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基于装配式建筑施工技术在建筑工程中的实践研究
摘要:随着我国城镇化进程的不断加快,建设领域对于各类建筑材料的需求量逐渐加大,为建材行业的发展带来了促进作用。多数企业与建筑行业之间有着紧密联系,在面对激烈的市场竞争趋势时,建筑企业为了实现持续化的发展目标,有必要拓展一定的利润空间,在保障建设质量的前提条件下,尽可能的节省相应的成本,通过对施工工艺的不断改进,为企业的长久发展提供助力。随着装配式建筑被投入市场,均能够符合上述发展条件,在利用装配式建筑结构时,不仅能够达到节省材料的目的,也能够减少对周边环境的损坏,所以在各类建筑施工作业当中有着广泛的运用。为有效解决资源浪费问题,本文以装配式建筑施工技术在建筑工程中的应用实践为例,对该项技术的运用要点进行研究,提出能够满足企业持续发展目标的有效解决措施,以期为相关人员或者工程提供参考与借鉴。
关键词:建筑工程;装配式;技术实践
引言:装配式建筑施工技术又可以被称之为预制化建筑或者模块化建筑,作为全新的建筑施工方法,能够在工厂环境当中采用场外制造建筑构件或者模块的方式,在制作完成之后运输到建筑工地,并对各类组件进行组装,为达到标准化、高质量的建筑构件预制目标,凭借精密度较高的工程体系,在利用尖端材料时打造了高效化的生产流程。近年来,在各种建设项目中,装配式建筑建造技术越来越多地被采用,既可以节省成本,又可以节约时间,也可以优化质量控制作业效果,减少废物的产生,利于可持续发展目标的实现。所以,在建筑工程实践中,装配式建筑施工技术有着广阔的应用前景。
1.装配式建筑施工技术类型分析
1.1全装配式
对于全装配式建筑施工技术,主要是针对建筑工程中所需要使用的全部构件,将其放在工厂中进行预制,在构件全部加工完成之后,然后将其运至工地进行拼装。目前,我国已有大量的预制混凝土构件,如梁、框、搭板等。当所有的部件都组装好后,需要根据项目的施工要求,选择适合的施工作业模式。比如,浇注施工、砌筑施工、预制墙板等,进而提高生产效率。在预制的工厂里面,可以实现大批量的生产,并且可以根据建筑标准来组装相关的零件。在采用全装配式建筑建造技术时,将各种部件运到现场后,可以采用组装的方式来加快作业的速度,同时还可以降低对外界环境的影响,为保证施工质量提供了便利[1]。
1.2半装配式
目前,我国采用的半装配建造工艺,主要是将部分部件在厂房内进行预制,并将部分部件应用到砌体施工中。在半装配式施工阶段,往往要求对项目内的承载部件进行预制,并采用现场砌筑工艺来保证施工过程的顺利进行。一般情况下,水平承载部分都要通过预制的方法来处理。比如,楼梯平台,此类零件是先放在预制厂房中,在全部加工好后,再运到工地上,由吊车来完成作业。对于大型建筑项目,可以采用预制工艺进行作业,采用现浇模制法进行内墙结构的施工施工。可以看出,在半装配的建造过程中,整体的生产规模比较小,可以有效减少生产费用,而且具有很强的适应能力,即使在复杂的环境中,也能推动生产运作的正常进行。
2.装配式建筑施工技术在建筑工程中的应用
2.1预制窗体
在装配式建筑施工期间,预制窗体是一种很常用的建筑材料,需要事先将窗台石板、门窗扇框架等部件拆开,然后运到工地上进行安装。通过对运输场地的提前清扫,保证了窗口安装现场的清洁和整齐,且施工部位具有平整性与干燥性,对预制件的结构进行适当的调整,以满足设计图纸的需要。对于预制窗口的关键部位,在加强时也要使用膨胀螺栓、扣塞、钩子等,并且要安装封角,确保能够达到设计要求。
