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一、概述
由于装配式建筑的特殊性,现行《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2013)和《计价定额》中针对装配式建筑工程的分部分项工程项目划分、特征描述和工程量计算规则的规定适用性不强,导致在具体项目上招标人编制清单难度较大。本文正是针对以上问题,从研究适合装配式建筑的清单项目入手,解决如何编制装配式建筑适用的清单项目的问题。
二、装配式建筑的施工顺序
装配式建筑是将各类通用预制构件(Precast Concrete,简称PC构件)经专有连接技术提升为工厂化生产,现场机械化装配为主的专用建筑技术体系,其构件的生产、物流和现场作业充分体现出现代建筑产业化特征。
装配式建筑具体施工顺序如图1所示。该施工顺序适用于一般装配式建筑施工安排,由于结构、现场条件、施工环境的不同可能会对施工过程和顺序产生不同的影响,因此根据施工特点和具体情况的不同,具体施工顺序可能略有不同。
三、装配式建筑与现浇建筑在清单项目的差异分析
装配式建筑工程与现浇式建筑工程在“混凝土及钢筋混凝土工程”清单项目上的主要差异如表1所示。
四、装配式建筑分部分项工程量清单的设计
根据2013版《建设工程工程量清单计价规范》12位编码原则,在装配式建筑工程特有清单项目前加大写字母“Z”,“Z”代表装配式建筑工程,用于区分装配式建筑工程与现浇式建筑工程工程量清单项目。
为最大限度地体现与现行工程量清单计价规范的一致性,补充工程量清单的工程分类顺序码、专业工程顺序码以及分部工程顺序码都采用原有对应工程量清单项目编号,在相应的补充工程量清单项目中对项目名称、项目特征、计量单位、工程量计算规则以及工程内容针对装配式建筑工程进行补充。本文以后浇带及封堵工程、预制混凝土柱为例设计了其工程量清单项目,如表2所示。
五、总结
论文解释了装配式建筑与现浇式建筑在构件生产、构件安装以及施工方法和工艺方面存在的差异,针对装配式建筑的生产方式和建造特点,设计了适用于装配式建筑的分部分项工程量清单条目,该研究将对完善装配式建筑的招标起到较大的促进作用。
沈阳市软科学基金项目(F14-230-5-18)
参考文献:
关键词:室内装饰;工厂化;装配式装修;绿色环保
本文以甘肃建投榆中创新科技产业园生产辅房的室内装配式装修的施工为依托,对装配式装修在该项目的应用情况进行详述,通过对装配式装修的设计、部品加工、现场安装及质量验收等技术进行分析研究,在施工过程对遇到的问题进行研究分析,并提出改进措施,进一步提高应用的质量和技术水平,为公司装配式装修的发展及产业转型升级提高技术保障。
1装配式装修的特点
1.1装配式应用背景
随着社会的发展,人们对低碳环保的要求也越来越高,为了全面推进建筑节能,发展生态低碳经济,大力倡导装配式建筑产业的转型升级,也加快了装配式装修的发展步伐,因此,在建筑装修施工过程的各个环节的环保效果,能源物资消耗量的减少,使装配式装修优势全面发挥出来[1]。室内装配式装修施工技术的应用与研究,是七建公司在甘肃建投立项的科技研发项目“民用建筑装配式内装修技术的研究与应用”的基础上进行的课题研发应用的论述,公司将研发的成果在榆中创新科技产业园生产辅房项目上应用转化,该项目用到的装配式装修系统有装配式装修隔墙系统、装配式装修墙面系统、装配式装修吊顶系统、装配式装修架空地面系统、装配式装修卫生间系统、装配式装修门窗系统。通过具体是实施全面提升了公司在装配式装修设计、施工等方面的技术水平,促进了新技术、新产品的研发与应用。
1.2装配式装修的特点
绿色环保是装配式装修最大的特点,采用装配式装修很大程度降低了施工过程产生的垃圾,有效节约了材料资源,实现一体化是装配式装修的最终目标,在人力资源和建筑材料等方面实现更大的节约,传统装修需要的工期长,受天气变化影响较大,装配式装修的工厂化和装配化有效的控制了施工的进度和施工质量。不难看出,装配式装修有着更加突出、鲜明的优势特点,遵循标准化作业流程,选择更加可靠的方式对各类工业化产品和部件的干法装修施工[2]。依据国家对装配式装修的相关要求,装配式装修是在大量标准化的工业产品、部件支持下,实现装配式装修活动高效完成,在提升施工质量和效率方面具有积极作用。装配式装修尽管对施工人员数量要求较少,但对施工人员的专业技术要求却反向提升,不仅需要具备扎实专业知识和技能,还要顺应装修行业发展来学习装配式建筑施工技术,把握技术要点,遵循规范要求进行施工,避免后期多次返工增加施工成本。现场加强监管控制,及时发现和解决操作失误问题,以期最大程度上提升民用建筑的装配式装修施工质量,创设舒适的空间环境。装配式装修系统利用信息化技术定性的分析,通过BIM技术模拟现场,及时掌握现场环境,利用优化技术把材料利用率达到最大效果,实现降本增效。装修部品部件装配化施工减少现场垃圾和粉尘的污染,且装配式部品采用可回收材料,易损部件可维修翻新重复使用,实现了绿色环保的发展理念。装配式装修从前期的标准化设计,到工厂规范生产和现场拼装施工,全过程均是信息化管理,在提升施工效率和施工质量的同时,降低施工成本,延长建筑的使用寿命[3]。
1.3装配式装修的优势
设计理念。装配式装修相较于传统的建筑装修,采取标准化、模块化的装配式装修模式,对于一些标准化模数部品可以直接调用,并依据客户的个性化需求来合理化搭配,营造出更具创意、个性的空间。装配式装修施工中,采用管线和主体分离模式,不仅可以规避对建筑主体结构的破坏影响,还可以延长建筑工程使用性能和使用寿命,创设更加灵动的空间环境。工作方式。传统现场湿法作业模式,工序繁杂,现场环境较为混乱,受到人为因素影响到施工质量。而装配式装修是将很多现场工序转移到工厂,按照标准在工厂预制生产,在精细化模式下生产符合质量要求的构件,提升材料利用率同时,减少环境的污染和破坏。此种方式充分契合节能型建筑发展要求,便于提升装配式装修质量和效率。施工管理。传统建筑装修施工中,由于施工和管理人员资质良莠不齐,不同程度上影响到施工质量。而采用装配式装修模式,从设计、生产到安装全过程均是专业队伍负责,有助于保证施工质量,提升管理水平[4]。部品应用。传统的装修模式,主要是在现场加工制作装修部件,但受到人为因素影响,导致部件质量良莠不齐,难以得到保障。基于装配式装修模式,遵循统一标准和模数进行工厂化生产,有助于实现部品部件模块化、标准化,全方位保证装配式装修施工质量。
2装配式装修技术的应用
榆中创新科技产业园生产辅房办公楼项目建筑主体为装配式建筑,预制梁、柱、板、楼梯及预制外墙板,为了达到装配式建筑和装修的装配化示范效果,室内采用装配式装修技术施工,也是我司首个全装配式装修技术应用的项目。围绕甘肃建投和七建公司的科技研发目标,贯彻落实创新发展战略,切实发挥技术引领作用,通过对装配式装修课题进行技术研究、部品部件研究应用,不断完善科技管理、科研投入和创新激励制度体系,全面提升了公司在装配式装修设计、施工等方面的技术水平,促进了新技术、新产品的研发与应用,为企业发展提供了强有力的支撑和保障。在该项目的研究应用过程中通过技术创新,形成了多项发明及实用新型专利、工法、论文等技术成果,为公司在装配式装修领域积累了丰富的经验,为进一步发展装配式奠定了基础。本项目装配式装修应用包括装配式隔墙系统、装配式墙板系统、装配式地面系统、装配式吊顶系统、装配式卫生间系统及门窗系统。
2.1轻质隔墙系统
