產(chǎn)、集約化施工,使變電站建設(shè)走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細(xì)化建設(shè)的道路。
1)在土建方面:改變傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)布局,貫徹建筑節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地方針,力求使建筑結(jié)構(gòu)輕型化,利用現(xiàn)場快速拼裝工藝,變施工串聯(lián)流程為并聯(lián)流程來縮短施工周期。
2)電氣方面:劃分為進(jìn)線模塊、主變壓器模塊、出線模塊、綜合自動化模塊、無功補(bǔ)償和消弧線圈模塊。其中各模塊之間的現(xiàn)場連接、不同設(shè)備廠家控制軟件互相兼容是技術(shù)難點(diǎn)。此外,需制定變電站通用設(shè)計(jì)、部件加工詳圖、工廠生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場拼裝工藝、建筑取費(fèi)定額、裝配式建造管控六大標(biāo)準(zhǔn)體系。
3)裝配式變電站建造模式需要現(xiàn)代預(yù)制件、鋼構(gòu)件工廠作支撐,需要對傳統(tǒng)土建工程招標(biāo)及標(biāo)段劃分作調(diào)整,需要對采購方式與施工組織重新定義。
3.500kV禎州變電站裝配式變電站實(shí)施情況
3.1工程概況
500kV禎州變電站站址位于廣東省惠州市惠東縣稔山鎮(zhèn)園崗村東北面的臺地上,距離惠東縣城約16.6km,距離稔山鎮(zhèn)約3.4km。圍墻內(nèi)占地面積42530m3,站內(nèi)總建筑面積1367.48m2。本期變電站新建1*1000MVA主變壓器,500kV出線6回、220kV出線6回、電容器組3*60Mvar、電抗器組2*60Mvar。最終建設(shè)規(guī)模4*1000MVA主變壓器,500kV出線10回、220KV出線14回、電容器組4*(3*60Mvar)、電抗器組4*(2*60Mvar)。
主要的土建工程項(xiàng)目:主控通信樓;中央配電室;警傳室;消防泵房及水池;圍墻及大門;主變及500kV高抗基礎(chǔ)及防火墻;500kV、220kV及35kV構(gòu)支架基礎(chǔ);500kVHGIS、200kVGIS基礎(chǔ);防雷接地;電纜溝道;站區(qū)供排水管道;站區(qū)道路;消防;照明、通風(fēng)、空調(diào)、綠化等。本工程主要特點(diǎn):根據(jù)省公司要求,突出新工藝特點(diǎn),500kV禎州變電站工程主控通信樓、380V中央配電室、泵房、防火墻和圍墻均改為裝配式結(jié)構(gòu),也是首次廣東省內(nèi)500kV變電站的一個創(chuàng)新。
3.2裝配式工程施工
3.2.1施工工藝
本工程N(yùn)ALC板材均采用150mm厚度板,由墻板生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的圖紙進(jìn)行專門排版設(shè)計(jì)和生產(chǎn),并由廠家提供專用加固配件(管板和鉤頭螺栓等)和接縫材料。水平運(yùn)輸:到貨材料按使用部位就近堆放;如需搬運(yùn),現(xiàn)場運(yùn)輸采用一個手推定制滑輪車,將板平放在滑輪車上,每頭一人扶穩(wěn)推運(yùn)到吊裝點(diǎn)。安裝形式:NALC板安裝分為豎向安裝法(主控通信樓)和橫向安裝法(防火墻及圍墻)。吊裝方式:可采用移動式腳手架加卷揚(yáng)機(jī)、或采用汽車吊吊裝安裝。
NALC板是采用水泥、石灰、砂為原料制作的高性能蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板,板內(nèi)配置防腐處理的鋼筋網(wǎng),板面可根據(jù)設(shè)計(jì)要求做刮膩?zhàn)?、涂墻漆、貼瓷磚等裝飾;NALC板可鋸、切、刨、鉆,板上可以開槽,動力照明管線可以暗敷于板內(nèi),配電箱可以部分嵌入板內(nèi)(配電箱厚度超過50時(shí))??v向開槽深度不大于1/3板厚(即50);橫向開槽時(shí),內(nèi)墻板深度不大于1/3板厚,外墻板橫向開槽深度不大于20mm,槽長不大于1/2板寬,槽寬不大于30mm。
3.2.2采用裝配式建筑物
建筑物采用現(xiàn)場裝配。除基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆混凝土條基外,上部結(jié)構(gòu)都由工廠制作,運(yùn)到現(xiàn)場裝配。建筑物的結(jié)構(gòu)形式是門式鋼架結(jié)構(gòu),工字型鋼梁柱;屋面采用預(yù)制大型發(fā)泡水泥復(fù)合板,屋面防水采用平屋面上做卷材防水層,外檐溝排水;外墻板采用工廠預(yù)制木纖維混凝土復(fù)合墻體。所用的材料都是建筑市場上的成熟產(chǎn)品,并有公開出版的標(biāo)準(zhǔn)圖集供設(shè)計(jì)選用。
建筑物材料選擇環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品,有較好的防水隔熱性能。墻上開設(shè)的固定窗采用斷橋隔熱鋁合金窗框,玻璃采用中空玻璃。
變電站的建筑物所用材料為不燃體,鋼結(jié)構(gòu)涂刷防火涂料。室內(nèi)布置有火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和監(jiān)視器。主變壓器和建筑物之間墻體按防火墻設(shè)計(jì),中間加設(shè)蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板(NALC板),整體耐火超過4 h。
變電站采用裝配式的建筑是縮短工期的關(guān)鍵。該工程的主控樓承重采用鋼框架結(jié)構(gòu),主要受力構(gòu)件梁柱為鋼結(jié)構(gòu),現(xiàn)場直接吊裝,樓屋面板采用鋼桁架支撐體系,減去模板支撐及拆模占用的周期。墻體采用NALC板圍護(hù),大大縮短施工工期,同時(shí)保證施工質(zhì)量。因?yàn)槿绯R?guī)采用砌體結(jié)構(gòu),砂漿需要沉實(shí)時(shí)間才能批擋。
3.2.3采用裝配式構(gòu)架、圍墻
配電裝置的構(gòu)架采用工廠預(yù)制鋼結(jié)構(gòu),構(gòu)支架梁和柱采用法蘭螺栓連接,安裝現(xiàn)場無焊接作業(yè)。圍墻柱采用混凝土工廠預(yù)制,圍墻板采用ALC板?,F(xiàn)場施工時(shí)將預(yù)制柱吊裝插入柱基礎(chǔ)固定,圍墻板插入柱間。整個變電站施工零米以上均直接裝配完成。
3.3裝配式施工效益
變電站的設(shè)備、材料按施工進(jìn)度要求實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定點(diǎn)配送,有效地解決了以往設(shè)備、材料占用非建設(shè)場地的問題。該施工方式節(jié)約了水資源以及污水、廢水的排放。整個變電站承重結(jié)構(gòu)采用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu),減少了施工現(xiàn)場的噪聲、廢氣的排放,減少了對施工作業(yè)人員健康的不良影響。
同等規(guī)模的常規(guī)變電站建筑主體施工工期約為180 d(不包括地基處理)。禎州變電站建筑主體施工工期僅為90 d,工期僅為同等規(guī)模常規(guī)變電站工期的50%。減少管理費(fèi)用,可提前投產(chǎn)多送出電量,:該變電站社會經(jīng)濟(jì)效益與同等規(guī)模的常規(guī)變電站相比均大幅提高。
4工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
裝配式建筑物的耐久性能。傳統(tǒng)變電站的建筑設(shè)計(jì)使用年限為50 a,而裝配式變電站的
建筑設(shè)計(jì)使用年限能否達(dá)到傳統(tǒng)建筑水平,使用周期中維護(hù)費(fèi)用是否經(jīng)濟(jì)等問題缺少實(shí)踐驗(yàn)證。為此,裝配式變電站在設(shè)計(jì)時(shí),采用了建筑行業(yè)已廣泛應(yīng)用的材料,材料本身的耐用性能超過50 a,計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)也是按50 a標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì);其使用周期中維護(hù)費(fèi)用僅為屋面卷材的更新和鋼結(jié)構(gòu)表面的防銹漆更新處理。
裝配式變電站在設(shè)計(jì)時(shí),采用可回收利用材料,且復(fù)合材料的防水、保溫等各項(xiàng)性能都優(yōu)于普通的混凝土建筑。
從500kV禎州變電站運(yùn)行至今的情況看,建筑物保溫、防水、防潮效果較好,屋內(nèi)恒溫干燥,屋面沒有滲漏水。
由于本站在廣東省內(nèi)第一個采用NALC板,省內(nèi)還沒有廠家生產(chǎn),相應(yīng)增加運(yùn)輸成本和造價(jià)。此站作了一個造價(jià)對比(未考慮環(huán)境、社會成本以及后期維護(hù)費(fèi)用等),裝配式造價(jià)高于標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)設(shè)計(jì)20%。綜合考慮構(gòu)造措施、材料、半成品加工能力等因素,建議拓寬設(shè)計(jì)思路,推廣新材料、新工藝的使用,做到廣東本地配套材料供應(yīng)和技術(shù)工藝水平提高運(yùn)用,以降低工程造價(jià)。
總之,通過500kV禎州變電站裝配式結(jié)構(gòu)的實(shí)踐探索,有效驗(yàn)證了其特點(diǎn)和優(yōu)越性,明顯縮短了施工工期,節(jié)約了資源,填補(bǔ)了廣東電網(wǎng)在裝配式變電站建設(shè)方面的空白,在同類工程的推廣運(yùn)用中具有重要指導(dǎo)意義,同時(shí)為廣東電網(wǎng)公司深入貫徹南方電網(wǎng)建設(shè)“3C綠色”電網(wǎng)指引方向。
