時(shí)間:2022-11-16 01:31:15
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1.1標(biāo)準(zhǔn)化程度低
裝配式建造最大優(yōu)勢(shì)在于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化生產(chǎn)施工,特別是類似于數(shù)量大、標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一的保障房項(xiàng)目,更能體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。從目前的住宅建筑市場(chǎng)來看,建筑個(gè)性化程度大,不同開發(fā)商各有各的建筑風(fēng)格,房型平面千變?nèi)f化,立面造型更是紛繁復(fù)雜,無論是商品房還是保障房,模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度都還比較低,通用化構(gòu)件使用較少。特別是大量的保障房工程,目前上海市還沒有相應(yīng)可組合拼接的設(shè)計(jì)選用圖集,造成裝配式建筑的建造效率還較低,成本較高,無法充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢(shì)。
1.2產(chǎn)業(yè)鏈不成熟
目前國內(nèi)的PC住宅產(chǎn)業(yè),由于市場(chǎng)尚處于培育期,對(duì)預(yù)制構(gòu)件的需求較少,尚未形成足夠大的市場(chǎng)規(guī)模,因此,上下游配套產(chǎn)業(yè)鏈還遠(yuǎn)不成熟,滿足預(yù)制住宅需求的產(chǎn)品、部品(如PC構(gòu)件、鋼筋連接套筒、防水膠條、密封膠等)的生產(chǎn)廠家還比較少,可供選擇的產(chǎn)品范圍還不大。產(chǎn)業(yè)鏈上設(shè)計(jì)、PC深化、構(gòu)件制作、配套材料生產(chǎn)、施工企業(yè)等資源跟不上市場(chǎng)擴(kuò)容的步伐,產(chǎn)業(yè)鏈需要不斷完善。設(shè)和管理委員會(huì)等六部門制訂的《上海市綠色建筑發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2014—2016)》,修改了各區(qū)縣政府在本區(qū)域供地面積總量中落實(shí)的裝配式建筑比例,2014年不少于25%,2015年不少于50%;到2016年,外環(huán)線以內(nèi)符合條件的新建民用建筑原則上全部采用裝配式建筑,裝配式建筑比例進(jìn)一步提高。文件的出臺(tái)意味著上海市裝配式建筑的推廣使用已從政府鼓勵(lì)方式轉(zhuǎn)向了政府強(qiáng)制性推行方式。根據(jù)上海市6年來的開發(fā)規(guī)模統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)上海每年的預(yù)制裝配式建筑面積(表2),建筑產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)將迎來一個(gè)爆發(fā)性增長期。3目前預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)業(yè)存在的問題上海地區(qū)從2006年起,由萬科、上海城建開始推行裝配式住宅,至今已完成100萬m2的建筑,總體來講,無論從建筑質(zhì)量、建造工期、還是從現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能、環(huán)境影響等方面都較傳統(tǒng)方式具有較大的優(yōu)越性。目前,上海已經(jīng)在土地招拍掛或出讓時(shí)納入了裝配式住宅要求的評(píng)價(jià)條件,并對(duì)符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的示范項(xiàng)目給予經(jīng)濟(jì)上的政策獎(jiǎng)勵(lì),一些具有社會(huì)責(zé)任感和市場(chǎng)敏感度的企業(yè)迅速跟進(jìn),但也有一些設(shè)計(jì)、施工和構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè),不管是否具備條件,也以裝配式住宅為噱頭,大有一哄而起之勢(shì)。
1.3裝配式建筑總體成本高
目前預(yù)制構(gòu)件大多數(shù)沒有模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),且生產(chǎn)廠家較少,還未形成充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),達(dá)不到規(guī)模化生產(chǎn),造成相應(yīng)產(chǎn)品、部品的價(jià)格較高。再加上構(gòu)件蒸養(yǎng)、運(yùn)輸以及PC構(gòu)件因生產(chǎn)、施工、構(gòu)造要求而增加了鋼材用量,造成建設(shè)成本有一定增加。這也是目前影響市場(chǎng)開發(fā)商積極推進(jìn)裝配式住宅的主要因素。
1.4產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊
從建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)情況來看,上世紀(jì)60~80年代是發(fā)展的黃金期,當(dāng)時(shí)上海兩大住宅建設(shè)主體單位建工局和住宅總公司分別建設(shè)了7個(gè)和4個(gè)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠,最大的占地約20hm2,生產(chǎn)構(gòu)件供不應(yīng)求,后來不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)通過和國營大廠聯(lián)營,也加入到構(gòu)件加工行列,工廠總數(shù)在200家左右。到90年代初期開始,由于住宅建設(shè)由預(yù)制+現(xiàn)澆逐步向全現(xiàn)澆轉(zhuǎn)變,構(gòu)件加工行業(yè)急劇萎縮,住宅構(gòu)件訂單減少,迫使構(gòu)件加工單位逐步轉(zhuǎn)向商品混凝土加工和市政構(gòu)件加工,能夠延續(xù)至今的住宅構(gòu)件加工單位已屈指可數(shù),這些工廠之所以能夠延續(xù)至今,主要還是靠依附于工廠其它主業(yè)產(chǎn)品,如商品混凝土、地鐵管片、橋梁構(gòu)件等,目前全國較有代表性的構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)有:北京榆構(gòu)(原北京第二構(gòu)件廠)、上海城建物資(原住宅構(gòu)件四廠)、上海建工三廠(原建工第三構(gòu)件廠)、深圳海龍構(gòu)件廠等。近年來,由于鼓勵(lì)政策的陸續(xù)出臺(tái),上海開始涌現(xiàn)不少構(gòu)件生產(chǎn)廠家,但質(zhì)量參差不齊。一些具有多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量較好、產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定。也有一些企業(yè)起步較晚,技術(shù)積累和管理經(jīng)驗(yàn)的缺乏,造成構(gòu)件質(zhì)量相對(duì)較差。
1.5還未形成充足的產(chǎn)品供給
目前上海市有上海城建物資公司、上海建工、遠(yuǎn)大、城業(yè)管樁等企業(yè),從事預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn),年供應(yīng)量約為250萬m2左右,未來隨著各家企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的上馬和產(chǎn)能的擴(kuò)大,將能實(shí)現(xiàn)約1000~1500萬m2左右的產(chǎn)能規(guī)模。但生產(chǎn)線的上馬、技術(shù)工人的培訓(xùn)、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定都需要一個(gè)過程,還不能滿足2015年上海市50%預(yù)制比例的需求(表3)。
1.6管理制度和運(yùn)營模式相對(duì)落后
裝配式建筑方式是生產(chǎn)方式的變革,是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的過程。目前很多企業(yè)自發(fā)地開展產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,但忽視了企業(yè)的現(xiàn)代化管理制度和運(yùn)行模式的建立。管理制度和方式無法跟上,也阻礙了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
1.7人才缺乏
在技術(shù)推廣初期對(duì)人才的需求非常旺盛,而目前,預(yù)制技術(shù)領(lǐng)域面臨的人才問題比較大。預(yù)制技術(shù)涉及到的人才涵蓋面比較廣,不光有設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、預(yù)制生產(chǎn)、施工管理和操作,而且項(xiàng)目管理者也需要更新知識(shí)。而人才的培養(yǎng)需要一個(gè)過程,目前上海市涉及到預(yù)制產(chǎn)業(yè)鏈的人才資源還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)需求。
1.8配套政策滯后
目前上海市已經(jīng)出臺(tái)了一系列關(guān)于裝配式建筑的鼓勵(lì)政策,對(duì)上海裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用,走在全國的前列。但前階段的政策更多著眼于落實(shí)裝配式建筑比例,明確鼓勵(lì)措施等,項(xiàng)目進(jìn)入建設(shè)階段后的一些配套政策還未出臺(tái),亟需補(bǔ)充或修改。同時(shí),新的鼓勵(lì)政策在實(shí)踐中也出現(xiàn)一些新問題。
1.8.1標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程缺乏
目前已經(jīng)出臺(tái)的預(yù)制設(shè)計(jì)規(guī)程,只有2010年頒發(fā)的《裝配整體式混凝土住宅設(shè)計(jì)體系規(guī)程》,以及2014年10月1日出臺(tái)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》;另外還有構(gòu)件制作和施工方面的規(guī)程。2010年頒發(fā)的規(guī)程由于當(dāng)時(shí)建成實(shí)例還不夠多,規(guī)程覆蓋的范圍比較少,裝配式住宅的生產(chǎn)、安裝施工、驗(yàn)收評(píng)定等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還尚未建立,亟需修訂。上海市政府還鼓勵(lì)在學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老院、商業(yè)辦公樓等建筑中推廣預(yù)制技術(shù),這方面的針對(duì)性規(guī)程目前還在制定中。目前上海預(yù)制規(guī)范的廣度和深度落后于北京地區(qū)。北京市目前已出臺(tái)的預(yù)制規(guī)程有《裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(DB11/1003—2013)、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》(DB11/T1030—2013)、《裝配式剪力墻住宅建筑設(shè)計(jì)規(guī)程》(DB11/T970—2013)、《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/T968—2013)。雖然北京市預(yù)制規(guī)程的數(shù)量不多,但其針對(duì)住宅市場(chǎng)的預(yù)制技術(shù)規(guī)程的深度和針對(duì)性較好。
1.8.2與傳統(tǒng)驗(yàn)收程序存在矛盾
國外主流的框剪預(yù)制裝配式建筑,多為上部結(jié)構(gòu)施工的同時(shí),下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)或安裝裝修工程施工。日本施工速度最快的PC住宅,施工到第四層時(shí),第一層已可以交鑰匙。但根據(jù)國內(nèi)目前驗(yàn)收規(guī)程要求,需待結(jié)構(gòu)封頂后進(jìn)行整體驗(yàn)收。因此在主體結(jié)構(gòu)施工上還無法發(fā)揮建設(shè)周期短的優(yōu)勢(shì)。
1.8.3與傳統(tǒng)安全措施存在矛盾
按照傳統(tǒng)的安全管理規(guī)定,工地現(xiàn)場(chǎng)需在建筑物外側(cè)滿布腳手架并搭設(shè)安全網(wǎng),但有些預(yù)制建筑的施工工藝已可取消外腳手架的搭設(shè),另外在取消腳手架后,在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)安全圍護(hù)、外墻涂料吊籃吊繩作業(yè)方式上,都與上海現(xiàn)有的安全管理規(guī)定產(chǎn)生了矛盾。
1.8.4配套政策帶來的新問題
1.8.4.1機(jī)械地執(zhí)行裝配式面積比例
上海市新的激勵(lì)政策出臺(tái)后,逐漸暴露出一些新的問題,比如各區(qū)土地出讓環(huán)節(jié)建筑面積不少于20%的裝配式住宅的規(guī)定,造成政府在土地出讓時(shí),將此比例落實(shí)到單個(gè)地塊中,上海大多地塊只有5~10萬m2的建筑面積,但有1~2萬m2的建筑面積需采用預(yù)制技術(shù)進(jìn)行建造,而這種小規(guī)模的建造要求和現(xiàn)澆與預(yù)制兩種作業(yè)方式在現(xiàn)場(chǎng)并存的狀況,勢(shì)必造成成本上升,難以管理等問題。
1.8.4.2獎(jiǎng)勵(lì)政策的局限性
現(xiàn)有的鼓勵(lì)政策,對(duì)在土地出讓時(shí)已經(jīng)明確采用裝配式技術(shù)的地塊,不再給予面積獎(jiǎng)勵(lì),例如一個(gè)10萬m2建筑面積的地塊,裝配式比例25%,即有2.5萬m2需采用預(yù)制技術(shù),則剩余的7.5萬m2即使開發(fā)商自愿采用預(yù)制技術(shù)進(jìn)行建造,也無法享受面積獎(jiǎng)勵(lì),這既打擊了開發(fā)企業(yè)將預(yù)制技術(shù)擴(kuò)大到整個(gè)地塊的積極性,也與鼓勵(lì)政策的初衷不符,而且在某種程度上限制了上海市預(yù)制建筑面積總量目標(biāo)的落實(shí)。
1.8.4.3高預(yù)制率體系無法推廣的問題
