高层装配式建筑关键技术分析

2021-11-27 09:43付冉冉
家园·建筑与设计 2021年14期
关键词:施工技术建筑工程

付冉冉

摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,城市高层建筑越来越多,装配式建筑施工技术应运而生。该技术在建筑工程项目中的应用,不仅能够有效缩短建筑工程施工周期,保证建筑施工的安全性,还可有效避免资源的浪费,提高建筑施工质量。基于此,文章在全面分析装配式建筑施工技术应用优势的基础上,对新时代装配式建筑施工技术的运用要点展开积极探索,以推动装配式建筑施工技术在现代建筑工程施工中的高效应用,为装配式建筑工程施工的开展提供参考。

关键词:高层装配式;建筑工程;施工技术

引言

随着城市化建设的快速发展,高层建筑成为城市的主流建筑,并且随着建筑技术的不断进步,人们对于建筑产品各性能的要求也不断提高。装配式建筑施工以其低能耗、高效率、管理精细、绿色低碳等优点逐步取得了市场认可,并成了未来建筑发展的趋势,根据国家有关部门的意见将大力支持在装配式建筑中采用钢结构,并且逐步完善装配式建筑的各种标准和规范体系。因此,采用钢结构的装配式建筑将成为未来建筑的研究和发展方向,本文提出的装配式建筑中钢结构施工技术的研究具有一定的经济效益和社会价值。

1建筑装配施工的价值意义

建筑装配施工中,依托建筑装配的加工工艺,将建筑构件的施工安装,后借助运输设备,将完成的构件运输到建筑施工的制定现场,再安装、组合操作,完整后续的建筑施工技术要求。传统的施工操作中,施工配件受限制,需要强化多设备的同时加工生产工艺。在施工流程中,需要结合不同方式,分析物料的实际加工情况。传统的施工操作中可能存在工作效率低,投入成本低的情况。为了加强施工生产规范水平,结合施工物料加工工艺,采用装配方式,提高工作效率,降低控制成本。从设备加工规范流程分析中,结合相关的操作环节,明确阶段的操作规范。工厂构件加工生产过程中,需要对构件进行分类。一阶段是阶段,是对工厂建筑所需构件的加工。根据构件的实际情况,包括基础加工和改良加工。基础加工是对框架体系、剪力墙体系进行。另外一种是对改良的技术进行创新和升级。在装配施工操作中,需要明确装配的基本施工规范要求,按照施工技术标准,结合操作规范要素要求,确定组装配置的合理性,推动整体建筑的合理施工。

2裝配式混凝土优势

2.1绿色环保

混凝土建筑结构作为一种新型的建筑技术,在促进我国实施“可持续发展理念”发展战略中起着关键作用。具有混凝土结构的房屋通常选择墙壁,这样可以合理地减少模板的总数。另外用于混凝土房屋建造的构件是制成品或半成品,可以合理减少施工过程中产生的噪声污染,减少对周围环境的危害,减少有害废气、污水和其他污染物。

2.2施工效率高

在现代建筑建造领域中,建筑工业化装配式混凝土结构的使用,只需要在竖向完成外墙板构件的安装,就可以在快速完成建筑整个外墙的封闭作业,并且可以为内部结构施工和环境艺术设计施工创造有利条件。同时,在具体的施工中,只需要安装水平构件叠合板和叠合梁,并辅以现场湿环境进行混凝土作业,就可以节省大量支撑构件和模板,这样不仅可以降低施工成本,又可以有效提高施工效率。除此之外,建筑工业化装配式混凝土结构应用在建筑建造活动中,可以推广新型建材的使用,进而可以整合其他先进工艺进行施工,从而能够在各项先进技术手段和工艺的支持下,高质高效地完成建筑建造任务,继而有利于提高建筑施工效率。

2.3减低建设成本

建筑工程项目建设,往往涉及机械设备、建筑材料、建筑施工团队、项目管理团队等多个环节相互协调、密切合作,其中每个环节都需要大量的资金支持。而且随着我国城市化建设的深入推进,工程项目的规模也越来越大,建筑工程施工精细化程度越来越高,涉及的施工要素、施工环节会更加复杂。但是由于建筑行业竞争日益激烈,建筑工程项目的利润空间被不断压缩。如何控制建设施工成本,提升经济效益已成为当前建筑施工企业最为关注的问题。而装配式建筑施工技术的运用,不仅能够节约原料成本,而且施工环节也只需要少量的施工人员进行机械吊装即可完成,如此不仅能够节省人力资源成本,还可减少水、电等日常损耗的支出,从而有效降低建筑施工成本,提升建筑施工的经济效益。

