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随着城市化进程的加快,带动了建筑行业的发展。但是一些大型建筑工程中对生态环境造成破坏,于是人们开始认识到生态环境保护的重要性,建筑行业开始逐渐涉足于生态环保建筑施工中,而装配式建筑符合绿色建筑发展要求,得到了支持发展,国家提倡大力发展装配式建筑。
1装配式建筑分析
1.1装配式建筑发展
如今,随着绿色、生态环保理念的深入,建筑行业开始推广钢结构、装配式建筑设计,这种建筑设计与工程生产相吻合,同时推动装配式建筑设计发展,使我国建筑设计更为先进化。装配式建筑是:指采用部件部品,在施工现场以可靠连接方式装配而成的建筑。其构件要符合安全化、规范化等要求。这种建筑方式工期较短、技术水平要求较低,在节能、节材和减排方面的成效已在实际项目中得到证明,是现阶段我国大力推行的产业化建筑方式。17世纪美洲移民时期,使用木材拼装房屋,这是装配式建筑发展的前身。1851年伦敦用铁骨架嵌玻璃水晶宫,这也是国际史上第一个大型装配式建筑。二战后,欧洲等国家房屋被大量破坏,因此,住房成为当时最需要的物品,这就要求很快生产出质量好的房子,从而推动了装配式建筑的发展。在20世纪80年代,我国装配式建筑结构、升版体系、大板等得到发展,实现了工业化的进步。不过当时由于我国技术水平、经济基础上的不足,使得装配式结构体系未能得到推广。随着我国综合实力的提升,现阶段我国多数区域开始应用预制产品,但是在预制装配式建筑研究上仍然涉及不足,主要体现在:科研成果上缺少理论依据,使得装配式建筑发展未能得到大力发展。装配式建筑设计具有稳定性强、安全性高、效率高、绿色环保等特点,能够确保结构构件质量,施工工期短、无需较高的技术水平;有效的保护生态环境,并且提高了建筑工程中所产生的经济利益。
1.2装配式建筑特点
①装配式建筑中建筑材料全部可以在车间生产制造,构件包含:阳台、空调板、外墙板、楼梯、内墙板等;②施工场地装配作业从而降低传统现浇作业;③实行一体化的建筑装饰模式,实现室内装饰与建筑主体施工同步进行;④装配式建筑设计管理具有信息化、标准化特点,构件具有标准性、规范性、效率高特点,降低了成本输出,能够与工厂数字化管理相符合,装配式建筑性价比较高;⑤具有生态环保的效果。
2装配式建筑设计方法
2.1技术设计
装配式建筑中,技术设计具有重要的作用。有关单位需要引起高度的重视,需要对工程的外在环境条件、成本、目标等有深入的了解,进而确保预制构件的标准化、规范化,主动与施工单位进行沟通,双方经过研究进而制定出一套可行性设计方案,为后续装配式建筑提供参考。
2.2构件设计
根据装配式建筑技术设计,对平面、立面进行优化设计,在保障装配式建筑功能的前提下,秉承着少规格、多组合的构件设计原则,使建筑符合规范化、系统化的要求。在立面设计阶段,需要对不同结构构件进行着重分析,根据装配式建筑特点设计出不同的立面结构。
2.3初步设计
以专业技术要求点为依据,做好协调设计;根据建筑要求设计现浇底部层数;对不同专业管线、以及设备预埋位置进行考量,进而选择适合的预制构件;注重建筑项目的稳定性、价值性,对建筑施工时间、质量、所需费用等进行综合分析,进而制定出合理的技术方法。
2.4施工方案设计参照初步设计技术方法、内部装饰部品、预制构件的设计参数,在进行装配式建筑施工方案设计过程中,需要对不同专业的预埋预留构件作已全面考量,注重装配式建筑中隔声、防火的设计。
2.5构件加工设计
在进行构件加工过程中,生产厂家需要与设计人员进行充分的沟通,生产厂家根据设计要求加工构件,设计人员需要向厂家提供构件的大小、类型等。另一方面,还需要注意预制构件在建筑施工场地的固定和安装孔、吊钩等设计。
2.6预制构件设计
装配式建筑在预制构件设计过程中,需要秉承着标准化、模式化理念,尽可能减少使用构件,保障构件的精准化,降低项目造价;装配式建筑中开洞、降板等环节可以选择现浇施工方法,对构件吊装、运输加工、生产进行综合考量。构件需要具有防火、耐久效果;在构件设计过程中需要注意构件的安全性、稳定性等;如果构件尺寸较大,可以增加预埋吊点、构件脱模数量;根据不同的隔热保温需求,设计符合要求的外墙板,满足空调要求;在进行建筑物中非承重墙设计时,需要选择具有一定的隔声效果、便于安装、较轻隔墙板,根据不同的功能,对室内进行功能划分,保障建筑结构、非承重隔板连接的稳定性、牢固性。
2.7构造节点设计
装配式建筑设计中,最为重要的是构造点的设计。对于外墙门窗洞口、连接缝隙等防水性较低的材料,其构造点需要具有耐久、力学、物理等性能;根据本地区的气候特点对构造点设计进行优化设计,尽可能体现节能效果;采取构件防水、材料防水相融合的方式,科学设计外墙板垂直缝,参照不同外界环境设计适度的接缝。例如:地震、风荷载等。
3结语
随着建筑行业行业的发展,装配式建筑技术的进步,根据不同的施工要求设计符合建筑施工的装配式建筑。装配式建筑的进步也能够促进我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]戴超辰,徐霞,张莉,王森.我国装配式混凝土建筑发展的SWOT分析[J].建筑经济,2015(02).
[2]齐宝库,张阳.装配式建筑发展瓶颈与对策研究[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2015(02).
[3]杨仕文,徐霞,王森.装配式混凝土建筑产业链关键节点及产业发展驱动力研究[J].企业经济,2016(06).