目前的鼓勵(lì)政策中,僅在文件中提出了鼓勵(lì)企業(yè)提高預(yù)制率的說法,但如何鼓勵(lì)并沒有提出相應(yīng)的配套措施,實(shí)際上造成企業(yè)從成本角度出發(fā),只愿意貼著政策規(guī)定的預(yù)制率下限進(jìn)行開發(fā)。而低預(yù)制率與高預(yù)制率的技術(shù)并不相同,為達(dá)到將來預(yù)制率不斷提高的目的,勢(shì)必需要采取一定的鼓勵(lì)政策,鼓勵(lì)企業(yè)開發(fā)高預(yù)制率建筑,做好相應(yīng)技術(shù)儲(chǔ)備。
1.9技術(shù)體系方面
國外預(yù)制裝配式建筑基本采用框剪結(jié)構(gòu)體系,現(xiàn)在國內(nèi)除了應(yīng)用裝配式框剪結(jié)構(gòu)體系,還在對(duì)預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)等各種裝配式建造體系進(jìn)行不斷的探索完善,全面推廣應(yīng)用還有待總結(jié)提高。國內(nèi)目前的PC預(yù)制技術(shù)尚未成熟,主要包括以下三個(gè)方面。
1.9.1預(yù)制框架和框架剪力墻體系該體系在國際上已經(jīng)完全成熟,但由于結(jié)構(gòu)體系本身的特點(diǎn),室內(nèi)具有凸出的梁柱,在中小套型住宅中使用時(shí),凸出梁柱會(huì)有一些不利影響,需通過裝修予以弱化。
1.9.2PCF體系或剪力墻內(nèi)澆外掛體系由于結(jié)構(gòu)體系本身的限制,未來在預(yù)制率方面沒有較大的提升空間,而且在現(xiàn)澆部分外部增加一層預(yù)制外皮的做法,并沒有對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式發(fā)生革命性改變。
1.9.3預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系該體系較適合國內(nèi)中小套型室內(nèi)規(guī)整的需求,但由于之前沒有規(guī)范的支持,目前還在不斷完善和擴(kuò)大規(guī)模應(yīng)用。
1.9.4社會(huì)認(rèn)知度方面整個(gè)社會(huì)層面對(duì)預(yù)制裝配式建筑的認(rèn)識(shí)不足,很多人依然存在以往預(yù)制建筑抗震性差、易滲漏的舊觀念,用戶對(duì)于裝配式建筑的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)才是市場(chǎng)接受度提高的關(guān)鍵,需要在政策頂層設(shè)計(jì)和市場(chǎng)客戶端(小業(yè)主)兩方面雙管齊下,PC產(chǎn)業(yè)才能順利和迅速地得到發(fā)展。
2對(duì)策
基于以上因素,上海有必要考慮制定裝配式住宅建筑發(fā)展的頂層規(guī)劃,加強(qiáng)管理,正確引導(dǎo)。優(yōu)化建筑企業(yè)結(jié)構(gòu),淘汰技術(shù)力量薄弱、掛靠分包小隊(duì)伍,促進(jìn)建筑業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。將致力于工業(yè)化住宅研究的企業(yè)、科研院校進(jìn)行資源整合,健康發(fā)展,建立研究開發(fā)、建筑設(shè)計(jì)、技術(shù)推廣與運(yùn)營管理一體化的生產(chǎn)模式。建議在以下幾方面加大統(tǒng)籌規(guī)劃。
2.1建筑產(chǎn)業(yè)方面
2.1.1建立標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化建造方式,完善預(yù)制裝配式建造體系(1)對(duì)數(shù)量大、標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一的保障房,征集匯編可組合拼接的保障房設(shè)計(jì)選用圖集,通過標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范、模數(shù)化協(xié)調(diào),既可以加快設(shè)計(jì)施工進(jìn)度,又可以降低預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)成本。(2)在推進(jìn)預(yù)制裝配式商品房建造的近幾年中,建議采用區(qū)域總量控制的方式,按照預(yù)制裝配式項(xiàng)目相對(duì)集中建設(shè)模式進(jìn)行,避免所有商品房在項(xiàng)目全面快速推進(jìn)過程中,因設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作、施工等一系列質(zhì)量問題而留下遺憾。(3)除了將國外主要應(yīng)用的預(yù)制裝配式框剪結(jié)構(gòu)體系技術(shù)進(jìn)一步落地外,對(duì)預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)各種體系不斷總結(jié)完善,擇優(yōu)甄選。
2.1.2標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)與推廣(1)鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)鏈上各大型龍頭企業(yè)針對(duì)市場(chǎng)需求,研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品系列并推廣使用。可以從標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件角度出發(fā),慢慢形成自身標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制戶型體系。(2)政府倡導(dǎo),學(xué)習(xí)香港及新加坡等地的成功經(jīng)驗(yàn),率先在保障性住房和政府投資項(xiàng)目使用標(biāo)準(zhǔn)化裝配式建筑。(3)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品采取適當(dāng)?shù)闹R(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)措施。(4)在土地出讓、審圖、工業(yè)化建筑評(píng)定等環(huán)節(jié)中優(yōu)先考慮標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。(5)在標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)與推廣同時(shí),結(jié)合運(yùn)用BIM技術(shù),為傳統(tǒng)建筑施工來一次真正意義上的革命,這也是符合創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型建筑發(fā)展的時(shí)代需求。
2.1.3對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)劃與扶持要加強(qiáng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,一方面要合理規(guī)劃預(yù)制生產(chǎn)廠家地域分布,滿足上海預(yù)制建筑需求的同時(shí),輻射上海周邊地帶;另一方面應(yīng)合理規(guī)劃全市產(chǎn)能,防止一擁而上造成產(chǎn)能過剩,從而陷入惡性競(jìng)爭(zhēng)的局面。
2.1.4加大人才的培養(yǎng)和引進(jìn)亟需開展相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)、加大人才引進(jìn)力度和做好內(nèi)部培養(yǎng)工作。(1)技術(shù)培訓(xùn)。建議經(jīng)常由主管部門組織相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn),組織相互參觀交流學(xué)習(xí)、標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作,將預(yù)制裝配式相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)讓更多的企業(yè)掌握,讓預(yù)制技術(shù)在更多的企業(yè)生根發(fā)芽。(2)人才引進(jìn)。加強(qiáng)外省市相關(guān)人才的引進(jìn)力度,促進(jìn)本市相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。例如將本領(lǐng)域作為人才引進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域,制定相應(yīng)的5年人才引進(jìn)計(jì)劃,滿足本市中長期對(duì)本領(lǐng)域人才的需求。(3)重視人才培養(yǎng),加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作。加強(qiáng)本市相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企事業(yè)單位人才培養(yǎng)力度,制定人才培養(yǎng)計(jì)劃,必要時(shí)可以給予外地戶籍人才加快落戶的優(yōu)惠措施,促進(jìn)人才穩(wěn)定發(fā)展。建議在院校開設(shè)相關(guān)專業(yè),聘請(qǐng)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師擔(dān)任講師,同時(shí)企業(yè)可作為院校的實(shí)習(xí)基地,重點(diǎn)培養(yǎng)理論和實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)人才。
2.2配套政策與法規(guī)
2.2.1適時(shí)調(diào)整鼓勵(lì)政策在大力推廣預(yù)制裝配式建筑的近幾年,對(duì)土地出讓時(shí)有要求做裝配式建筑而面積比例較少的地塊,開發(fā)商自愿在同一地塊內(nèi),對(duì)剩余面積也采用預(yù)制技術(shù)的,給予一定的面積獎(jiǎng)勵(lì);在土地出讓時(shí),已明確預(yù)制率的項(xiàng)目,開發(fā)企業(yè)自愿提高預(yù)制率的,根據(jù)預(yù)制率的高低,給予一定的面積或費(fèi)用獎(jiǎng)勵(lì);對(duì)土地出讓時(shí),未明確采用預(yù)制技術(shù)而開發(fā)企業(yè)自愿采用預(yù)制技術(shù)進(jìn)行建造的,可在目前3%面積獎(jiǎng)勵(lì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)預(yù)制率的不同,額外給予一定的面積或費(fèi)用獎(jiǎng)勵(lì)。以上鼓勵(lì)政策可以推動(dòng)企業(yè)在走向預(yù)制裝配式道路的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行研究和探索,提高預(yù)制建筑的工業(yè)化水平。
2.2.2金融政策支持充分發(fā)揮金融支持作用,對(duì)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)實(shí)施鼓勵(lì)性稅收政策。政府通過稅收工具,降低開發(fā)環(huán)節(jié)成本,可以充分調(diào)動(dòng)房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的積極性。比如日本建設(shè)省和通產(chǎn)省在上世紀(jì)70年代推廣工業(yè)化住宅時(shí),采取了一系列財(cái)政金融方面的鼓勵(lì)政策,包括“住宅生產(chǎn)工業(yè)化促進(jìn)補(bǔ)貼制度”,對(duì)新技術(shù)、新部品的使用,給予長期低息貸款等。對(duì)符合條件的預(yù)制建筑項(xiàng)目?jī)?yōu)先提供開發(fā)貸款、適度放寬負(fù)債率限制或降低開發(fā)貸款利率,對(duì)購買該類型住宅的購房者降低首付要求或降低按揭貸款利率。
2.2.3加快調(diào)整審批體系和驗(yàn)收、安全制度管理制度創(chuàng)新應(yīng)匹配技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的需要。針對(duì)裝配式這種新工藝,各監(jiān)管部門可根據(jù)裝配式工藝的特點(diǎn),調(diào)整原有的監(jiān)管程序和監(jiān)管要點(diǎn)。另外由于裝配式建筑在管理體制上與傳統(tǒng)建筑(設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、施工相脫節(jié))完全不同,屬于有機(jī)、全過程的管理,因此原有的“串聯(lián)審批”建議優(yōu)化為“并聯(lián)審批”。考慮到裝配式建筑的特性,采用住宅產(chǎn)業(yè)化的工程驗(yàn)收可以考慮采用分批多次驗(yàn)收的方式,可以使項(xiàng)目開發(fā)周期大大縮短,發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢(shì),同時(shí)減少開發(fā)企業(yè)管理成本和時(shí)間成本。在安全制度方面加快制定與預(yù)制建筑體系相配套的管理規(guī)定,適應(yīng)預(yù)制裝配式建筑生產(chǎn)方式的特點(diǎn)。
2.2.4技術(shù)規(guī)程加快相關(guān)技術(shù)規(guī)程的修訂和編制,促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程與市場(chǎng)需求的統(tǒng)一。同時(shí),預(yù)制建筑技術(shù)發(fā)展是百花齊放的,各個(gè)企業(yè)可能有自己獨(dú)特的體系,一本規(guī)程包打天下的做法不太現(xiàn)實(shí),應(yīng)鼓勵(lì)各個(gè)先行企業(yè)將自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提升為上海市標(biāo)準(zhǔn)。
2.2.5質(zhì)量保證體系開發(fā)商和建筑商對(duì)質(zhì)量的責(zé)任建議上升到立法高度,并貫徹建筑全生命周期,如延長保修期等。開發(fā)企業(yè)在構(gòu)件產(chǎn)品的選擇上,應(yīng)慎重選擇生產(chǎn)廠家。PC建筑的起步階段,需以優(yōu)良的質(zhì)量贏得口碑、培育市場(chǎng),避免因產(chǎn)品質(zhì)量問題影響PC建筑產(chǎn)品形象和開發(fā)企業(yè)形象。建立優(yōu)良住宅部品認(rèn)定制度,由專業(yè)的住宅部品認(rèn)定中心對(duì)部品的外觀、質(zhì)量、安全性、耐久性、使用性、易施工安裝性、價(jià)格等進(jìn)行綜合審查,公布合格的部品,并貼“優(yōu)良部品”標(biāo)簽,設(shè)定一定的有效期。經(jīng)過認(rèn)定的住宅部品,政府可強(qiáng)制要求在保障性住宅中使用。優(yōu)良住宅部品認(rèn)定制度建立,可逐漸形成住宅部品優(yōu)勝劣汰的機(jī)制,是提高部品質(zhì)量和建筑產(chǎn)品質(zhì)量,推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)和住宅部品發(fā)展的一項(xiàng)重要措施。