隔墙系统采用轻钢龙骨石膏板内填隔音棉,建筑预制墙体构件的宽度为200mm,为了减少墙面阴阳角达到更加简洁美观的效果采用双层龙骨,龙骨基层板采用木质阻燃基层板增加墙体的强度,也为后期墙面安装装配式墙板、固定较重设备和饰物时达到加强措施。隔墙空腔内敷设电气照明等管线,预埋开关、插座等电气元件的底盒,减少墙体开槽敷设管线的工序,轻质隔墙的空腔在给排水、强弱电综合布线方面更加方便快捷,隔墙和管线隐蔽工程可同时施工,缩短了有效工期。轻钢龙骨隔墙施工前依据设计施工图,放出隔墙位置线、门窗洞口边框线,并放好顶龙骨位置边线,放线后首先安装顶龙骨、地龙骨门洞口边龙骨,竖龙骨卡接在沿顶沿地龙骨卡槽内,调整垂直度及定位精确后,用抽心铆钉固定。边框龙骨和天地龙骨与结构主体需要可靠连接,固定点间距控制在1m内,竖向龙骨间距400mm,两端固定于天地龙骨的卡槽内,且垂直、平整、位置准确。龙骨安装完成后先封一侧隔墙的石膏板,石膏板从门洞口或墙体的一端开始,用自攻螺钉固定,板边钉距为200mm,板中间距为300mm,螺钉距石膏板边缘尺寸为10~16mm,自攻螺钉固定时,纸面石膏板必需与龙骨紧靠。轻质隔墙一侧石膏板封堵完成后,安装隔墙内的隔音岩棉、强弱电管线等,轻质隔墙的空腔基层和管线敷设完成后进行隐蔽验收,然后封堵另一侧隔墙石膏板。
2.2装配式墙板系统
墙体饰面材料最常见的是石材、木质、玻璃、软包、面砖、裱糊类以及金属饰面等,传统施工根据饰面材质不同,选择不同方式的基层,基层施工必须达到表面平整,立面垂直,接缝顺平,边角方正,尺寸精确,然后再进行饰面施工,才能保证面层装饰面达到设计要求。装配式装修墙板是将各种饰面装饰材料集成到块料面层上,通过基层龙骨等将集成后的墙板与基层墙体可靠连接形成装配式墙面体系。不同的装配式墙板虽然安装方式不同,但安装结构都有相同之处,根据基层的材质及平整度均可选用主、副龙骨进行调平,用专用连接件安装墙面饰面部品,基层平整度误差较大必须用主龙骨找平后,在用副龙骨及连接件安装装配式墙板,如果基层误差较小可直接用副龙骨及连接件进行安装。在该项目中装配式墙板基层为装配式预制墙板及轻钢龙骨石膏板隔墙,基层平整度误差小,因此在该项目中直接采用横龙骨及墙板连接件安装,安装时连接件与基层墙体可靠连接,再安装基层横龙骨并调节整平,安装墙板前检查墙板的固定件及挂件,在墙板安装过程中同时固定底部固定件、墙板连接件和阴阳角收口固定件,确保墙板安装的稳定性。墙板挂件一端为固定点时另一侧需设置为自由端,既保证墙板准确定位,又能在在温差及结构位移作用下有足够的变形空间,且装配式墙板施工省时高效,方便快捷。由于目前市场的装配式墙板采用工字型卡件连接相邻两块墙板部品,或采用榫接的方式连接,相邻两块部品相互关联卡接,无法单独拆卸更换,更换时正面去都需拆除,无法满足装配式装修易于后期更换维修的目的,项目研发技术人员通过对装配式墙板的安装系统进行研究,解决了可单独拆卸安装的装配式墙面安装系统及墙板,并获得了两项实用新型专利。
2.3装配式架空地面系统
架空地面的干法施工技术已经得到广泛的应用,常见的架空地面施工工艺有两种,一种工艺采用地脚支撑钢结构及硅酸钙板基层,再复合瓷砖、SPC、木地板等面层,该工艺如果要增加地暖,只需在硅酸钙基层板底部的钢结构上安装带卡槽的挤塑聚苯板,硅酸钙板安装前进行地暖管的敷设,这种装配式架空地面的缺点是行走时空鼓效果明显。另一种工艺采用地脚支撑混凝土块材基层,再安装地板装饰面层,如果增加地暖可选用带有地暖卡槽专用的块材基层上,该工艺施工减少了架空地面的空洞感,增强隔音保温等效果,但这种装配式基层采用支托固定的做法,大面积的架空层平整度不宜调平,相互之间容易错位,板块之间没有较好的限位构件,不能形成整体的稳定结构。而且现有的装配式架空地面支托只适合在平整的地面使用,对于有一定的坡度或不平整的地面需要找平后再进行安装,有坡度的地面如果不找平,支托的底部不能与地面有效的接触,时间久了或地面有较重的荷载会导致支托底座面板变形,地面基层在竖直方向下降,最终会形成该区域局部下降导致面层开裂。为解决上述技术存在的问题,研发人员针对以上问题研发了一种新型装配式架空地面安装系统,获得了三项实用新型专利和一项发明专利,解决了现有装配式架空地面施工的技术问题。架空地面的干法施工利用率极高,强弱电、供水、供暖、同层排水、新风系统等均可有组织的敷设在架空层的空腔内,装配化地面施工只需要现场简易的组装,完全干法作业,避免了湿作业的污染问题,同时加快了装修速率。
2.4装配式吊顶系统
装配式吊顶系统采用轻质模块化体系,材料采用具有阻燃特性的材料,用高分子纳米技术经过多项工艺复合而成,表面个性化设计的自然纹理敷膜达到更佳的装饰效果,通过锁扣和卡槽安装避免了传统螺钉固定和嵌缝的复杂工序,装配式吊顶采用绿色环保材料装配化施工,不但快捷效率高施工方便,易于后期维护。在装配式施工的过程中,为了提升装配式装修施工质量和效果,应制定有效的质量控制措施,来提升装饰装修各个环节效果。随着装配式装修的发展,新材料、新产品的出现,高质量装配部品部件也越来越多,为装配式装修个性化的发展提供了更多的发展空间,现场多方式拼装施工,在消除装饰装修施工中的问题同时,全方位保障用户切身利益。
2.5装配式卫生间系统
装配式卫生间系统墙面基层为轻钢龙骨硅酸钙板,墙板采用PVC防火基层板UV饰面,具有防水、耐热、抗弯能力,是一种适合用于厨房、卫浴系统的新型墙面装饰材料。卫生间地面采用地脚支撑的钢结构及硅酸钙板基层再复合瓷砖地面。地面采用PP整体底盘防水底盒,防水体系由专用的地漏壳体、锁紧螺母、防臭体、滤网、地漏盖和密封脚垫等组成。在该项目中卫生间墙面采用硅酸钙板UV饰面的墙板;地面轻钢龙骨架空地面粘贴地砖的做法,防水采用PP整体底盘防水底盒;吊顶采用集成铝扣板吊顶,用几字形龙骨与墙板顺势搭接,龙骨与部品之间契合度高,施工较为简单[5]。
2.6门窗体系
内隔墙采用复合套装门,通过标准化生产的各种成品部件,现场直接安装,具有防水、防火、耐刮擦,抗磕碰,抗变形性,是采用装配化施工较早的装修体系。
3装配式装修施工注意事项
3.1质量验收
装配式装修各子分部工程质量均应验收合格,观感质量应符合一般项目的要求和各子分部工程规定检查的文件和记录。装配式装修工程对基层装修和饰面部品质量均应检查验收,最终形成全部验收文件。
3.2质量控制
装配式装修施工过程坚持样板引路对确定质量标准、材料样品及操作要点分析非常重要,建立部品部件的质量进场验收机制,通过技术交底确保成品和半成品现场安装的质量。装配式装修质量控制应符合相关标准及验收规范的规定,建立健质量控制制度落实责任到人,通过设定质量控制点,从材料采购的源头,部品加工生产到现场的安装,进行预控和过程控制,完善质量体系和检查制度来实现预定的质量目标[6]。
3.3安全生产控制
根据现场的施工特点制定安全技术措施,建立健全安全生产管理体系,配备专门的安全生产监督管理人员,明确目标责任到人,并做好入场人员的安全教育和技术培训工作。
4装配式装修的发展前景
根据住建部“十三五”规划对建筑节能及绿色发展的目标,推动建筑产业的现代化、智能化和装配式化,实现建筑舒适安全、节能高效。在政策持续推动下精装修商品住宅规模大幅攀升,装配式装修更加适合住宅、宾馆、办公室等具有统一房间的整体装修条件,随着装配率的不断提高,对装配式装修的需要也越来越高,促进了装修产业的转型升级,装配式装修成为未来发展的必然趋势。装饰装修施工过程实现节能减排、低碳环保,通过节能降耗实现舒适健康的生活环境,是装配式装修可持续发展的关键[7]。
5结语
为了新时代高质量发展战略,以科技创新为发展动力,进一步促进项目标准化与规范管理,按照集团公司发展要求,对装配式装修体系进行研究,实现了创新科技产业园生产辅房装配式装修的样板示范,对装配式装修系统从设计、部品生产、安装施工等方面进行研究并积累了一定的施工经验,并形成了相关的技术标准、专利及施工工法,将对我司装配式装修的发展起到积极的推进作用。
参考文献:
[1]肖琳浅谈装配式装修对装配式建筑发展的影响[J].中国住宅设施,2020(08):84-85
[2]翟原浩,张硕,梁存才装配式装修在内装产业化发展中的应用[J].住宅与房地产,2018(34):92