关键词:装配式混凝土建筑;发展现状;存在问题;对策
1引言
装配式混凝土建筑发展是建筑行业的一次深入改革,其主要指相关工厂将相应的部件运输到施工地后,相关人员采用相应的技术将材料组装起来的建筑。相比传统建筑,该建筑具有绿色、环保等特点,逐渐引起了社会大众的广泛关注。然而,在装配式混凝土发展过程中,仍存在技术水平较低、生产成本高等问题,不利于该产业链的发展。因此,分析装配式混凝土建筑发展现状及存在的问题具有重要意义。
2装配式混凝土建筑发展现状
装配式混凝土建筑的发展始于20世纪50年代,经过了研究、迅速发展、使用和发展缓慢等阶段,于2000年以后,国家发展低碳经济时,装配式混凝土建筑以其能源消耗低、建造速度快与环境污染少等特点,逐步迈向了一个新的发展阶段。并且,在2010年,在首都相继推出了《关于产业化住宅项目实施面积奖励等优惠措施的暂行办法》和《关于推进本市住宅产业化的指导意见》,有效的指导装配式住宅项目的实施。并且,国家许多行业协会、设计院所和住建部门逐步展开有关装配式技术的研究工作,纷纷出台了《整体预应力装配式板柱建筑技术规程》、《叠合板用预应力混凝土底板》和《装配整体式住宅混凝土构件制作、施工及验收验收规范》等标准规范,有效的助推了相关行业的发展。此后,2016年,国家进一步加强了对装配式建筑的应用,计划在未来10年,让该建筑应用比例占建筑比例的30%左右。由此可见,在国家政府的支持下,装配式混凝土建筑具有良好的发展前景。
3装配式混凝土建筑发展存在的问题
在装配式混凝土建筑发展过程中,仍存在较多的问题。①技术水平不足。装配式建筑的发展大多依赖于先进的技术,但目前相关企业在相应的技术岗位上仍有空缺,使其在产能扩展时存在较大的局限性,在设计、质量与预制构建、配套材料等方面不能满足建筑的相关需求,降低了实际施工效率,不利于装配式混凝土建筑发展。②经济成本较高。装配式混凝土建筑的发展同样需充足的资金和完善的管理体系支持,然而目前我国装配式建筑的成本一直居高不下,且在装配置混凝土建筑项目的实施过程中,因部门之间分工不明确,存在监管不到位、条块分割等状态,极大的消耗了建筑成本。同时,在装配式混凝土建筑实施的过程中,仍没有形成完善的产业链,在前期研发、培训、采购等方面投入了较高的成本,后期难以及时获得相应的利润,使装配式混凝土成本急剧上升。③装配式混凝土建筑施工过程存在安全隐患。以浇式装配式混凝土建筑施工过程为例,施工现场人员、物料较为复杂,且多为高空作业,当装配式混凝土建筑构建被运往工地后,仅留部分人员临时完成之后指导操作,与工地原有的相关操作人员形成一个混乱的施工氛围,相关人员操作难以达到协同,且施工过程难以一一对每个人员的安全进行有效监管,使得安全事故频发,大大降低了施工现场的安全系数。
4相关对策建议
基于目前装配式混凝土发展存在的问题,本文提出以下几点建议。①加强装配式混凝土建筑节点连续技术的研究。目前我国对于装配式混凝土建筑节点技术的研究较少,致使装配式混凝土建筑发展技术水平较低。因此,相关部门应积极借鉴国外先进的装配式混凝土建筑节点技术,依据装配式混凝土建筑节点的防水性能、收缩性能、受力性能与热性能研究设计适用性较强的节点技术,并在相关领域进行推广实施,用以提高装配式混凝土建筑的技术水平。②构建统一生产的装配式混凝土建筑市场链条。在装配式混凝土建筑发展过程中,应通过整合现有的装配式建筑行业,通过合理规划,对装配式混凝土建筑市场化运作进行明确分工,通过对装配式混凝土建筑运作过程进行分割、重新配置、共享等方式,协调装配式混凝土建筑市场运作,形成一条完备的产业链,并使其逐步向商业化建筑运作,采用循序渐进、条理清晰的运作流程,提高装配效率,进而避免因分工不明确而造成成本的上升。③加强装配式混凝土建筑施工的安全教育。针对装配式混凝土建筑施工存在的安全问题,相关政府应出台相应的安全方案,且要求相关企业严格按照该方案执行,并拨去相应的安全保护费用,用以督促安全落实情况,同时要求相关企业定时进行大规模生产检查,并对相应的问题进行及时整改,消除施工过程应安全监管不到位而造成的安全隐患,提高施工安全性。
5结论
装配式混凝土建筑以住宅产业现代化的目的逐渐被引入,其实现了建筑业的可持续发展,本文对装配式混凝土建筑发展现状及存在问题进行了简要分析,建议今后在装配式混凝土建筑发展过程中,相关企业不断研究、优化并利用该项目,进而达到该产业链条的可持续发展。
参考文献
[1]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术,2010,41(12):1074~1077.
[2]刘康.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景[J].建筑技术开发,2015,42(1):7~15.
关键词:装配式,建筑施工质量,问题,质量控制
1引言
在装配式建筑当中,对于传统钢筋混凝土建筑不具备的特点进行了有效地改善,使我国的建筑工程施工工艺得到了极大的提升,在我国的建筑行业当中,装配式建筑施工的研究还需要不断地分析和更新,实现进一步的提升,对于出现的问题进行及时的改正,在现阶段的施工工艺和现场管理体系方面实现不断地完善,最终实现其质量控制的提升。
2装配式建筑简述
装配式建筑,主要是施工单位在施工建设之前,生产施工配件,进行施工场地的组装,成为装配式建筑。相较于传统的建筑,在人力和物力方面不需要太多,需要在施工模板的生成过程当中控制,对现场的施工步骤实现良好的管理。在装配式建筑当中,在大量配件模板的基础上对其进行组装,在实际需求的基础上实现不同风格的模板建造和构建,从而设计构建出建筑的别样性,实现建筑类型的多样化。在装配式建筑施工的过程当中,在流水线当中进行材料配件的大批量生产,在起重机的作用下组装成为新的建筑结构。装配式建筑生产技术要求相对较高,在其施工质量的能力方面还需要提升。
3施工过程中存在的问题
第一,施工准备方面存在着内容不充分的现象,施工配件的损失现象常有发生。在施工现场当中对材料进行组装,因此在施工当中包含施工准备、现场施工以及竣工检测这三个方面,在施工准备环节,没有受到重视,因此在进行装配式建筑施工的时候,由于施工人员的管理失职,导致施工材料的质量问题频繁出现。在准备的过程中,配件内容的不合理,以及施工人员本身的技术问题,也会导致施工质量和施工预期目标出现差距。第二,施工人员的专业能力,对于装配式建筑的质量起到了关键性作用。施工人员的能力,在操作方面的问题凸显较多,因此对于房屋的建筑质量问题就会造成很大的影响,比如对灌浆环节来说,在不恰当操作的基础上,形成了施工环节的不合理现象,造成了建筑的安全隐患。在装配式建筑当中主要是由于大量的配件组成的,每一个配件所对应的配件需要保证正确的匹配程度,防止出现拼缝较大的现象,对于标准误差来说也会有所缓解。工人施工的问题方面,对竣工周期造成拖延的同时,还会对建筑整体的结构产生影响,最终导致房屋质量产生隐患。第三,在施工单位方面,对材料的监管力度相对较弱,施工监测可以对建筑质量做出检测的同时,还可以监测工人施工的技能。很多的施工单位对施工材料的把控处于不合理的状态当中,对于检验部门来说,由于对施工配件出厂的监督力度有所欠缺造成了装配式建筑的质量问题,对于我国装配式建筑的态势不是特别好,减弱了施工质量。
4影响装配式建筑施工质量的因素
4.1工程概述
在本文中,以某个地区的建筑作为研究对象,在该工程当中,高45m,地上和地下的占地面积分别为123462m2、21423m2,属于商住一体式的建筑。在进行建设的过程当中,充分的利用装配式施工的方式。相较于传统的钢筋混凝土施工技术,效率有很大提升。
4.2影响因素