2.2.6對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式加以限制采取措施,有步驟、有計(jì)劃、有區(qū)域地對(duì)傳統(tǒng)建造方式加以限制,例如在一定階段,一定區(qū)域內(nèi),仿照香港的做法,采用征收建筑廢物處置費(fèi)的形式促使減少建筑垃圾的產(chǎn)生,提高使用預(yù)制構(gòu)件的積極性。在此基礎(chǔ)上,漸進(jìn)式、逐步地加以推進(jìn)。另外在裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式中,應(yīng)大力推廣信息化技術(shù),推進(jìn)住宅工業(yè)化建造與信息化的深度融合,以保障性住房建設(shè)材料部品采購信息平臺(tái)為基礎(chǔ),建立住宅工業(yè)化信息技術(shù)與管理系統(tǒng),包括建立建筑部品部件的編碼標(biāo)識(shí)規(guī)范與體系等,逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑部品部件全生產(chǎn)過程、全壽命周期的跟蹤監(jiān)測(cè),完善質(zhì)量追溯機(jī)制。
2.3社會(huì)宣傳方面
需要加大預(yù)制裝配式建筑以及示范項(xiàng)目的宣傳,如打造公益性教育宣傳基地,讓老百姓實(shí)實(shí)在在感受到PC建筑帶來的成效,感受到建筑質(zhì)量提升、科技含量提升、住宅保值增值帶來的實(shí)惠。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;安裝重點(diǎn);難點(diǎn)
引言:
打造綠色、環(huán)保的施工模式,融合現(xiàn)代化房屋需求,尤其是應(yīng)當(dāng)控制施工期間的污染問題,能夠提高裝配式建筑的應(yīng)用質(zhì)量。由此可見,施工人員務(wù)必充分認(rèn)知裝配式建筑的施工要求,總結(jié)預(yù)制裝配模式的裝配要點(diǎn),在房屋安裝期間融入規(guī)模化的控制體系,能促使建筑趨于規(guī)模化發(fā)展。另外,裝配式小模塊安裝設(shè)計(jì)中工程設(shè)計(jì),以便在協(xié)調(diào)墻體、梁柱、預(yù)制樓板的過程中進(jìn)行吊裝作業(yè),提高施工進(jìn)度控制質(zhì)量。
一、裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1. 施工效率高
裝配式建筑可在BIM技術(shù)的監(jiān)控下監(jiān)控預(yù)制構(gòu)件的安裝、使用情況,同時(shí)可監(jiān)控預(yù)制梁、外墻、空調(diào)板等操作的狀態(tài),以便結(jié)合既定的施工要求進(jìn)行加工監(jiān)控。在此過程中,施工人員僅需結(jié)合施工圖紙細(xì)則進(jìn)行設(shè)計(jì),評(píng)價(jià)出各構(gòu)件的組裝需求,根據(jù)建筑構(gòu)件的組裝要求確立施工連接方案,能減少傳統(tǒng)施工技術(shù)運(yùn)行效率不高的不利影響。
2. 施工成本低
裝配式建筑可在既定的施工支持下對(duì)構(gòu)件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完畢后可將施工場(chǎng)地內(nèi)的構(gòu)件進(jìn)行施工裝配,期間可及時(shí)對(duì)建筑的進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整。因此,該方法所需求的成本相對(duì)較低,施工人員可在BIM技術(shù)的監(jiān)控下進(jìn)行預(yù)制構(gòu)建的組裝過程。同時(shí),該方法可在機(jī)械控制中進(jìn)行施工,可節(jié)約傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的人力成本的支出,且施工期間的污染性較低,所以可減少施工操作期間的能耗產(chǎn)出[1]。
二、裝配式建筑安裝重點(diǎn)及施工要點(diǎn)
1. 策劃階段
裝配式工程進(jìn)行期間,施工人員需統(tǒng)計(jì)施工圖紙、內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)資料等方面的信息,根據(jù)建筑的應(yīng)用需求展開分析、策劃,可提高工程設(shè)計(jì)方案的合理性。在此過程中,施工人員需統(tǒng)計(jì)裝配式建筑的策劃目標(biāo),根據(jù)工程定位、施工設(shè)計(jì)狀態(tài)作出必要的調(diào)整,可消除設(shè)計(jì)方案不合理的不利影響。因此,施工策劃期間,工程人員應(yīng)當(dāng)分析出也影響建筑質(zhì)量的投資、使用、環(huán)境、功能要素,評(píng)價(jià)施工方案的可行性,及時(shí)標(biāo)識(shí)出施工方案不科學(xué)的部分。另外,項(xiàng)目策劃實(shí)踐中,工程人員也應(yīng)當(dāng)確立約束性的控制目標(biāo),評(píng)價(jià)建筑方向及其應(yīng)用之間的潛在聯(lián)系,可消除外界環(huán)境、資金支持等不穩(wěn)定因素的設(shè)計(jì)偏差。
2. 立面設(shè)計(jì)
立面設(shè)計(jì)監(jiān)控中,施工人員需根據(jù)平面、立面之間的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃,同時(shí)在強(qiáng)化監(jiān)控細(xì)節(jié)的同時(shí)確定監(jiān)控方向。因此,為提高設(shè)計(jì)的合理性,應(yīng)當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)控制實(shí)踐中解決立面設(shè)計(jì)調(diào)整問題,并在必要的干預(yù)監(jiān)控、結(jié)構(gòu)分析的過程中應(yīng)用個(gè)性化地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定[2]。例如在外墻體結(jié)構(gòu)配飾搭配控制中,需根據(jù)建筑的地形、外貌特征、細(xì)節(jié)狀態(tài)明確各個(gè)立面的紋路特征,能在統(tǒng)一化搭配控制中凸顯出多元化立面設(shè)計(jì)需求。總之,立面裝配中,應(yīng)結(jié)合樓體結(jié)構(gòu)、內(nèi)外墻構(gòu)件特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并在科學(xué)的組合協(xié)調(diào)中進(jìn)行搭配管理,有利于提升剪力墻的功能性價(jià)值。同時(shí),為提高門窗結(jié)構(gòu)的合理性,施工人員還需融入多元化的設(shè)計(jì)元素,選擇污染小、方便裝配的設(shè)計(jì)材料。值得注意的是,預(yù)制梁設(shè)立期間,應(yīng)當(dāng)分析出預(yù)制梁的壓漿參數(shù)指標(biāo),將該指標(biāo)控制0.5MPa~0.7MPa之間。
3. 設(shè)計(jì)階段
完善施工圖紙的設(shè)計(jì)規(guī)劃,結(jié)合BIM技術(shù)評(píng)價(jià)出設(shè)計(jì)圖紙的問題,再確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案,提高施工步驟的核心質(zhì)量。因此,施工人員應(yīng)當(dāng)明確建筑的安裝要求,根據(jù)施工安裝要求展開評(píng)價(jià),結(jié)合關(guān)聯(lián)性控制要點(diǎn)進(jìn)行細(xì)節(jié)監(jiān)控,有利于提高施工設(shè)計(jì)的合理性。其中,設(shè)計(jì)前應(yīng)羅列出各項(xiàng)工藝的順序及運(yùn)行方法,監(jiān)控出各項(xiàng)控制參數(shù)的應(yīng)用要求,再結(jié)合預(yù)制構(gòu)件的尺寸、連接狀態(tài)進(jìn)行安裝配置,可在進(jìn)一步思考控制中提高施工圖示的合理性。另外,施工設(shè)計(jì)中應(yīng)評(píng)價(jià)出管線、管路、施工元件結(jié)構(gòu)的聯(lián)系,再結(jié)合圖紙狀態(tài)展開精準(zhǔn)化的控制籌備,有利于提高建筑本身的功能性,也能讓各項(xiàng)預(yù)制設(shè)計(jì)指標(biāo)及時(shí)滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
4. 構(gòu)件加工
在各類基礎(chǔ)性構(gòu)件的加工處理期間,施工人員應(yīng)標(biāo)注各類構(gòu)件的應(yīng)用場(chǎng)所及應(yīng)用需求,尤其是應(yīng)當(dāng)分析出構(gòu)件的功能性需求,可提升構(gòu)件的加工效率。在此過程中,施工人員應(yīng)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行初加工,依據(jù)構(gòu)件的加工位置和生產(chǎn)要求監(jiān)控出元件的使用要求。其中,施工人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)審核構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),包括于構(gòu)件的尺寸、體積等指標(biāo)。通過提高梁柱、墻面、框架等結(jié)構(gòu)的功能性,再評(píng)價(jià)出構(gòu)件的協(xié)調(diào)使用方式,能為后期樓板的預(yù)加工提供可靠的運(yùn)行依據(jù)。
三、裝配式建筑安裝難點(diǎn)及提升方案
1. 重視施工質(zhì)量管理
提高裝配式建筑的施工質(zhì)量管理方案,分析材料吊裝、墻面安裝、標(biāo)高控制、灌漿澆筑等環(huán)節(jié)的方法,依據(jù)標(biāo)注控制工序確立施工方案、施工步驟內(nèi)容,可及時(shí)對(duì)施工工序設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),解決施工過程中質(zhì)量問題的影響。例如在注漿工程期間,施工人員應(yīng)分析出漿料的搭配、配比、使用等多方面的控制要求,同時(shí)解進(jìn)行項(xiàng)目安全教育培訓(xùn)支持,幫助施工人員自主總結(jié)裝配式工程的運(yùn)行要點(diǎn)。期間,應(yīng)當(dāng)大力宣傳注漿、做漿的安全控制需求,可在展示樣板期間的同時(shí)進(jìn)行安全做漿技術(shù)。通過建立可靠的控制制度和驗(yàn)收模式,能在分段施工、驗(yàn)收的過程中消除材料連接、尺寸應(yīng)用不合理、連接效果不佳的不利影響[3]。
2. 落實(shí)安全管理技術(shù)
工程安全管理期間,應(yīng)當(dāng)采用BIM技術(shù)重點(diǎn)審查項(xiàng)目運(yùn)行的難點(diǎn),其原因是前期策劃、設(shè)計(jì)期間可能會(huì)出現(xiàn)不合理的部分,故需要配置完善的控制思路。例如在預(yù)制疊合板安裝、配置過程中,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意一下要點(diǎn)。第一,復(fù)合板吊裝時(shí),采用模塊化梁吊裝復(fù)合板,其原因是吊裝過程系統(tǒng)提升過程緩慢,可確保復(fù)合板的穩(wěn)定性。在吊裝作業(yè)期間,應(yīng)當(dāng)將控制距離固定在作業(yè)層300 毫米處,再給予必要的定位監(jiān)控,避免疊合板受到外力的損傷。第二,應(yīng)注意在吊板安裝期間加設(shè)間距為150cm的支架,設(shè)定2-3 排的支架模型。通過在關(guān)鍵位置配置雙層支架,可方便疊合板結(jié)構(gòu)搭建完畢后,混凝土材料的強(qiáng)度始終大于70%,可為后期拆除工作提供建議。
3. 完善吊裝操作控制
吊裝工程進(jìn)行期間,工程人員需明確預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量、型號(hào)、功能等指標(biāo),再給予不同構(gòu)件展開必要的命名,可方便施工人員在信息化系統(tǒng)中對(duì)吊裝所使用的材料進(jìn)行一體化分配管理。因此,吊裝工藝進(jìn)行時(shí),施工人員應(yīng)在材料進(jìn)場(chǎng)后立即對(duì)不同材料進(jìn)行標(biāo)號(hào)編排,采用簡(jiǎn)單、科學(xué)的名稱進(jìn)行命名控制,能夠讓構(gòu)件在自主命名的期間發(fā)現(xiàn)內(nèi)墻、關(guān)鍵、梁柱等部件的埋設(shè)要求。另外,應(yīng)正視對(duì)材料性能的監(jiān)控與檢查,利用相應(yīng)控制系統(tǒng)監(jiān)控處吊鉤的功能性和形狀,可及時(shí)避免材料變形的發(fā)生概率。例如試吊控制期間,需控制起吊裝置的離地高度進(jìn)行測(cè)試,確保離地高度月48cm,然后停止試吊操作。通過綜合核查機(jī)械元件的運(yùn)行狀態(tài),再結(jié)合關(guān)聯(lián)性控制預(yù)案進(jìn)行編制監(jiān)控,必要時(shí)應(yīng)當(dāng)涂抹劑并及時(shí)清潔元件表面的垃圾。同時(shí),疊合板應(yīng)用期間切不可進(jìn)行野蠻施工,應(yīng)根據(jù)《構(gòu)件吊裝專項(xiàng)施工方案》方面的理論進(jìn)行材料構(gòu)架,可提高構(gòu)建的功能性,可避免材料偏移影響。
四、結(jié)束語
綜上所述,通過及時(shí)解決裝配式建筑施工的難點(diǎn)和重點(diǎn),利用信息化技術(shù)發(fā)現(xiàn)管理、施工方面的運(yùn)行要求和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),再結(jié)合既定的控制邏輯展開質(zhì)量監(jiān)控和質(zhì)量分析,有利于提高裝配式建筑的功能性和使用效益。另外,裝配式施工期間還需總結(jié)房屋的穩(wěn)定性和承載功能,結(jié)合必要的收集、測(cè)試狀開展項(xiàng)目評(píng)測(cè),能夠提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]王冉. 裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J]. 建材與裝飾,2020(12):29-30.