裝配式建筑的應(yīng)用與推廣,使建筑科技進(jìn)步對建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)率取得新成效,技術(shù)創(chuàng)新體系和工業(yè)化生產(chǎn)方式達(dá)到新水平,新型工業(yè)化建筑體系和通用部品體系實(shí)現(xiàn)新突破,建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全面升級,爭取到2020年基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)完備和技術(shù)領(lǐng)先的現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)體系,全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;應(yīng)用;發(fā)展
一、引言
以工廠預(yù)制的構(gòu)件和配件,在施工現(xiàn)場用機(jī)械裝配而成的建筑,被稱為裝配式建筑。工廠化生產(chǎn),機(jī)械裝配現(xiàn)場作業(yè),充分體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑的產(chǎn)業(yè)化特征。這種建筑方式提高了建造速度,減少了施工現(xiàn)場環(huán)境污染,提高了建造效率。裝配式建筑的應(yīng)用和發(fā)展對現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展意義重大。
二、裝配式建筑的研究及應(yīng)用
1、國外的研究及應(yīng)用
由最初的美洲移民時(shí)期的木構(gòu)架拼裝房屋,到二戰(zhàn)后為解決歐洲、日本等國的房荒問題,而發(fā)展起來的裝配式建筑,以其建造速度快,生產(chǎn)成本低在世界各地迅速推廣。
作為工業(yè)革命源頭的歐洲,建筑工業(yè)化比較發(fā)達(dá),裝配式建筑有很廣泛的應(yīng)用。西歐發(fā)達(dá)國家如法國、英國等,對裝配式大板建筑進(jìn)行了重點(diǎn)發(fā)展,總結(jié)了建筑構(gòu)件生產(chǎn)施工過程中的經(jīng)驗(yàn),研發(fā)了一套專用于裝配式住宅建筑的體系。法國的大板建筑技術(shù)上比較成熟"在非地震區(qū)可以建造25層的建筑,在地震區(qū)也能建造10-12層的建筑。
美國在1991年P(guān)CI年會上提出將預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展作為美國建筑業(yè)發(fā)展的契機(jī),由此帶來預(yù)制裝配式建筑在美國二十年來長足的發(fā)展?,F(xiàn)今美國,混凝土結(jié)構(gòu)建筑中裝配式建筑的比例占到了35%左右。此外,采用高強(qiáng)硅砌塊的13層大樓――加州希爾飯店經(jīng)受了大地震依然完整無損。被譽(yù)為美國最高模塊化建筑的希爾頓帕拉西奧德爾里奧酒店,1968年設(shè)計(jì)建造現(xiàn)在仍然在使用,這足以證明了預(yù)制結(jié)構(gòu)的耐久性。
二戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)迅速崛起的日本,建筑工業(yè)化處于世界先進(jìn)水平,日本裝配式建筑的發(fā)展在亞洲也處于領(lǐng)先地位。日本現(xiàn)有建筑,其中很大一部分房屋是裝配式建筑。這與日本在立法方面給與裝配式建筑稅收、財(cái)政以及技術(shù)方面的支持密不可分。
2、國內(nèi)的研究及應(yīng)用
上世紀(jì)五六十年代,裝配式建筑的研究和應(yīng)用在我國才剛剛開始,應(yīng)用最多的是多種預(yù)制屋面梁、預(yù)制空心樓板、大板建筑、吊車梁、預(yù)制屋面板,但我國裝配式建筑技術(shù)比較落后,預(yù)制構(gòu)件整體性差、承載能力低、延性不好、構(gòu)件的跨度也小,由于這些物理性能和功能的許多局限,到90年代中期,全現(xiàn)澆式混凝土建筑體系幾經(jīng)逐漸取代了預(yù)制裝配式混凝土建筑。此后經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的近十年間,預(yù)制裝配式施工的施工技術(shù)和管理水平的提高、勞動力成本的上升,以及預(yù)制構(gòu)件的加工精度與質(zhì)量方面的提高,預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用重新升溫,發(fā)展態(tài)勢快速、良好。目前國內(nèi)的一些知名建筑企業(yè)如上海萬科集團(tuán)、南通建工總承包有限公司、上海瑞安集團(tuán)等開發(fā)的項(xiàng)目中均采用了預(yù)制裝配式建筑,取得了較好的實(shí)踐價(jià)值和示范效果。
我國香港、臺灣地區(qū)裝配式建筑應(yīng)用比較普遍,香港屋宇署制定了完善的預(yù)制建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)范,高層住宅多采用疊合樓板、預(yù)制樓梯和預(yù)制外墻等方式建造,廠房類建筑一般采用裝配式框架結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)建造.。臺灣地區(qū)建筑體系和日本、韓國接近,裝配式結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造和抗震、隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用都很成熟,裝配框架梁柱、預(yù)制外墻掛板等構(gòu)件應(yīng)用較廣泛,預(yù)制建筑專業(yè)化施工管理水平較高,裝配式建筑質(zhì)量好、工期短的優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)。
三、裝配式建筑的分類及其發(fā)展
1、裝配式建筑的分類
預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用逐漸發(fā)展出砌塊建筑、板材建筑、模塊建筑、輕型框架建筑、升板和升層建筑五種主要形式。
(1)砌塊建筑
墻體是由預(yù)制的塊狀材料砌成的建筑稱為砌塊建筑。多用于建造3-5層的建筑。建筑砌塊有小型、中型、大型之分,又分為空心和實(shí)心兩類,砌塊建筑有比較多優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)工藝簡單,施工簡便,造價(jià)也較低。
(2)板材建筑
板材建筑又稱為大板建筑,是由預(yù)制的大型內(nèi)外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成的。多用于全裝配式建筑。這種建筑有效的減輕了結(jié)構(gòu)的重量,擴(kuò)大了建筑使用面積,增強(qiáng)了建筑抗震能力。板材建筑的內(nèi)墻板多為鋼筋混凝土的實(shí)心板或者空心板;外墻板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土復(fù)合板,或者泡沫混凝土或大孔混凝土、也可用輕骨料混凝土等制成帶有外飾面的墻板。
大板建筑在一定程度上制約了建筑物的造型和布局,內(nèi)部缺少靈活性的分隔。設(shè)計(jì)中要尤其注意節(jié)點(diǎn)問題。以保證構(gòu)建連接的整體性。解決好外墻板接縫的防水以及樓縫、角部的熱工處理等問題。
(3) 模塊建筑
模塊建筑是由板材建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種裝配式建筑。這種建筑工廠化的程度很高,現(xiàn)場安裝快。盒式建筑的裝配形式有: 1)整體模塊式,完全由承重盒子重疊組成建筑。 2)板材模塊式,將小開間的廚房、衛(wèi)生間或樓梯間等做成承重盒子,再與墻板和樓板等組成建筑。 3)核心體模塊式,以承重的衛(wèi)生間盒子作為核心體,四周再用樓板、墻板或骨架組成建筑。 4)骨架模塊式,用輕質(zhì)材料制成的許多住宅單元或單間式盒子,支承在承重骨架上形成建筑。也有用輕質(zhì)材料制成包括設(shè)備和管道的衛(wèi)生間盒子,安置在用其他結(jié)構(gòu)形式的建筑內(nèi)。盒子建筑工業(yè)化程度較高,但投資大,運(yùn)輸不便,且需用重型吊裝設(shè)備,因此,發(fā)展受到限制。
(4)框架輕板建筑
其組成部分是板材和預(yù)制的骨架,可用鋼、木做成板材和骨架的組合,但大多數(shù)是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為承重骨架。承重結(jié)構(gòu)有兩種形式:一是框架結(jié)構(gòu),承重框架由柱、梁組成,再擱置非承重的內(nèi)外墻板和樓板;二是板柱結(jié)構(gòu),由柱子和樓板承重,內(nèi)外墻板是非承重的。骨架板材建筑結(jié)構(gòu)可以減輕建筑物的自重,內(nèi)部空間分隔靈活,適用于多層和高層的建筑。此結(jié)構(gòu)裝配形式有兩種:全裝配式、預(yù)制和現(xiàn)澆相結(jié)合的裝配整體式。保障骨架板材建筑結(jié)構(gòu)的剛度需求和整體性的關(guān)鍵是構(gòu)件的連接,柱、梁、板等節(jié)點(diǎn)連接十分重要,具體施工中應(yīng)以結(jié)構(gòu)需要和施工條件為前提,使用哪種方式經(jīng)計(jì)算后再進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。
(5)升板和升層建筑