2.4稳定性强、施工便捷

装配式建筑采用钢结构,稳定性较强。随着城市建筑逐渐朝着高层化方向发展,高度增加,建筑结构稳定性成为了建筑工程需要重点解决的问题。传统建筑主要以钢筋和混凝土作为承重结构,其本身自重大,为了提高建筑的稳定性,就需要提升混凝土的强度,使其具备更强的承载力。钢结构建筑的主体承重结构由钢构件组成,本身质量大大降低,且结构稳定性强有利于提高高层建筑的稳定性。除此之外,传统的建筑由于材料种类不同,在温度和其他因素的影响下,会发生不同的形变影响建筑的结构稳定性,钢结构建筑形变均匀,不易受到外界因素影响,对于建筑稳定性的提升更加明显。在施工方面,采用钢结构的装配式建筑质量会远低于传统钢筋水泥结构,在施工工艺方面,采用的预装式,将构件运输到拱顶进行组装既可,使施工更加高效便捷。

2.5抗震性能好

经过长期试验、观测,与传统建筑相比,装配式建筑在抗震性能方面的优势要更加突出。装配式建筑的构件原料主要以钢筋混凝土为主,再加上新材料的运用,有效减轻了建筑构件本身的重量。而且装配式建筑工程的施工更加注重对各部件的加固,从而极大地提升了建筑稳定性,使得建筑抗震性能更好。

2.6其他方面的优势

除上述优点外,钢筋混凝土生产的技术性质在应用中还具有其他优点。这项技术的首次应用使该项目的建设具有更高的抗震工作能力,从而可以合理地降低地震灾害对每个人的人身安全的风险。其次,所使用的构件具有一定的耐火性,可以更好地提高建筑物的耐火性,并显示出更舒适和舒适的自然沉降环境。另外,它的主要组成部分是混凝土结构,可以合理地提高项目对自然环境的适应性,并延长建筑物的使用寿命。

3高层建筑装配式钢结构施工的关键技术分析

3.1BIM建模技术

BIM技术是建筑行业的一种新技术,可以应用到建筑行业的全过程中,有效提高建筑建设的管理质量和施工效率。装配式建筑的设计环节采用BIM技术可以提高构件精度和效率,采用BIM技术对建筑结构进行建模,模型搭载了建筑设计和施工的各种参数,工厂根据建筑结构模型进行构件加工,然后将构件运输至施工现场的构件库,现场进行建筑构件的安装和施工。BIM技术可以根据建筑结构相关参数将传统的二维施工图纸转变为三维模型,可视化的三维模型有利于设计优构件节点,更加有利于现场钢结构构件的安装和施工。采用BIM技术建模时需要配合使用AUTOCAD和TEKLA,可以对现场施工环境进行模拟预演,提高现场钢构件安装施工的效率。

3.2PC工艺和PCF工艺

构件的施工技术是合成钢筋混凝土的另一种形式。钥匙由外部回填墙和中央空调控制面板组成。PC技术在工程项目中的应用可以减小结构之间的间隙间距,在不同的原材料之间形成间隙,并确保主体工程建筑物具有优良的耐火性。此外,PC组件的生产在加工厂中进行,因此具有清洁能源和出色性能的特点。从不同地区的使用现状来看,该技术的更大优势在于可以合理地减少项目建设的劳动量,并为随后的混凝土维护和零件维护提供足够的时间和空间。PC技术与PCF技术之间的差异取决于以下事实:PC技术用于构建完整的组件(例如室内楼梯,生活阳台面板,中央空调控制面板和挡板)的混凝土工程,而PCF技术用于构建的层压木材地板的混凝土。实际上,升降机井,内部框架柱和少量分隔壁的结构仍在所选的铸造技术中。当PC技术在工程项目中得到充分利用时,所有构件将在制造和安装的整个过程中遇到困难,并且在构件的整个过程中将遇到有关窗户,面板和墙壁,装饰设计和隔热的规定。为了更好地处理和改善工程建筑窗户的渗水问题,请防止在项目施工过程中可能发生的后续风险。PCF的技术使用可以合理地处理墙模板问题。无需在墙体周围安装钢管脚手架和模版,减少了模版的使用,合理地提高了工程的安全系数。另外,对于在PCF加工技术中使用的墙壁混凝土模具壳,如果承载力和比抗弯刚度设计计划和总体计划未考虑房屋建筑的墙壁表面,则很可能会消耗混凝土原料,这也将导致设计计划与具体情况之间的比较。关键断层将危及所有建筑结构的关键地震等级特征和建筑质量。