【關(guān)鍵詞】建筑工業(yè)化;裝配式建筑;成本控制
0引言
隨著我國房屋建筑過程中建筑技術(shù)的提高,建筑產(chǎn)業(yè)化的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)以現(xiàn)場(chǎng)為主的建筑產(chǎn)業(yè)并不能滿足綠色、環(huán)保、節(jié)能的建筑理念。建筑產(chǎn)業(yè)化是指通過建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化,建筑構(gòu)件的工廠化,建筑施工的機(jī)械化,來實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保、安全壽命長的建筑施工方法。
1建筑工業(yè)化的發(fā)展
1.1 國外的發(fā)展
19世紀(jì)末期,歐洲首先提出預(yù)制混凝土墻板結(jié)構(gòu),并在一些工程中得到應(yīng)用,但早期預(yù)制墻板結(jié)構(gòu)多用于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件[1]。十九世紀(jì)末,預(yù)制混凝土傳到法國、德國等歐洲國家;二十世紀(jì)初,預(yù)制混凝土傳到美國[2]。預(yù)制混凝土的大發(fā)展是在二戰(zhàn)結(jié)束以后,由于戰(zhàn)爭(zhēng)的破壞,戰(zhàn)后重建使得蘇聯(lián)、英法、及東歐一些國家出現(xiàn)住房緊張、資源緊缺、勞動(dòng)力不足、工程量急劇增加、技術(shù)力量缺乏等問題,為了加快工程進(jìn)度,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,逐步開始推行裝配式建筑,使得預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)得到快速發(fā)展。20世紀(jì)50年代,預(yù)制混凝土大板體系首先在法國被提出,但Koncz教授創(chuàng)建的Koncz體系則是預(yù)制混凝土大板體系的代表;到20世紀(jì)60年代,裝配式結(jié)構(gòu)成為某些國家的主要建筑形式。從50年代開始,瑞典受法國影響開始大力推行住宅產(chǎn)業(yè)化,自主開發(fā)了大型混凝土預(yù)制板工業(yè)化體系。將各建筑部件的規(guī)格尺寸、連接逐件納入瑞典工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SIS)。目前為止,瑞典大約80%的住宅采用通用部件建造成住宅通用體系。
在國外,預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)多用于低層、多層和高層建筑,歐洲國家( 如丹麥、德國、法國、英國等)的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)可達(dá)16~26層,而日本的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)一般在10層以內(nèi)[3],并且該結(jié)構(gòu)形式在地震中表現(xiàn)出良好的抗震性能,例如墨西哥智利大地震和日本阪神大地震中的很多預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)幾乎沒有破壞,或者修復(fù)設(shè)備連接后可以馬上恢復(fù)使用[4]。
1.2 國內(nèi)的發(fā)展
在國內(nèi),預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)始于20世紀(jì)50年代,多用于工業(yè)廠房、辦公樓等建筑,我國借鑒前蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn),在重點(diǎn)工業(yè)建設(shè)中以裝配化和施工機(jī)械化為重點(diǎn)開始發(fā)展建筑工業(yè)化。20世紀(jì)70年代以后我國政府曾提倡建筑實(shí)現(xiàn)三化,即工廠化,裝配化,標(biāo)準(zhǔn)化,在這一時(shí)期,預(yù)制混凝土在我國發(fā)展迅速,在許多建筑領(lǐng)域被普遍采用,為我國建造了幾十億m2的工業(yè)和民用建筑。到 80 年代末,全國已有構(gòu)件廠數(shù)萬家[5],全國預(yù)制混凝土年產(chǎn)量達(dá) 2500萬 m3。裝配式混凝土建筑和采用預(yù)制空心樓板的砌體建筑成為兩種最主要的建筑體系,應(yīng)用普及率達(dá)70%以上。興起中國第一次裝配式混凝土建筑。然而從20世紀(jì)80年代后期,由于預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的造型單一、防水技術(shù)落后、研發(fā)水平不足、抗震整體性和設(shè)計(jì)施工管理的專業(yè)化不夠等問題,裝配式混凝土建筑的應(yīng)用逐漸減少,裝配式混凝土建筑逐漸被全現(xiàn)澆混凝土建筑體系取代,裝配式混凝土建筑技術(shù)逐漸退出國內(nèi)建筑市場(chǎng),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,并且隨著建筑節(jié)能減排和住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展及要求,預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的研究正在逐步升溫,并且在一些試點(diǎn)項(xiàng)目中得到應(yīng)用。近年來,萬科公司、黑龍江宇輝建設(shè)集團(tuán)、中南控股集團(tuán)有限公司、天津住宅集團(tuán)、黑龍江建設(shè)集團(tuán)等被批準(zhǔn)為國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地,通過研發(fā)創(chuàng)新,建造了多棟裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)試點(diǎn)工程。2007年12月國內(nèi)首批預(yù)制裝配式節(jié)能環(huán)保型住宅――上海浦東萬科新里程住宅樓工程竣工[6]。另外,哈爾濱新新怡園小區(qū)4#、5#和洛克小鎮(zhèn)14號(hào)樓,北京市豐臺(tái)區(qū)萬科假日風(fēng)景項(xiàng)目D1/D8號(hào)樓,中南控股開發(fā)的四幢全預(yù)制裝配式短肢剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓,均為預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)[7]。
2 建筑產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢(shì)
2.1 節(jié)能減排
傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)需要大量的物質(zhì)資源,造成大量的水資源、木資源的浪費(fèi)。在我國對(duì)環(huán)保要求和可持續(xù)發(fā)展的要求更加迫切的前提下,解決傳統(tǒng)施工中帶來大量的噪聲和粉塵的污染迫在眉睫。通過推動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化,讓結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在工廠中加工出來,再運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng),極大地減少了現(xiàn)澆建筑施工的環(huán)境污染問題,降低了建造能耗,實(shí)現(xiàn)低碳建筑的發(fā)展要求。
2.2 解決人力資源緊張問題
由于人口持續(xù)減少等原因,人口紅利逐漸消失,隨之人工成本也漸漸增加。在建筑工程總費(fèi)用中,人工費(fèi)用占較大的比例,迫使建筑企業(yè)向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型。如果將施工中的大量現(xiàn)場(chǎng)工作轉(zhuǎn)移到工廠中完成,大大地減少了施工現(xiàn)場(chǎng)人員冗雜的問題,減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了勞動(dòng)效率。為解決社會(huì)矛盾,建筑產(chǎn)業(yè)化在未來必然會(huì)取代傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。
2.3 提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量
在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中,構(gòu)件會(huì)因現(xiàn)場(chǎng)的多方面因素而產(chǎn)生誤差,質(zhì)量上也會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題。但如果較多的產(chǎn)品在工廠中加工,有一套較嚴(yán)格的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),就更容易滿足質(zhì)量要求,尺寸更加精確。
2.4 縮短施工工期
較短的施工工期可以帶來更好的經(jīng)濟(jì)利益和抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。裝配式結(jié)構(gòu)中可以省去大量需要養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,提高施工效率。
3 建筑產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)
3.1 裝配式建筑的成本
近年來,裝配式建筑主要應(yīng)用在北京、上海、山東等地,而在其他省份還應(yīng)用比較少,是由于裝配式成本比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)更高。目前人工成本大約占到建筑成本的20%,但隨著人工成本的比重逐漸增加,未來裝配式結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的成本差會(huì)逐漸縮小。
3.2加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)
我國大多數(shù)預(yù)制廠的標(biāo)準(zhǔn)還都停留在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),難以推廣。推行建筑產(chǎn)業(yè)化還需要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)的完善,對(duì)產(chǎn)業(yè)化構(gòu)件產(chǎn)品的質(zhì)量控制還需要更嚴(yán)格的控制監(jiān)管體系。
3.3完善產(chǎn)業(yè)鏈
我國東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,工程建設(shè)規(guī)模也都較大,具有較完備的技術(shù)研發(fā)體系,是我國實(shí)施完善產(chǎn)業(yè)化較合適的區(qū)域。加強(qiáng)工廠的生產(chǎn)能力,提高與構(gòu)件生產(chǎn)相配套的設(shè)施,從而也帶動(dòng)機(jī)械、材料等專業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 嚴(yán)薇,曹永紅,李國榮.裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2004,10(5):131~133.
[2] 呂西林,范力.裝配式預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究.博士學(xué)位論文,2007.12.
[3] Ned M. Cleland. Design for lateral force resistance with precast concrete shear walls[J].PCI Journal, 1997(5):44~64.
[4] 薛偉辰,王東方. 預(yù)制混凝土板墻體系發(fā)展現(xiàn)狀[J].工業(yè)建筑,2002,32(12): 57~60.
