淺談住宅裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的三種趨勢(shì)
隨著我國(guó)“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”進(jìn)程的加快,以及中國(guó)“人口紅利”的不斷減少,建筑行業(yè)用工荒的出現(xiàn),住宅工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)日漸明顯。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用重新成為當(dāng)前研究熱點(diǎn),全國(guó)各地不斷涌現(xiàn)出住宅建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的新技術(shù)、新形式。
80年代,在我國(guó)流行的裝配式預(yù)制大板住宅,由于結(jié)構(gòu)整體性差、滲漏、樓板裂縫等原因,存在許多影響結(jié)構(gòu)安全及正常使用的隱患和缺陷,逐漸被現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)所取代。但隨著當(dāng)前新興的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,特別是近年來(lái)引進(jìn)了許多國(guó)外先進(jìn)技術(shù),本土化的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造新技術(shù)正逐步形成,因此,本文對(duì)現(xiàn)在流行的住宅裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)進(jìn)行歸納,大體上有以下三種趨勢(shì)。
一、 以萬(wàn)科集團(tuán)和中南集團(tuán)為代表的全預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù):
萬(wàn)科集團(tuán)和中南集團(tuán)較早即開(kāi)始了工業(yè)化住宅建造技術(shù)的探索和試點(diǎn),先后向香港和日本學(xué)習(xí),目前主要形成了兩大技術(shù):
萬(wàn)科集團(tuán)的PC(precast concrete)技術(shù),該技術(shù)主要用于全預(yù)制混凝土構(gòu)件,如陽(yáng)臺(tái)、樓梯、空調(diào)板、部分內(nèi)隔墻板等;PC技術(shù)主要解決了全預(yù)制構(gòu)件制作及安裝技術(shù),并將裝飾、保溫及窗框與墻板整體預(yù)制,不僅解決了窗框滲水問(wèn)題,而且減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量及免去后期施工工序。
中南集團(tuán)NPC(new precast concrete)技術(shù)體系,該技術(shù)引自國(guó)外預(yù)制混凝土技術(shù),結(jié)合我國(guó)設(shè)計(jì)要求,形成了具有自身特色的技術(shù)體系。豎向構(gòu)件剪力墻、填充墻等采用全預(yù)制,水平構(gòu)件梁、板采用疊合形式。相鄰構(gòu)件的連接:豎向通過(guò)下部構(gòu)件預(yù)留插筋(連接鋼筋)、上部構(gòu)件預(yù)留金屬波紋漿錨管實(shí)現(xiàn)鋼筋漿錨連接,水平向通過(guò)適當(dāng)部位設(shè)置現(xiàn)澆混凝土連接帶,以現(xiàn)澆混凝土連接;水平構(gòu)件與豎向構(gòu)件通過(guò)豎向構(gòu)件預(yù)留插筋伸入梁、板疊合層及疊合層現(xiàn)澆混凝土實(shí)現(xiàn)連接;通過(guò)鋼筋漿錨接頭、現(xiàn)澆連接帶、疊合現(xiàn)澆等形式將豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件連接形成整體結(jié)構(gòu)。
中南集團(tuán)NPC技術(shù)體系較為系統(tǒng)和完善,結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件基本采用全預(yù)制、水平構(gòu)件采用疊合形式,大大降低了現(xiàn)澆量,裝配率達(dá)90%以上。但其剪力墻構(gòu)件完全通過(guò)豎向漿錨鋼筋連接,現(xiàn)場(chǎng)存在大量的灌漿孔,要保證各個(gè)孔的灌漿質(zhì)量是不容易的,并且現(xiàn)場(chǎng)抽檢也非常困難,因此,需對(duì)NPC技術(shù)體系中的連接做進(jìn)一步改進(jìn),從而減少現(xiàn)場(chǎng)工作量,同時(shí)更可靠地保證結(jié)構(gòu)安全。
二、 半預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)PCF(precast concrete form):
該技術(shù)主要用于預(yù)制混凝土剪力墻外墻模以及疊合樓板的預(yù)制板等結(jié)構(gòu),其他部分:如內(nèi)部剪力墻、部分內(nèi)隔墻、電梯井等仍然采用支模現(xiàn)澆。PCF技術(shù)解決了外墻模板問(wèn)題,避免了外圍腳手架及模板的支設(shè),節(jié)約模板并提高施工安全性。但是,PCF技術(shù)中所采用的外墻混凝土模板在設(shè)計(jì)中并未考慮其對(duì)墻體承載力及剛度的貢獻(xiàn),一方面造成了材料浪費(fèi),另一方面使計(jì)算假定可能與實(shí)際結(jié)構(gòu)相差較大,這對(duì)于抗震設(shè)計(jì)是比較危險(xiǎn)的。另外,其主體結(jié)構(gòu)即剪力墻幾乎為全現(xiàn)澆、樓板為疊合樓板,因此,現(xiàn)澆量仍然較大。這種技術(shù)以宇輝集團(tuán)裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻技術(shù)和合肥西偉德疊合板式混凝土剪力墻技術(shù)為代表。
宇輝集團(tuán)基于剪力墻豎向連接專(zhuān)利技術(shù)“插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接連接”,形成了裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)。其預(yù)制構(gòu)件主要包括豎向剪力墻板、水平疊合樓板、樓梯板以及陽(yáng)臺(tái)等。其裝配式預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式簡(jiǎn)單、制作方便,但同時(shí)存在構(gòu)件形式單一、構(gòu)件較大且重、需配置較高要求的吊裝設(shè)備等問(wèn)題。