在焊接窗体的过程中,首先要对窗口进行焊接,保证预制窗体的位置正确,并加强固定,使其处于窗户的洞口处。同时,通过对窗体封边进行处理,在窗体的边缘处采取了适当的闭合措施,从而改善整体门窗的密封性能,并可有效防止漏风漏水等问题。在上述安装工作完成之后,还需要对表格的安装状况进行一次彻底的检查,并对施工中出现的问题和问题进行及时的修补,同时对施工现场进行适当的清理,确保安装区域的清洁和整洁[2]。
2.2预制梁柱
装配式梁柱是建筑工程中常见的一种,可以承担多种功能,如承担梁柱的受力性能,需要对梁柱节点进行综合检验。通过工厂制造,将预制梁、柱等构件制作好后,运送到工地,对梁、柱的具体安装位置进行定位,并对对应的加固点位进行定位,并在工地上搭设脚手架,保证梁、柱的定位精度,保证梁、柱的垂直度满足规范要求。
在梁、柱之间,为了保证加固的效果,可以利用支撑梁和连接板的方式来完成,形成可靠连接。在安装预制梁柱时,需要发挥现场技术人员的管控辅助作用,为确保梁柱安装稳定,使其承载能力符合规定要求,还需要再安装作业顺利完成之后,对装配式梁柱进行全面检测,并对其进行定期维护,以消除潜在的安全隐患,保证整个建筑的可靠运行。
2.3预制剪力墙
在采用装配式剪力墙建造工艺时,应增强各构件间的联结能力,确保整个工程的施工质量,提高结构的抗震性能。在操作期间,应明确构件的具体位置,保证构件安装准确无误,利用螺栓连接预制构件。在建筑工程的下半层,需要留出插筋的位置,而墙体的主要插筋是由内墙预留的孔洞组成,在孔洞中要用适当的水泥砂浆进行灌注,以保证螺栓的牢固,从而增强装配剪力墙与整个建筑工程的连接效果,使其能够成为一个整体。
在装配式剪力墙结构中,为了保持墙体的稳定,还需要将其固定在结构的中央部位。将施工图纸作为重要参考依据,严格管控总体施工过程,同时加强对施工成本的有效控制。针对现场周围环境,还需要实施全面的保护,以便更好地发挥预制剪力墙的优势和作用。
2.4防水施工
在装配式建筑施工中,不同的建筑构件得到了有效连接,能够获得理想的防水效果。在装配式施工设计中,要充分考虑到防水问题,采用放水、排干等方法,将建筑物内的水分有效地排出,从而达到较好的防水效果。施工过程中,由于接缝工作的进行,对PC外墙部分需要引起重视,通常采用聚合物密封材料进行处理。
比如,在预制拼装完成后,为保证接头的质量,可采用聚乙烯(PE)材料。在预制墙体转角部位,由于防水工作的进行,普遍要求采用优质的密封材料。采用的水泥浆干燥、无膨胀,将其浇注于预制墙体缝隙处,可防止外墙外水直接进入室内。
2.5预制装修
采用预制装饰技术是一种新的室内装饰方法,它能够将内部的装饰效果提前呈现给使用者,同时还能与使用者的实际需要相结合。按照总体装修目标,使整体装配加工环节更为标准规范。通过充分考虑装修工程需求,可以利用多种手段优化预制装修成效。
比如,在处理隔墙时需要满足轻质化的要求,因此可以利用轻钢龙骨,并将岩棉填充在隔墙中,该操作一般用于卧室、卫生间等区域,且操作具有灵活性,具备良好的隔音效果,有着防火防潮等不同的功能。再比如,在龙骨吊顶的安装过程中,采用挂装法,从而有效提高施工效率,确保了总体装修的稳固性[3]。
3.装配式建筑施工技术在建筑工程中的实践
3.1预制构件的生产
平脱法。在水平模内浇注预制件,当混凝土强度大于15MPa时,可采取水平吊装法进行施工。就垂直的装配式构件而言,以及水平形式的装配式构件,可均以利用该类方法进行生产。