3.3构件吊装技术分析

装配式建筑构件主要包括干式构件和湿式构件两种。不同的构件,吊装施工流程也不尽相同。在吊装施工过程中,施工企业需要根据构件的不同类型,采取相应的吊装技术,实施不同的吊装流程。例如,在进行干式构件的吊装作业之前,首先需要对建筑本身进行放样作业,然后根据放样所取得的模型,进行构件的吊装,最后对各个构件之间的缝隙进行灌浇、加固,在以上工序完成后,进行外墙保温、装饰作业;而湿式构件同样需要在吊装之前进行放样作业,然后吊装构件、进行混凝土浇筑,在完成基础吊装后,还需要对其进行机电施工作业对其进行加固,在加固作业基础上,最后进行各个构件之间的灌浇施工。

3.4构件安装连接关键技术

(1)节点及接缝处的钢筋连接。在实践中,现浇混凝土中应插入竖向钢筋,随后框架梁接头及节点处采用机械连接或者焊接方式,有效连接起水平方向的钢筋。而在剪力墙水平接缝和框架柱接头处的钢筋连接,广泛使用套筒灌浆或者约束浆锚方式进行连接,这样即可保障钢筋连接效果。首先,套管灌浆连接指的是通过金属套管内的水泥基灌浆料的锚固作用传力,实现钢筋对接的一种有效连接方式,连接钢筋往往以下柱或者墙板上外伸的纵向受力筋为宜。在被连接筋插入预埋套管中,随后采用压力灌浆法向灌浆孔内注入浆液,并保障浆液充满套管,同时做好浆液成型后的养护工作。基于套筒灌浆连接结构方式而言,其连接方式可以区分为全灌浆和半灌浆两种连接方式,其中,全灌浆连接方法要求套筒两端都采用灌浆方式与钢筋连接起来;而半灌浆连接方法则是套筒一端采用灌浆方式与钢筋连接起来,另一端则是采用非灌浆方法进行连接。在当前连接方式中,非灌浆段的连接方式主要有滚轧直螺纹连接、剥肋滚轧直螺纹连接、镦粗直螺纹连接等。其次,约束浆锚连接。这种连接方式主要在构件中的预埋钢筋下段周围预留一定的孔洞,且要求孔洞内壁为波纹状,并且表面粗糙,随后在孔洞周围设置螺旋加强筋,旨在进一步强化这种连接方式的有效性。在后续构件安装时,可以直接将连接筋插入孔洞内,在此基础上,利用孔洞相连接的灌浆孔和排气孔进行灌浆处理,在此过程中,所用方法为压力灌浆法,并要求压力灌浆作业结束后,及时做好相应的养护工作,以此保障其连接的有效性和可靠性。(2)构件之间及其与混凝土之间的连接。在构件连接中,具體包括两部分的内容,分别是构件之间的连接、构件与现浇混凝土之间的连接。在构件与现浇混凝土连接时,往往采用湿法连接方式,在连接作业之前,要求对两者的结合面进行拉毛处理,旨在提高结合面的光滑度。不仅如此,在混凝土浇筑之前,还要对两者的结合部进行杂物清理,同时进行洒水湿润处理,以此保障结合部混凝土的密实度。值得注意的是在混凝土浇筑时,既要做到一次性浇筑成型,又要保障模板缝隙在允许范围内,继而避免出现漏浆问题而影响混凝土浇筑效果。而在构件之间连接时,要求采用干法连接方法,具体是使用预应力方式压接或者其他有效连接方法,使得构件之间可以紧密且可靠地连接在一起,这种连接方法广泛应用在装配式框架结构中,所具备的优势主要是无需混凝土养护作业,使得其在实践中往往有着较高的施工效率。