第一,在构件的专业供应工厂所生产出的结构配件成为工厂材料的主力,对于建筑施工起到了举足轻重的作用。在我国现阶段的构配件生产当中存在着很多问题,由于装配式构件生产工厂规模的不足,经验方面也严重不足,因此在质量方面不能得到最大限度的保证。对于运输施工现场之后,对于构配件的科学放置和养护方面,由于存储不当造成的影响建筑质量的现象发生概率偏高。如果对构配件材料的出厂的时候没有进行严格的技术检验,使用不达标的配构建建设当中会影响整个的施工质量。第二,施工准备环节,对整体的装配式建筑施工阶段的质量都会存在制约现象,施工的准备工作对于识别和控制工作质量起到了相当重要的作用,在这个阶段当中,施工方需要对其质量检验做好规划,以此来增加其中可能发生的风险。对于构配件堆放需要利用科学合理性的方式,在施工机械的质量和人员的专业方面,对于基础设备的建设都会存在很大的影响。除此之外,还需要完整的土质审核和施工策划以及质量规划方案。第三,人员和机械操作方面,装配式施工和其他工程最主要的区别就是装配式建筑施工的技术部分相对要求较强,在装配式建筑施工现场,人们以及工程试验到的机械设备在不断地更新换代过程当中。对于新环境下的装配式施工效益需要进行不断地提升,效益主要取决于施工人员的技术手段。也就是说在进行装配式施工的过程当中,熟练的工人和施工机械对于装配式施工可以带来极大的效益,如果施工人员不按照规定操作,比如违规运输设备、违规吊装设备等,对于施工质量和机械性能都会产生巨大的影响。第四,在管理协调方面,对于构配件进行施工的时候,需要对关键部位的施工进行施工,出现的小细节对于损失会造成相对严重的影响。对于施工方当中,需要租到协调,和构配件的厂家协调好构配件的质量,和设计单位需要进行技术的交流和协调,还要保证和业主市民的良好协调。在工程的劳务分包方面也需要实现各司其职的现象,最终保证工程看恶意高效有序的完成。在施工当中需要进行设置技术专员,来对施工人员进行技术培训,对于施工质量进行跟踪和反馈。
5装配式建筑施工质量控制原则与措施
5.1质量控制原则
首先需要做到统筹兼顾,对于施工的全程进行控制,对于施工之前需要保持高度的重视。施工准备期间需要对影响装配式施工的因素做出研究分析,针对其可能出现的问题做出对应的对策和分析,实现对施工进度和质量的有效控制,以免造成人力物力资源的浪费现象,从而产生严重的影响后果。在施工过程当中,需要作出严格的控制,实现对各个环节过程的有效监督,其中包括配件运输、检验和安装等多个过程。利用专业的设备来进行施工,对各个施工工序的检验工作也要同步实时。实现装配式建筑的高质量完成。对于事后的总结工作,也需要进行问题的及时发现和解决,对于之后的工作进行改进和完善。在我国现阶段当中,对于装配式的建筑来说,需要保证在成熟的管理、技术人员方面进行实时的施工和记录,进行可靠数据的记录。在系统的施工过程当中实现对全过程资料数据的记录,从而对影响施工质量的原因进行掌握和分析了解,针对问题来进行应对方案的制定,最终提升施工质量的水平,提高自身的竞争能力。其次,对于内外的不可控的因素需要进行及时的解决,在装配式施工的过程当中,存在很多不可控制的因素,比如施工方和企业方对于构配件的材料和设计变更等,对于不可控的因素需要做好应对的准备,利用合同的方式来实现权利和义务的界定。同时,对于自身的义务进行积极履行的同时,还要不断地监督其施工控制质量。施工方需要对责任的人员和机械操作进行科学有效地管理,不断地加强内部的精细化管理。另外,在施工企业当中需要树立良好的观念,施工企业作为项目建设方来说,为项目建设系统当中的子系统,在子系统的配合和协调下实现项目的总体完成。在施工方当中,需要最大限度的保障其施工质量,利用科学的系统观念来实现对施工效率的提升,高效有序地完成施工。最后还要不断地持续改进,装配式建筑在我国处于试验阶段,在施工水平方面还存在着很大的提升空间,对于施工的经验也相对偏少一些。施工方应该及时总结汲取他人的施工经验,对自身的经验不足现象进行改进。对于核心工序来说,比如构建的吊搭等,保证和设计方和监理方的协调交流,对施工质量进行提升,最终提高施工效率。
5.2其他因素
除此之外,对于构配件的材料供应方面,需要对质量不合格的产品以及构配件进行及时的处理,进行合同的定力,利用合理的运输方式保证构配件的完整。对施工技术人员来说,需要加强培训来实现水平的提升。对于图纸的审核也需要技术人员保持高度的重视,根据技术实际情况所产生的差异现象来实现施工方案的分析制定。与此同时,还要预留出构配件的场地,以此来实现吊装施工。
5.3具体措施
在具体措施方面,需要对辅助工具加强使用,比如在对转角板“L型”吊具的使用方面,主要是针对运输管理吊装过程当中容易发生弯折和损害的现象进行避免,在转角板吊具的基础上,实现张拉力可以有效地转移到吊具当中,对转角板可以起到一个保护作用。在平板护角使用的过程当中,根据其构件的实际情况来制作出对应型号和种类的橡胶护角,转角板在护角套的保护下,实现损坏率的有效减少。同时,也可以实现二次或者多次利用。在对辅助工具进行应用的过程当中,利用叠合板进行跨度的减少,从而保障在吊装的过程当中可以减少叠合板的损坏率。针对吊装预埋的过程当中出现叠合板的脱落问题,可以利用吊装叠合板桁架筋的方法来实现对叠合板的吊装保护,在实际施工的过程当中需要根据实际情况来更改吊装点的角度和位置。
6结束语
综上所述,建筑领域对于人们多样化的生活需求进行了满足,在现阶段的社会经济发展需求下,传统的建筑方式已经逐渐被装配式施工取代,其施工效率快且多样化能耗低的特点,对于其中出现的问题进行及时的解决和处理,进行质量控制的有效展开,最终提升建筑质量,实现经济价值和社会价值。
参考文献:
[1]王胜.预制装配式建筑施工常见质量问题与对策[J].建筑•建材•装饰,2021(1):143~144.
[2]王建民,郭安扩,何克国.预制装配式建筑施工常见质量问题与防范措施[J].写真地理,2020(13):125.
[3]杨光亮,杨守梅.预制装配式建筑施工常见的质量问题及防范措施[J].百科论坛电子杂志,2020(8):1470~1471.
关键词:装配式变电站特点装配式结构设计
500kV祯州装配式变电站是广东电网公司第一座装配式变电站,于2011年5月份投产,其投产标志着广东电网公司在建设标准化、简约化、装配化的绿色变电站方面迈出了重要的一步。与以往的变电站相比,500kV祯州变电站在土建设计方面进行了大胆的创新,全站建(构)筑物按装配式建筑安装工艺进行设计,站内的主要建筑物及围墙、主变防火墙等构件均在工厂预制完成,然后运输到施工现场组装而成。装配式变电站缩短了建设总工期,简化了施工工艺,同时也保障了施工质量。
1 装配式变电站特点
1.1 设计施工周期短
传统的变电站设计采取先进行项目的设计,待施工图设计结束后再在现场进行施工, 土建的现场施工采用“湿法”,在现场浇筑、砌筑、粉刷,施工串联流程,因此工期较长。
装配式变电站设计基本出发点是借鉴了民用、工业建筑装配生产的经验,实现变电站设计、施工过程的组织集约化,克服了由于设计与施工的分离致使工期增加,以及克服了由于设计和施工的不协调而影响建设进度等弊病[3]。利用工厂预制,现场快速拼装工艺,并联施工流程,大大缩短了建设周期。
1.2 工厂化生产、配送式施工
传统变电站建设工程质量的好坏在很大程度上取决于施工单位的管理水平及施工技术水平。
装配式变电站内建构筑物的构配件通过标准化设计施工,模块化组织、工业化生产、集约化施工,工程质量得到了保证,而且资源消耗低。[2]
1.3 工程效益好
传统变电站内大部分的建构筑物均在现场施工生产,所以现场投入的人工、材料、施工机械成本较大。人工日、材料损耗、施工机械台班的成本控制难度较大。
装配式变电站建构筑物的构件在生产过程,建筑材料规模式采购,工厂化生产,人力需求少,材料损耗少,施工机械需求量少,从而大大节约了施工成本,对施工预算成本的实现有保证。
1.4 绿色环保
传统的变电站在生产过程中产生较多的建筑垃圾,污水及废水。
装配式变电站的施工方式节约了水资源以及减少了污水、废水的排放。[1]减少了施工现场的噪声、废气的排放, 环境污染少,减少了对施工作业人员健康的不良影响,更符合现南网推广的绿色变电站设计的理念。
1.5 组织协调工作量少
传统变电站工程大部分的作业均在现场完成,现场工程建设人员多,施工机械多,现场的管理人员的管理、组织协调能力任务重,现场容易混乱,影响施工的质量及进度。