翻转台法。通过对平脱法的优化与改进,在利用翻转台法时,构件的浇注通常是借助于横模来实现。在翻台法中,所用的模具可以自己转动,而不必用转盘。在制作前,应先清除模子表面,然后在模子上涂上脱模剂,如果有需要,也要装上合适的配件,然后把模子拆下来。在拼装房屋建造过程中,首先要事先决定好面板砖的模具形状,然后将其插进模具单位,添加的半成品型材要达到一定数量,然后用滚筒对齐,然后用专门的毛刷增加刮擦的力量,让格子里的条纹都对齐,然后把面板上的瓷砖固定好[4]。
3.2预制构件存储与运输
当预制构件生产作业完成后,为减小损坏,还需要妥善储存,采用水平摆放或竖向摆放的方式,避免结构损坏。在横向放置时,可放置垫块,一般采用木垫块或钢板垫块,保证各部件的受力均匀。如果垂直放置,那么需要保证地板的密实度比较高,然后在上面覆盖一层混凝土,再在预制板的两边用支架将其固定,保证支架的稳定性,使其不存在位移滑动等现象。
在运输过程中需要加强管理,这是因为有些建设项目位于市区的中心地带。因此,在进行道路设计时,必须充分考虑到城市的交通条件,才能最大限度地减少对交通的影响。通过对车辆进行改造,将预制件运输过程中所受的冲击降到最低。采用托架固定预制件,降低了坍塌破坏等问题,保证运输过程中的高效和安全。
3.3预制构件的现场组装和制作
3.3.1塔基布置
以某建筑工程为例,该方案中,单体重量最大为6 t,根据有关规范和规范,一般应设置60米间距。在充分考虑到部件的基础重量的情况下,主要采用固定式H3/36 B型,所运用的桅杆长度为40m,能够将质量大于6t的物体吊起。
3.3.2试吊装
在试吊装过程中,一般是针对样板装载区,在了解工作进展时,合理地预计可能发生的问题,提出切实可行的解决办法,以协助正式吊装工作的顺利进行。
3.3.3预制叠合板的吊装
对于预制叠合板的装配,为确保吊起作业的均匀性、平稳性且速度缓慢,一般需要利用模数化的吊装梁。在距离作业面0.3m的位置,需要将预制叠合板吊装作业暂停,,并对吊装方向进行适当的调整,以保证施工过程中的精确定位,从而避免了叠合板与建筑物的直接撞击。起吊的速度要慢,停稳要平稳,能有效的降低损伤问题。
在装配预制层板时,应在其下部设临时支承,支承间距1.5米,每一间的支承要设2~3排。在结构层的建造过程中,通常都要用到两个支撑。若达到预期的70%,可以将支撑拆除。
3.3.4吊装预制墙体
通过设置合适的吊点,根据预制墙板吊环的具体位置,保证墙体与钢丝绳的方向垂直,并用卸扣法将钢丝绳与预制墙板的吊环相连,并慢慢抬升至离地500mm处。吊装工作开始前,必须保证吊环的安装位置是正确的,提升时应做到缓慢均匀,减少对预制墙板边缘的损坏。当预制墙顺利吊装到指定位置后,需要做到快速定位,此时可以利用墙边设置的控制线,使套筒能够与镜子对准,在缓慢下降墙板时,将预成型的接头快速地插入到注浆套管内。
3.3.5钢梁安装
通过对柱顶、梁底标高进行单独测量,并在上面标注好记号,保证两侧控制线的清晰精确。在做好各部件编号时,按次序进行科学调整,有效地减少了吊装的困难。用10厘米长的木头,和可调节的上承架和竖柱支承一起,对梁底进行有效的支承。利用支架系统上的上丝,合理地调节预制梁标高,在吊装过程中,需将吊环挂起,并保证吊索长合适,吊索和吊环的夹角为60°。预制好的梁安装好后,再对柱顶梁的位置进行调整,确保预制梁被调平,加强对支撑结构的固定,再将吊钩拆除。
3.3.6安装预制的凸面窗
在凸窗提升环节,当螺母凸出时,需用螺钉固定,并将竖向吊耳接上。凸窗与工作面之间有300毫米的距离,当缓慢地移动凸窗时,必须以此为参考点,以确保定位精确。当调整凸窗螺丝时,可在穿墙洞位置采用特制 U型凸窗,使其水平咬合部置于凸窗上。在把窗户从墙上拔出来的时候,用绳子确保螺丝能够直接插进墙上的接头洞里。