3.5内剪力墙施工技术

在传统建筑工程施工过程中,在完成基建作业后,施工企业只需按照既定施工计划按部就班地逐层开展混凝土的浇筑作业即可。而装配式建筑施工技术的应用,虽然能够在一定程度上简化施工工序,但在吊装作业之前,需要对各个构件安装的衔接部位进行预处理作业,为后续吊装施工过程中各个构件的连接夯实基础,从而提升建筑结构的强度与稳定性。此外,在装配式建筑内剪力墙施工过程中,还应保证各构件的精密度,从而有效提升建筑的抗震性。对此,施工技术人员可采取螺栓连接的方式对其进行加固处理,以达到装配式建筑施工标准与要求。在安装剪力墙构件时需要注意以下两点:第一,为螺栓留出充足的孔距,以便于穿插钢筋后,可以利用螺栓将剪力墙与建筑其他部分紧密连接起来;第二,在确定构件的连接部位,完成构件的安装后,利用螺栓将内剪力墙与建筑工程主体连接起来。

3.6叠层板安装施工技术要求

按照装配的建筑施工规范要求,结合叠合板的安装施工标准,调整施工工艺。施工技术操作过程中,需要避免装配安装尺寸出现误差,结合施工过程对安装位置进行严格的管控,确定大致建筑整体的装配效果。安装过程中,需要明确叠合板安装的位置,安装叠板位置、方向需要安装在30cm处,调整安装位置,提高方向的精准度。在搬运安装过程中,保证叠合保护的合理有效,避免叠合板受外力损坏,对安装整体质量造成影响。叠合板安装前需要吊装,注意整个建筑施工材料的特殊性,提高吊装的紧密型,减少意外事故的发生几率。叠合板安装过程中,需要在板底设置临时支架,调整叠合板的安装,控制在合理的约束范围内,提升安装稳定牢固性。装配建筑施工中,采用双层叠合板,注意双层支架的设定分析。安装规范后,需要对安装范围进行严格的管控,注意混凝土浇筑的养护工作。待混凝土质量稳定后,拆除支架后,保证建筑施工质量的合理性。

3.7减震消能技术分析

随着城市高层建筑的不断增多,建筑物的运行安全性能和抵御灾害能力要求也会提高。对于装配式高层建筑来说,其抵抗火灾、强风、地震等灾害的能力是一项挑战。因此,装配式建筑的设计和施工,其安全消防和抗震性能应满足相应的规范要求。利用减震消能技术可以提高建筑物的安全性和稳定性,降低地震灾害导致的建筑物倒塌风险。近年来,随着高层建筑的普及和科学技术的发展,抗震技术也得到了创新与发展。减震技术的原理就是在建筑物中安装一定数量的减震消能装置,增加建筑物的结构阻尼起到抗震减震效果。高层建筑中减震装置安装方式多种多样,应根据建筑的具体结构进行科学合理的设计。高层建筑的减震消能装置经常安装在楼层之间、结构节点和剪力墙等部位,同时在剪力墙设计中采用无屈曲波纹钢板可以进一步提高高层建筑的减震消能效果。该类型的剪力墙在外力作用下具有较大的刚度,对于地震、台风导致的单侧外力增加,剪力墙仅会屈服而不会产生屈曲变形,一定程度上提高了剪力墙的承载力。当出现地震等灾害时,该设计可以有效降低地震灾害对建筑结构的破坏。高层建筑也对消防设计提出了很高的要求,其高度和复杂结构都增加了火灾风险和消防救援难度。剪力墙施工时,在无屈曲波纹钢板两侧使用不燃烧约束板,可以显著提高建筑的防火性能。

3.8装配式建筑接缝防水技术

在任何建筑工程施工中,防水处理都是一项非常关键的工作。防水处理效果,将直接影响到建筑物的整体防水性能与使用寿命,更是直接关系到业主的居住感受,甚至关系到业主的人身安全。传统建筑工程施工中,一般的防水处理流程为:施工人员对建筑外表层进行防水处理,在建筑表面形成防水层,从而有效避免雨水进入建筑内部,影响建筑的正常使用。而在装配式建筑中,由于各部件之间接缝较多,传统建筑的防水处理技术显然已不再适用。对此,需要建筑施工企业对装配式建筑采取更加先进的防水处理措施,如排水、倒水等技术,确保外部进入的水能够被及时排出,从而有效延长建筑使用寿命。