装配式变电站内的大部分建构筑物由工厂预制生产,现场组装,科技含量高,减少了工程建设人员,简化了检修维护工作,减轻了管理、组织协调工作量。
2 500kV祯州装配式变电站的工程实例
2.1 工程概况
500kV祯州变电站站址位于广东省惠州市惠东县稔山镇,抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值0.05g,建筑场地类别划分:开挖区为Ⅰ类,回填区为Ⅱ类。设计基本风压(50年一遇10m高最大风速):0.75kN/m2。地基处理:填土区采用强夯处理,处理后地基承载力180kPa。采用平坡布置。本工程最终规模4x1000MVA,本期上#3主变;500kV出线本期6回,远期10回,分别从站址东、南、北三侧架空出线;220kV出线本期6回,远期14回,分别从站址西侧架空出线。本站500kV配电装置采用HGIS设备、悬吊式硬管母线;220kV配电装置采用GIS设备,围墙内占地面积为43076.75m2。
2.2建(构)筑物概况
站区内采用钢结构装配式方案的生产建(构)筑物为:两层主控通信楼一座、单层380V中央配电室一间、辅助生产建(构)筑物泵房一间、围墙、主变防火墙、高压并联电抗器防火墙。
2.3建(构)筑物装配式结构设计
2.3.1 主控通信楼结构
主控通信楼共两层,钢结构装配方案为主体框架采用钢梁、钢柱,楼板采用钢筋桁架支撑式现浇混凝土,建筑墙体均采用150mm厚蒸压轻质加气混凝土板(ALC)。
主控通信楼设计使用年限50年,建筑结构的安全等级一级。主控通信楼的钢柱采用箱型截面,钢号Q345B。钢梁采用H型钢,钢号Q345B。楼板及屋面板采用钢筋桁架现浇楼板,混凝土强度为C30。楼板的底模及主要钢筋工程均在工厂预制,现场只需要作简单的钢盘工程便可浇注混凝土。外墙采用压型钢板加ALC板,内墙采用ALC板。大门雨篷采用钢筋桁架现浇楼板,其它小雨棚采用角钢支架加ALC板。室内外楼梯均采用钢楼梯,做法为钢板踏步加钢板梁,上浇混凝土并砂浆找平。
计算模型为:柱脚刚接,梁柱刚接,梁梁铰接。考虑到楼板大量开洞,不采用刚性楼板假定,楼板及屋面板均按弹性膜计算。所有楼板按铺设方向设置为单向板。
2.3.2 水泵房及380V中央配电室
水泵房及380V中央配电室均为单层建筑物。钢结构装配方案为单跨双坡门式刚架结构体系。屋面采用双层压型钢板复合保温隔热屋面(檩条暗藏型),墙体采用双层压型钢板复合保温隔热墙体(竖向排版)。基础采用柱下独立钢筋混凝土基础形式。
钢结构合理使用年限50年,建筑安全等级二级,屋面板使用年限20年。
计算模型:采用门式刚架模块进行整体分析计算。柱脚刚接,屋面设置刚性系杆和斜支撑,由于立面门窗限制,在中间跨设置一道刚接梁代替柱间支撑,形成不变体系。
2.3.3 围墙
混凝土柱装配式围墙方案为:混凝土柱内嵌ALC板材,柱距为5.2米,独立扩展基础。
围墙板材采用ALC板材,现场装配施工。每个柱距布置4块ALC板材,顶部一块为装饰板,其宽度为600mm,最下面一块ALC板底部高于站内场地设计标高100mm,各块ALC板材宽度均为600mm。ALC板围墙两面现场处理:用ALC嵌缝剂作板缝处理,涂丙乳密封液一道,护防水腻子一道,刷外墙防水弹性涂料两道,颜色现场确定。
围墙柱采用钢筋混凝土柱,柱留有槽口,用于围墙板卡入安装,围墙板与槽口的缝隙采用细石混凝土填缝处理。基础采用现浇混凝土基础,基础间设连梁。
2.3.4主变防火墙、并联电抗器防火墙
主变防火墙、高压并联电抗器防火墙装配式方案为:混凝土柱内嵌ALC板材,基础采用现浇混凝土条形基础。
防火墙板材采用ALC板材,现场装配施工。每个柱距布置ALC板材的块数根据防火墙的高度而定,顶部一块ALC板用预制混凝土梁压顶。ALC板围墙两面现场处理:用ALC嵌缝剂作板缝处理,涂丙乳密封液一道,护防水腻子一道,刷外墙防水弹性涂料两道,颜色现场确定。
防火墙柱采用钢筋混凝土柱,柱留有槽口,用于围墙板卡入安装,围墙板与槽口的缝隙采用细石混凝土填缝处理。
2.4 钢结构防腐
钢结构防锈防腐做法为:所有构件最低除锈等级Sa2 1/2级。螺栓连接摩擦面不进行除锈处理。采用“冷喷锌+面漆”防腐:喷涂ZD96-1冷喷锌一道60μm,ZS43-40可复涂聚氨酯面漆一道40μm。要求冷喷锌层锌含量在96%以上,喷锌层耐盐雾考核1800小时以上。采用有气喷涂或无气喷涂施工方式。防腐要求满足30年免维护使用寿命。埋在地下的钢构件外包至少50厚混凝土。
3 结束语
500kV祯州变电站作为广东电网公司的第一个装配式变电站的试点工程,设计理论创新,技术先进可靠,投运以来,运行情况良好,其建设及运行实践证明了:装配式设计施工,能有效地缩短工期,节约资源,降低工程成本。500kV祯州变电站的实践经验对以后变电站建设推动新材料和新技术的应用积累了宝贵的经验。随着科学技术的发展,预制装配式变电站的技术、产品及实施经验定会很快成熟起来,将会成为变电站建设的重要方案之一。
参考文献
1.叶建峰. 110 kV全预制装配式变电站建设实践.供用电,2010,(2):42-45
2.徐 峰.装配式变电站的发展及土建设计.科技传播,2010.5(上):86-87:
Abstract: The promoting and application of prefabricated residential buildings has brought new challenges to the safety management of construction sites. This paper divides the prefabricated housing construction safety influencing factors into five types and takes corresponding measures to each factor, which has achieved a good effect in the engineering application instance.
关键词: PC构件;预制装配式住宅;安全管理
Key words: PC artifacts;prefabricated residential building;safety management
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0316-03
0 引言
国家十三五规划明确提出建筑工业现代化,预制装配式施工方式将成为建筑工业化的主要模式,至2014年,上海完成装配式住宅达187万平方米,按照《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014-2016)》,2016年外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上将全部采用装配式建筑,住房城乡建设部的《工业化建筑评价标准》已于2016年5月1日起施行。各地纷纷出台相关规划推广工业化建筑,深圳市则宣布政府投资项目将全面推行建筑工业化,装配式施工将是建筑业的一次伟大革新。
安全是各行各业重点关注之所在,建筑业一直是安全事故频发行业之一,建筑业中的安全管理更是尤为重要。住房城乡建设部通报房屋市政工程生产安全事故情况,2015年全国共发生房屋市政工程生产安全事故442起、死亡554人,比2014年减少80起,死亡人数减少94人,事故类型主要为高处坠落、物体打击、坍塌、起重伤害等,由此可见,建设工程中的安全管理仍要放在重要位置。预制装配式施工带来的新技术、新工艺、新环境,给建设项目安全管理带来了新的挑战。
1 建设工程安全管理综述