升板建筑是底層混凝土地面上重復(fù)澆筑各層樓板和屋面板,豎立預(yù)制鋼筋混凝土柱子,以柱為導(dǎo)桿,用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設(shè)計(jì)高度,加以固定。外墻可用磚墻、砌塊墻、預(yù)制外墻板、輕質(zhì)組合墻板或幕墻等;也可以在提升樓板時(shí)提升滑動模板、澆筑外墻。升板建筑一般柱距較大,樓板承載力也較強(qiáng),多用作商場、倉庫、工場和多層車庫等。升層建筑是在地面安裝好升板建筑每層的樓板的內(nèi)外預(yù)制墻體,然后一起提升的建筑。這種建筑方式可以加快施工速度,對于場地受限制的地方非常適用。
2、裝配式建筑的發(fā)展
為了加快推進(jìn)城市現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,我國應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國家的做法,加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究工作,理清與完善裝配式建筑相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)一步分析裝配式建筑的全面推廣會給現(xiàn)有的設(shè)計(jì)施工監(jiān)理帶來的深刻變化,制定相關(guān)政策來適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)的新變化,完善標(biāo)準(zhǔn)體系,加強(qiáng)技術(shù)集成和推廣應(yīng)用。建立起一系列完整的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)裝配式建筑從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到銷售、售后服務(wù)的一整套產(chǎn)業(yè)過程中有標(biāo)準(zhǔn)可依;加強(qiáng)技術(shù)集成,加快推廣步伐,建議將一些成熟技術(shù)納入標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)制實(shí)施加大科技投入和技術(shù)創(chuàng)新,加大推廣裝配式建筑的科技投入,加快形成多種裝配式現(xiàn)代建筑體系。
四、結(jié)語
我國已經(jīng)有了一些代表性的預(yù)制裝配式建筑項(xiàng)目和示范工程,裝配式建筑符合建筑可持續(xù)發(fā)展的理念,將是我國房屋建設(shè)發(fā)展的必然趨勢,應(yīng)用前景廣闊。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:裝配式建筑物 優(yōu)點(diǎn) 設(shè)計(jì)原則 意見
農(nóng)田水利配套工程規(guī)摸模雖小,但因其點(diǎn)多、面廣、線長、量大,而且造價(jià)和質(zhì)量直接關(guān)系著群眾利益和節(jié)水效益的發(fā)揮,因此,在水利建設(shè)中必須引起足夠的重視。
農(nóng)田水利配套工程采用現(xiàn)澆混凝土與漿砌石混合結(jié)構(gòu)時(shí),由于施工時(shí)間短與施工任務(wù)重的矛盾,以及受其他因素的限制,工程質(zhì)量往往難以保證。為順利農(nóng)田水利配套工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范化、工廠化、裝配化的大趨勢,我局自1994年開始,進(jìn)行了裝配式建筑物的研究應(yīng)用,并取得了較好的成績。到2003年,我市裝配式建筑物普及率占當(dāng)年配套建筑物的88%。裝配式建筑物的推廣應(yīng)用,已經(jīng)成為我市水利工程建設(shè)的一大特色。實(shí)踐證明,裝配式建筑物施工、管理、使用維護(hù)等方面都具有一系列的優(yōu)點(diǎn),值得大力推廣。下面是本人對我局近幾年來在裝配式建筑物研究應(yīng)用方面的一點(diǎn)體會,請同志們批評指正。
一、裝配式建筑物的優(yōu)越性
1、節(jié)約勞動力,降低工程造價(jià)
由于預(yù)制構(gòu)件集中預(yù)制,工人熟練程度高,從而可以提高工效,節(jié)約勞力。在安裝時(shí)所需勞動力也較少,一般需4-6人。集中預(yù)制還可減少由于工地分散而造成的原材料損耗,且便于利用零星物品加工構(gòu)件。因此可以降低工程造價(jià)。下表以2003年春季施工價(jià)格對裝配式建筑物與同類漿砌片石建筑物進(jìn)行比較。僅此項(xiàng)每年為我市節(jié)約投資15-20萬元。
工程造價(jià)(元)
工程名稱
漿 砌 石
裝 配 式
相對降低率
(%)
2×5拱橋
9068.42
6721.43
11.5
0.6×4農(nóng)溝尾水
2817.19
2119.00
24.78
0.4×2農(nóng)渠口
1298.29
855.10
34.14
0.4×2農(nóng)渠尾水
706.70
595.19
15.78
2、便于施工、縮短工期
裝配式建筑物的尺寸、重量和形式均可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。構(gòu)件外形簡單、重量較輕,便于人工安裝,且安裝簡便,工期較砌石工程短。與同類砌石建筑物相比,一般可提前0.5—2天。由于我市大量推廣裝配式建筑物,去年工期比前幾年提前10-12天。
3、保證工程質(zhì)量
由于集中預(yù)制,對混凝土配合比、砂石料的級配和沖洗、鋼筋的數(shù)量等都好控制。在預(yù)制中,單個構(gòu)件的模板、鋼筋及混凝土澆筑等工藝過程都較現(xiàn)場澆筑施工方便,故可使單個構(gòu)件的質(zhì)量提高,因而,可以提高整個工程的質(zhì)量。
4、使用性能好
裝配式建筑物主要構(gòu)件均為鋼筋混凝土,聯(lián)接時(shí)采用剛?cè)峤Y(jié)合的原則。因此整個構(gòu)件對物體的熱脹冷縮適應(yīng)能力強(qiáng),冬季抗凍脹能力較砌石工程大有提高,可以增加使用壽命。
5、便于維修
裝配式建筑物是由許多預(yù)制件裝配而成的。哪一部分構(gòu)件損壞就換哪個構(gòu)件,克服了砌石工程一旦出現(xiàn)問題就得全部拆除回收率低的不足。
6、節(jié)約材料
裝配式建筑物所需材料除鋼筋外,砂、石料及水泥的用量都較砌石工程的少。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)出發(fā)可以為國家節(jié)約大量的材料。如下表比較。
形 式
名 稱
裝 配 式
漿 砌 石
砂子
石子
水泥
片石
砂子
石子
水泥
片石
0.6×4農(nóng)溝尾水
1.1
1.68
0.58
0.77
2.78
0.9
1.16
8.34
2×5拱橋
1.42
2.11
0.815
8.4
12.2
2.15
3.92
30.54
0.4×2農(nóng)渠口
0.83
1.22
0.44
3.45
1.08
1.27
9.53
二、裝配式建筑物的設(shè)計(jì)原則
在裝配式建筑物設(shè)計(jì)中,要結(jié)合寧夏引黃灌區(qū)特點(diǎn),充分考慮建筑物澆凍脹破壞問題,并從建筑物美觀、結(jié)實(shí)、耐用、強(qiáng)度穩(wěn)定、水利條件及利用方式等方面綜合考慮其設(shè)計(jì)。
1、造型要合理
根據(jù)施工條件,地基土壤情況及運(yùn)行要求。選擇合理的上、下部結(jié)構(gòu)形式,在選擇結(jié)構(gòu)時(shí),還必須注意力求組合構(gòu)件數(shù)量少,接頭緊密牢靠,適當(dāng)?shù)刈⒁馔庑蚊烙^。
2、構(gòu)件要力求標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、外形力求簡單,以便于工廠化預(yù)制。
3、盡量減輕重量
為了便于運(yùn)輸和安裝,在施工的可能條件下,盡量減小構(gòu)件斷面尺寸。
4、荷載標(biāo)準(zhǔn)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)上,考慮建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,保證道路橋梁長期正常運(yùn)行,橋梁設(shè)計(jì)荷載按汽—8級、汽—10級兩種荷載進(jìn)行設(shè)計(jì),分別按汽—10級、汽—15級進(jìn)行校核。預(yù)制構(gòu)件砼的標(biāo)號,根據(jù)部位不同一般選用C20--C25,安全系數(shù)采用1.6。
5、校核施工運(yùn)輸,搬移和安裝的強(qiáng)度
設(shè)計(jì)要依據(jù)施工中可能出現(xiàn)的搬移、運(yùn)輸及吊裝情況,對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核,按校核結(jié)果布置必要數(shù)量的鋼筋。
6、正確估計(jì)施工預(yù)制和安裝的誤差
設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)施工預(yù)制及安裝的工藝水平,在構(gòu)件的接頭設(shè)計(jì)中留有恰當(dāng)?shù)慕涌p尺寸,既保證接頭緊密,也避免給施工造成困難。
7、鋼模設(shè)計(jì)
模具的設(shè)計(jì)制作是裝配式建筑物研制的主要環(huán)節(jié),為防止模板變形,采用鋼制模板,模具制作嚴(yán)格控制尺寸,用3mm厚鋼板焊接,4x2.5mm角鋼或螺紋鋼加固,有效地防止了模具變形。
8、設(shè)計(jì)范圍主要以斗、農(nóng)級溝渠配套工程為主。
三、我局推廣的幾種裝配式建筑物
1、裝配式農(nóng)口
是由引水墻、斗門框、斗門板、圓管支墩、擋土墻及砌護(hù)板拼裝而成,長短根據(jù)過路情況增加管子和支墩即可。接頭處采用水泥砂漿填塞。如圖,引水墻及頭門框根據(jù)工程情況有1.0、0.75、0.6米高三種。
2、裝配式拱橋