[5] 嚴(yán)薇,曹永紅,李國榮.裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2004.10(5):131~133
論文關(guān)鍵詞:裝配式建筑,預(yù)制,施工
從古至今,蓋房屋都離不開磚瓦砂石,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工砌筑或澆注,也就是說,房屋是現(xiàn)場(chǎng)建造出來的。其缺點(diǎn)很多:建筑工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,施工速度慢,建設(shè)周期長,材料消耗多……,這一系列問題已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)住宅的需求。因此,要使建筑工業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代化的需要,就得開創(chuàng)新路,采用新型建材,用新技術(shù)建房,于是裝配式建筑就應(yīng)運(yùn)而生。
所謂裝配式建筑就是用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。它采用最新的冷壓輕鋼結(jié)構(gòu)以及各類輕型材料組合房屋的各個(gè)部分,使其具備卓越的保溫、隔音、防火、防蟲、節(jié)能、抗震、防潮功能。這種建筑的優(yōu)點(diǎn)是建造速度快,受氣候條件制約小,節(jié)約勞動(dòng)力并可提高建筑質(zhì)量。
裝配式建筑歷史悠久,17世紀(jì)向美洲移民時(shí)期所用的木構(gòu)架拼裝房屋,就是一種簡(jiǎn)單的裝配式建筑。1851年倫敦建成的用鐵骨架嵌玻璃的水晶宮是世界上第一座大型裝配式建筑。第二次世界大戰(zhàn)后,歐洲國家以及日本等國房荒嚴(yán)重,迫切要求解決住宅問題,促進(jìn)了裝配式建筑的發(fā)展。到19世紀(jì)60年代,裝配式建筑在國外得到大量推廣。
1分類
裝配式建筑按結(jié)構(gòu)形式和施工方法一般分為五種。
1.1砌塊建筑
用預(yù)制的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑,適于建造3~5層建筑。砌塊建筑適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,施工簡(jiǎn)便,造價(jià)較低,還可利用地方材料和工業(yè)廢料。建筑砌塊有小型、中型、大型之分。小型砌塊適于人工搬運(yùn)和砌筑,工業(yè)化程度較低,靈活方便,使用較廣;中型砌塊可用小型機(jī)械吊裝,可節(jié)省砌筑勞動(dòng)力;大型砌塊現(xiàn)已被預(yù)制大型板材所代替。
砌塊有實(shí)心和空心兩類,實(shí)心的較多采用輕質(zhì)材料制成。砌塊的接縫是保證砌體強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié),一般采用水泥砂漿砌筑,小型砌塊還可用套接而不用砂漿的干砌法,可減少施工中的濕作業(yè)。有的砌塊表面經(jīng)過處理,可作清水墻。
1.2板材建筑
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,又稱大板建筑。它是工業(yè)化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。板材建筑可以減輕結(jié)構(gòu)重量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,擴(kuò)大建筑的使用面積和防震能力。板材建筑的內(nèi)墻板多為鋼筋混凝土的實(shí)心板或空心板;外墻板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土復(fù)合板,也可用輕骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成帶有外飾面的墻板。建筑內(nèi)的設(shè)備常采用集中的室內(nèi)管道配件或盒式衛(wèi)生間等,以提高裝配化的程度。大板建筑的關(guān)鍵問題是節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證構(gòu)件連接的整體性(板材之間的連接方法主要有焊接、螺栓連接和后澆混凝土整體連接)。在防水構(gòu)造上要妥善解決外墻板接縫的防水,以及樓縫、角部的熱工處理等問題。大板建筑的主要缺點(diǎn)是對(duì)建筑物造型和布局有較大的制約性;小開間橫向承重的大板建筑內(nèi)部分隔缺少靈活性(縱墻式、內(nèi)柱式和大跨度樓板式的內(nèi)部可靈活分隔)。
1.3盒式建筑
從板材建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種裝配式建筑。這種建筑工廠化的程度很高,現(xiàn)場(chǎng)安裝快。一般不但在工廠完成盒子的結(jié)構(gòu)部分,而且內(nèi)部裝修和設(shè)備也都安裝好,甚至可連家具、地毯等一概安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線后即可使用。盒式建筑的裝配形式有:
(1)全盒式,完全由承重盒子重疊組成建筑。
(2)板材盒式,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)核心體盒式,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)骨架盒式,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。
1.4骨架板材建筑
由預(yù)制的骨架和板材組成。其承重結(jié)構(gòu)一般有兩種形式:一種是由柱、梁組成承重框架,再擱置樓板和非承重的內(nèi)外墻板的框架結(jié)構(gòu)體系;另一種是柱子和樓板組成承重的板柱結(jié)構(gòu)體系,內(nèi)外墻板是非承重的。承重骨架一般多為重型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),也有采用鋼和木作成骨架和板材組合,常用于輕型裝配式建筑中。骨架板材建筑結(jié)構(gòu)合理,可以減輕建筑物的自重,內(nèi)部分隔靈活,適用于多/!/層和高層的建筑。
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系的骨架板材建筑有全裝配式、預(yù)制和現(xiàn)澆相結(jié)合的裝配整體式兩種。保證這類建筑的結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和整體性的關(guān)鍵是構(gòu)件連接。柱與基礎(chǔ)、柱與梁、梁與梁、梁與板等的節(jié)點(diǎn)連接,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要和施工條件,通過計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。節(jié)點(diǎn)連接的方法,常見的有榫接法、焊接法、牛腿擱置法和留筋現(xiàn)澆成整體的疊合法等。
板柱結(jié)構(gòu)體系的骨架板材建筑是方形或接近方形的預(yù)制樓板同預(yù)制柱子組合的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。樓板多數(shù)為四角支在柱子上;也有在樓板接縫處留槽,從柱子預(yù)留孔中穿鋼筋,張拉后灌混凝土。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);裝配式; 住宅;優(yōu)化
裝配式住宅誕生于20世紀(jì)初期,這種建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定型,構(gòu)件在自動(dòng)化生產(chǎn)線上加工,現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓、自攻螺釘?shù)冗B接件和密封材料干式組裝,無濕作業(yè),施工安裝便捷。近30年來在歐美等國家逐步發(fā)展起來。裝配式住宅不僅改變了傳統(tǒng)住宅的結(jié)構(gòu)模式,而且完全替代了磚、混凝土、石材、木材,真正實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工,從而大大降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了施工工期,這種方式已在國外得到了推廣。為提高鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國的利用,本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),并從我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路及其優(yōu)化方案等方面進(jìn)行了探討。
1 我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的現(xiàn)狀
1.1設(shè)計(jì)方法落后
傳統(tǒng)式住宅設(shè)計(jì)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)從結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)、基本模數(shù)的確定、平面的定位方式、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想等方面都存在著很大的區(qū)別。在設(shè)計(jì)方案階段,通用結(jié)構(gòu)體系和專用結(jié)構(gòu)體系沒有區(qū)分,數(shù)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)思想沒有得到足夠重視;在施工圖階段,缺少對(duì)于構(gòu)件及裝配節(jié)點(diǎn)的深化探討,沒有解決構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化定型和裝配節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造詳圖設(shè)計(jì),這些問題或多或少阻礙了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。
1.2設(shè)計(jì)規(guī)范缺失
鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國發(fā)展的時(shí)間較短,在相關(guān)設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面的規(guī)范文件缺失較多,與之相關(guān)的施工工藝、工法和安全規(guī)程還未建立,相對(duì)于國外發(fā)達(dá)國家的裝配式住宅發(fā)展,我國還比較落后,甚至在某些方面和國內(nèi)現(xiàn)行的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在很多地方還不兼容,使得裝配式住宅在設(shè)計(jì)、審批、驗(yàn)收等方面無標(biāo)準(zhǔn)可依。這對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的大規(guī)模推廣是一個(gè)障礙。
1.3部件發(fā)展滯后
鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù),由于缺乏技術(shù)引導(dǎo)及自主創(chuàng)新,市場(chǎng)需求并沒有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的程度。我國的相關(guān)產(chǎn)品功能性單一,工廠化程度不高,產(chǎn)品質(zhì)量還不能滿足住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前,該技術(shù)零散而不系統(tǒng),技術(shù)水平及標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,不配套,需進(jìn)一步研究創(chuàng)新并進(jìn)行整合。
1.4環(huán)保節(jié)能意識(shí)落后
一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國每年新建建筑中 95%屬于高能耗建筑,產(chǎn)生的建筑垃圾每年高達(dá)數(shù)億噸,其中產(chǎn)生的污染物是引起霧霾的主要因素。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅相對(duì)于傳統(tǒng)的磚瓦建設(shè)材質(zhì)具有節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),但是在另外一方面,環(huán)保節(jié)能的鋼材在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)住宅中的使用率很低,根據(jù)2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),環(huán)保節(jié)能的鋼材利用率在10%左右,絕大部分的鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中使用的鋼材僅僅是一般材質(zhì)的鋼材,在節(jié)能、環(huán)保、安全性能方面滿足不了當(dāng)前的需要。
2 我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路
2.1以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專業(yè)為輔助
鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)中的一般原則,以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專業(yè)為輔助。這是建筑設(shè)計(jì)的最重要原則,在滿足這個(gè)要求的前提下,才能更多地關(guān)注其現(xiàn)場(chǎng)板材裁截量、使用功能、節(jié)能環(huán)保以及建筑效果等。單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性,不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒有市場(chǎng)的,必將影響鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國的大量推廣應(yīng)用。
2.2戶型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
目前在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅方面缺乏戶型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化標(biāo)準(zhǔn),大多住戶住宅戶型設(shè)計(jì)隨意,規(guī)格多種多樣,這樣會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性,嚴(yán)重拖延整個(gè)工程的現(xiàn)場(chǎng)施工周期,對(duì)整個(gè)工程造成嚴(yán)重的不利影響。因此,針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的板材尺寸統(tǒng)一的特點(diǎn),房間的深入設(shè)計(jì)要遵循一定的原則要求,房間開間的尺寸滿足模數(shù)制的要求,盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)版材裁截量,以提高生產(chǎn)效率,提高生產(chǎn)周期。
2.3 廚衛(wèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
住房的心臟是廚房和洗手間,由于內(nèi)部管道多,功能復(fù)雜,在設(shè)計(jì)施工的時(shí)候往往是最耗時(shí)耗力的部分。在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過程中,一定要遵循復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化的原則,對(duì)于廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化,定型化。盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)板材裁剪,住宅設(shè)計(jì)一套標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的程序,減少施工過程中不確定因素影響,以提高整個(gè)工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模塊化和靈活化
在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過程中,以住宅間、套型或單元為單位模塊,以木塊的多種拼接形式來適應(yīng)總平面的布置變化。實(shí)現(xiàn)住宅平面功能的開放設(shè)計(jì),充分發(fā)揮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、通用化應(yīng)用、多樣化組合的特點(diǎn)。