赵挺生、王欣[1]等针对建设工程安全管理提出了全面关怀、全员参与、动态管理、角度改变等观点,并提出了从工人教育培训到技术管理人才培养全覆盖的高等教育新理念。何伯森、张水波[2]等依据我国相关法律法规并参考国际FIDIC惯例,详细阐述了建设工程各参与方在安全管理方面的职责和法律责任。乐云、毛舒芳[3]首先对建设工程安全事故频发进行了详细的原因分析,包括安全效益特性(滞后性、间接性、潜在性)、施工方多方博弈、企业原因等,提出了逆向保险创新激励机制模型,通过逆向保险体系、建筑安全教育机构、施工企业三方协作,并建议将建设工程安全教育产业化,以期提高建设工程安全管理的效率和效益。
路洪洲、杨高升[4]通过建立初步理论研究模型和修正模型,研究项目管理人员的概念技能对建设项目安全管理的影响,认为优秀的概念技能对建设项目安全管理工作有很好的正影响,安全管理工作又会促进安全领导力,最终提高建设项目的安全氛围。
2 预制装配式施工特点分析
预制装配式施工方法顺应了建筑工业现代化的要求,现将预制装配式施工特点总结如下。
四大变革。首先是工地变工厂,原来繁重复杂的施工作业变为工厂流水线生产,预制柱、预制叠合梁、预制叠合板、预制阳台板、预制飘窗等均在PC 工厂完成。第二,施工变总装。原来的流水施工变为预制装配式构件吊运、安装过程,施工现场如同制造企业的总装车间,将一个个预制构件拼装为我们设计的建筑物。第三,农民工变身产业工人。预制装配式施工现场不再需要高强度体力付出,操作工人只需要掌握预制装配、吊装技术即可。第四,技术工人向操作工人的转变。不是说装配式施工没有技术,而是装配式施工对每一个个人的技术依赖有所降低,由此确保工程质量的可控性、均好性。
构配件的流水线生产。装配式施工下主要构配件实现PC工厂预制加工,容易实现产品的标准化生产,也易于保证质量、大小、产量,最终使整个建设项目的质量、进度和成本进入可控范围。
节能环保。预制装配式施工技术可实现无外脚手架搭设、无现场砌筑、无现场抹灰,最大化实现绿色施工,装配式施工可以节约土地20%,节约材料20%,节约能源70%,节水量更达80%。
现场施工以吊装为主。以剪力墙结构装配式住宅项目为例,其标准层施工工序为:预制装配式构件卸车摆放外支撑架安装划线定准吊装外墙板钢筋校准安装斜支撑安装电梯处钢筋安装PCF板钢筋校准吊装内墙板灌浆封塞现浇部分钢筋绑扎、支模、浇筑混凝土安装叠合板支撑安装叠合板安装楼梯穿管、钢筋绑扎现浇叠合板,传统的“绑钢筋-支模板-浇筑混凝土”转变为吊装PC构件。
3 预制装配式住宅施工影响安全因素分析
考虑以往工程经验并结合预制装配式住宅施工的新特点,装配式住宅施工安全影响因素分为五大类:人为因素、PC构件安装因素、吊装作业因素、技术风险因素、环境因素。具体细分如表1所示。
4 预制装配式住宅施工安全管理方法与建议
海门市新区龙馨家园小区老年公寓项目,地下2层,地上25层,建筑高度85.2m,总建筑面积21265.1平方米,该工程采用预制装配整体式框架――剪力墙结构,除剪力墙部分采用现浇混凝土外,预制装配构件包含:预制框架柱、预制叠合梁(主次梁)、预制叠合板、预制楼梯、预制保温防火外墙板、预制NLC/陶粒混凝土内墙板。该工程结构预制率达到了47.5%,整体装配率达到68.2%,预制装配技术和绿色建造技术的有机结合使龙信老年公寓工程获评三星住宅绿色标准。
以龙信集团老年公寓项目为案例工程,结合预制装配式住宅影响安全因素,在本工程施工过程中采取相应措施和方法。
4.1 人为因素安全管理与措施
管理人员概念技能:对项目部管理人员进行施工前安全专题培训并考核,考核合格方能进场,其中一线管理人员比如施工员、技术员、塔吊指挥员考核等级提高一级;施工班组进场前对班组长进行安全培训教育,考核合格后准许进场;项目部周例会增加安全专题环节,大家畅所欲言,积极提出自己的看法和见解,对施工现场存在的安全隐患早发现、早解决,力争将安全问题解决在萌芽状态。
工人安全意识、技术水平:该工程劳务人员均为优秀施工班组,施工人员80%以上具有五年以上现场施工经验,50%具有10年以上从业经验,且特殊工种必须持证上岗,保证技术水平的先进性;进场前,要求施工班组长对所有进场施工人员进行安全教育培训,考核合格准予进场作业。考虑到施工人员实际文化水平,考核方式采用卷面考试加面对面问答的方式,收到很好的效果,施工人员也表示可接受度更高。
4.2 PC构件安装安全管理与措施
支撑系统稳固性:预制保温防火外墙吊装到位后立即进行支撑系统安装,锚固端和支撑端均按设计要求进行操作和紧固,安全员即时检查支撑体系,质量员跟踪检查锚固端、支撑端质量和紧固程度,预制保温防火外墙支撑系统检查率100%;预制内墙板支撑系统检查率100%,支撑系统的稳定性关系到吊装质量,也即反应工程质量,预制墙板单个质量达5吨左右,支撑系统的稳定性对安全的影响不可小觑。
构件连接可靠性:预制装配式住宅施工的难点之一就是各PC构件的连接问题,文章着重考虑施工现场的安全管理,PC构件在PC工厂加工过程不考虑,认为其制作精度满足设计要求。现场各PC构件的连接均按设计要求操作,钢筋套筒连接、焊接均合格,预制柱与下层连接灌浆采用BIM技术模拟灌浆过程,预留溢浆孔和出浆孔,保证连接处灌浆密实。
预制构件精度:文章着重考虑施工现场的安全管理,PC构件在PC工厂加工过程不考虑,认为其制作精度满足设计要求。
4.3 吊装作业安全管理与措施
安全管理制度完善性:龙信集团为房屋建筑工程施工总承包特级资质,连续五年创“鲁班奖”,安全管理制度相对完善,因该工程为国内首例最高预制装配整体式框架剪力墙结构建筑,专门成立了安全工作小组,制定专门针对预制装配式住宅施工适用的安全管理规章制度和安全管理工作流程,确保工程安全实施。
现场安全管理到位度:针对该工程配备两名专职安全员,自上至下完全按照安全管理制度进行现场安全管理,施工重点、难点区域进行重点监控,有问题第一时间上报。
塔吊交叉干扰程度:该工程施工期间无其他塔吊影响,该工程做好塔吊常规安全管理工作。
PC构件吊点设置:设计阶段,施工方参与方案讨论,设计图完成后,利用BIM技术进行施工模拟仿真,并对PC构件吊点进行方案优化,将结果反馈PC工厂,保证吊点预埋件一次到位,也能保证施工期间吊运过程的安全。
现场检查:此项工作内容与现场安全管理同步进行,重点是安全措施落实情况,“四口”、“五临边”围护情况,现场施工人员、管理人员“三宝”配备情况,安全警示标志、防火设备等。
超载吊运:利用BIM技术进行施工平面图布置,按照PC构件重量确定塔吊型号,施工期间严禁超载吊运PC构件及其他施工材料,塔吊设置满足设计和施工要求。
4.4 技术风险安全管理与措施
基础施工方案:该工程地下两层,属深基坑,按设计要求进行土方边坡支护和降水,保证地基承载力和基础强度。
关键施工技术复杂程度及作业强度:该工程关键施工技术为PC构件吊运与安装,施工前利用BIM技术进行施工模拟动画,保证安全的前提下确定作业强度,并针对施工做出了详细的时间节点安排,比如上午几点开始预制外墙板吊装,指导实际施工。
时变结构的安全监测:该工程主要针对地基与基础的沉降进行观测,项目部专门制定了安全隐患预警体系,及时排除安全隐患。
4.5 环境因素安全管理与措施
临边、洞口防护工作由现场安全管理和安全检查督查到位;文明施工,预制装配式施工属于绿色施工范畴,大幅提升文明施工状况;PC构件堆放,利用BIM技术进行施工平面图布置,合理确定PC构件堆放场地,并按PC工厂规格与标准进行现场构件堆放,保证PC构件在卸车、堆放、起吊过程中不发生损伤,防止PC构件发生强度降低的事故。
5 结论
结合预制装配式住宅施工的新特点,确定预制装配式住宅施工安全影响因素,针对这些因素在现场安全管理中采取相应的举措,龙信老年公寓项目无安全事故发生,取得了很好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]赵挺生,王欣,唐菁菁,刘显智.建设工程安全生产管理理念创新研究[J].土木工程学报,2010,43:379-383.
[2]何伯森,张水波,查京民.工程建设安全管理施工合同有关各方的职责[J].土木工程学报,2004,37(5):101-105.