有1.5和2.0米跨兩種,由L板擋土板、拱片、拱座等拼裝而成,基礎(chǔ)受土壤及高程影響縣城多處于水下,仍采用漿砌石,高程可通過基礎(chǔ)高度來調(diào)節(jié),溝道斷面大時(shí),可通過增加基礎(chǔ)和增加L板來擋土。接縫連接采用水泥砂漿填塞兩種跨度只在擋土板和拱片上有區(qū)別,其余構(gòu)件均一致。
3、裝配式溝尾
有暗管溝尾水和明溝尾水兩種圖示為明溝尾水,是由擋土板、圓管、支墩、底板及護(hù)坡八字,帶頭混凝土圓管等構(gòu)件拼裝而成,兩塊擋土板之間及頂上連系梁均為二期砼,其余接縫均為砂漿填縫。進(jìn)口一側(cè)為50公分寬漿砌片石。暗溝尾與明溝尾類似,不再附圖,取掉明溝尾水后八字,與進(jìn)口側(cè)相同片石處理,可作為農(nóng)溝腰路裝配式管橋。
4、裝配式閘
主要以U型渠配套為主,由啟閉梁、啟閉臺柱、工作臺、閘門槽等構(gòu)件組成。
四、推廣應(yīng)用裝配工建筑物注意事項(xiàng)
裝配式建筑物制作、安裝、施工的每一個環(huán)節(jié),技術(shù)要求都比較高,因此在推廣過程中必須注意發(fā)下事項(xiàng):
1、裝配式建筑物布局必須合理。應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)建筑物的要求,要因地制宜地選用與其相適應(yīng)的建筑物,當(dāng)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)不符時(shí),可根據(jù)具體情況適當(dāng)變更設(shè)計(jì),并相應(yīng)修正工程量,避免不必要的浪費(fèi)和建筑物破壞。
2、嚴(yán)格控制鋼模各部件尺寸,按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制作,避免因鋼模制作誤差而引起的各部件不配套。同時(shí),鋼模拆裝方便,保證不損壞構(gòu)件。
3、鋼筋按設(shè)計(jì)要求配置。澆筑時(shí)要邊搗邊加料,保證各部位密實(shí),無蜂窩麻面,使預(yù)制出和構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),表面光潔平滑。
4、抓好建筑物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工質(zhì)量的高低直接影響著建筑物的美觀、使用壽命和正常運(yùn)行。因此必須嚴(yán)把施工安裝的各個環(huán)節(jié)。從基礎(chǔ)處理到建筑物上的復(fù)土,防沖刷,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)程序進(jìn)行。
五、幾點(diǎn)意見
對于裝配式建筑物如何進(jìn)一步發(fā)展,我認(rèn)為:
1、要堅(jiān)持質(zhì)量第一的原則,由于預(yù)制構(gòu)件比較薄、比較小,所以混凝土的骨料必須洗凈,加強(qiáng)級配,配合比及水灰比的控制,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),確保工程質(zhì)量。
2、要堅(jiān)持造價(jià)低廉的原則,對預(yù)制廠要強(qiáng)化內(nèi)部管理,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
3、要堅(jiān)持構(gòu)件定型化,模板標(biāo)準(zhǔn)化,預(yù)制構(gòu)件時(shí),必須嚴(yán)格控制構(gòu)件的尺寸,保證預(yù)埋件、預(yù)留孔的位置準(zhǔn)確,并不得發(fā)生模板走樣變形現(xiàn)象。
4、加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的研究和使用進(jìn)一步降低工程造價(jià),減輕重量。
5、要加強(qiáng)對其它類型的水利工程裝配化的試驗(yàn)和研究。
【關(guān)鍵詞】:全裝配式 發(fā)展前景 未來預(yù)估
隨著近年來建筑行業(yè)的快速發(fā)展,建筑行業(yè)逐漸消去原來的勢頭。剛剛結(jié)束的中央經(jīng)濟(jì)工作會議明確,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下,生產(chǎn)能力智能化、專業(yè)化將成為產(chǎn)業(yè)組織的新特征。
一.市場前景展望
發(fā)達(dá)國家和地區(qū)發(fā)展裝配式住宅經(jīng)歷了三個階段:第一階段為起始期,重點(diǎn)建立工業(yè)化生產(chǎn)體系;第二階段為發(fā)展期,重點(diǎn)提升裝配式住宅的質(zhì)量;第三階段為成熟期,側(cè)重降低物耗和對環(huán)境的負(fù)荷,并解決住宅多樣性、個性化和低碳環(huán)保等問題。上世紀(jì)六七十年代,依靠行政手段,中國掀起了一場全國范圍的建筑工業(yè)化運(yùn)動,提出了“三化一改”的方針,即“設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件工廠化、施工機(jī)械化”和“墻體改革”,用大板房技術(shù)取代磚混結(jié)構(gòu)建造住宅。這種技術(shù)因其抗震性能差、易出現(xiàn)滲漏問題,到了人力成本比較低的時(shí)候,這種模式就很快沒了。盡管中國1998年起陸續(xù)出臺了住宅產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)政策,行業(yè)發(fā)展的主要動力卻來自于市場的倒逼,“勞動力成本上升是裝配式住宅普及的主要動力”。
數(shù)據(jù)顯示,建筑業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資從2003年的1萬多元上升到2012年的近4萬元?!伴_發(fā)商選擇傳統(tǒng)施工方式的空間會越來越小,而工業(yè)化生產(chǎn)的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。傳統(tǒng)的勞務(wù)漲價(jià)、質(zhì)量不可控還在加劇,傳統(tǒng)施工的報(bào)價(jià)越來越高,開發(fā)商未來承受不了,自然要接受標(biāo)準(zhǔn)化的建造?!蔽磥斫ㄖ局挥袃蓷l路,要么被淘汰,要么進(jìn)入園林工程等細(xì)分市場。
二、發(fā)展制度的障礙
政府高層將裝配式住宅和綠色建筑一起提出。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,政府旨在解決社會問題,一個是用工荒的問題,另一個是建筑工地造成的空氣污染問題。“這些因素促使政府加快推動建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,企業(yè)也有積極性。” 目前地方政府正在熱捧住宅產(chǎn)業(yè)化,沈陽、北京、上海、天津、合肥、杭州等地均表現(xiàn)出了積極興趣。遠(yuǎn)大住工正在10個省份布局制造中心?!暗浇衲昴甑祝a(chǎn)能能到2000萬平方米,2018年年底能到5000萬平方米,那時(shí)準(zhǔn)備不再擴(kuò)廠,采取加盟方式?!?仇保興認(rèn)為:“現(xiàn)在到了有堅(jiān)強(qiáng)動力的時(shí)候了,我們需要找到主要問題?!蓖七M(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化市場化運(yùn)作。
據(jù)了解,我國裝配式住宅的發(fā)展存在幾大瓶頸:一是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后,缺乏裝配式住宅的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系,試點(diǎn)成果無法大規(guī)模推廣,同時(shí)跟綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)尚不能完全融合。二是項(xiàng)目建設(shè)管理體系不利于裝配式住宅的發(fā)展,具有總承包資質(zhì)的企業(yè)不具備專業(yè)化生產(chǎn)的能力,少數(shù)具備能力的企業(yè)又沒有總承包資質(zhì)。目前有些地方已經(jīng)解決上述問題。以深圳市的保障房住宅建設(shè)為例,當(dāng)?shù)夭扇D紙標(biāo)準(zhǔn)化、施工工廠化、管理可視化、現(xiàn)場整潔化,建筑質(zhì)量得到提升,施工周期都縮短了,達(dá)到綠色建筑二星以上的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
三.成本的預(yù)控和限制
還有一個瓶頸是裝配式住宅的建造成本相對較高,比傳統(tǒng)方式高出500元/平方米左右,同時(shí)構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)交納17%的增值稅等稅收體系的不合理,增加生產(chǎn)成本。
不過,建造成本相對較高是暫時(shí)的,“這個問題應(yīng)該向前看,現(xiàn)在的勞動成本過幾年又要翻一番”?!敖ㄖI(yè)化有兩大門檻,一是資金門檻,前期投入很大,遠(yuǎn)大也是因?yàn)樵瓉碜隹照{(diào)賺了錢,現(xiàn)在才有實(shí)力投資做住宅產(chǎn)業(yè)化。二是技術(shù)門檻,目前確實(shí)技術(shù)比較繁多?!苯ㄖI(yè)化必須由工業(yè)企業(yè)來做,“建筑企業(yè)、設(shè)計(jì)院是完不成工業(yè)化的,原來我們也是這樣做,但成本降不下來”。工業(yè)化的一個條件就是規(guī)?;?,沒有規(guī)模化的工業(yè)化,成本會極高。“現(xiàn)在的問題在于,有了工業(yè)化,才可以降低成本,沒有成本的降低根本推不開?!避娬f,“遠(yuǎn)大的建筑工業(yè)化產(chǎn)品原來沒有成本優(yōu)勢,開發(fā)企業(yè)都不用,我們只能在自己開發(fā)的樓盤上用,這侵蝕了我們房地產(chǎn)開發(fā)方面的利潤”。