4装配式混凝土结构施工改进措施

4.1结构设计优化

在我国,混凝土结构的技术标准化和改进一直在不断标准化。从改进设计方案的角度来看,要做的第一件事是在考虑连接点的结构的同时,改善连接点,除了该结构的整体使用性能外,还要考虑建筑结构的抗震等级等,以提高住宅项目建设的整体质量和标准。其次,选择科学研究的测量实体模型进行测量,并由专业技术人员操纵建筑结构中连接点的抗弯刚度。在工程建设中,必须遵循“强剪,弱弯,结实”的设计原则,以完成建筑工程承包的规范工作,完善我国提高建筑标准的规定。

4.2BIM技术操作,提升信息的可靠性

采用BIM技术操作,应用在建筑设计和施工生产加工中。按照BIM技术和射频识别分析,明确构建原材料的生产规范要求。按照构件要求,确定嵌入信息。以无线射频识别技术芯片作为载体,确定构件的尺寸和规格型号。按照无线射频识别技术编码分析,保证构件存储、生产、运输符合可靠价值。重视构件的评估,提高存储可靠性和操作规范合理性,强化运输路线的可靠性分析。从建筑设备、材料、供应材料的规范要求分析中,依托BIM技术规范要求,强化结构模型功能评估,优化设计规范要求。按照装配实际操作规范要求,实施全方位的模拟评定,强化吊装施工操作环节的立体化管理,提升吊装规范化管理应用,满足施工规范的合理安排,保证施工有序有效地操作。

4.3配件运输中的安全问题

在施工中将成品结构运往建筑工地进行现场组装、施工,在质量控制阶段,工厂的标准化、规模化特点能够有效地保障结构的质量标准,但是如果结构配件在运输中出现质量损害就会导致构件的组装结合施工过程中使得最后的目标施工建筑在施工质量方面受到影响。装配式结构大部分采用钢结构,容易在运输中出现变形、受损问题。因此在配件运输中要提高重视程度,选取具有侧向护栏的专用运输架来运输构件,在道路选择、工地内部道路上要充分照顾与结构配件的特殊性,保障配件的运输安全。

4.4构件的连接操作规范管理

按照操作配置的施工规范要求,结合构件的连接操作方式,优化技术水平。从常规的连接方式入手,明确机械规范连接和浇筑的方式。机械加工中,需要重视利用机械化持续构件管理,灌注大量低强度的收缩混凝土,提升构件的有效链接。强化连接的稳定性,需要加强工程安全质量水平。建筑施工构件操作使用中,钢筋配置的质量要求较高,需要提升浇筑连接的合理性。在连接过程中,需要按照混凝土浇筑模型的规范要求,对构件进行连接操作。结合实际情况要求,筛选确定构件的连接方式,提升作业工程规范的合理有效性,确保构件规范化管理,满足建筑构件的实际规范要求,达到连接的目标操作规范要求。

4.5做好后期维护保养

现场工作人员必须维护和维护现有组件,并根据不同类型选择合理的安装方法。在运输重要零件的整个过程中,必须根据长度,总宽度和存储标准制定合理的安全措施,并且必须在卡车的木地板上放置减震橡胶垫,以防止拐角损坏。要长期摇晃。此外对于结构中较敏感的部分,应开发和设计合适的安全保护壳,以防止破裂。

结语

综上所述,在我国现代建筑行业快速发展的背景下,建筑建造领域中展现的具体问题让相关人员更加关注建筑工业化的发展,这一定程度上促进了我国装配式钢筋混凝土结构的发展和应用。而在建筑工业化装配式混凝土结构推广使用中,由于相关技术研究不足和实践经验缺乏,使得建筑工业化装配式混凝土结构在推广应用上存在一定的局限性。因此,在建筑工业化装配式混凝土结构推广中,应加强关键技术的研究与实践,为促进建筑工业化装配式混凝土结构相关技术获得进一步发展提供支持,继而为装配式混凝土结构在建筑工业化发展中发挥出更大作用提供有效帮助。

参考文献:

[1]庄鸣.房屋建筑装配式混凝土结构施工技术[J].四川建材,2018,47(03):119-120.

[2]江琳.建筑装配式混凝土结构施工关键技术探讨[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2019,23(01):21-25.

[3]李志鵬.房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术[J].城市住宅,2019,28(02):141-142.

[4]侯思瑶.对房屋建筑装配式结构关键技术质量监督论述[J].建材与装饰,2018(12x).

[5]黄候荣.基于装配式混凝土结构施工关键技术的论述[J].工程技术研究,2018,(4).

[6]张文华,蒋孟,田宇文.装配式混凝土结构关键施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(03).

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