【关键词】预制装配式建筑;发展前景;结构设计
引言
一、装配式建筑的方案设计
建筑设计的过程是复杂的,涉及到方方面面的问题,但建筑的作用一般只有一个,是做住宅、办公、商场、还是剧院。此过程一般都是建筑外观设计,明确设计任务,考虑到建筑信息化,主要是建立项目的工程信息。最好还能给详细设计软件提供统一的设计模板,模板可以是一个配置文件,可以是一个数据库,里边规定了本项目中应用的一些构件属性的限制值。比如使用的入户门宽不能小于多少,梁、柱的承载力不能小于多少等等。设计室负责人将从设计师的草图中挑出相对较好的创意,通过各种绘图软件进行精细效果图的绘制,建筑项目的信息化从这里的开始。
二、装配式建筑的详细设计与并行化
设计精细的效果图的目的是为了进行详细设计,数字模型工程师能够使用BIM 软件使建筑模型由精细效果图变为三维建筑信息模型。这种模型包含各种基本的建筑构件以及构件的尺寸、材料、强度等等物理特性。在装配式建筑的详细设计的过程中,基本包括3 个专业:建筑、结构、设备。BIM 软件的发展使建筑、结构、设备进行并行设计成为可能。
2.1构件的详细设计、分析与制造流程
装配式建筑的模型的建立是一个建筑信息模型,应包括装配体、子装配体和单个设备等相关的所有数据,都会与三维模型的数据联系在一起,包含在一个统一的建筑信息模型中,同时连装配体如何装配,装配的顺序都会有所说明。在装配式建筑的设计过程中,有包括建筑构件设计、构件生产工艺、构件装配工艺、后期的构件维护工艺人员参与其中。经过BIM 软件系统仿真后获得结果,知道满足需要为止。
2.2设计领域的改变――并行化
并行工程已经在制造业十分成熟了,但在建筑行业,并行工程的提法还很少见,并行技术是绿色建筑与市场竞争的必然选择,建筑设计的并行化是面对建筑领域的绿色倡导,同时降低成本,缩短时间的唯一捷径。
实现并行工程,需要建立一个并行工程集成管理环境。其中关键方面包括以下几点:
1)建筑软件(包括建筑、结构、设备专业)的信息化。BIM 软件的大力发展,为并行工程提供统一的协同平台与数据管理平台,便于各个专业充分在数据层面表达自己的设计。
2)建筑的详细设计过程改变。详细设计过程变成一个类似敏捷开发的过程,逐次修正迭代。一个项目在详细设计阶段由众多专业的工程师参加,每个专业都会对模型做出本专业的修正,但每次修正表现在整体的模型上不一定总是积极的,出现消极冲突的时候,就需要相关专业的人员对修正进行讨论迭代,趋向于共同解决消极修正,以此避免建设过程中的设计冲突返工。
3)分布式管理、统一协调、持续的跟踪,也就是人的作用。随着并行工程的进行,工程内部系统复杂程度进一步加剧,问题也多样化,分布式管理便于信息收集、统一协调,并与信息整理,持续跟踪便于问题的解决。
随着BIM(建筑信息模型)技术的大力推广,并行工程一定会得到重用。
三、装配式建筑的全寿命周期中的BIM 与射频技术
装配式建筑的统一制式,有利于BIM 软件的管理,同时装配式建筑的大空间的移动离不开BIM(建筑信息模型)技术和射频技术的大力支持,射频技术是BIM 数据从虚拟三维计算机空间输出到现实的捷径,两者都是装配式建筑转向绿色全寿命周期建筑的关键技术。
3.1 BIM 技术
BIM 技术是建筑工程全寿命周期的核心管理技术,避免在虚拟的三维空间中产生阶段性的信息孤岛。建筑设计多专业协同与建筑全寿命周期的数据管理是BIM 技术的优势,装配式建筑需要的管理系统正式这样管理系统。BIM 以装配式建筑全寿命周期的数据为核心,对装配体、子装配体和单个设备等相关的所有数据继续管理,同时提供通用有限元分析软件的接口,便于导入数据到分析软件进行建模计算,也可以实现一些耦合软件,在整体与构件之间做分析。
3.2射频技术与物联网技术
射频技术能随时随地的记录构件的几何、物理信息。因装配式建筑是在工厂内生产,项目地组装,会涉及到构件的生产、仓储、物流、安装与验收,各个环节都需要能随时识别出构件的身份,避免产生阶段性的信息孤岛,减少人工信息录入出错的可能性,有利于BIM 模型信息及时更新。同时射频技术有利于工程材料的物联网监控管理,极大方便构件的动态运输。
3.3维护的技术难点
在装配式建筑的全寿命周期中,建筑的维护、加固是不可忽视的问题,轻型装配式物流中心仓库有过替换的实际工程,但是又太多装配式建筑还没有发挥出这一优势。如何找到那个合理的“千斤顶”是装配式建筑能够像机械一样做替换的关键。
四、结束语
未来预制装配式技术的发展,应充分发挥工厂预制件和现场装配的优势,将新材料、新工艺不断应用到建筑上,使结构与建筑及设备等专业密切配合,充分优化建筑性能与功能。 随着低碳、节能、绿色、生态和可持续发展等理念的深入人心,预制装配式建筑会在我国有广阔的发展前景。作为结构设计人员,应密切关注国家建筑产业政策,转变观念,积极推进新型装配式结构体系的应用,从而推动我国建筑工业化的进程。
参考文献:
[1]栗新.工业化预制装配式(PC)住宅建筑的设计研究与应用[J].建筑施工.2008(03)
[2]严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报.2004(05)
摘要:根据国家有关产业政策和发展规划,国家将加快推进预制装配式住宅发展。本文从国内外工业化住宅发展现状,着重提出装配式住宅的设计研究工作和示范工程的推广应用。笔者通过中兴建设有限公司(国家房屋建筑工程总承包特级资质)从事预制装配式住宅研究的经典实例,较为详细的向读者介绍了当前国内工业化住宅设计研究的现状。
关键词:工业化住宅、装配式、预制构件、住宅产业化
中图分类号:F287文献标识码: A
近年来,我国住宅建筑飞速发展,其建造和使用对资源占用和消耗都非常巨大。与国外发达国家相比存在住宅建造周期长、施工质量差、能源及原材料消耗大、产业化程度尤其工业化程度低等问题,迫切需要采取工业化手段来提高住宅建设的质量和效率。开发符合产业化发展要求,工厂化、标准化程度高,施工速度快,节能省地、经济性好的新型工业化住宅体系,已经成为我国目前推进建筑工业化发展的一项重要工作。 一 、工业化住宅建造关键技术研究课题背景 1、立项必要性 我国“十五”以来,对住宅产业化问题进行过研究和推广,取得了一定成效。但对预制装配整体式混凝土住宅建筑的关键技术没有进行过系统、深入的研究,至今没有形成配套的工业化技术政策和标准规范体系,已建成的示范小区工程多是现浇混凝土结构,不具有高效环保的工业化节能减排特征。研究实施装配整体式工业化住宅建筑体系,符合目前我国正在推行实施的住宅产业化政策要求,不但可以提高住宅工程质量和装修品质;而且可以最大限度满足我国倡导地 “四节一环保”的绿色建筑设计与施工要求。 2、目前存在问题分析 我国二十世纪七八十年代开发建设的预制装配式住宅建筑存在许多问题,照搬过去的经验已经不适应现时期我国住宅建设的实际需求。目前开始进行的新型工业化住宅建筑的基础性研究工作和工程试点,主要从性能和功能两方面完善提高工业化住宅的技术经济性。由于多年来我国缺乏工业化住宅的研究积累和工程实践,结构构件和部品的工业化率仍然很低。 3、主要研究内容:1) 预制装配式混凝土住宅建筑的结构性能、抗震性能等关键技术研究。2)建筑配套部品的系统研究、产品开发、设计配套技术研究。3)构配件生产、施工安装关键技术研究与开发。4)技术标准的研究与编制。5)较大规模的示范工程。 