[3]金曈,李进军,王平山,等上海地区装配式全装修部品部件推广及应用情况调研[J].住宅与房地产,2018(20):29-36
[4]李森萍,陈普华,冯建行,等基于BIM和3D打印的装配式装修绿色施工应用实践[J].广东建材,2022,38(01):72-76
[5]王磊基于BIM技术的装配式建筑装修一体化设计及措施探讨[J].工程技术研究,2022,7(03):188-190
[6]装配式建筑装配化装修交流大会在京召开[J].江西建材,2018(12):133
关键词:预制装配式;钢结构住宅;住宅部品;市场分析
中图分类号: TU37文献标识码:A文章编号:
引言
1999年,国务院办公厅转发建设部等部门《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见》中明确要求,建立和完善住宅技术保障体系、建筑和部品体系以及质量控制体系,同时要求积极发展通用部品,逐步形成系列开发、规模生产、配套供应的标准住宅部品体系。十多年来,我国已初步建立了符合产业化方向的住宅部品体系,一大批建筑材料和部品部件实现了通用化设计和规模化生产,部品部件的开发能力和生产质量明显提高。
1 住宅部品的概念
住宅部品是具有相对独立功能的建筑产品,是由建筑材料、单项产品构成的部件、构件的总称,是构成成套技术和建筑体系的基础。部品体系按照住宅部位分为结构部品、护、内装、厨卫、设备、智能化、小区配套七大部品体系。
模数化和标准化住宅部品的应用不仅可以提高住宅空间的使用效率,而且可以大幅度降低住宅建筑成本、减少现场湿作业,缩短施工周期,提高部品的加工和安装精度,减少材料浪费,保证施工质量并有利于住户根据自己的需要来选择、调换各种不同风格的住宅部品和住宅内部空间改造,有效提高住宅的使用寿命。对整合资源、集约经济、避免浪费以及共建和谐社会都有着一定的现实意义。
2 住宅部品模数化和标准化应用的优势
预制装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。
2.1 生产效率高
住宅部品模数化和标准化的应用易于将节能、防水、隔热的门窗等先进成品集合于一体,成套运用,设计、生产、施工一体化,提高住宅产业化的水平。如果室内装饰工程如门窗、卫生洁具、厨房用品等全部采用标准化、系列化设计,工厂化生产,安装一栋200平米的独立住宅的结构只须5天。
2.2 施工难度小
传统施工的露天现场制造受客观、条件如施工人员素质、地形、水源、运输等的影响,控制建筑产品的质量就比较困难,也给建筑的验收带来很大的工作量。现浇钢筋混凝土需要连续施工,其结构产生强度需要一定的时间,在我国北方严寒地区冬季气候寒冷,全年能进行湿作业的施工季节有限,以致影响施工的整体效率。而模数化和标准化的部品及构件出厂时,已达到使用强度,其不存在强度滞后性,建筑物的建造更多的具有“平行施工”的特点,其整体施工速度是同时进行的数个相关工种的速度之和,而不像传统建造方式受串联工序的制约,建造速度是由单一工序决定的。另外,模数化和标准化的部品及构件能够承受较大的吊装荷载,使用强度与运输安装强度容易协调,施工现场作业量小,减少了施工临时用地,与传统建筑材料相比,对周围环境污染小,提高了施工的机械化水平。
2.3 综合造价低
工厂化建造模式相对于传统建筑模式,可节水30%,节电30%,减少木材损耗80%,能耗下降了30%,用工量下降了35%,建筑垃圾减少了70%,建造成本相对较低。由于是工业化生产,产品的缺陷率会大大降低,产品的保温、节能和舒适性都有很大改善,施工周期缩短一半以上;住宅工业化已成为发达国家住宅建设的主流技术,新加坡、日本等国住宅建筑中预制构件率均达到了85%。
2.4 部品易于更换
具有齐全的住宅部品,并执行一套严密的通用标准,集成化程度很高,完全可以保证所有部品都能够方便地对接,达到各种部品的最佳组合,开发商在降低建设成本的同时,提高了住宅开发的附加值。消费者以较低的成本享受完善的服务,又免了二次装修的麻烦和风险。
2.5 住宅品质提升
部品及构件的品质直接关系到住宅的品质和性能。由于采用现代机械化大生产的制造方式,其部品及构件的性能会更有保证,实现了传统建筑模式厘米级误差到部品及构件工厂化制造毫米级的误差的转变。通过对部品及构件的标准性、通用性、安全性、耐久性、经济性、节能性、环保性等性能评估认定,淘汰不符合产业政策和产业化技术要求的落后技术和产品,引导通用部品的生产和先进成套技术的推广,加快部品体系的建立和完善,提升住宅品质。
3 住宅部品模数化和标准化应用的适用市场分析
由于预制装配式钢结构住宅其模数化标准化的部品部件生产工厂化、现场施工机械化、组织管理科学化,可以减少建筑垃圾,减少建筑施工对环境的不良影响,提高建筑质量,提高节能产品在建筑中的集成程度,节约劳动力、缩短建造周期。同时,模数化标准化的部品部件在后期改建和拆迁过程中容易进行材料回收和再生利用。因此可以预见,模数化标准化的部品部件具有广阔的市场前景。
3.1 中国市场
据预测,今后10年我国城镇居民住房目标是“户均一套,人均一室”,人均居住面积将大幅增加。预计将新增住房面积55~60亿平方米,折合住宅7000万套,户均拥有住房面积从现在的70m2左右提高到90~120平方米,人均居住面积由现在的20.4m2增加到35m2左右。若按照10%预制装配式钢结构住宅折算,今后10年建造的预制装配式钢结构住宅将达700万套,这是一个巨大的市场。
3.1.1 城市住宅市场
目前,我国每年竣工房屋面积大约在20亿平方米左右。中国建设部房产所公布的全国人均住房面积显示:世界各国的经验表明,人均住房达到30—50平方米之前,会保持较旺盛的住房需求,2005年底我国人均住房面积20.4平方米。一般预测,未来几十年内,中国城市化水平每年提高一个百分点,从现在到2020年,人均GDP接近一番,高速的城市化和经济发展,释放出对城市住宅的巨大需求,可能是人类历史上从来没有过的。为满足需要,产品供应量必须实现几何级增长。
3.1.1.1 保障房市场
我国正面临保障房大规模快速建设期。同时,保障房具有政府主导并投资、户型简单或相对单一的特点,因此更容易在保障房中率先融入产业化的理念和内容。保障房与住宅产业化密切配合,互惠互利。在保障房建设中发展住宅产业化,不仅有利于提高保障房质量和性能,普惠于民,还有利于形成日趋完善的住宅建设结构体系和部品体系,通过生产工厂化、施工装配化、部品通用化、装修一体化、管理信息化等实践,推进住宅产业化向更高层次、更全面推广普及方向发展。
3.1.1.2 商品房市场
按照正常的城市化发展进程,每一个国家的城市化都应该经历城市化、郊区化、逆城市化和再城市化四个阶段,中国现在的绝大多数地区都应属于城市化阶段。在这一阶段,国家经济持续增长,工业、服务业和政府就业创造了大量非农就业岗位,并伴随着农村人口大量地涌入城市。经济持续高速增长、世界制造业工厂所需要的巨大规模的农村剩余劳动力、持续膨胀的政府机构,都直接推动着整个中国城市的扩大和城市经济的高速发展。
如此规模巨大的农村人口涌入城市,必然带来巨大的房屋需求量,同时经济持续发展带来人均收入的增加,又同时带来城市人居住房需求面积的增加。因而仅从房屋的供求关系来讲,需求量持续上升也是必然的。
3.1.1.3 老年公寓
随着城市人口老龄化的加速、家庭结构的变化和人们思想观念的转变,养老方式逐渐从家庭走向社会。对于现阶段我国而言,“未富先老”使我们的发展遇到了一系列挑战。随着社会转型加快,计划生育政策的实施,传统的大家庭被小型家庭、核心家庭所代替。城市正面临急剧老龄化带来的种种社会问题,其中最突出的就是城市老龄人口,特别是“空巢”家庭老人的养老问题。发展滞后的老年公寓与社会需求之间的矛盾日益突出。