隨著規(guī)?;膶?shí)現(xiàn),目前遠(yuǎn)大住工的綜合成本基本等同于傳統(tǒng)建造方式?!盃幦赡曛畠?nèi),將產(chǎn)業(yè)化的建筑成本報(bào)價(jià)降低到傳統(tǒng)報(bào)價(jià)的90%,我們已經(jīng)找到路徑,保證即使這樣的報(bào)價(jià)也還能有10%的利潤,這是行業(yè)平均利潤的五到六倍?!?/p>
首先,加大科研投入,突破關(guān)鍵性技術(shù),做到速度、質(zhì)量、安全、環(huán)境友好和效益五個方面的統(tǒng)一,尤其是環(huán)境應(yīng)遵循綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn),如加強(qiáng)高強(qiáng)度、自保溫、阻燃、長壽命、可循環(huán)、健康的輕型建材開發(fā),加快有關(guān)設(shè)計(jì)軟件和綠色評估軟件的開發(fā)應(yīng)用,加強(qiáng)裝配式住宅新型結(jié)構(gòu)的研發(fā)。
其次,改革項(xiàng)目建設(shè)的體制。這需要解決裝配式住宅的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣、應(yīng)用的管理體系,同時(shí)加快施工企業(yè)的營業(yè)稅改增值稅的過程,優(yōu)化建筑企業(yè)結(jié)構(gòu),淘汰技術(shù)力量比較薄弱的掛靠分包小隊(duì)伍。未來的工程規(guī)模小無法盈利,自然就淘汰了小隊(duì)伍。
第三,有關(guān)部門正在扶持式;以一些企業(yè)為龍頭,形成構(gòu)件生產(chǎn)、原材料供應(yīng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造、部品生產(chǎn)和住宅物業(yè)管理等企業(yè)參與的企業(yè)集群;利用互聯(lián)網(wǎng)覆蓋到全產(chǎn)業(yè)鏈,構(gòu)成零庫存的裝配式住宅生產(chǎn)體系。
【結(jié)語】:在新時(shí)期下全裝配式樓房的出現(xiàn)將給建筑行業(yè)增添一股新鮮的血液,在很大程度上促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,全裝配式樓房克服掉潛在的危險(xiǎn)之后帶來的必將是一場很好的效果。不斷促進(jìn)建筑行業(yè)的蒸蒸日上。
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關(guān)鍵詞:裝配式結(jié)構(gòu) 預(yù)制 疊合 性能研究
中圖分類號:TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(c)-0134-02
裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種基于建筑的節(jié)能減排,住宅產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的要求,以現(xiàn)場裝配為基礎(chǔ)而研發(fā)的新型建筑結(jié)構(gòu)體系[1],目前在發(fā)達(dá)國家中應(yīng)用廣泛,我國也逐步開展了相關(guān)研究。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究正越來越受到眾多學(xué)者的重視與參與,中國建筑科學(xué)研究院及各高校都對裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)展開了研究,一些研究成果也成功應(yīng)用到房地產(chǎn)項(xiàng)目之中。這種裝配式鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)中的組合結(jié)構(gòu)可在工廠加工預(yù)制,到施工現(xiàn)場裝配組裝,節(jié)省工期,提高生產(chǎn)效率。
1 裝配式樓板結(jié)構(gòu)體系
我國目前主要的裝配式樓板形式主要有:預(yù)應(yīng)力疊合板,預(yù)制雙T樓板和PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板。
預(yù)應(yīng)力疊合板結(jié)構(gòu)是將混凝土的預(yù)制方式與現(xiàn)澆方式結(jié)合形成的一種形式。它的制作過程是這樣的:首先在預(yù)制構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上澆筑一層混凝土,使之形成一個半裝配式的結(jié)構(gòu)。在制作預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板時(shí),可以將預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土薄板作為模板,在模板上澆筑一層混凝土形成疊合層,經(jīng)支模、固定、成型、養(yǎng)護(hù)后,兩者結(jié)合成為預(yù)制疊合樓板。這種結(jié)構(gòu)形式在梁板、剪力墻結(jié)構(gòu)中較為常見。
預(yù)應(yīng)力疊合板的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)固性好,抗拉強(qiáng)度和承載能力高,抗震性能好,加快了施工速度,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。但是這種結(jié)構(gòu)也有明顯的缺點(diǎn),就是結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行二次澆注。而兩次澆筑的混凝土能不能在同一構(gòu)件中協(xié)調(diào)工作并發(fā)揮作用決定了這種結(jié)構(gòu)中能否體現(xiàn)它的優(yōu)越性。
預(yù)制雙T樓板作為預(yù)制樓板的一種,在引入國內(nèi)時(shí)就被看重。但由于是新式樓板,整個雙T預(yù)制樓板體系的設(shè)計(jì)方法沒有相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊,其節(jié)點(diǎn)連接方式及細(xì)部構(gòu)造措施相關(guān)規(guī)程又較少,使得其推廣受到了阻礙。
PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板則是對傳統(tǒng)的混凝土疊合樓板的改良。PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板的底板是倒“T”型的,肋薄板是由預(yù)應(yīng)力混凝土制作而成的底板,預(yù)制鋼筋采用的螺旋肋消除應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲。PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板受力階段分為兩個。在施工過程中,只需要在樓板上設(shè)置一些支撐,不需另外設(shè)置施工模板,減少了模板使用量,降低施工成本,提高施工效率。
2 預(yù)制空心疊合板
預(yù)制疊合空心板主要用于預(yù)制砼結(jié)構(gòu)的樓、屋面板,在板內(nèi)按一定規(guī)律填入許多小尺寸箱體內(nèi)模,從而形成蜂窩式孔洞。這種板由下部敞口預(yù)制空心板和上部現(xiàn)澆層構(gòu)成,板內(nèi)配有鋼筋桁架,縱筋及分布筋。這種樓板跨度大、自重輕,適合大柱網(wǎng)、大開間建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)體系。但目前國內(nèi)外對此結(jié)構(gòu)體系研究較少,受力性能、設(shè)計(jì)方法還不明確。
3 預(yù)制空心疊合板性能研究
為研究空心疊合板的受力性能,國內(nèi)學(xué)者做了大量的研究工作,張仟朋,程文等人[2]對4 m×4 m柱網(wǎng)、板厚90 mm的樓板模型的澆混凝土蜂窩式空心板進(jìn)行了試驗(yàn)研究,用配重塊模擬均布荷載進(jìn)行加載,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:空心雙向板在均布荷載作用下的受力階段可分為未裂階段、裂縫階段和破壞階段。板的受力和變形性能與普通實(shí)心板極為相似,最后的破壞機(jī)構(gòu)也符合普通板的塑性鉸線理論。
程遠(yuǎn)兵,程文等人[3-4]為了研究周邊支承的現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板的受力與變形性能,進(jìn)行了豎向均布荷載作用下4 m×4 m柱網(wǎng)、板厚為90 mm的模型試驗(yàn)??招陌鍍?nèi)模為聚苯乙烯泡沫塊。實(shí)驗(yàn)得出現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板塑性變形性能較好,承載力較高,厚度薄,變形小,自重輕,適于在中大跨度的多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的肋很密,現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板與普通實(shí)心板計(jì)算理論相似。在未裂階段,可用彈性理論近似計(jì)算撓度。
徐有鄰,姜紅等人[5]對雙鋼筋疊合樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了性能檢驗(yàn),觀測不同因素(疊合結(jié)合面,接縫位置和結(jié)合筋)對樓板撓度的影響。試驗(yàn)表明:在撓度指標(biāo)上,結(jié)合面進(jìn)過處理后撓度增長小,開裂晚;結(jié)合筋對撓度影響較小,而接縫位置對撓度影響較大,試驗(yàn)顯示1/4跨度拼接板撓度指標(biāo)明顯優(yōu)于跨中拼接板。實(shí)驗(yàn)也表明這種疊合板結(jié)鉤性能良好,其剛度、強(qiáng)度、裂縫寬度均能滿足有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求,可以在實(shí)際工程中放心使用。