3我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的優(yōu)化方案
3.1 建立功能需求明確、結(jié)構(gòu)合理的住宅戶型
一套功能需求明確的戶型必須遵守,合理布局、動(dòng)靜分區(qū)、充分利用的原則,合理布局就是將特性相近的行為單元組合在一起,動(dòng)靜分區(qū)則是在行為單元組合中盡量避免相互干擾,充分利用則是充分利用房間空間面積。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅,在房屋的柱梁方面數(shù)量要盡量少,節(jié)約鋼材用量,設(shè)計(jì)并成功裝配一套宜居舒適、布局合理、動(dòng)靜分區(qū)、潔污分區(qū)的優(yōu)秀戶型,
3.2 環(huán)保節(jié)能
“鋼結(jié)構(gòu)在建筑全壽命周期內(nèi)貫穿減量化、再利用、資源化,減量化優(yōu)先的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則,是當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)自然環(huán)境影響最小的一種建筑結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)是典型的環(huán)保綠色建筑,僅垃圾排放量就比傳統(tǒng)混凝土建筑減少約六成。因此在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中廣泛應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的鋼材,可以滿足環(huán)保、節(jié)能的要求。在具體戶型中控制建筑體形系數(shù)、床墻比、減少外形的凹凸、大坡頂、入口設(shè)門斗等技術(shù),可以很好達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
3.3 追求戶型造型的美觀
戶型的美觀是現(xiàn)代人對(duì)生活的追求,鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅作為一種先進(jìn)的建筑方式,必須重視戶型的美觀。在具體過程中要遵循以下四個(gè)技巧,動(dòng)靜分開、公私分開、主次分開、干濕分開,重點(diǎn)對(duì)屋頂、檐口、入口雨棚頂、窗線條、腰線處理等方面的設(shè)計(jì),有利于家具擺放,提高使用面積,也符合中國人的消費(fèi)心理。
3.4 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性高
裝配式住宅鋼結(jié)構(gòu)在安全性能方面,要保證結(jié)構(gòu)的鋼材、螺栓與螺釘、圍護(hù)材料、粘接密封材料符合要求。樓蓋、墻體和屋蓋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與連接形式、緊固件的選用符合規(guī)定。防火性能方面,注意建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限、房屋長度、面積、間距、裝修材料、管道及其包覆材料、構(gòu)件內(nèi)填充材料等方面。耐久性方面,要求鋼結(jié)構(gòu)件采用鍍鋅進(jìn)行防護(hù)。住宅舒適性方面,樓面、外墻和屋面所采取的填充保溫棉、噴射液體發(fā)泡材料或外貼泡沫隔熱板材等保溫與隔熱措施,以及墻體、樓板和屋頂所采取吸音、隔聲(消聲)措施,住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取的防結(jié)露措施均要滿足技術(shù)要求指標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:裝配整體式框架、建筑產(chǎn)業(yè)化、施工工藝
中圖分類號(hào): TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:我國建筑業(yè)仍停留在以手工作業(yè)為主的階段,這種生產(chǎn)方式不但浪費(fèi)材料而且不利于環(huán)保,效率低下,工程質(zhì)量也難以保證;國內(nèi)外經(jīng)過幾十年的研究,裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)主要集中在構(gòu)件節(jié)點(diǎn)連接方式、接合部受力性能以及不同連接方式下的整體抗震性能方面。連接方式是裝配整體式結(jié)構(gòu)的核心技術(shù),預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究和震害調(diào)查表明,只要預(yù)制構(gòu)件的接合部位有可靠的連接,則預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)有良好的抗震性能。
中國2009年11月26日正式對(duì)外宣布控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo),決定到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%。并提出加快建設(shè)以低碳排放為特征的工業(yè)、建筑、交通體系。我國以工業(yè)化為平臺(tái),通過工業(yè)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、質(zhì)量穩(wěn)定和效率提升,并利用規(guī)模形成的先發(fā)優(yōu)勢(shì),最終確立可持續(xù)性競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
一、 建筑產(chǎn)業(yè)化,
建筑(包括量大面廣的住宅)產(chǎn)業(yè)化是利用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配式施工和信息化管理等方法來建造、使用和管理建筑,以提高建筑生成的勞動(dòng)生產(chǎn)率,提高建筑的整體質(zhì)量,降低成本,降低物耗。是建筑工業(yè)化發(fā)展的必然趨勢(shì),更是建筑業(yè)的深刻變革。建筑產(chǎn)業(yè)化可促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、轉(zhuǎn)變城鎮(zhèn)化建設(shè)模式、全面提升建筑品質(zhì),是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要舉措。。
新型的裝配整體式框架結(jié)構(gòu)綜合了框架結(jié)構(gòu)和裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),克服了傳統(tǒng)裝配式房屋的所有缺點(diǎn),由于采用了梁墻整體預(yù)制的方式,梁和墻可以采用不同的混凝土強(qiáng)度等級(jí)生產(chǎn),或者在墻體材料中混入陶粒、珍珠巖、聚苯顆粒等材料,提高墻體的保溫隔熱性能,甚至采用篩選過的建筑廢墟破碎材料作為骨料,節(jié)約資源,降低能耗,真正的做到節(jié)能環(huán)保,適宜批量工業(yè)化生產(chǎn),值得大范圍推廣,意義非凡。建筑產(chǎn)業(yè)化是建造方式的變革,是由現(xiàn)在半手工半機(jī)械比較落后的建造方式,轉(zhuǎn)變成一種工業(yè)化的生產(chǎn)方式。將是建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。
二、裝配整體式建筑的施工工藝
1、預(yù)制柱的加工、運(yùn)輸和吊裝
該結(jié)構(gòu)體系采用高強(qiáng)螺旋箍筋約束混凝土柱的形式,其承載能力是傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱的20倍左右,與傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱相比節(jié)約混凝土30%以上,降低成本的同時(shí)減輕了結(jié)構(gòu)的自重。對(duì)于鋼筋的錨固形式,采用彎曲錨固、鋼筋錨固板錨固和鋼筋墩頭三種錨固形式結(jié)合使用。如圖1和圖2所示,這三種錨固形式的靈活應(yīng)用不僅解決了鋼筋過密無法綁扎的施工難題,同時(shí)在一定程度上降低了施工成本、節(jié)約鋼材。預(yù)制柱鋼筋綁扎如圖3所示,采用單片復(fù)合螺旋箍筋、連續(xù)復(fù)合螺旋箍筋對(duì)混凝土形成有效徑向約束并滿足高強(qiáng)箍筋配箍特征值和構(gòu)造要求的鋼筋混凝土。待綁扎完成后,合上鋼模澆筑混凝土。表面壓光處理,之后,預(yù)制柱蒸汽高溫養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間只需要九小時(shí)左右,大大縮減了項(xiàng)目工期而且還不受季節(jié)和天氣的影響。制作完成的預(yù)制柱運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)吊裝、校正、灌漿固定。
圖1 彎曲錨固和鋼筋錨固板錨固 圖2 墩頭錨固
圖3 預(yù)制柱綁扎
2、、鋼梁安裝
用高強(qiáng)螺栓連接鋼梁,工程項(xiàng)目后期預(yù)制柱與梁連接采用高強(qiáng)螺栓對(duì)拉節(jié)點(diǎn)形式,該節(jié)點(diǎn)形式較項(xiàng)目先期施工所用牛腿式節(jié)點(diǎn)形式施工更加方便快捷,縮短了工期,同時(shí)節(jié)約大量鋼材,降低了成本投入。預(yù)制柱改用一次性預(yù)制、吊裝雙層,從而加快了柱子生產(chǎn)速度,成倍提高吊裝、校正效率,縮短工期;另外雙層預(yù)制柱較前期施工的單層預(yù)制柱省去了中間節(jié)點(diǎn)連接的鋼板箍、錨固栓桿等材料及其相應(yīng)施工工序。
3、預(yù)制板的吊裝、澆筑施工
預(yù)制空心樓板吊裝就位,,澆筑板縫完成預(yù)制板的安裝。板端與鋼梁搭接、板端板與板連接、板側(cè)的連接分別如圖4、5所示
圖4 板端與鋼梁搭接、板端板與板連接形式 圖5 板側(cè)的連接
裝配整體式建筑對(duì)中國建筑業(yè)的影響
新型抗震裝配整體式混合框架結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑對(duì)比具有無可比擬的優(yōu)勢(shì),它的成功應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益,將對(duì)中國建筑業(yè)產(chǎn)生革命性的影響:
1、材料用量下降,節(jié)能減排:
(1)節(jié)省鋼材。預(yù)制柱采用高強(qiáng)特鋼制成的螺旋箍筋,這種高強(qiáng)特鋼的強(qiáng)度是普通鋼筋的4倍,使箍筋直徑由12mm降至5mm;新型抗震預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心樓板中為預(yù)應(yīng)力鋼絞線,每平方米含鋼量?jī)H為4kg,而現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)每平米含鋼量將近17kg。以上兩項(xiàng)減少鋼材用量4倍多,而鋼梁與鋼筋混凝土梁的含鋼量持平,綜合起來,新結(jié)構(gòu)體系用鋼量比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)節(jié)約達(dá)20%。(2)木材、架子管等支撐體系基本不再使用。由于梁為鋼梁,樓板、柱均為預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)裝配施工,基本取消濕作業(yè),木材、竹膠板除預(yù)制空心樓板板縫處少量使用外,其它工序不再使用;架子管等支撐體系除安全文明施工少量使用外,其它工序也不再使用。(3)混凝土方面,由于高強(qiáng)螺旋箍筋的使用,大大提高了混凝土柱的承載力,使柱子的截面變小,減少混凝土用量近30%;樓板為預(yù)制空心樓板,減少混凝土用量1/4;梁改為鋼梁,不再使用鋼筋混凝土,綜合起來將節(jié)約混凝土近一半。
減少勞動(dòng)人員數(shù)量。
由于梁板柱均在工廠批量流水預(yù)制生產(chǎn),然后現(xiàn)場(chǎng)裝配施工,基本取消濕作業(yè),減少現(xiàn)場(chǎng)施工及管理人員數(shù)量近10倍。傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)每平米建筑需要人工2.5個(gè),如果保證50萬平米主體工程120天完成,每天施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人數(shù)要達(dá)到1萬人,采用裝配式結(jié)構(gòu)后,包括各預(yù)制構(gòu)件加工廠在內(nèi),作業(yè)工人總數(shù)不超過1000人。面對(duì)目前勞務(wù)市場(chǎng)中勞務(wù)人員數(shù)量變少、勞務(wù)人員技能變差、勞務(wù)人員年齡變大、勞務(wù)費(fèi)用越來越高的趨勢(shì)具有重要的意義。
降低成本。
由于新型抗震裝配整體式混合框架結(jié)構(gòu)的材料的用量下降,人工數(shù)量減少,成本比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)將降低15%,降低造價(jià)200元/㎡。以建筑面積50萬㎡白溝箱包廣場(chǎng)工程為例,采用新型抗震裝配整體式混合框架結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑材料及措施費(fèi)節(jié)約達(dá)8000萬,人工費(fèi)節(jié)約2500萬,整個(gè)工程節(jié)約造價(jià)達(dá)1億元,每平米降低成本200元。我國每年框架結(jié)構(gòu)施工面積達(dá)4億平米,如果用此新結(jié)構(gòu)體系建造將節(jié)約造價(jià)800億元,將為社會(huì)節(jié)約大量的財(cái)富。
提高抗震等級(jí):
由于裝配整體式混合框架結(jié)構(gòu)的梁采用鋼梁,樓板采用預(yù)制空心樓板,大大降低了結(jié)構(gòu)的自重(經(jīng)測(cè)算可降低自重41%),質(zhì)量的降低可提高結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí),裝配整體式混合框架結(jié)構(gòu)可比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)提高一級(jí),建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性大大提高,降低了地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。
提高建筑質(zhì)量:
裝配整體式混合框架結(jié)構(gòu)涵蓋全家居解決方案,避免了傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生的如脹模等質(zhì)量問題。預(yù)應(yīng)力空心樓板的使用,使屋面頂板裂縫問題得到解決,建筑觀感更好,便于結(jié)構(gòu)維護(hù)、耐久性好。
縮短施工周期:
由于預(yù)制構(gòu)件工廠化批量生產(chǎn),施工工序減少,而且受季節(jié)性影響較小,施工工期縮短一半。就白溝箱包廣場(chǎng)50萬平方米工程量而言,采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)僅結(jié)構(gòu)主體需1年以上,而采用裝配結(jié)構(gòu)后只需半年。可見,采用此新結(jié)構(gòu)體系可大幅縮短工期,縮短資金占用期限,提高資金周轉(zhuǎn)率。
綜上所述,此結(jié)構(gòu)體系對(duì)國家和社會(huì)具有節(jié)能減排、低碳降耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。對(duì)企業(yè)來講能夠達(dá)到多、快、好、省的目的。
總結(jié):
裝配式結(jié)構(gòu)在歐美的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在亞洲日本處于領(lǐng)先地位。發(fā)達(dá)國家預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用比重美國為35%,俄羅斯50%,歐洲為35—40%。近20年來,裝配式結(jié)構(gòu)在我國得到了長足的發(fā)展,研究更加深入;另一方面人們發(fā)覺裝配式結(jié)構(gòu)的潛力還待進(jìn)一步挖掘,尤其材料工業(yè)的發(fā)展,加工設(shè)備、吊裝機(jī)械的進(jìn)步為其提供了很好的平臺(tái)。
就目前來看,全國框架結(jié)構(gòu)年施工總體量在2.4億平方米左右,由此可見,裝配式結(jié)構(gòu)在我國建筑市場(chǎng)有著廣闊的發(fā)展空間。裝配整體式結(jié)構(gòu)將具有節(jié)約混凝土、節(jié)約鋼材、降低自重、提高抗震能力的優(yōu)勢(shì)。這些項(xiàng)目完成之后我們將真正的實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化,打造節(jié)能環(huán)保、低碳降耗的綠色人居環(huán)境,為國家的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)!