老年公寓项目不同于一般房地产项目,它不仅包括住宅本身,还包括许多服务配套项目,并且在设施、设备设计、安装等方面都要结合老年人的特点,模数化和标准化的部品部件能够较好地应对老年公寓的建造特点以及无障碍设计的要求,既便于质量的控制,也便于未来的改造更换和部品升级。近年来,一些具有福利性质的老年公寓已在全国陆续出现,对于房地产商来说老年公寓将会是一项颇具开发价值和市场潜力的行业。
3.1.1.4 旧房改造
安居工程及危房改造也催生“住宅工业化”,在国务院不久前出台的有关“扩大内需、促进经济增长的10项措施”中,“加快建设保障性安居工程”被列为首位,建设部表示,未来3年将建设200万套廉租住房和400万套经济适用房。在如此紧迫的时间内,如何加快建设速度,向市场提供大量质优价廉的保障性住房,成为摆在房地产业面前的艰巨任务。
3.1.2 农村住宅市场
农村城市化建设使得建筑量剧增。我国“十一五”期间,城镇化建设进入加速发展的阶段,全国将建立3万个小城镇,每个小城镇容纳1~2万人,共可容纳4亿人。由此,这批新增的城镇居民,对商品住房的需求量也相当大,估计以1.2亿平方米/年建筑面积的速度递增。
3.1.3 灾后重建市场
汶川地震重建,新增约万亿元的建筑市场容量,2013年的雅安地震重建估计又将新增约数千亿元的建筑市场容量,包括受灾群众安居房、拆迁安臵房和公建配套用房等。从成都市对集体建设用地的解冻,到国务院正式批准成都市设立全国统筹城乡综合配套改革试验区,再加之四川灾后重建中关于联建行为的许可,这其中蕴藏着巨大的市场。
3.1.4 集成房屋市场
根据调查结果和有关数据,经有关专家进行综合分析比较后预测,我国对集成房屋的年需求量约为5000亿平方米建筑面积,占我国年度住宅面积的10%左右。集成房屋部品及构件的多样化导致了其必须是工业化、产业化大生产,才能更具有推广的价值和市场竞争力。由于高度的产业集成,带来的资源集约化和生产成本的大幅下降也使得部品及构件模数化和标准化应用具有很强的竞争力和发展前景,同时也是可持续发展的。
3.2 国际市场
据联合国计划开发署公布的数据显示,全世界的商业、文化、医疗、宾馆与办公写字楼等用房的年建筑面积高达7.8亿平方米,而且每年仍以5.6%的比例递增。根据调查结果和有关数据,经过由关专家进行综合分析比较后预测,全世界对“集成房屋”的年需求量约为2亿平方米建筑面积,占全世界年度住宅建设总面积的13%左右。在澳大利亚,每年约建造6亿美元的轻钢龙骨独立式集成住宅120000栋,约占澳大利亚所有建筑业务产值的24%;在美国,采用该体系建造的房屋从20世纪90年代中期的55000栋剧增为2000年的325000栋。
结语
在房地产行业紧缩的形势下,许多开发商都表示,房地产行业应对“过冬”的最好方式就是提高房屋品质,从以前的粗放式的增长方式转变为以产品质量为主导的增长方式。时至今日,依靠品牌、成本控制、产品品质的提升、真正为客户创造价值、在有限的土地上创造更高价值,才是房地产公司的核心竞争力。而这一切都离不开模数化和标准化的部品及构件的产业化。
参考文献:
[1] 羽柴义典.住宅部品集成技术的研究和运用——住宅部品怎样产业化、标准化[J].住宅产业,2011(06):54-58.
关键词:陶粒混凝土; 发展现状; 应用; 内隔墙条板; 抗压强度
前言
陶粒混凝土(ceramisite concrete)以轻质陶粒为骨料决定了它是一种轻骨料混凝土(light aggregate concrete),其粗骨料为黏土陶粒,而非以往常见的石子。黏土陶粒代替石子是一种创举,黏土陶粒的粒径通常在5毫米以上。容重不超过2000kg/m3,密度处于200~2000kg/m3之间,且强度能够达到5~60 MPa的各种陶粒混凝土,可广泛应用于各种结构,包括工民建的承重结构,具有相当广阔的应用领域。
1.陶粒混凝土的优点
(1)质量轻
陶粒混凝土具有轻质的优势,一般比普通混凝土轻20~40%,但强度能够高达60MPa,减少建筑物的总体荷载是一个重要方面,它能节约建筑材料的用量,产生经济效益,也是一个其自身扩大应用的优势。
(2)高耐久性
陶粒具有较强的化学稳定性,在水泥用量相同,水灰比和强度也相同的情况下,陶粒混凝土具备更优越的抗渗性,耐蚀能力更强。
(3)抗震性好
对比普通混凝土和陶粒混凝土的弹性模量与密度,用后者建造的建筑物在地震时承受较小的地震力,减震效果显著。
(4)耐火性好
陶粒混凝土热阻效应显著,导热缓慢。在建筑火灾的实测中,陶粒混凝土材料耐火时间更长,强度降低更低。
(5)经济安全
综合考虑以上优点,陶粒混凝土的轻质带来的减轻自重与方便基础处理等影响为建筑物节约了一定的费用,整体可降低造价5%以上,耐火、耐久、抗震则带来安全上的保障,因此陶粒混凝土的合理利用既经济又安全。
2.陶粒混凝土的缺陷
陶粒混凝土具备较差的工作性,在现代施工中难以满足要求。泵送施工时容易产生分层离析现象,进而产生堵泵的问题,使混凝土的泵送浇灌无法继续进行,这是一个十分棘手的问题。
陶粒混凝土领域内公认的难题之一是陶粒上浮现象,G.C.Hoff R.Elimov研究发现了引气作用能够有助于混凝土的泵送,因此人们在施工中用引气剂促进混凝土泵送的顺利施工;欧洲研究者在提高混凝土的可泵性方面也有了新的发现,即使用减水剂或者稳定剂,泵送距离也增加,可达80米。另外,如何正确地反映陶粒混凝土的受力力学行为,仍然是一个具有挑战性的问题。
3.陶粒混凝土的应用技术国外研究使用进展
美国很早就开始了陶粒混凝土的利用,20世纪初就成功利用了页岩制作陶粒,生产的陶粒混凝土强度高达30MPa,很快就应用在各种建筑中。美国加利福尼亚一座大桥的建造采用了陶粒混凝土。紧跟着日本开始研究高性能混凝土,以改善其耐久性和不良工作性,最终取得了一定成果。现在,强度达到50、60MPa的陶粒混凝土已十分常见,并在国外大量生产使用。德国创新制造了特别适合生产预制隔墙板的超陶粒混凝土,原料为废玻璃,预制混凝土隔墙板原料多种多样,还有膨胀页岩陶粒的,已投入使用。
4.陶粒混凝土的应用技术国内研究进展
我国陶粒混凝土发展起步较晚,直到1960年,才在河南洛河大桥上采用陶粒混凝土。我国的陶粒质量一直较差,因此发展比较缓慢。强度偏低而密度较大是阻碍陶粒混凝土发展的问题,因而主要在建筑桥梁的非承重结构中发挥作用,而难以承担承重的角色,发展受到限制。上个世纪末,陶粒混凝土技术迅速发展,高强陶粒混凝土形成一定的规模的生产能力。使用陶粒混凝土的大型建筑物有珠海国际会议中心等。目前,我国陶粒混凝土的应用仍主要用于低强度的非承重结构,与国外广泛应用相比,与发达国家相比,仍有较大的差距。
5.陶粒混凝土在墙体中的应用展望
在我国城市建设过程中,框架结构是建筑物的主要结构形式之一。在框架中使用轻质墙板仅占墙材总量的2%,而砌筑材料的大量采用,则带来了施工工效差,占用建筑面积大等种种问题。有鉴于此,符合建筑技术进步的生产预制化、施工应用装配化、产品标准化要求的轻质隔墙条板的研发变得愈发重要。
大量的实例表明,作为轻质隔墙的类型之一,相比于其它轻质内隔墙条板而言,陶粒混凝土内隔墙条板具有非常明显的优势。首先,它的功能十分齐全,生产、安装速度最快,品质最好,成本最低,最具竞争力的墙材品种。这种内隔墙条板优势很多:不仅轻质高强、保温隔热性能好、耐火性能好、抗渗性能好、隔声性能好,而且生产自动化程度高、施工适应性强、综合成本较低。我国每年的建筑工程量约为12亿平方米,经计算,则每年需要的墙体材料超过30亿平方米。所以作为新型墙体材料之一的陶粒混凝土条板内隔墙的研发利用不仅符合国家产业政策,而且具有积极的现实意义和很广阔的发展前景。
陶粒混凝土内隔墙条板在国内得到了越来越广泛的应用,未来陶粒混凝土的发展会逐渐向承重结构构件发展,高强、轻质一定是发展创新的追求热点。随着建筑工业化的不断推进和国家鼓励发展装配式建筑这一政策的出台,预制陶粒混凝土内隔墙条板必将拥有更为广阔的发展前景。
6.陶粒混凝土抗压强度随机性的试验研究