二 、住宅工业化关键技术研究 1、基础理论与试验研究:1)装配式混凝土建筑结构体系研究:包括框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等;主要研究装配式叠合楼盖结构性能;装配式框架节点受力性能、抗震性能;装配式剪力墙节点受力性能、抗震性能;构件承载与变形性能,装配节点大直径钢筋浆锚连接构造的承载及连接整体性能等。2)装配式混凝土工业化住宅的建筑性能研究:包括墙体保温隔热性能、接缝防水性能、建筑防火性能、外墙装饰性能、墙体耐久性能及隔声性能等。3)装配式混凝土工业化住宅经济性能研究:包括设计与施工总体策划管理,标准化设计与施工技术,项目实施的时效性与规模效应对比等。 2、工业化建筑设计技术 重点研究开发三点技术:1)结构体系选择与模数化、标准化设计:我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立,通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决,标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长,最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。2)构件及装配节点的深化设计:工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。3)工业化专用三维设计软件开发:由于装配式混凝土结构设计构造的自身特点,要求设计方案必须在施工前检查复核,确保各专业的交叉重复在设计阶段解决,提高工业化设计的准确性。 3、构配件优质高效加工制作技术应制定采用机械化水平较高、具有一定规模的专业预制工厂取代目前无质量保证的分散的小厂认证管理办法,鼓励预制工厂采用先进的生产工艺和流水线、提高生产效率和产品质量、完善运输安装过程服务。实现节能减排和清洁生产。主要研究开发三点关键技术:1)构配件高效生产技术:采用机械化生产线可以减少工人劳动强度,提高产品质量和生产效率。2)构配件清洁生产技术:采用工厂化定点批量生产,最大限度减少建筑垃圾及废弃物排放,满足国家环境保护政策对建筑业推广绿色施工要求。3)构配件节能生产技术:采用自动控温的节能养护窑可有效降低能耗,加速模板周转,缩短工期,降低成本。 4、专业化施工安装技术:1)工业化施工安装软件管理系统开发:应针对工业化住宅结构体系开发施工安装管理软件,规范指导预制构件的施工装配。2)安装设备及配套机具开发:结合具体工程示范开发标准化定型化住宅配套设备安装机具。3)工业化定型模板配件及支撑系统开发:配套模板及支撑固定用脚手架的开发与完善。4)装配节点专业化施工及配套材料开发:连接套筒及高强无收缩灌浆材料的开发与应用。 三、住宅工业化实施方案1、政策引导与行业管理 充分发挥政府的指导作用,研究、建立或完善有关技术经济政策;针对装配式工业化建筑的特点,建立推广装配式建筑体系的构配件工业化生产、专业化施工安装的管理体系;建立设计研究、构配件生产、安装施工队伍的培训体系;走专业化、集成化、标准化、产业化发展道路。 2、预制工程标准规范体系建立与完善 建立以科研院所、高校、设计单位、大型房地产开发企业、构配件生产企业、施工企业组成的“产学研”团队;建立符合受力性能和抗震性能要求的预制装配式混凝土住宅结构体系,并建立相关技术标准体系;建立适用于装配式住宅建筑体系的节能配套技术,保证装配式建筑的能耗低于现浇混凝土结构。 3、设计、制作与施工的专业一体化公司模式 确立以企业为中心,形成一套完整的建筑产业化链条,建立“研究―设计―预制―施工”一体化的专业化房屋工厂模式,带动一批传统建筑企业向专业化房屋工厂企业的转型,长期从事住宅工业化的设计与施工业务。进而推动我国住宅产业化整体水平的提升。通过大规模试点工程的推广应用,形成专业一体化管理模式为主,预制构件专业化加工为辅的管理模式和运作方式,培训出一批新型建筑工业化企业,为新农村建设、城镇化建设和政府保障性住房建设提供良好的住宅体系。
结束语目前,根据我公司对于工业化住宅的研究,一方面预制装配式住宅的设计节点控制、抗震性能已有很大改善,并且我单位也参与编制了《预制装配式混凝土技术规程》和预制构件相关的标准规范,从技术体系上具备了推广的基础。随着国家鼓励政策日益明朗,工业化住宅建筑的法规和规程逐步健全和完善,政府也积极的推广工业化住宅的房屋,大面积搞试点工程,工业化住宅设计作为产业化的重要环节,仍然需要在实践中不断的积累经验,总结提高,为推动工业化住宅更快,更好的发展持续助力。参考文献[1]纪颖波.建筑工业化发展研究.中国建筑工业出版社社.2011.[2]吴东航、小见康夫.日本住宅建设与产业化.中国建筑工业出版社社.2011.[3]李忠富.工业化住宅及其生产过程.住宅科技.1999.[4]钱志峰.对我国建筑工业化发展的思考.江苏建筑.2008.
【关键词】混凝土;装配住宅;施工
建筑行业是我国国民经济的支柱产业,对我国经济的发展有举足轻重的作用。但随着能源紧缺、节能环保、劳动力短缺等问题的凸显,建筑业发展遇到了很大挑战。建筑工期压力越来越大,管理难度加大,工期不可控加大,建筑行业投资周期延长,成本升高,利润降低,这些因素逐渐成为制约建筑业进一步发展的瓶颈。
在面临急剧增加的建设需求与高昂并持续上涨的劳动力成本问题时,政府和企业都不得不选择改善劳动工具、改变劳动方式,依靠机械化和自动化水平来提高效率。而建筑工业化建筑模式正是有效解决劳动力不足这一制约建筑业持续发展的手段之一。近年来,国家对装配式住宅的政策导向和优惠政策陆续出台。随着城市建设节能减排、可持续发展等环保政策的逐步明朗, 装配式钢筋混凝土结构建筑,迎来了可以健康发展的新机遇,装配式建筑将成为我国房屋建设的必然趋势。
1 混凝土装配式住宅的优点
1.1 有效地节约资源
我国建筑业能耗为相同气候和环境下发达国家的2-3倍左右,大部分建筑达不到建筑节能要求;建筑能耗损耗十分庞大,而建筑工业化建筑模式将成为解决由建筑业所带来环境问题的有效方案。
1.2 缩短工期
装配式住宅预制外墙板预留了安装外窗用的木砖,结构封顶后即可立即实现封闭,较传统施工封闭时间减少了2个月左右,并为室内砌筑及装饰工程的提前插入创造了条件;预制外墙、预制飘窗以及预埋件的使用都能大大减少装饰工程施工的时间。
1.3 节约劳动力,降低工程造价
由于预制构件集中预制,工人熟练程度高,从而可以提高工效,节约劳力。在安装时所需劳动力也较少,一般需4~6人。集中预制还可减少由于工地分散而造成的原材料损耗,且便于利用零星物品加工构件,因此可以降低工程造价。
1.4 保证工程质量
由于集中预制,对混凝土配合比、砂石料的级配和冲洗、钢筋的数量等都好控制。在预制中,由于建筑部件统一生产,精度很高,单个构件的模板、钢筋及混凝土浇筑等工艺过程都比现场浇筑施工方便,故可使单个构件的质量提高,因而,可以提高整个工程的质量。
1.5 高环保性
PC构件的现场装配、连接可避免或减轻施工对周边环境的影响,有利于环境保护和节约资源。采用预制混凝土构件,使建筑材料在运输、装卸、堆放、施工过程中的各种扬尘污染减少了。工厂化作业的实施,大大减少了土建粉刷等易起灰尘的现场作业,不仅有利于施工人员的身心健康,同时也将对周边环境的影响降到最低。
2 混凝土装配式住宅施工工法
2.1 施工工艺原理