3.3.7安装预制楼梯板
在预制楼梯板装载时,要使用更多的吊索,在内装螺帽时,需要使用专用螺钉,认真检查卸货环,确保其联接牢固后,才能将其慢慢抬起。在离现场地面0.5米处停止起吊,并对其进行定位,在提升完毕后,先将其与控制轴上的钢筋对齐,再将其焊接。
3.4灌浆作业
在注浆施工过程中,应坚持“现用即用”、“随用随配”的原则,防止浆液性质发生变化。边打边加入80%的水,搅拌3-4分钟,剩下的20%水加入。在注浆前,应严格按照均匀搅拌的原理进行,先静气,再进行注浆。部分预制构件需要与浆液接触,所以应提前降温,采用洒水方式,避免构件温度过高,减少表面干燥现象。若在冬季施工阶段,需要加强对温度的控制,一般处于5℃以上。
3.5检查验收
当预制墙的调试工作结束后,项目监理人员将对墙进行定位,利用精确度高的尺子,确定零件的具体高度,精确掌握零件的直线度,确保零件的垂直度,接头的宽度满足规范要求。对检测结果进行汇总后,上报监理单位,经验收合格后,方可进行注浆施工。
4.混凝土装配式施工技术的完善措施
4.1加强设计质量控制
为充分发挥装配式施工技术的优势,需要加强对其设计质量的控制,严格审查设计方案的内容,保证其满足相关的法律、法规及工程建设的要求。对图纸上所列的各种施工工序,判定其是否符合规格要求,掌握各种零件的型号和性能,以保证其能够符合建筑的要求。在进行装配式建筑施工前,必须对各部件的型号和质量进行严格检验,并强化各部件的接头质量,以满足设计要求。对组件的安装过程进行全面界定,从而保证整个组件建造成功。
4.2与BIM技术的结合应用
在建筑行业中,BIM技术的运用相对比较广泛,可以促进整体施工效率与质量的提升。在装配式建筑施工作业中,通过与BAM技术相结合,能够优化施工质量管理效果。结合工程的进度安排以及建筑工程施工质量方面的要求,施工单位通过灵活运用BIM技术,能够针对工程整体流程提前对其模拟并分析其中的碰撞现象,通过对内部管线整体布局予以明确,对其总体设计优化并完善,可以保障管线布设的合理性,避免后续出现返工问题。在审核工程方案时,也可以运用BIM技术,针对方案中可能存在的问题,借助技术精确锁定的方式,及时调整不合理的部分,并保障方案的安全性与可行性。
结束语:在建筑工程建设期间,为满足功能、质量等多方面的要求,顺应装配式建筑的总体发展趋势,促使传统建筑行业发展并革新,在组装房屋建筑时,运用了多样化的预制构件,充分满足了居民对于建筑空间方面的需求。因此,加强对装配式施工技术的研究十分必要,将其运用于建筑工程施工环节,需要引起相关领域和企业的高度重视。通过对技术应用方案的持续完善,促进建筑工程整体建设质量全面提高,在该类技术的支持之下,能够帮助建筑企业实现可持续发展的目标。
参考文献:
[1]田佳斌.装配式建筑施工技术在建筑工程中的实践探讨[J].建筑·建材·装饰,2023.
[2]孙佥.基于装配式建筑施工技术在建筑工程中的实践研究[J].地产,2023,(08):166-168.
[3]靳光旭.装配式建筑施工技术及质量控制研究[J].建筑发展,2022,(01):4-6.
[4]杨凯.简谈装配式建筑施工技术在建筑工程中的实践[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2023.
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