混凝土抗压强度是应用的基石,为了研究其随机性特征,我跟随吴欢州同学进行了三方面的工作,即:(1)陶粒混凝土抗压龄期强度试验研究;(2)陶粒混凝土抗压强度尺寸效应试验研究;(3)陶粒混凝土单轴受压本构关系试验研究。
首先,进行了陶粒混凝土抗压龄期强度试验研究。以 9 个边长为 150mm 的立方体试件为一组,共计 28 组(252 个)。通过试验得到了每组陶粒混凝土试件的抗压强度均值、标准差和变异系数随龄期的变化规律。并利用对数模型、指数模型、双曲线模型和三参数模型,分别对抗压龄期强度均值归一化曲线进行拟合,对数模型拟合度最佳,三参数模型次之,双曲线模型再次之,指数模型则相对差一些。
研究陶粒混凝土 28d 后的抗压龄期强度增长规律,充分考察随机性对其产生的影响,而不局限于研究 28d 前的抗压龄期强度,以满足工程中的需要。发现:
(1)在 28d 龋陶粒混凝土抗压龄期强度均值随龄期单调增加,且 7d 内增长较快, 7d 后增长较慢。抗压龄期强度标准差和变异系数随龄期变化规律均不明显,具有显著的随机性。
(2)在陶粒混凝土单轴受压上升段过程中,应力具有显著的随机性。应力均值随应变单调增加,整个过程增速比较均匀。应力标准差随应变单调增加,且前期增长较快,后期增长缓慢。应力变异系数随应变单调减小,且前期下降较快,后期下降缓慢,逐渐趋于常数。
(3)陶粒混凝土单轴受压的峰值应变和峰值应力也具有显著的随机性,且两者的变异系数比较接近,约为 10%。
关于陶粒混凝土抗压强度尺寸效应的研究,我们仅涉及几种尺寸。由于随机性的影响,建立拟合度较高的理论模型变得十分困难。因此需要多考察几种尺寸,将抗压强度尺寸效应公式尽可能外推,以接近于工程中的实际情况。
结语
陶粒混凝土的一系列优点使它逐渐成为材料界的热点,再结合我国建筑高度发展的客观条件,陶粒混凝土在祖国大地上必大有用武之地。在材料的创新发展浪潮中,陶粒混凝土方兴未艾,一直都是各高校的研究热点,具备广阔前景,随着装配式建筑成为主流,陶粒混凝土在墙体中的应用也将愈加更广泛起来。
参考文献
[1]李文斌.粘土陶粒轻骨料混凝土的研制[J].甘肃科技,2009,25(23):147-149
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[5]刘巽伯.粉煤灰陶粒混凝土的弹性恢复和徐变恢复特征[J].混凝土,2003(8):20-21
[6]吴欢州. 陶粒混凝土抗压强度随机性的试验研究.硕士论文,2017(5):63.
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关键词:高层建筑;深基坑支护施工技术
Abstract: as China's economic progress, urban construction got rapid development, high building more and more. High-rise buildings will have more deep basement, so for deep foundation pit construction technology request more and more is also high. The design and construction of the difficulty is also in constant increase, how to design of deep foundation pit support is safe and feasible scheme, is the major problem facing the construction industry.
Keywords: high building; Deep foundation pit construction technology
中图分类号:TU97文献标识码:A 文章编号:
目前我国经济的形势下,高层建筑与日剧增,但是土地资源逐日缺乏,所以为了节省土地,地下工程建筑大幅度增加,随之基坑开挖越来越深,深基坑工程也随之大幅增加。但是高层建筑的涌现对深基坑支护技术的要求更为严格。但是在实际工程中,对深基坑技术的运用上存在很多问题严重影响了建筑工程的施工性能,造成了经济损失以及不好的社会影响。为了使深基坑技术能够满足社会发展的需求,本文对深基坑技术进行了研究。
一、深基坑支护设计要点
(1)研究出变形控制的工程设计方案。现阶段,深基坑支护的设计人员主要是利用极限平衡原理对深基坑进行结构设计,其设计结果对深基坑结构的施工建设有关键的参考价值。但是,如果把这种设计方法运用到深基坑支护中,很大程度上只能满足支护结构中相对简单的要求,而不能保障支护结构的刚度。很多高层建筑的工程事故就是由支护结构超过合理范围的变形引起的。所以一定要在研究支护结构的受力标准之后,制定相关的变形控制方案,从而确保深基坑支护结构的稳定。
(2)设计人员要转变传统的设计观念。现阶段,对深基坑支护结构的设计算法没有统一的标准,很多设计数据都是在设计人员不断探索中总结出来的。基本上还是通过库伦或朗肯理论来确定结构土压力分布,利用“等值梁法”对支护桩进行计算,但是得出的结果与深基坑支护结构的实际受力有很大的差别,使建筑工程存在一定的安全隐患。所以,必须对深基坑支护结构的设计理念进行改革,主要手段是通过建立以施工监测为主的信息反馈动态体系,这个系统不但是深基坑设计的发展方向,也是深基坑技术人员应该研究的重要课题。
二、支护施工技术的施工要点分析
本文中主要分析下混凝土灌注桩排桩支护技术和砖砌挡土墙的施工中的要点。
(1)混凝土灌注排桩支护施工技术要点分析。柱列式间隔设置钢筋混凝土钻孔、挖孔灌注桩作为挡土结构的支护形式就是排桩支护。整个混凝土灌注排桩支护施工中要注意一下内容。钻孔之前,清理施工现场,保持施工现场的干净整洁;挖排水沟,调制泥浆,做桩成孔实验,确保桩成孔的质量,并且要设置好水准点以及轴线定位点,做好对状体的防线定位等工作。钻孔时相关机械设备要装置平且检查好,确保这些钻孔设备在工作中没有由于设备本身而造成的意外发生。在桩位处要埋设孔口护筒,这样可以保护孔口及泥浆。桩架等设施就位之后,就可以进行钻孔。在钻孔过程中,为保护孔壁、携渣、钻头要使孔内泥浆液高于地下水至少1.0m,这样也可以降低钻头的发热量以及减少钻进阻力。当钻孔深度达到设计标准后要停止钻孔操作同时进行清孔。在清孔时,往孔内注入清水同时让钻机空转,等孔底的泥桨、泥块变成砂浆之后全部排出,直到将孔内泥浆清理干净。在工程中如果要求灌注桩的维护结构具有抗水防渗性能时,就必须做好桩和桩间的深层防水搅拌桩。如果建筑工程的周围环境保护要求严格,要在软土地区对基坑底沿灌注桩的部分进行注浆对其加固,这样即可以减小支护结构的变形也可以提高这些区域的抗力。
(2)地下连续墙支护施工技术要点。地下连续墙支护有整体刚度大以及良好的抗水防渗特点,在地下水位以下的软粘土层和者砂土层或者基坑底面以下具有很深的软土需要将墙体埋入很深等复杂的施工环境别适用。目前在施工时把支护墙用作围护结构,有作为地下结构的外墙,目前我国还对预应力地下连续墙和预制装配式地下连续墙进行了研究,其中预制装配式地下连续墙的墙面平滑,墙体厚度薄而且施工速度比较快。预应力地下连续墙可提高围护墙刚度、减小墙厚度以及内支撑数量,再加上曲面不仅在张拉后具有反拱性能,而且还能够减小围护结构的变形以及消除裂缝,这种技术通过在工程中使用取得了良好的经济以及社会效益。
三、深基坑施工过程常用的技术
(1)悬臂式支护技术。这种技术适用于无支撑杆件、锚杆,依靠具有一定深度的岩土体来保持建筑物地面平衡。悬臂式支护技术主要在在土质好、要求基坑水平位移宽松、基坑开挖深度小的深基坑工程中应用。