采用构件安装与现浇作业同步进行的方式,即预制墙板与现浇墙体同步施工,预制墙板安装后采用套筒灌浆连接方式保证钢筋以及墙板的受力性能,并通过现浇节点浇筑形成整体;预制叠合类构件安装与楼板现浇同步施工,通过叠合层混凝土浇筑形成整体;预制楼梯板、预制装饰板随层安装、预制飘窗错层安装的方式完成结构施工;预制混凝土保温装饰一体化模板的安装使用解决了预制墙板之间现浇节点的外模支设的问题。本工法通过对预制构件运输、存放、吊装、安装、连接、现浇节点处理以及成品保护等各环节质量进行严格控制,通过大量应用预制构件专用吊装、支撑、安装等工器具,使得预制构件安装施工便捷、质量可靠,提高了劳动生产率,达到了节能减排社会效益。
2.2 施工工艺流程
装配整体式结构施工自构件深化设计时起,到施工完成时止,根据装配式结构特点,合理安排施工工序,达到流水作业,实现质量、工期优化,其施工流程设置如下图所示。
图 1 预制混凝土装配式结构构配件安装施工工艺流程
3 结语
【关键词】建筑信息模型;预制装配;住宅产业化
随着我国科学技术的不断发展,建筑信息技术也取得了一定的成绩,建筑信息模型作为建筑中的一种革命性技术,具有分析、计算、模拟以及统计等功能,可以提高工作效率,降低企业成本,同时还可以实现保护环境的目的。住宅产业化是我国新兴的一个课题,主要目的是提高住宅建筑的质量,降低住宅建设成本,减少能源消耗,由此可以看出住宅产业化与建筑新型模型技术的目标是相近的,因此应加强建筑信息模型在住宅产业化中的应用,这也是我国相关工作者研究的主题。
1 PC住宅产业化
预制装配式建筑也可以有英文简称PC来代替,PC住宅产业化的含义是指通过工业化方式生产预制装配式住宅,从而促进住宅生产现代化,在生产PC住宅时,首先在工厂对PC住宅构件进行生产和加工,其次利用运输工具将加工好的PC住宅构件运送到施工现场,并在施工现场进行拼装,最后利用拼装好的PC住宅构件建设成完整的建筑,预制装配式建筑的特点主要体现在以下几点:(1)强度、品质以及耐久性好。由于PC住宅构件采用的是工业化生产方式,因此在生产工艺、质量管理等方面更加的标准化、精细化,因此可以保证住宅建筑的质量;而且由于需要高空作业的构件,如门窗、外饰面等,事先都已经安装完成,在一定程度上,降低了高空作业的危险,另外与现浇混凝土结构相比,预制混凝土住宅构件的耐久性、品质以及抗震性能也相对较好。(2)建造速度快。由于PC住宅构件已经制作完成,因此只需要进行现场拼装即可,而且还可以实现结构施工、内装修和外装修同时进行施工,改变了传统的施工工艺,因此大大提高了建造速度,据有关资料显示,与传统施工工艺相比,采用预制装配式建筑技术,建造速度可以提高30%-50%左右。
2 BIM技术在PC住宅产业化中的应用
2.1 BIM技术在PC住宅产业化中的优势
目前,我国许多建筑业都在使用BIM软件,它主要来源于制造业的生命周期管理理论,其英文简称为PDM,最早的制造业,如航空、机械以及造船等都采用了PDM软件,其主要管理的是单个“零件”,而预制装配式建筑将柱、梁、板等构件作为“零件”进行生产,因此PC住宅产业化和制造业的生产方式非常相近,而且采用BIM软件对住宅产业化能够产生重要作用。
工业住宅的外观较为简单,模块化特点较为显著,因此非常适合采用BIM技术,可以实现工业住宅的模块化设计,降低BIM建模工作的难度,另外BIM技术能够满足住宅产业化的实际需求,减少住宅设计过程中的错误,加强对项目建设成本的控制,提高对住宅产业化建设的管理水平,从而使住宅产业化得到进一步的发展。
2.2 BIM技术在PC住宅产业化的实际应用
BIM技术在贯穿于装配式住宅中的各个环节(图1),下面主要探讨了BIM技术在住宅设计、深化设计以及施工过程中的管理应用。
2.2.1 BIM在PC住宅设计、深化设计的应用
在住宅设计阶段,可采用BIM技术进行PC住宅设计,包括建筑设计、结构设计以设备设计等,BIM建筑模型具有计算、分析等功能,因此可以对建筑的日照性能、能耗性能以及结构性进行分析,提高住宅建设的质量,降低能源消耗;在深化设计阶段,由于PC住宅的是在所有构件制作完成后,才将其运输到施工现场进行安装,因此这就要求住宅构件一定要精确,否则构件无法安装到位,影响施工质量,还会延长施工工期,增加企业的建造成本,但是这对于单靠工人筛选检查是非常困难的,因此可以通过BIM模型,消除在施工现场可能会发生的问题,并且加强建筑模型的碰撞检测,及时发现构件之间、构件的预埋钢筋之间存在冲突和问题,并根据检测结果,深化设计图纸,对存在问题的设计构件进行相应的调整。
2.2.2 BIM技术在工程建设管理中的应用
BIM技术在工程建设管理中具有很好的应用,利用BIM技术可以建立一个建筑管理集成平台,将参与到工程中的不同组织联系起来,如业主、设计方、施工方等,并及时的进行交流和沟通,共同做好建筑工程的管理工作,促进PC住宅产业化的发展。
建筑管理集成平台包括一个中心数据库和四大子系统:一个中心数据库为BIM模型中心数据库,主要用于存放BIM模型数据;四大子系统主要有PC构件深化设计子系统、生产阶段管理子系统、现场施工管理子系统以及工程远程监控子系统(如图2),其中深化设计系统主要用于数据的传输,生产管理阶段子系统主要用于读取构件的相关设计数据,并将PC构件的相关信息返回记录在中心数据中,现场施工管理系统主要用于掌握构件的生产情况,如进度、质量等,并在中心数据库中记录构件的安装情况,工程远程监控子系统可以实现PC工程建设进度的动态显示。
3 BIM技术在PC住宅产业化中的应用的进一步拓展
BI技术在PC住宅产业化中的应用还有很广阔的拓展空间,因此笔者认为还可以在以下几个方面进行拓展:
3.1 4D/5D仿真模拟
BIM模型可以根据现实中的建筑,建设一个虚拟建筑,因此工程现场出现的问题,可以在实验室内利用计算机进行分析和解决,4D主要优点在于增加了时间的维度,因此可以利用仿真模拟技术,对不同建筑施工方案优缺点进行检验和分析,并对其进行比较,最终选择出一个最优方案,5D主要优点在于增加成本的维度,可以通过BIM模型使工程预算和项目成本可视化、精细化,而且5D仿真模拟可以对多个成本方案进行分析和比较,了解各个成本方案之间的差别,从而选择最为科学合理的成本方案。
3.2 数字化制造
PC住宅的采用是工业化生产方式,因此利用BIM模型,一些住宅构件可以实现自动化和数字化制造,主要有以下几个方面:(1)模具设计自动化。利用BIM模型为模具设计提供三维几何数据,从而实现模具设计的自动化。(2)钢筋加工自动化。BIM模型中的钢筋加工相关数据,可以实现钢筋加工的自动化,同时也使得钢筋的用料更加的科学合理。(3)构件检测自动化。充分利用BIM模型中的尺寸数据可以实现预制构件检测的自动化。(4)现场自动定位放样。可以利用BIM模型中的空间信息,实现施工现场自动定位放样。
总结:
总之,BIM技术在PC住宅产业化中具有重要作用,因此我国的建筑企业应不断加强BIM技术的应用,充分利用BIM模型中的分析、模拟、计算以及统计等功能,提高建筑企业的施工质量,降低企业的成本,实现保护环境的目的,促进住宅产业的现代化,从而促进我国社会经济持续稳定的发展。
【参考文献】
[1]熊诚. BIM技术在PC住宅产业化中的应用[J]. 住宅产业,2012,06:17+19-20.
[2]龙玉峰,焦杨,丁宏. BIM技术在住宅建筑工业化中的应用[J]. 住宅产业,2012,09:79-82.
[3]夏海兵,辛佐先,熊诚,刘立慧. BIM技术在PC住宅全生命周期中的应用[J]. 施工技术,2013,S2:157-160.