4 結(jié)語
建筑工業(yè)化是我國今后發(fā)展必然的趨勢,而裝配式結(jié)構(gòu)通過整合材料、結(jié)構(gòu)等各方面技術(shù),在提高構(gòu)件性能的同時(shí),對建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化也具有重要意義。預(yù)制空心疊合板作為裝配式結(jié)構(gòu)中的一種新型板材,確實(shí)具有自重輕等若干方面的優(yōu)勢,對裝配式結(jié)構(gòu)而言具有重大意義。
參考文獻(xiàn)
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[3] 程遠(yuǎn)兵,程文,黨紀(jì).邊支承現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板試驗(yàn)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,37(2):217-221.
關(guān)鍵詞:預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu);豎向連接;抗震
在我國,建材工業(yè)和建筑業(yè)已被列為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。住宅產(chǎn)業(yè)化是指用工業(yè)化生產(chǎn)的方式來建造住宅,以提高住宅生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率,提高住宅的整體質(zhì)量,降低成本,降低物耗能耗裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)。所謂裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)(PC)是預(yù)制混凝土構(gòu)件通過連接部位的后澆混凝土以漿錨或疊合的方式,組裝成具有可靠傳遞力或可行的承載要求的結(jié)構(gòu)。1985年后,該結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用逐漸減少,進(jìn)入低潮階段。進(jìn)入21世紀(jì)后,裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)重新得到重視,并且在一些試點(diǎn)項(xiàng)目中得到應(yīng)用。
在我國,對結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件均有一定程度的研究。結(jié)構(gòu)體系的研究:豎向結(jié)構(gòu)為預(yù)制墻板,水平結(jié)構(gòu)采用疊合板,研究其在低周往復(fù)荷載作用下高層剪力墻下部受力狀態(tài),以改進(jìn)全裝配大板結(jié)構(gòu)的抗震性能試驗(yàn)結(jié)果表明,試件整體具有良好的整體工作性能,具有穩(wěn)定的恢復(fù)力曲線和可靠的延性。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的研究:大尺寸扇形配筋方式的鋼筋混凝土預(yù)制剪力墻構(gòu)件試驗(yàn)。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)配筋方式剪力墻試驗(yàn)結(jié)果相差不大,從施工便捷考慮,建議選用傳統(tǒng)配筋方式的預(yù)制剪力墻加固原有建筑物。
總結(jié):
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋連接主要采用套筒連接、漿錨連接和機(jī)械連接3種方式。其他連接方式包括螺栓連接、后張預(yù)應(yīng)力連接、鍵槽連接等。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:
(華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院,廣州510000)
摘要院進(jìn)入二十一世紀(jì),“安全高效、綠色環(huán)?!痹絹碓匠蔀楹饬拷ㄖO(shè)計(jì)水平高低的重要指標(biāo),隨著全國建設(shè)工作會議上“建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”的明確提出,新型建筑工業(yè)化以其迫切的需要和可持續(xù)發(fā)展的潛力重新走入國內(nèi)建筑界的視野。在建筑產(chǎn)業(yè)化的革命中,預(yù)制裝配這種建造方式重新進(jìn)入到工程實(shí)踐中,因此,針對這種新型建筑技術(shù)所對應(yīng)的建筑作適應(yīng)性的探討,是文章關(guān)注的問題。
關(guān)鍵詞 院可持續(xù)發(fā)展;建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化;新型建筑工業(yè)化;預(yù)制裝配式建筑;適應(yīng)性
中圖分類號院TU111.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼院A 文章編號院1006-4311(2015)27-0078-05
0 引言
這是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的時(shí)代,“安全高效、綠色環(huán)?!钡哪繕?biāo)已經(jīng)成為全社會發(fā)展的共識,傳統(tǒng)的混凝土全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,不久的將來,必將被新型建筑工業(yè)化所取代。過去,由于材料技術(shù)水平的限制,人們對預(yù)制裝配式建筑的質(zhì)量和適應(yīng)性存在疑慮和誤解,但是,隨著新材料新技術(shù)的運(yùn)用以及管理水平的顯著提高,我國現(xiàn)階段的預(yù)制裝配式建筑又重新邁出發(fā)展的步伐。因此,在這個歷史性的機(jī)遇面前,筆者希望通過對新時(shí)期預(yù)制裝配式建筑的特點(diǎn)總結(jié)及其適應(yīng)性探究,為建筑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提供理論性的支持。
1 概念解析
建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,是以綠色發(fā)展為理念,技術(shù)進(jìn)步為基礎(chǔ),信息技術(shù)和工業(yè)化深度融合為手段,運(yùn)用先進(jìn)適用的建造技術(shù)和科學(xué)的管理方法,對建筑全產(chǎn)業(yè)鏈更新、改造和升級,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建造方式向現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,從而全面提升建筑工程的質(zhì)量、效率和效益。
新型建筑工業(yè)化是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和核心,它是指采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理的生產(chǎn)方式。新型建筑工業(yè)化并不只是裝配化,而是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代企業(yè)管理的融合疊加,即“新型建筑工業(yè)化(生產(chǎn)方式)=現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)(生產(chǎn)力)+現(xiàn)代企業(yè)管理(生產(chǎn)關(guān)系)”。
預(yù)制裝配式建筑,是指建筑的全部或部分構(gòu)件在工廠進(jìn)行預(yù)制,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,通過可靠的安裝方法建造而成,具備一定使用功能的建筑物。發(fā)展預(yù)制裝配式建筑是新型建筑工業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。
2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
17 世紀(jì),英法等國家開始了建筑工業(yè)化道路的最初探索,20 世紀(jì)50 年代,二戰(zhàn)客觀上促進(jìn)了歐洲國家建筑工業(yè)化的大力發(fā)展,積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并針對預(yù)制裝配技術(shù)研制了成熟的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)準(zhǔn)則。美國在20 世紀(jì)初成立了預(yù)制混凝土協(xié)會(PCI),長期致力于裝配式建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定,一直推動著建筑工業(yè)化的發(fā)展,取得長足的進(jìn)步。日本的建筑工業(yè)化水平世界領(lǐng)先,在預(yù)制裝配式住宅的建設(shè)上取得了空前的發(fā)展,它結(jié)合自己的實(shí)際建筑環(huán)境,將裝配式建筑的理念成功引用至高層和超高層建筑的防震設(shè)計(jì)中,取得了卓越的成績。