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隨著各種建筑思潮的推動(dòng)和數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展,建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場(chǎng)數(shù)字技術(shù)革命。從現(xiàn)代建筑到后現(xiàn)代建筑以及解構(gòu)建筑,其中都有數(shù)字化技術(shù)的影響。在建筑設(shè)計(jì)師經(jīng)歷繪圖方式和思維方式轉(zhuǎn)變的同時(shí),對(duì)于數(shù)字化預(yù)制裝配護(hù)體系的嘗試也在悄然的進(jìn)行。
1963年,電腦具備了繪圖能力,很快就應(yīng)用到建筑領(lǐng)域,出現(xiàn)了電腦輔助繪圖。1964年,克里斯托分·亞歷山大就在《形式合成簡(jiǎn)注》(Notes on the Synthesis of Form)中指出:“我們必須正視這樣一個(gè)事實(shí),即我們正處在一個(gè)變革的邊緣,這種變革能像19世紀(jì)機(jī)械擴(kuò)展人的體力一樣,使人的思維與創(chuàng)造能力得到同樣的擴(kuò)展……”亞歷山大認(rèn)為,現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)不再被理解為純粹的直覺過程,計(jì)算機(jī)的參與有效地提高了建筑師的創(chuàng)作能力。他提出,在建筑計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的實(shí)際操作方式中,關(guān)鍵的問題是將設(shè)計(jì)過程理性化和邏輯化。
20實(shí)際90年代,電腦的數(shù)位影像處理及動(dòng)畫模擬能力有了長足進(jìn)步,進(jìn)入電腦輔助設(shè)計(jì)的繁榮時(shí)代,1995年以后,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)漸趨成熟,人們天馬星空的想象力在虛擬世界的到實(shí)現(xiàn)的同時(shí),改變了對(duì)傳統(tǒng)空間的認(rèn)識(shí)。進(jìn)入新世紀(jì)后,數(shù)字技術(shù)不僅成為了一種工具,更成為一種新的設(shè)計(jì)理論,它滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,全方位地影響了建筑設(shè)計(jì),改變了傳統(tǒng)預(yù)制護(hù)體系的設(shè)計(jì)模式。
當(dāng)代建筑中預(yù)制裝配式護(hù)體系的大量應(yīng)用在很大程度上是基于數(shù)字技術(shù)的日益成熟,其對(duì)于預(yù)制裝配式外墻建筑設(shè)計(jì)的影響主要有以下三個(gè)方面:
1)數(shù)字技術(shù)下帶來復(fù)制的真實(shí)性和快捷性以圖像復(fù)制為例,機(jī)械時(shí)代的圖像是原創(chuàng)的,惟一的,機(jī)械復(fù)制以圖像為中心,復(fù)制時(shí)將一個(gè)真實(shí)的對(duì)象既復(fù)制對(duì)象作為一個(gè)靜止不動(dòng)的圖像畫面,雖然這個(gè)畫面通過一定的媒介來表達(dá),但是畫面本身可以脫離它的媒介而存在,因此可以用其它媒介進(jìn)行再一次的表現(xiàn)即復(fù)制 由于機(jī)械復(fù)制的損耗,最后的圖像畫面和原始的圖像畫面會(huì)越來越遠(yuǎn),而數(shù)字復(fù)制以圖像為中心的觀念逐漸瓦解,所有的圖像都是以信息流的方式呈現(xiàn)出來。數(shù)字復(fù)制實(shí)現(xiàn)的是無限的沒有損耗的數(shù)字復(fù)制,能夠制造虛擬的真實(shí),從而給預(yù)制裝配式外墻構(gòu)件在重復(fù)設(shè)計(jì)帶來了技術(shù)上的可行性。例如,赫爾佐格和德梅隆設(shè)計(jì)的埃伯斯沃德技術(shù)學(xué)院的新圖書館,墻體是由拓印一系列照片圖案的預(yù)制混凝土板裝配而成,讓人不禁想起中世紀(jì)的宗教建筑,向人們講述著一個(gè)又一個(gè)的故事。他們的印花預(yù)制混凝土也直觀的反映了他們獨(dú)特的建筑理念。正是他們對(duì)混凝土這種傳統(tǒng)材料的創(chuàng)造性使用,才創(chuàng)造出了如此別具風(fēng)格的建筑作品。
2)數(shù)字技術(shù)下帶來重復(fù)單元彈性的模數(shù)原子時(shí)代的工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化,意味著整齊劃一的生產(chǎn)線,統(tǒng)一一律的配置,高效率的批量生產(chǎn),缺乏個(gè)性的產(chǎn)品,那時(shí)候的社會(huì)提倡模數(shù)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化單元,因此產(chǎn)生了大量形體和組合極為單調(diào)的建筑。當(dāng)代社會(huì)的數(shù)字時(shí)代將這一切都改變了,由于電腦日益強(qiáng)大的運(yùn)算功能,模數(shù)可以是彈性的,基本形不再那么整齊劃一,而是具有彈性變化的模數(shù),原子時(shí)代無個(gè)性的標(biāo)準(zhǔn)化的批量定做,通過數(shù)字化使具有個(gè)性化的批量定做成為可能。例如:9.11 事件世界貿(mào)易中心紀(jì)念碑的設(shè)計(jì)中,使用基本單元材料非常規(guī)整,就是普通的條形板材,搭接方式也頗為簡(jiǎn)單,就是通過線條的節(jié)點(diǎn)連接,在基本元素和組織方式極為簡(jiǎn)單的情況下,通過這些條形板材的大量重復(fù)組合,建成了凌亂的界面,如同數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)單元是 0 和 1,組成了千變?nèi)f化的信息流。這個(gè)例子讓我們看到在數(shù)字技術(shù)下重復(fù)設(shè)計(jì)存在的廣闊的創(chuàng)作空間,無論重復(fù)單元是規(guī)律的,還是異形的;無論組合方式是規(guī)律的還是無規(guī)律的,都可以數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)生無限的組合形體。所有的這些在電腦技術(shù)下都不再那么困難,數(shù)字技術(shù)給建筑預(yù)制構(gòu)件帶來了強(qiáng)大的表現(xiàn)力與生命力。
3)數(shù)字技術(shù)下的切割技術(shù)帶來的預(yù)制構(gòu)件的個(gè)性化和精確化,近些年計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使得建筑思潮發(fā)生了轉(zhuǎn)變,數(shù)字技術(shù)不在僅僅是建筑設(shè)計(jì)的輔助工具,同時(shí)也在改變建筑施工。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用為建筑師提供了更為自由的創(chuàng)作條件,但是如何建造和施工卻成為各國建筑師的難題。世界各國重要的建筑學(xué)院與事務(wù)所把計(jì)數(shù)機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAD/CAM)的最新數(shù)碼科技包括激光掃描(laser scanning)、激光切割(laser cutting)、快速成形(rapid prototyping,RP)、計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(computer numerical control,CNC)等新技術(shù)的集成作為研究與實(shí)驗(yàn)的重要方向。例如在Milgo/Bufkin公司的研究當(dāng)中,考慮到復(fù)雜曲面建筑在經(jīng)濟(jì)、效率等方面的建造需求,首先通過數(shù)字程序?qū)?fù)雜曲面轉(zhuǎn)化為二維的簡(jiǎn)單幾何面體,然后通過激光切割工具加工建筑材料(不管是天然材料還是合成材料),最后在將加工好的材料進(jìn)行無縫化的連接,以求最終達(dá)到預(yù)制化的目的。
數(shù)字化建造體系在生產(chǎn)模式上同傳統(tǒng)建造體系有了根本上的變化。早在1934年,劉易斯·芒福德在《技術(shù)和文明》一書中就已經(jīng)指出,剛剛過去的機(jī)器時(shí)代是“舊技術(shù)的”、硬質(zhì)的、“人適應(yīng)機(jī)器的”,而即將到來的機(jī)器時(shí)代是“新技術(shù)的”、軟質(zhì)的、“機(jī)器適應(yīng)人的”;在同一時(shí)期,賴特也敏銳地察覺到這一變化,他在《消失的城市》中說建筑的工業(yè)化并不意味式樣的標(biāo)準(zhǔn)化,所有的形式皆是機(jī)器生產(chǎn)的結(jié)果,但不一定相同。當(dāng)代的數(shù)字化建造體系正努力在統(tǒng)一性和唯一性、共性化和個(gè)性化、集配式和特殊式之間實(shí)現(xiàn)平衡。這是一項(xiàng)頗有誘惑力的模式,在滿足批量生產(chǎn)的同時(shí),每個(gè)產(chǎn)品都可以成為新式的、非標(biāo)準(zhǔn)化的、定制的和個(gè)性的、更優(yōu)質(zhì)、更廉價(jià)的產(chǎn)品。正如克里斯· 亞伯在2003年所說:“從讓消費(fèi)者適應(yīng)機(jī)械,轉(zhuǎn)而讓機(jī)械適應(yīng)消費(fèi)者”。
雖然數(shù)字化建造體系有著很大的優(yōu)勢(shì),但是不可忽視的是,在具體現(xiàn)實(shí)性的數(shù)字化建筑范疇中,設(shè)計(jì)依然和建筑的實(shí)質(zhì)存在相聯(lián)系,不管如何復(fù)雜的建筑形體和空間,依然需要遵從最基礎(chǔ)的力學(xué)原則,解決最基本的建筑的功能性的要求,解決物理的、生理的要求。當(dāng)然,數(shù)字化預(yù)制建筑護(hù)體系同時(shí)也要承擔(dān)起對(duì)新時(shí)代的思考和設(shè)想。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展使得我們得到了新的創(chuàng)作方向和不同以往的解決方法,也帶來了新的審美的取向,建筑的室內(nèi)環(huán)境變得越來越開敞、通透、開放、曖昧,也變得更具有柔性、動(dòng)感、混沌的特征,迥異于傳統(tǒng)。新的具有數(shù)字化時(shí)代特征的預(yù)制建筑護(hù)體系將不斷的挑戰(zhàn)新時(shí)代的認(rèn)知,帶來新的不同的形象,讓人產(chǎn)生新的體會(huì)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:裝配式,混凝土, 檢查井
中圖分類號(hào):TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言
近年來,隨著科技進(jìn)步,市政行業(yè)不斷引進(jìn)國際新技術(shù)、 新工藝,傳統(tǒng)的市政行業(yè)技術(shù)得到了不斷更新和迅猛發(fā)展。本文從預(yù)制裝配式鋼筋混凝土的應(yīng)用探析檢查井的工程優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用問題,致力于推進(jìn)裝配式檢查井在國內(nèi)更好的應(yīng)用。
在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代,傳統(tǒng)磚砌檢查井在施工周期、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、快捷拼裝、受施工人員專 業(yè)技術(shù)水平影響等方面的缺點(diǎn)比較明顯,而新式的鋼筋混凝土檢查井能夠避免傳統(tǒng)磚砌檢查井的這些缺點(diǎn),并且在這些方面具備明顯的優(yōu)勢(shì)。預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井須符合現(xiàn)行的室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范及排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范。現(xiàn)如今,我國開發(fā)出的預(yù)制檢查井主要通過拼裝模塊的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)檢查井制作的模式化、標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化,從而達(dá)成促進(jìn)國內(nèi)市政工程技術(shù)的良好發(fā)展進(jìn)步。
目前國內(nèi)工程設(shè)計(jì)的方法與應(yīng)用現(xiàn)狀
在地下管道中檢查井是不可缺少的重要構(gòu)筑物,它對(duì)城市功能的發(fā)揮、環(huán)境保護(hù)及人民生活都 有著重要影響。而現(xiàn)如今我國的地下管道檢查井的用材及施工工藝還比較落后,主要采用黏土磚砌筑,已落后于其他國家的快速發(fā)展。
現(xiàn)在,主要是日本在應(yīng)用預(yù)制裝配檢查井較多,而他們所采用的機(jī)構(gòu)方式主要是圓形屜式結(jié)構(gòu)。可能有些讀者不太明白這一術(shù)語,其實(shí)圓形屜式結(jié)構(gòu),就是說井型主要是圓形的,由一層層預(yù)制環(huán)圈疊落而成。而為何要采用這一結(jié)構(gòu),其實(shí)主要在于這個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),因圓形井筒在大多數(shù)情況下不用配鋼筋或者采用相對(duì)而言較少的鋼筋就可以承受周邊土體的側(cè)壓力和井室豎向壓力,同時(shí)有利于模具制作及裝配式產(chǎn)品的生產(chǎn)。
鋼筋混凝土檢查井設(shè)計(jì)一般原則
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井按其形狀分為圓形、矩形,其與管道的連接方式為剛性接口,但在與檢查井相接的第一節(jié)管道上應(yīng)設(shè)柔性接口。預(yù)制裝配式鋼筋混凝土雨、污水檢查井為同一井型。雨、污水井井身高度可通過多節(jié)井室組合調(diào)節(jié)。接入預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井的管道為管頂平接,預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井的主管、支管接入預(yù)留孔由生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)計(jì)的管線高程和方向要求在廠內(nèi)制作。設(shè)計(jì)應(yīng)復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)下游管道流水標(biāo)高至地面高度須大于預(yù)制裝配式鋼筋混凝土雨水、污水檢查井井體最小高度。
