試論房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造工藝

李邱冀

【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)房屋建筑提出了更多的要求，主要是在舒適性和建筑節(jié)能環(huán)保方面。本篇文章所討論的房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造工藝就是在不斷的改革創(chuàng)新中得到的一種符合人們需求的綠色環(huán)保的新型施工技術(shù)，這項(xiàng)施工技術(shù)在我國(guó)的建筑施工過(guò)程占據(jù)主要的地位，是我國(guó)建筑施工行業(yè)的新星。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑;裝配式混凝土結(jié)構(gòu);建造工藝

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU37

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

目前，國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)基本上都采取水泥澆筑的形式建設(shè)，但是國(guó)外的建筑房屋等基本上都是采取大工廠預(yù)制建造的形式建設(shè)。使用工廠預(yù)制的形式建設(shè)可以節(jié)省大量的材料資源與能源，同時(shí)還可以提高生產(chǎn)的效率，但是國(guó)內(nèi)關(guān)于房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的理論研究還比較少。在建筑行業(yè)不斷興起的情況下，需對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以對(duì)促進(jìn)國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的良性發(fā)展和理論參考提供一定的依據(jù)。

1、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)型

1.1結(jié)構(gòu)類(lèi)型

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)包括配裝整體式以及全裝配混凝土結(jié)構(gòu)，我國(guó)傳統(tǒng)建筑中使用的預(yù)制構(gòu)件中，預(yù)制圓孔板和大型屋面板等都屬于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，但是總體而言，工業(yè)上使用這種方式比較多。傳統(tǒng)的構(gòu)件中使用的材料和工藝存在一定的問(wèn)題，故構(gòu)件抗震性能差且保溫隔熱等性能等都較低。目前房屋設(shè)計(jì)中，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)有剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等，這些構(gòu)件都具備很好的適用性、安全性以及強(qiáng)度。

1.2框架結(jié)構(gòu)

裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的組成部分有預(yù)制柱、預(yù)制板、墻板等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)存在一些優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)與裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的共同點(diǎn)，如傳力路徑和配裝效率高等等。根據(jù)梁柱節(jié)點(diǎn)連接方式，連接方式分為柔性連接和剛性連接，在設(shè)計(jì)方式結(jié)構(gòu)性能上，剛性連接方式與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)類(lèi)似。按照預(yù)制構(gòu)建的拼裝和拆分方式把梁柱進(jìn)行相關(guān)的區(qū)分，可分為型構(gòu)件、二維預(yù)制構(gòu)件和三維構(gòu)件。

1.3裝配式剪力墻

裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系、疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、多層裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。

1.4裝配式和剪力墻式

裝配式框架、剪力墻式框架都采用預(yù)制和現(xiàn)澆剪力墻部分進(jìn)行，目前這種方式在國(guó)內(nèi)已經(jīng)被使用，但是實(shí)際上對(duì)這方面的研究仍舊不足。建筑中為了保證墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，頂層和地層都使用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，這種方式避免了豎向構(gòu)件的不連續(xù)。如轉(zhuǎn)角窗在剪力墻中就不建議使用。

2、房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造工藝

2.1裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)房屋建筑所處環(huán)境等相關(guān)信息有較為詳細(xì)的了解，并對(duì)所有的信息有一個(gè)整體的把握，找到最佳設(shè)計(jì)方案。主要包括以下四個(gè)方面：①要結(jié)合房屋建筑周?chē)木唧w情況、房屋建筑的使用功能和具體設(shè)計(jì)要求來(lái)設(shè)計(jì)所需的混凝土構(gòu)件，并對(duì)所用的混凝土構(gòu)件型號(hào)、數(shù)量和具體要求有一個(gè)大概地估計(jì)，得出各種構(gòu)件承重強(qiáng)度等相關(guān)性能的詳細(xì)信息;②對(duì)不同構(gòu)件進(jìn)行必要的力學(xué)和光學(xué)測(cè)試，得出構(gòu)件的使用性能，確保設(shè)計(jì)科學(xué)合理構(gòu)件安全可靠;③構(gòu)件的拆分組合要具有科學(xué)性，要遵循既不影響房屋建筑設(shè)計(jì)又不妨礙后面的施工的原則;④構(gòu)建拆分設(shè)計(jì)完成后要對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行下一步的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)把各個(gè)構(gòu)件科學(xué)的連接起來(lái)，直到最后把所有構(gòu)件連接成一個(gè)統(tǒng)一的整體。