西偉德混凝土預(yù)制(合肥)有限公司引進(jìn)德國(guó)“ double-wall precast concrete building system”技術(shù),形成了疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)構(gòu)件分為疊合式樓板、疊合式墻板以及預(yù)制樓梯等。疊合式樓板由底層預(yù)制板和格構(gòu)鋼筋組成,可作為后澆混凝土的模板;疊合式墻板由兩層預(yù)制板與格構(gòu)鋼筋制作而成,現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后可在兩層預(yù)制板中間澆筑混凝土;格構(gòu)鋼筋可作為預(yù)制板的受力鋼筋以及吊點(diǎn)。
合肥西偉德的構(gòu)件預(yù)制設(shè)備先進(jìn)、制作精良,但由于其引進(jìn)時(shí)間較晚、預(yù)制構(gòu)件形式簡(jiǎn)單,目前僅應(yīng)用于地下車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)中。同時(shí),其疊合式結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑量也很大,墻板內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量也不便檢查,有一定的施工難度。
三、改良式現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)
該技術(shù)主要是以清華大學(xué)的輕鋼構(gòu)架固模技術(shù)為代表,其核心是采用工廠化的輕鋼構(gòu)架等技術(shù)來(lái)代替現(xiàn)有的鋼筋制作與綁扎,達(dá)到節(jié)省人工,提高效率的目的。
輕鋼構(gòu)架固模就是通過(guò)用輕鋼構(gòu)架來(lái)代替現(xiàn)場(chǎng)綁扎的鋼筋,用免拆面板、保溫板及一體化板等固模來(lái)替代現(xiàn)有的模板,在固模間澆筑混凝土的一種裝配技術(shù),分為輕鋼構(gòu)架固?;炷翂w和輕鋼構(gòu)架固模混凝土樓板。其特點(diǎn)是,輕鋼構(gòu)架可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),施工現(xiàn)場(chǎng)基本不用綁扎鋼筋;免拆模板,減少濕作業(yè),節(jié)省材料、人工,降低能耗,提高工程質(zhì)量。這種結(jié)構(gòu)的房屋整體性好,抗震性能強(qiáng),能滿(mǎn)足復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)。但是,輕鋼構(gòu)架固模所采用的固模在設(shè)計(jì)中并未考慮其對(duì)墻體承載力及剛度的貢獻(xiàn),造成部分材料浪費(fèi),也存在與PCF技術(shù)相同的問(wèn)題。輕鋼構(gòu)架固模技術(shù)只是在鋼筋方面采用了裝配技術(shù),混凝土仍采用現(xiàn)澆形式,是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一種改良。
在建筑產(chǎn)業(yè)化、綠色低碳經(jīng)濟(jì)理念的驅(qū)使下,許多房地產(chǎn)、建筑施工及設(shè)計(jì)院等企業(yè)開(kāi)展了住宅裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的積極探索和研發(fā),我區(qū)崳景華城房地產(chǎn)正和清華大學(xué)合作,應(yīng)用輕鋼構(gòu)架固模技術(shù)建造有關(guān)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。為加快住宅裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工業(yè)化步伐,應(yīng)結(jié)合各種技術(shù)特點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,形成適合我國(guó)國(guó)情的新技術(shù)。在此過(guò)程中,有以下問(wèn)題需要解決:
1、從標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)源頭解決裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化及模數(shù)化問(wèn)題,這是工業(yè)化生產(chǎn)的必然條件,這要求政府有關(guān)部門(mén)從產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略布局方面,去制定標(biāo)準(zhǔn)推行專(zhuān)業(yè)化、工業(yè)化生產(chǎn)。
2、有關(guān)企業(yè)應(yīng)相互合作,共同開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù),做到資源共享,盡快形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在提高裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件品質(zhì)的同時(shí),研發(fā)裝飾、保溫一體化的制作技術(shù)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件間的連接技術(shù)應(yīng)在保證結(jié)構(gòu)安全性、整體性的前提下,盡量簡(jiǎn)化連接構(gòu)造,降低施工中不確定性,做到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,可互換互用。
3、盡快編制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),確定配套的設(shè)計(jì)方法、制作工藝、施工指南及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),以促進(jìn)技術(shù)成熟及推廣。
編輯:王欣欣
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