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井井底按需要接入管道的行業(yè)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置 。預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井預(yù)留接管的孔徑,需在井壁內(nèi)側(cè)、井壁外側(cè)預(yù)留足夠空間接駁。 排水檢查井主管管徑
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井可分為6部分預(yù)制:底板、底座、井室、支管接入段、收口、井蓋,由現(xiàn)澆井環(huán)和不同高度的井室搭配,以滿足不同覆土厚度要求。圓形井、矩形井的井身組合相同。
檢查井由混凝土構(gòu)件組合搭配而成,混凝土構(gòu)件在工廠預(yù)先制作,然后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)按照規(guī)定方法組裝:
止水橡膠圈 。為了保證井身節(jié)段接口的密封性和加快施工的速度,安放在構(gòu)件接口凹槽位里的可壓縮柔性橡膠圈。 底板底板底板底板 按照要求處置好地基墊層后,安放在墊層上部,承受預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井井體重量、荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件。
底座 。按照要求安放在底板上,接入主管的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井構(gòu)件。
井室。 預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井井體結(jié)構(gòu)中用于調(diào)節(jié)井體高度的構(gòu)件,其按照一定模數(shù)制造,與其它構(gòu)件搭配安裝。
支管接入段。預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井為接入支管,在井室構(gòu)件上依據(jù)設(shè)計(jì)開設(shè)管口的構(gòu)件。
收口 。預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井井室與井環(huán)間過渡的錐體鋼筋混凝土構(gòu)件。
鋼筋混凝土檢查井之安全措施與環(huán)保措施
安全措施
檢查井機(jī)械駕駛員必須持證上崗,機(jī)械定期保養(yǎng)護(hù)使用之前檢查設(shè)備是否完好。
吊裝強(qiáng)度必須達(dá)到強(qiáng)度的70%才可吊裝。
吊裝須使用吊鉤、吊環(huán)進(jìn)行,嚴(yán)禁使用其他的吊裝方式。
吊裝過程中,吊裝路線范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。
環(huán)保措施
散堆材料隨用隨收堆,用后的器材及時(shí)清場(chǎng),將剩余材料回收到指定地點(diǎn)堆放好。
建筑材料、構(gòu)件、料具等材料堆放應(yīng)按總平面圖布置,堆放整齊并進(jìn)行標(biāo)識(shí),做到工完場(chǎng)地清。
施工作業(yè)區(qū)與辦公、生活區(qū)明顯劃分并派專人進(jìn)行清掃,宿舍周圍環(huán)境衛(wèi)生、安全。
采取防粉塵、防噪音措施,把粉塵、噪音和振動(dòng)降到最低程度。
養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井養(yǎng)護(hù)時(shí)需要注意檢查井體構(gòu)件是否開裂,如開裂,應(yīng)視嚴(yán)重程度采用封閉、補(bǔ)強(qiáng),必要時(shí)更換構(gòu)件等措施。
養(yǎng)護(hù)時(shí)注意檢查井環(huán)與井筒結(jié)合是否牢固,有松動(dòng)現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)更換井環(huán)。應(yīng)注意構(gòu)件接頭位置是否有漏水現(xiàn)象,因?yàn)榘惭b橡膠條時(shí)沒有完全將其壓入凹槽內(nèi),易造成滲漏。
在養(yǎng)護(hù)更換構(gòu)件時(shí),必須清理干凈接口位置的雜物。
養(yǎng)護(hù)維修接入新管時(shí),先根據(jù)設(shè)計(jì)或現(xiàn)場(chǎng)要求,確定接入管位置、標(biāo)高、管徑,再由預(yù)制廠根據(jù)要求預(yù)制相應(yīng)構(gòu)件,最后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。如現(xiàn)場(chǎng)條件限制,確有必要直接在預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井井壁上開口,應(yīng)提出具體方案,報(bào)主管部門審批,在取得較多經(jīng)驗(yàn)后才能逐步推廣采用。
工程驗(yàn)收
預(yù)制鋼筋混凝土井體構(gòu)件應(yīng)對(duì)所用模板、鋼筋、混凝土進(jìn)行檢驗(yàn);對(duì)制作成型的單塊預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行抗?jié)B測(cè)試和拼裝檢驗(yàn)。井身結(jié)構(gòu)驗(yàn)收應(yīng)符合下列規(guī)定:
預(yù)制鋼筋混凝土井體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度,抗?jié)B壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定;
結(jié)構(gòu)表面應(yīng)無滲漏裂縫,無缺棱、掉角,構(gòu)件接縫嚴(yán)密;
井身閉水試驗(yàn)必須滿足《給水排水滿足工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268相關(guān)要求。
工程竣工驗(yàn)收提供下列資料:
①原材料等成品、半成品質(zhì)量合格證;②各種試驗(yàn)報(bào)告和質(zhì)量評(píng)定記錄;③隱蔽工程驗(yàn)收記錄;④工程測(cè)量定點(diǎn)⑤軸線高程、平面偏移值;⑥滲漏水量檢測(cè)值;⑦圖紙會(huì)審記錄、變更設(shè)計(jì)成洽商記錄;⑧沉降觀測(cè)記錄;⑨開竣工報(bào)告;⑩竣工驗(yàn)收。
五、鋼筋混凝土檢查井的技術(shù)關(guān)鍵與主要內(nèi)容分析
鋼筋混凝土檢查井的技術(shù)關(guān)鍵
強(qiáng)度高:專業(yè)的預(yù)制生產(chǎn)廠制作,采用C40P6高標(biāo)號(hào)鋼筋混凝土預(yù)制,達(dá)到強(qiáng)度后由專業(yè)隊(duì)伍現(xiàn)場(chǎng)安裝,提高效率的同時(shí)保障了施工質(zhì)量。
整體穩(wěn)定性好:自重較大,企口承插連接,整體性能高。安裝后可即時(shí)對(duì)溝槽進(jìn)行回填,檢查井不會(huì)位移更不會(huì)變形、破損。
閉水性理想:預(yù)制時(shí)采用防滲混凝土,振搗密實(shí)。安裝時(shí)僅在 井筒與管道連接處用防水砂漿找平,相對(duì)磚砌檢查井有較好閉水性。
上部設(shè)臵不同高度調(diào)節(jié)環(huán),能較好的滿足新建和改建的通用井體結(jié)構(gòu)形式和模數(shù)系列。
配備專用吊具,便于運(yùn)輸、吊裝。
6. 可靠易行的井室、井筒和接入管之間防水和密封處理 。
鋼筋混凝土檢查井研究開發(fā)的主要內(nèi)容分析
1.定型,根據(jù)設(shè)計(jì)各種管線的管徑及支管位臵確定檢查井型式。
2.根據(jù)檢查井的型式,制作鋼模板。
3.生產(chǎn)制作,預(yù)制廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)制作。
4.安裝使用,管線施工單位負(fù)責(zé)安裝使用。
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井能夠適用于快速拼裝、工程 搶險(xiǎn)、 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求高要求等市政任務(wù)。但是隨著工藝技術(shù)的提高及工程設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化,其經(jīng)濟(jì)效益也能夠顯著提高。它所帶來顯著的社會(huì)效益也表明了隨著社會(huì)工業(yè)化不斷發(fā)展的將來能夠有著良好的發(fā)展前景。
結(jié)語現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)的超速發(fā)展、科技水平的日新月異帶來了我國各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域飛速前行,新的技術(shù)也成為潮流的風(fēng)向標(biāo)及當(dāng)今社會(huì)的熱門議題。它將應(yīng)用于市政行業(yè)以及拓寬到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中去。就像預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井的引進(jìn)使用一樣,雖然只有短短的幾年時(shí)間,但其已經(jīng)形成了適用于我國國情現(xiàn)狀的系列產(chǎn)品。雖然工程的使用仍有一些不足之處,但各相關(guān)領(lǐng)域都做出了很好的總結(jié)及提高,不難看出預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井技術(shù)的飛快提升和巨大進(jìn)步。
【參考文獻(xiàn)】
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(呼和浩特職業(yè)學(xué)院建筑工程學(xué)院內(nèi)蒙古呼和浩特010051)
【摘要】利用ABAQUS6.8有限元軟件采用三維空間塊體單元對(duì)跨徑為13 M裝配式空心板橋建模,并利用有限元程序?qū)M向和縱向最不利荷載位置進(jìn)行確定,對(duì)鉸縫結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,找到其各種應(yīng)力極值的發(fā)生位置,從而為中小跨徑空心板橋設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】鉸縫;有限元;受力分析
1. 引言
裝配式空心板由于其預(yù)制、安裝施工工藝簡(jiǎn)單,工程造價(jià)較低,同時(shí)板橋具有建筑高度最小等優(yōu)點(diǎn),所以在中小跨徑橋梁中得到廣泛地應(yīng)用。其特點(diǎn)是各板橫向之間通過現(xiàn)澆的企口混凝土鉸接,借此將各板橫向連成整體,使作用于橋面上的局部荷載分配給各板來共同參與承受,共同承擔(dān)車輛荷載。然而隨著交通基礎(chǔ)建設(shè)及交通運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展,在公路設(shè)施的使用過程中,由于公路交通量急劇增加,車輛的行駛速度和車輛軸重的增長,同時(shí)因自然環(huán)境的影響、某些局部設(shè)計(jì)不合理、施工工藝條件限制等原因,公路的病害也存在不少。近幾年從內(nèi)蒙地區(qū)已建成的國道和高速公路使用情況來看,存在某些構(gòu)造物預(yù)制板鉸縫有不同程度的損壞。因此,通過建立和實(shí)際橋梁相對(duì)應(yīng)的尺寸和形狀相同的實(shí)體模型,對(duì)鉸縫進(jìn)行受力分析,主要是弄清鉸縫的實(shí)際受力狀況,對(duì)比鉸縫在不同荷位作用下的應(yīng)力分布和變形情況,找到鉸縫的最不利荷載位置。本論文空心板橫截面采用內(nèi)蒙地區(qū)現(xiàn)在常用的截面形式。是經(jīng)過二次改善制成的,汲取了以往設(shè)計(jì)截面形式的很多經(jīng)驗(yàn)。
2. 模型的簡(jiǎn)化
國內(nèi)外橋梁的研究人員一般均采用有限元法進(jìn)行分析計(jì)算,有限元法要求對(duì)具體結(jié)構(gòu)建模,為了使計(jì)算結(jié)果具有通用性,必須針對(duì)橋面板的受力特性,簡(jiǎn)化受力模型。由于空心板截面形式以及鉸縫截面形式復(fù)雜多樣,本論文通過對(duì)大量空心板橋進(jìn)行調(diào)研分析,收集國內(nèi)各地區(qū)空心板橋的設(shè)計(jì)資料,調(diào)研考察其設(shè)計(jì)、施工、使用及養(yǎng)護(hù)管理情況。最終采用內(nèi)蒙地區(qū)較常用的截面形式。
3. 基本假定
(1)簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)處于無裂縫工作狀態(tài)。
(2)鉸縫和橋梁主體共同承受汽車荷載作用。
(3)各部分是連續(xù)、完全彈性、均勻、各向同性、位移和形變是微小的。
(4)鉸縫和板間接觸情況為連續(xù)體系。
4. 有限元計(jì)算模型的建立
由于實(shí)際路上車的行駛軌跡具有很強(qiáng)的規(guī)律性,也為了便于計(jì)算分析,取實(shí)際橋梁當(dāng)中的三片空心板梁(兩個(gè)鉸縫)進(jìn)行計(jì)算,一輛車可以在三塊板的寬度內(nèi)布下。按照1:1的比例建立三片主梁和兩條鉸縫的實(shí)體幾何模型,在有限元軟件ABAQUS中進(jìn)行模擬計(jì)算。見圖1。
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
江西省教育廳主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中華人民共和國教育部 主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國航空工業(yè)集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國建設(shè)部主辦