相比之下,國內(nèi)建筑工業(yè)化水平比較落后,行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還處于匱乏階段。我國開展工業(yè)化建筑的探索時(shí)間并不晚,從20 世紀(jì)50 年代開始到80 年代,各種預(yù)制屋面板、空心樓板、屋面梁已經(jīng)在住宅的建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用(據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到1985 年全國預(yù)制裝配式建筑比例已占所有建筑量的35%),但是進(jìn)入90 年代,我國在預(yù)制裝配這個領(lǐng)域的研究和實(shí)踐幾乎為零,預(yù)制裝配逐漸被全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)所取代。直到21 世紀(jì),現(xiàn)澆施工方式所造成的環(huán)境污染、噪聲影響、資源浪費(fèi)、施工危險(xiǎn)等弊端逐步顯露,中國建筑業(yè)界和相關(guān)部門才重新開始重視預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展。
3 新時(shí)期預(yù)制裝配式建筑的特點(diǎn)
3.1 技術(shù)創(chuàng)新
預(yù)制裝配式建筑的技術(shù)創(chuàng)新并不是單一技術(shù)的創(chuàng)新,而是集成建造技術(shù)的系統(tǒng)創(chuàng)新,它包含了主體結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新、裝飾裝修的創(chuàng)新和設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)的創(chuàng)新,并綜合體現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)、工程質(zhì)量、工期控制、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保節(jié)能等方面:
3.1.1 建筑設(shè)計(jì)方面
設(shè)計(jì)理念先進(jìn),兼容性強(qiáng)。建筑構(gòu)件在工廠進(jìn)行預(yù)制并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行裝配,可以最大程度實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)、混凝土、新型材料的復(fù)合化施工,是一種符合現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)理念的生產(chǎn)方式。
結(jié)構(gòu)體系靈活,可變性強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)和填充體系的徹底分離,保證支撐體的耐久性和填充體的可變性,有利于使用者在實(shí)際使用時(shí)進(jìn)行改動和調(diào)整,一改以往建筑承重墻多、分隔死、開間小、空間無法靈活分割的缺點(diǎn)。
模數(shù)控制生產(chǎn),工業(yè)化強(qiáng)。將建筑分離成支撐體系和填充體系,兩種體系又各自拆分成不同部品構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)生產(chǎn),這種方式有利于標(biāo)準(zhǔn)化的建筑空間和建筑立面的大規(guī)模重復(fù)性生產(chǎn)建造。
設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,水、空調(diào)、新風(fēng)、暖氣、電氣等設(shè)備管道預(yù)設(shè)同步進(jìn)行,從而減少設(shè)計(jì)缺陷和返工次數(shù),極大提高設(shè)計(jì)效率,同時(shí)保證設(shè)備管道的質(zhì)量控制水平更高,有利于房屋舒適度和潔凈度的營造。
實(shí)例分析:中糧萬科長陽半島五裕地塊項(xiàng)目,位于北京市長陽鎮(zhèn),地上部分采用預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu),產(chǎn)業(yè)化樓建筑面積約9 萬平方米。項(xiàng)目工業(yè)化預(yù)制率達(dá)到61%,外墻、內(nèi)墻、陽臺、疊合、挑板、防火隔墻、外掛板、樓梯、梯梁、女兒墻等十種構(gòu)件都采用預(yù)制方式;建筑設(shè)計(jì)采用業(yè)內(nèi)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,如24 小時(shí)新風(fēng)負(fù)壓系統(tǒng)、橫向排煙系統(tǒng)等內(nèi)裝部品化集成技術(shù)、SI 內(nèi)裝分離與線管幾成技術(shù)等;深化設(shè)計(jì)階段更是采用三維手段協(xié)同設(shè)計(jì),以確保準(zhǔn)確快速落實(shí)設(shè)計(jì)方案,并最終保證此預(yù)制項(xiàng)目的實(shí)施質(zhì)量。
3.1.2 工程質(zhì)量方面
材料性能和構(gòu)造水平提高,抗震性強(qiáng)。采用新型輕質(zhì)材料,在隔聲耐火、保溫隔熱、防腐防潮等方面具有優(yōu)越的物理性能,同時(shí)由于構(gòu)造水平提高和自重減輕,建筑的抗震性能也顯著增強(qiáng)。
工業(yè)化生產(chǎn)建造,整體性強(qiáng)。預(yù)制手段機(jī)械生產(chǎn)的建筑構(gòu)件,通過一體化的控制方式,在專業(yè)指導(dǎo)下使用可靠的連接方式進(jìn)行安裝,能夠最大程度保證建筑整體性能。裝飾效果優(yōu)良。預(yù)制外墻板使用各種飾面進(jìn)行預(yù)先處理,配合建筑設(shè)計(jì)預(yù)嵌瓷磚、石材、清水模等;預(yù)制內(nèi)墻質(zhì)量控制更加方便且外觀優(yōu)良,無需經(jīng)過再粉刷的程序即可做裝飾工程,從而保證了質(zhì)量和效果。
3.1.3 生產(chǎn)效率方面
預(yù)制構(gòu)件采用機(jī)械化方式進(jìn)行生產(chǎn)加工,現(xiàn)場只須對構(gòu)件節(jié)點(diǎn)進(jìn)行澆注,這樣的施工方式大大減少了現(xiàn)場工作量和施工難度,可同時(shí)進(jìn)行交叉作業(yè),遇到雨雪天氣也可不用停工,節(jié)約工期,保證施工進(jìn)度,節(jié)省投資,降低施工成本。
實(shí)例分析:位于北京回龍觀019 地塊的住宅及商業(yè)金融項(xiàng)目2 號樓,是北京住宅產(chǎn)業(yè)化基地的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。在全裝配環(huán)節(jié),每層樓的用工人數(shù)從42 人降低到28 人,綜合測算節(jié)省了33%的用工量,其中混漿工這個工種已經(jīng)完全不再需要,鋼筋工的人數(shù)降低了53%,最終完成精裝修的時(shí)間比運(yùn)用傳統(tǒng)工法的樓棟快了一個月。
3.1.4 經(jīng)濟(jì)效益方面
在西歐、北美和日本,預(yù)制裝配的生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)建筑方法相比,可節(jié)約人工約25%-30%,降低造價(jià)約15%-20%?,F(xiàn)在國內(nèi)由于預(yù)制裝配建筑仍處于摸索階段,受生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模等因素的影響,預(yù)制率較低(僅為15%-20%),其建設(shè)成本仍略高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑。但是,從住宅全生命周期角度來分析,裝配式住宅由于其能耗、管理、維修成本的降低,能有效節(jié)省消費(fèi)者后期費(fèi)用支出。因此,綜合來看,預(yù)制裝配式建造方式在建筑經(jīng)濟(jì)性上擁有更廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
實(shí)例分析:萬科集團(tuán)在上海所開發(fā)的新里程項(xiàng)目、金色里程項(xiàng)目、四季花城項(xiàng)目、金色城市項(xiàng)目以及北京假日風(fēng)景項(xiàng)目都采用了工業(yè)化生產(chǎn)的方式,根據(jù)這五個項(xiàng)目的成本估測數(shù)據(jù),可得到建安成本和使用成本的工業(yè)化增長率。根據(jù)此工業(yè)化增長率對南京某一處傳統(tǒng)住宅(103m2)進(jìn)行工業(yè)化假設(shè),將工業(yè)化住宅與傳統(tǒng)住宅建造成本進(jìn)行對比(詳見附表1 和附表二)。傳統(tǒng)住宅建安總成本為528390 元,使用費(fèi)用50 年為306231 元;工業(yè)化住宅建安總成本為580302 元,使用費(fèi)用50 年為254833 元?,F(xiàn)階段成本總和兩者相近,但是未來工業(yè)化住宅經(jīng)濟(jì)效益還有非常大的提升空間。
3.1.5 環(huán)保節(jié)能方面
預(yù)制裝配所產(chǎn)生的噪音、煙塵和垃圾遠(yuǎn)低于現(xiàn)場施工,對周圍環(huán)境的影響降到最小。工業(yè)化的設(shè)計(jì)和施工節(jié)省了大量現(xiàn)場的模板和腳手架,減少了木材使用量,在降低造價(jià)的同時(shí)也保護(hù)了我國寶貴的森林資源。此外預(yù)制外墻和屋面板已經(jīng)將保溫隔水等防護(hù)層統(tǒng)一處理完畢,避免現(xiàn)場施工易破壞的情況發(fā)生,有效實(shí)現(xiàn)建筑使用階段的節(jié)能。