(2)拉锚式支护技术。其关键组成部分是挡土结构、拉杆、锚固体。主要在基坑附近无障碍物、拉杆及锚固体存在、基坑开挖深度适中的建筑工程中使用。在工程规模大、结构变形小、无需设置内支撑的基坑中广泛使用。
(3)重力式支护技术。重力式支护结构继承了重力式挡土墙支护的特点,主要是通过结合支付结构自身重力,确保支护结构在土压力作用下具有较好的稳定性。
(4)土钉支护技术。这种技术可以抵制墙后引起的压力以及其他压力,能够保证支护结构在施工时不变形。主要在结构轻、造价低、柔性好、施工方便的建筑工程中使用。
四、深基坑支护工程中应注意的问题
(1)雨季挖土施工技术注意事项。基础底板后浇带的分布状况决定深基坑的主要施工环境有八个,建筑中的每层土都必须按照先东、西,后中间的开发的顺序进行施工,而且要由南向北推进,最终在深基坑的北边中部收尾。在雨季时,基底土层会出现橡皮土的可能性较大,如果出现这种情况,施工人员要在基地上铺设合适厚的碎石并且夯实,让表面土结实。开挖基坑时如果出现流沙河,首先要在流沙的局部使用重石,来稳定流沙,进而减少动水压力,与此同时要加施工速度快速度,迅速开挖基坑。其次,在此土体部位使用一些手段,保持水流压力朝下,让土体处在平衡稳定的状态,在这种情况下迅速施工。施工前要确保雨季施工的每个环节安全,从而防止边坡塌方,全面确保基坑施工的安全。
(2)围护结构的监测。在检测时首先确保围护结构完整性及其强度。如果是把灌注桩作为支挡结构,对桩身缩颈、夹泥、断裂、离析等缺陷程度以及缺的陷部位用变动测法检测。如果是以旋喷桩、水泥搅拌桩作为支挡结构,检测桩身强度以及其均匀性时使用变法或轻便触探法进行检测。其次要做好对围护结构顶部水平位移监测。深基坑刚开挖过程中,每隔2-3天时间段内进行监测一次,并且监测要伴随开挖的整个过程,可根据实际情况调整监测次数。围护结构顶部水平位移能够直接体现围护结构的变形,是深基坑监测工作中的重点。
结论
深基坑支护结构技术是保证高层建筑施工安全及建筑质量的关键。建筑越高对深基坑支护技术的要求也就越高。在施工时,根据每个深基坑支护技术的使用范围、支护设计的方案以及其社会经济效率,选择适合建筑工程的深基坑支护技术。施工过程中,相关单位要严格按照规范以及深基坑的设计要求施工,加强对高层建筑深基坑的施工控制,并且在应用的基础上总结经验不断创新,确保建筑的施工质量。
参考文献:
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[2]刘宗仁,刘雪雁.基坑工程「M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008.4
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[4]刘宗仁,刘雪雁.基坑工程「M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008.4
[5]许德慧.深基坑支护结构设计方法研究,[学位论文],中南大学,2002.3
【关键词】高层建筑;结构设计;选型结构
选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等。
1.高层建筑结构选型的相关概述
高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,筒体结构(框架一核心筒结构,筒中筒结构),以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件(钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等)构成的结构。主要分为:(1)一般高层建筑结构体系。一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系、框架-筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。(2)复杂高层建筑结构体系。复杂高层建筑结构体系一般是指带转换层结构体系、连体结构体系、悬挑结构体系、带加强层结构体系、平面不规则结构体系等。(3)新颖高层建筑结构体系。近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。
2.高层建筑结构选型的重要性
(1)高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。
(2)高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为:1)需求多元化、功能综合化的趋势,必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。2)随着高度与规模等增大,高层建筑投资增加、工期增长,其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显。结构优化,首先是其形式的优化,然后才是其布局与构件参数的优化。3)高层建筑需考虑的影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。
3.高层建筑结构选型的若干思考
(1)竖向承重结构的选型在对竖向承重结构进行选型时,首先考虑的是建筑物的高度和用途。不同结构体系的强度和刚度是不一样的,因而它们适应的高度也不同。一般说来,框架结构适用于高度低、层数少、设防烈度低的情况;框架―剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;层数很多或设防烈度较高时,可用筒体结构。当建筑物的高度超出表中数值时,要进行专门的研究,采取有效的措施。选择结构体系应考虑的另一个因素是建筑物的用途。目前国内高层建筑按用途大体上可分三大类:住宅、旅馆及公共性建筑(办公、商业、科研、教学、医院等)。住宅建筑一般采用剪力墙结构。
(2)水平承重结构的选型水平承重结构对保证建筑物的整体稳定和传递水平力有重要作用。水平承重结构选型通常有以下几种,平板体系、无梁楼盖、密肋楼盖和肋形楼盖。平板体系:平板体系采用单向板或双向板,常用于剪力墙结构或筒体结构。其优点是板底平整,可以不加吊顶,结构高度低,可以降低层高。但当跨度大时,采用平板较困难,一般非预应力平板不宜成过6m,预应力平板不宜超过9m,否则平板厚度过大,楼面重量太大。采用现浇预应力无粘结平板楼面可以减少板厚。无梁楼盖:在层高受限制情况下,公用建筑常采用无梁楼盖。无梁楼盖最好带现浇柱帽,以加强板柱连接的可靠性。无梁楼盖的合适跨度是:普通钢筋混凝土楼面6m以内;预应力混凝土楼面可达9m。密肋楼盖:密肋楼盖多用在跨度较大而梁高受限制的情况下。筒体结构角区楼面也常用密肋楼盖。当采用装配式楼板时,框架-剪力墙结构应加混凝土现浇面层。楼盖结构应满足:房屋高度超过50m时,框架―剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇搂盖结构;剪力墙结构和框架结构宜采用现浇结构。房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计的框架-剪力墙结构宜采用现浇楼盖结构;6、7度抗震设计的框架-剪力墙结构可采用装配整体式楼盖;框架结构和剪力墙结构可采用装配式结构。同时对于现浇楼盖,混凝土强度等级不宜低于C20,也不宜高于C40。