2.2 NPC技術(shù)

NPC技術(shù)同樣以各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)研究為基礎(chǔ)，屬于一種有效施工技術(shù)體系，應(yīng)用在房屋建筑施工中，可直接全部預(yù)制和安裝填充墻，在梁、板等方面施工可利用疊合式方式安裝，NPC技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可利用網(wǎng)狀控制方式控制，設(shè)置層級(jí)引測(cè)點(diǎn)垂直控制，具體拼裝施工中采取十字相交方式，充分借助建筑梁、柱、墻等留置鋼筋。NPC技術(shù)應(yīng)用在吊裝施工中需要順著豎向以及橫向兩個(gè)方向進(jìn)行，在吊裝設(shè)備方面有嚴(yán)格要求，在實(shí)際應(yīng)用中能夠很大程度上提高房屋建筑的整體性和保暖性，在滿足建筑構(gòu)件基本功能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整體配置的協(xié)調(diào)和優(yōu)化。

2.3接合部位連接技術(shù)

接合部分連接技術(shù)在應(yīng)用中與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念類(lèi)似。在設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)施工便捷性以及快捷性進(jìn)行綜合分析，充分的融合接合的部位以及鋼筋作用，提升整體的穩(wěn)定性。在施工中要基于力學(xué)原理分析接合部位的連接基礎(chǔ)，其主要應(yīng)力傳遞是通過(guò)接觸面壓應(yīng)力進(jìn)行傳遞，提升穩(wěn)固性。在施工中要重視化學(xué)處理，通過(guò)在表面涂抹化學(xué)藥劑的方式降低腐蝕性影響。在混凝土模具澆筑完畢之后通過(guò)水沖刷，形成豐富的粗糙面的骨料結(jié)構(gòu)，提升外形結(jié)構(gòu)。通過(guò)外墻板連接技術(shù)達(dá)到受力支撐。常規(guī)狀況之下，連接件主要分為剛性以及柔性?xún)煞N類(lèi)型。剛性連接件其主要就是在組合版墻板中安裝，柔性連接在主要就是在非組合墻板中應(yīng)用。

2.4預(yù)埋件定位

混凝土的振搗工序和澆筑工序中不允許接觸預(yù)埋件，澆筑混凝土的時(shí)候還要注意避免混凝土沖翻預(yù)埋件，要注意振搗棒與預(yù)埋件之間的安全距離，否則預(yù)埋件的預(yù)埋位置會(huì)受到一定的影響。同時(shí)，定位預(yù)埋件還要考慮到溫差。由于預(yù)埋件混凝土的熱膨脹系數(shù)不同和后期產(chǎn)生的收縮應(yīng)力集中，生產(chǎn)的構(gòu)建會(huì)存在裂縫，因此預(yù)埋件和鋼筋要在預(yù)埋安裝好之后才可以進(jìn)行澆筑，澆筑之前檢查好混凝土的配比質(zhì)量、原材料中級(jí)料等。另外振搗的時(shí)候如果采用人工，就要避開(kāi)鋼筋等配件，以防在施工中產(chǎn)生氣孔和分層。

2.5養(yǎng)護(hù)

澆筑工序完成之后預(yù)制構(gòu)件和模臺(tái)都進(jìn)入護(hù)窯進(jìn)行預(yù)制件養(yǎng)護(hù)，維持養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)的溫度，確定好養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。滿足養(yǎng)護(hù)時(shí)間之后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工序，為保證預(yù)制板滿足相關(guān)的質(zhì)量與要求，養(yǎng)護(hù)工作最好在室內(nèi)立體倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行。根據(jù)養(yǎng)護(hù)溫度曲線來(lái)自動(dòng)控制護(hù)窯內(nèi)的溫度，滿足規(guī)定時(shí)間之后就進(jìn)行人工脫模。吊裝中要注意使用平穩(wěn)的設(shè)備，避免構(gòu)建開(kāi)裂，完成脫模之后將其放置在支架上對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。

結(jié)語(yǔ)：

房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于當(dāng)前建筑行業(yè)一個(gè)主要發(fā)展方向，能夠產(chǎn)生非常高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，相關(guān)單位需要在房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有足夠重視度，在具體應(yīng)用中創(chuàng)新發(fā)展，充分發(fā)揮房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的價(jià)值和作用，為人們營(yíng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)生活環(huán)境，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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