實(shí)例分析:“小天城項(xiàng)目”位于長沙遠(yuǎn)大三路與遠(yuǎn)大城交匯處東北角,建筑面積18 萬平方米,是全國第一幢以工廠化裝配式方式建造的超高層鋼結(jié)構(gòu)可持續(xù)建筑。小天城的工廠化率超過90%,據(jù)項(xiàng)目工程測算,相比傳統(tǒng)建造方式,節(jié)能80%,節(jié)水85%,節(jié)省混凝土60%,建筑垃圾甚至只有傳統(tǒng)建造方式的1%。
3.2 管理創(chuàng)新
新型建筑工業(yè)化的目標(biāo)是建立專業(yè)化、協(xié)作化的工程總承包隊(duì)伍,在研發(fā)設(shè)計(jì)-構(gòu)件生產(chǎn)-施工裝配-運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)實(shí)行一體化的現(xiàn)代化的企業(yè)運(yùn)營管理模式,從而可以整合優(yōu)化整個產(chǎn)業(yè)鏈上的優(yōu)質(zhì)資源,使效率和效益最大化。(圖1)
4 現(xiàn)階段預(yù)制裝配式建筑的適應(yīng)性分析
綜上所述,預(yù)制裝配式建筑具有平立面規(guī)律性強(qiáng)、構(gòu)件重復(fù)率高、多工種一體化施工可行性強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化快速生產(chǎn)、整體安全性能佳、綜合效益高等突出特點(diǎn),筆者根據(jù)預(yù)制裝配生產(chǎn)方式在國內(nèi)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情況,對其適應(yīng)性建筑類型進(jìn)行研究比對,總結(jié)如下:
4.1 住宅類建筑
從需求上分析:住宅是中國社會上需求量最大的建筑物類型,2010 年以來全國新建住宅年平均成交量維持在2.25 億平方米水平,這需要一種快速、安全、可靠的生產(chǎn)方式來完成,以最大限度節(jié)約社會的勞動力成本和資源環(huán)境成本,運(yùn)用預(yù)制裝配技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)。
從實(shí)施條件上分析:建筑設(shè)計(jì)上,現(xiàn)代住宅趨向工業(yè)化的生產(chǎn),住區(qū)樓棟標(biāo)準(zhǔn)化,戶型單元模數(shù)化,公共交通核心模塊化,內(nèi)外墻部品構(gòu)件工廠化,還要保證室內(nèi)大開間和靈活分割的可能性;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,預(yù)制裝配式框架、剪力墻結(jié)構(gòu)體系和鋼結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)非常成熟,可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)銜接過渡;設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,住宅內(nèi)部設(shè)備管道單一重復(fù),給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)等都可以使用部品生產(chǎn)和集成技術(shù)應(yīng)用;這些都是住宅類建筑使用預(yù)制裝配生產(chǎn)方式的有利條件。(圖2)
4.2 車間廠房類建筑
從需求上分析:現(xiàn)今國內(nèi)工業(yè)正處在快速發(fā)展的轉(zhuǎn)型階段,車間廠房類建筑應(yīng)用廣泛,需求量大,需要體現(xiàn)出工業(yè)建筑“快速施工,提高投資回報(bào)效率”的特點(diǎn),很適合用預(yù)制裝配的方式進(jìn)行生產(chǎn)建造。從實(shí)施條件上分析:建筑設(shè)計(jì)上,車間廠房類建筑根據(jù)使用對象的不同,其跨度、進(jìn)深和層高都有嚴(yán)格的等級和模數(shù)要求,其外立面風(fēng)格簡潔統(tǒng)一,無特殊性要求,非常適合進(jìn)行模式化的預(yù)制部品生產(chǎn);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,車間廠房主要采用排架結(jié)構(gòu)體系和門式鋼架體系等,其屋架梁、行車梁、天溝、屋面板均適合使用預(yù)制手段生產(chǎn),在現(xiàn)場吊裝就位后焊接將其連成整體結(jié)構(gòu)便可快速安裝,體現(xiàn)環(huán)保節(jié)能高效的現(xiàn)代化需求。(圖3)
4.3 辦公酒店類建筑
從需求上分析:現(xiàn)代酒店和辦公樓是城市商務(wù)區(qū)中最常見的建筑類型,伴隨信息時(shí)代的到來,智能化的建筑環(huán)境、人性化的建筑空間、可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境越來越成為社會一致的追求。因此,在這種建筑類型上運(yùn)用新型工業(yè)化的生產(chǎn)方式,勢必能極大促進(jìn)現(xiàn)代城市商務(wù)區(qū)的規(guī)劃和建設(shè)。
從實(shí)施條件上分析:建筑設(shè)計(jì)上,它以現(xiàn)代辦公和居住功能為主,其房間開間、進(jìn)深、層高需求以及外墻、門窗等部品尺寸都相對統(tǒng)一,而且這類建筑后期使用過程中房間大小或格局變動的可能性很大,使用工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制裝配輕質(zhì)構(gòu)件通過靈活的分隔方式可以輕松地實(shí)現(xiàn);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,無論是普通框架結(jié)構(gòu)或框架———核心筒結(jié)構(gòu),都屬于預(yù)制裝配施工方式的適用范圍;設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,預(yù)制裝配技術(shù)在設(shè)計(jì)階段就已預(yù)設(shè)完善設(shè)備管道,適合實(shí)現(xiàn)這類建筑中集成化的中央空調(diào)和新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。(圖4)
4.4 醫(yī)院類建筑
從需求上分析:現(xiàn)代醫(yī)院作為延續(xù)生命、保護(hù)健康的重要場所,其整體醫(yī)療環(huán)境正日益受到人們的重視。醫(yī)院需要潔凈無污染的就醫(yī)和治療環(huán)境,預(yù)制裝配建筑使用的各種新型材料有質(zhì)量保證,可以確保建筑物安全無毒,對人體和環(huán)境無害,符合人類健康與環(huán)境再創(chuàng)造的綜合利益。因此,在醫(yī)院類建筑上應(yīng)用預(yù)制裝配技術(shù),不僅有利于建筑微環(huán)境的營造,更有助于全社會節(jié)能環(huán)保事業(yè)的推進(jìn)。
從實(shí)施條件上分析:建筑設(shè)計(jì)上,醫(yī)院類建筑以診室、病房、辦公室等集中性的使用功能為主,尺寸固定,便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化控制;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,由于沒有大跨度空間的特殊要求,普通預(yù)制結(jié)構(gòu)體系便可基本滿足使用需求;設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,集成化的設(shè)備管道保證各系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行,有助于營造舒適的建筑內(nèi)部環(huán)境。(圖5)
4.5 學(xué)校類建筑
從需求上分析:學(xué)校是師生進(jìn)行教學(xué)的重要場所,需要一個穩(wěn)定、安全、舒適的建筑環(huán)境。裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)具有與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)完全同等的整體性和安全性,同時(shí)由于建筑整體質(zhì)量更輕,在抗震設(shè)防上處于更有利位置,現(xiàn)代化的管理方式也使它的質(zhì)量監(jiān)控也更加直觀有效,因而適合運(yùn)用在校園建筑上。
從實(shí)施條件上分析:學(xué)校類建筑結(jié)構(gòu)簡單,以普通課室、實(shí)驗(yàn)室、辦公室、宿舍等使用功能為主,空間重復(fù)率高,立面構(gòu)件統(tǒng)一,便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的建筑設(shè)計(jì)。
近年來有一種特殊的學(xué)校類型吸引越來越多的社會關(guān)注,那就是在災(zāi)區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)的低成本學(xué)校。這類學(xué)校因客觀原因的限制,只能用盡可能少的資金成本完成功能齊備、質(zhì)量優(yōu)良的建筑,同時(shí)還必須應(yīng)對后期隨時(shí)可能出現(xiàn)的功能置換甚至是異地重建狀況。使用工業(yè)化預(yù)制裝配技術(shù)進(jìn)行建設(shè),既能節(jié)約時(shí)間和成本完成設(shè)計(jì)施工,又能保證房屋質(zhì)量,更能輕松解決使用功能變化或建造場地變化帶來的問題,一舉三得。以香港中文大學(xué)朱競翔教授為代表的建筑師已經(jīng)在這個領(lǐng)域取得了喜人的成績,他的“輕質(zhì)建筑”實(shí)踐便屬于新型建筑工業(yè)化的一種嘗試。(圖6)