(3)下部结构的选型高层建筑的基础是高层建筑的重要组成部分。它将上部结构传来的巨大荷载传递给地基。高层建筑基础形式选择的好坏,不但关系到结构的安全,而且对房屋的造价、施工工期等有重大的影响。高层建筑基础形式通常有以下几种:1)柱下独立基础:适用于层数不多、土质较好的框架结构。当地基为岩石时,可采用地锚将基础锚固在岩石上,锚入长度≥40d。2)交叉梁基础:即双向为条形基础。适用:层数不多、土质一般的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构。3)片筏基础:适用于层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用。当基岩埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深处有一定承载力和一定厚度的持力层时,选用片筏基础比选用桩基础可以节省投资和缩短工期。但片筏基础的刚度较弱,应注意对基础不均匀沉降、变形和裂缝进行验算。当地下水位很高时,还要进行抗浮验算。4)复合基础:适用于层数较多或土质较弱时采用。CFG桩复合地基是高粘结强度复合地基代表,目前它已大量应用于高层建筑地基。它既可适用于条形、独立基础,也可用于筏基和箱形基础。可用于填土、饱和土及非饱和土粘性土。
4.结语
高层建筑结构的选型与结构布置在结构抗震概念设计中占有极其重要的地位,它们直接影响着结构的安全性与经济性。总的来说,高层建筑结构选型包含竖向承重结构选型、水平承重结构选型以及下部结构选型;结构布置包括结构平面布置、结构竖向布置及变形缝设置。设计中应根据房屋的高度、高宽比等多方面因素选取合理的结构体系,以上因素在结构选型方面应该重点考虑。 [科]
【参考文献】
论文关键词:野战工事;符合材料
野战工事是战役、战斗的准备和实施过程中,利用、改造地形,使用就便器材或预制构件,快速构筑的临时工事。对常规武器和核武器、生物武器和化学武器的杀伤破坏作用具有较高的抵抗能力和较好的防护效果。50年代以前,我军的野战工事主要是以木材、钢材和钢筋混凝土就便材料工事,作战时临时构筑。60年代以后,先后研制了装配式混凝土预制构件工事、型钢工事、波纹钢工事、钢丝网水泥工事、骨架柔性被覆工事等制式器材。这一时期的工事,重量大、构件体积大、构筑速度慢、土建作业量大、撤收难,阵地转移慢,机动性能不高,难以适应机动作战的需要。从80年代开始,随着复合材料的发展,制作野战工事的材料由传统的钢材、木材和钢筋混凝土材料转向新型复合材料,我军先后研制了玻璃钢工事、玻璃纤维增强水泥工事、玻璃钢或铝合金作面板和泡沫作芯材的复合材料工事。这一时期的工事,虽然重量较轻,构件体积较小,但是工事的跨度较小、抗力低,难以满足部队平战结合的需要。直到90年代,采用“新材料、新工艺、新思想”设计的玻璃钢夹层野战工事系列,才第一次使野战工事轻型化、机动化、标准化,形成单一材料、多种结构型式、多种抗力和多种使用性能的系列化。
国外是从60年代初期开始使用复合材料野战工事的。美国、法国、意大利、日本、德国、瑞典等国都有用玻璃钢制成的掩蔽部、防弹板、弹药库等,对于玻璃钢工事的试验研究,外军早在二次世界大战时就开始了相关研究,并已有各种玻璃钢工事装备部队,如美军的轻型玻璃钢装配式掩盖工事(长6-18米,宽3米,高约3米);英国研制的玻璃钢掩蔽部可容纳6人,复土±115米,抗冲击波超压0186kg/cm2。此外还有日本研制的薄壳形玻璃钢工事顶盖、瑞典的玻璃钢夹层球形掩蔽部等等,均起到了较好的防护效果。
一、玻璃钢复合材料用于野战工事的优点
玻璃钢(frp)亦称作grp,即纤维强化塑料,是一种树脂基复合材料。一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。
玻璃钢是目前世界上产量最大、用途最广的复合材料,玻璃钢工业是如今最热门的工业之一,它以其优良的性能在各个领域得到广泛的应用,如:储罐、管道、建筑、交通运输、运动与游乐器材、船艇等方面都得到广泛应用。在野战筑城中,用玻璃钢做的各种工事在战争中起到了重要作用,在未来高技术战争中将发挥越来越大的作用。
frp(玻璃纤维增强塑料,简称玻璃钢)是以合成树脂为基体、玻璃纤维(织物)为增强材料的复合材料。具有许多优良的特性:
(一)轻质高强,比重114-2.0,约为钢的1/5,铝的1/2,其比强度和比模量超过钢和铝合金;(二)冲击韧性好,适宜于承受动荷载及爆炸冲击荷载;(三)抗老化及阻燃性好(玻璃钢中加入阻燃剂或采用阻燃树脂再加入阻燃剂,可满足防火要求);(四)其夹层结构隔热保温性能好,导热系数和热应力小(分别为钢管的0.14%和1/11);(五)电绝缘性能好,可安全地应用于输电、电信密集区;(六)设计和可施工性好,安装快捷方便、安全,几乎不动火。
因此,frp极适宜于制作野战工程中的快速装配式预制构件,在防护工程野战工事的应用上越来越受到重视。
目前所用的玻璃纤维,其应力应变曲线如图所示,从图中可以看出,单纤维受力不一致,股纱破坏呈现一个逐步断裂的过程。最常用的玻璃纤维布有平纹、斜纹和缎纹等,其中斜纹中的2/2斜纹布铺覆性较好,较适用于制作玻璃钢工事构件。合成树脂在玻璃钢中的作用,是将分散的玻璃纤维或其织物粘结成一个整体,同时已固化的树脂又是玻璃钢的一组分,其性能将直接影响玻璃钢的力学、耐温、耐腐蚀和介电等性能,此树脂的选择也非常重要。用于玻璃钢的常用树脂大部分为热固性树脂,主要有不饱和聚酯、环氧、酚醛以及改性的聚酯和环氧。玻璃钢工事结构设计时,既要满足构件标准化的要求,又要满足荷载要求,同时尽量使生存空间有舒适感。其结构形式基本上有两类:筒壳和球壳。对于单一玻璃钢材料,壁厚度通常取6-10mm,对于夹层材料,一般取蒙皮厚2-4mm,夹芯厚40-60mm。
二、树脂基复合材料成型方法
(一)手糊成型技术
手糊成型又称手工裱糊成型或接触成型,是热固性树脂基复合材料制品成型较早的方法之一。所谓手糊工艺,是指用树脂将增强材料粘结在一起的一种成型方法,约有50%的玻璃钢复合材料制品是用这种方法成型的,特别是对于用量少、品种多及大型制品,更宜采用此法。但这种方法操作人员多,操作者的技术水平对制品的质量影响大,虽有“一见就会”的说法,但要制得优良得制品也是相当困难得。手糊成型工艺制造制品一般需要经过如下工序:手糊成型工艺可分为接触成型和低压成型两大类:属于前者得有简单手糊法及喷射成型法;属于后者的有压力袋法、真空袋法等。手糊复合材料制品的厚度一般在2-10mm,但对于有些制品,其厚度可以大于10mm,也可小于2mm。典型的手糊制品结构如图。
1、面层;2、短切毡;3、短切毡或粗纱布;4、短切毡;5、表面毡;6、胶衣层;7、脱模剂;8、模具。
因其很少受到制品形状及大小的制约,模具费用较低。因此对于品种多、生产量小的大型制品,手糊成型技术是最合适的。用手糊成型可生产波形瓦、活动房、浴盆、冷却塔、卫生间、贮槽、贮罐、风机叶片、各类渔船和游艇、微型汽车和客车壳体、大型雷达天线罩及天文台屋顶罩、设备防护罩、雕像、舞台道具和飞机蒙布、机翼、火箭外壳、防热底板等大中型零件。总之,由于手糊工艺设计自由,可根据产品的技术要求设计出理想的外观、造型及多种多样、品种繁多的frp制品。目前,产品达上万种,被广泛应用到各个领域,前景看好。
(二)模压成型技术
适合于生产量大,尺寸要求精确的制品。模压成型的模具由阴、阳两部分组成。增强材料一般为短切纤维毡、连续纤维毡和织物。
(三)rtm成型技术
rtm(树脂传递模塑)成型技术是一种适宜多品种、中批量、高质量复合材料制品生产的成型技术,rtm成型技术有许多优点:能够制造高质量、高精度、低孔隙率高纤维含量的复杂复合材料构件,无须胶衣树脂也可获得光滑的双表面,产品从设计到投产时间短,生产效率高;rtm模具和产品设计可采用cad进行设计,模具制造容易,材料选择面广;rtm成型的构件与管件易于实现局部增强以及制造局部加厚的构件,带芯材的复合材料能一次成型;rtm成型过程中挥发水分少,有利于劳动保护和环境保护。
(四)纤维缠绕成型技术
纤维缠绕成型是在专门的缠绕机上,将浸润树脂的纤维均匀地、有规律地缠绕在一个转动的芯模上,最后固化、除去芯模获得制品。纤维缠绕成型方法既用于制造简单曲旋转体:如筒、罐、管、球、锥等。也可以用来制备飞机机身、机翼及汽车车身等非旋转体部件:在纤维缠绕成型中常使用的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维;缠绕用树脂基体有聚酯、乙烯基、环氧和bmi树脂等。纤维缠绕的主要优点是节省原材料、低的制造成本以及制件的高度重复性,最大的缺点是制件固化后需除芯模以及不适宜于带凹曲表面制件的制造。
(五)拉挤成型技术
用于连续生产纤维复合材料型材。主要过程是依靠牵引将原材料通过一定型面的加热模,完成复合、成型和固化。拉挤成型工艺筒单;效率高;拉挤法制备制件时,增强纤维沿轴向平行排列,能有效地利用其强度。采用纤维毡增强材料可制备各向同性制件,采用编织带可提高制件的横向强度。拉挤成型的关键是固化的控制。固化反应放热峰出现太早制件易开裂、翘曲;出现太迟;制件固化不完全,易分层。取决于型材形状和加热方式,拉挤速度在1.5-60m/h之间。
(六)热压罐成型技术
热压罐成型技术是生产高质量复合材料制件的主要方法。其基本过程是先将预浸料按尺寸裁剪、铺贴,然后将预浸料量叠层和其他工艺辅助材料组合在一起;置于热压罐中在一定压力和温度下固化形成制件。热压罐成型技术的最大优点是仅用一个模具就得到形状复杂、尺寸较大、质量较好的制件。
三、手糊成型工艺在野战工事中的应用
[关键词]多层住宅 变形监测 沉降 裂缝 水平位移
[中图分类号] S611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-350-1
1概况
某小区2栋、3栋住宅楼属五层装配式大板居住建筑,单栋建筑面积2400m2。住宅楼结构由外墙板、内墙板、楼板、挑梁、阳台板、楼梯板、歇台板等预制构件通过钢筋、扁钢与构件预埋铁件焊接再用细石混凝土灌缝连接,基础为带地圈梁的砖砌条形基础。住宅楼于1983年建成投入使用,设计时未考虑抗震设防。
近年来,住户反映该两栋楼房存在基础沉陷、墙体开裂、房屋倾斜、屋面渗漏等现象。为掌握小区2栋、3栋现有结构安全性和建筑物变形的特性及发展状况,确保住户的安全,为建筑物的安全预警提供依据,拟对该两栋住宅楼进行变形监测。
2变形监测设计
根据多层建筑的变形特性与发展状况,按照现行的相关规范(具体包括:《建筑变形测量规范》JGJ8—2007;《工程测量规范》 GB50026—2007;《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006),对该2栋住宅楼及其周边场地开展如下监测项目:沉降观测;外墙垂直度观测;裂缝观测;水平位移监测。
3监测项目与观测实施
3.1沉降观测
在建筑物沉降影响区以外的稳固位置设置2组工作基点,工作基点间每季度校测一次,在2栋和3栋东、西、北侧底部墙体上各布设2个墙上代表性测点,作为对比论证,同期在1栋和4栋东、西侧底部墙体上各布设1个墙上测点,在2栋与3栋房子四角附近场地上各设置1个测点,共24个测点,采用二等水准测量方法监测建筑物基础的不均匀沉降。工作基点与建筑物的墙上测点组成附合水准路线,按照国家二等水准测量方法进行观测。
在2栋和3栋楼顶四角各布1个沉降测点,共布沉降测点8个,以栋为单位构成环线,采用二等水准测量方法施测,以监测基础沉降对承重结构的影响。
3.2外墙垂直度观测
在2栋和3栋楼顶外侧墙面四角各固定2套照准装置,共计16个照准装置,在其铅垂线方向距地面约1.5m高处的墙面上分别安置水平读数尺,采用精密全站仪投点法进行建筑物外墙垂直度的观测。观测过程中实行定点定人定时测量,每次测量位移量误差不大于±1.0 mm,垂直度照准4次取平均值。
3.3裂缝观测
两栋楼房均有不同数量的连接裂缝,在2、3栋外墙和楼梯间存在大量从上到下的通长裂缝,外表裂缝宽度2~5mm,需对外墙和楼梯间主要裂缝进行观测。
根据裂缝的走向和长度,每条裂缝至少布设两组观测标志,一组应设在裂缝的最宽处或敏感的高部位,另一组应设在一般裂宽或低部位。裂缝观测标志采用镶嵌式金属标志,用钢尺进行量测,裂缝宽度数据量至0.1mm,读数2次取平均值。
3.4水平位移监测
为校核承重结构受基础沉降影响产生的墙体扭转,于建筑物顶部四角各设置1个水平位移测点。水平位移采用测距仪直接测距法进行,基点分设于1栋、4栋房顶部,具体观测以测点与基点构成四边网进行。
4成果分析
根据近1年的不间断监测,各监测项目变形情况如下。
(1)房屋沉降观测成果显示,2栋与3栋的房屋基础均存在一定量的沉降,且沉降量值与场地内沉降点量值呈正相关性,房屋测点沉降速率大于0.04mm/d,超过了《建筑变形测量规范》JGJ8—2007中关于建筑物进入稳定阶段的标准。
(2)房屋顶部的沉降测点仅测量其楼栋的角点沉降差,观测成果显示,楼栋均出现一定量的沉降差,量值方面表现为,北侧测点沉降量大于南侧测点,但其沉降差与基础测点沉降差有约2mm差距,即顶部测点沉降差相对较小。
(3)房屋垂直度观测受日照气温等情况影响较大,观测成果显示,2栋东北角与3栋西北角测点均有约1.8cm左右的变形,其中2栋表现为量值减小,3栋表现为量值增加,表明该2栋房屋均向2栋与3栋之间的北方向倾斜。
(4)水平位移监测采用全站仪测距方式进行,水平方向最大变形超过15mm,观测成果与房屋屋顶角点垂直度观测相符,更好的验证了之前关于房屋倾斜变形趋势。
(5)从裂缝的分布状况与发展趋势看,裂缝主要为东西走向,位于低楼层的房屋墙体,裂缝走向为房屋门角斜向上发散分布,水平方向无规则,进入监测期后,裂缝继续有所发展,其中,位于2栋中间单元楼梯间的4号裂缝,在约1年的观测期内增宽超过10mm,在观测过程中呈持续发展状态。
各种成果表明,2栋与3栋变形继续发展且某些部位有变形加速迹象,因此,提出安全预警要求撤出居民对房屋进行拆除重建。
5小结
(1)多层建筑物在发生沉降变形过程中,其基础的沉降量值与其顶部的沉降量值可能存在不一致的情况,应考虑其承重结构水平变形影响。
(2)沉降观测工作基点应远离沉降影响区,同时应在建筑物场地内设计沉降测点或参照测点,以确定场地沉降与建筑物沉降的相互关系。
(3)垂直度与裂缝观测应坚持“四定原则”即定点定人定时定仪器测量,以消除或避免由于仪器人员等的变动带来的观测误差。
(4)在监测过程中应做好场地及建筑物的巡视工作,对变形突出部位要加强巡视,做好安全预警。
(5)资料分析过程中应结合监测布置综合分析各监测项目成果,同时加入数据取得时的温度降水等外部情况,以更好的确定建筑物变形趋势。
(6)监测项目针对发生局部倾斜的多层建筑而设置,对今后类似项目监测具有一定借鉴意义。
参考文献
关键词:文明施工;环境保护;动态管理
文明施工是当前工程建设施工中一项重要的管理理念,对改善施工环境、提高施工效率有着非常重要的意义,施工企业应该将文明施工看做是基础性管理工作重点关注。文明施工现场创建工作作为文明施工的直接管理手段,是施工单位在现场必须严格规范、监督执行的一项工作,是保证施工生产安全的重要措施。
1提高认识,加大投入,努力塑造施工企业文明形象
随着我国文明的不断进步,近年来政府部门对施工现场的文明施工也极为重视,营造文明、安全、洁净的施工环境并不断提高施工管理水平是政府部门对文明施工提出的具体要求,同时其在法律、法规、标准、规范及相关政策上对文明施工技术要求、措施经费等出台了相关管理规定,项目部应严格执行《建设工程施工现场环境与卫生标准》(JGJ146-2013)标准规定,文明施工措施经费做到专款专用,现场文明施工规范管理,努力创建文明工地,提升企业形象。工程项目文明施工应结合企业、工程项目特点统筹规划,施工现场四周应设置装配式围挡,便于周转、重复使用,体现文明施工的低炭与环保,且市区围挡高度不低于2.5m,围墙上标示精神文明及文明施工标语,整洁、美观。现场应设置企业标识的大门及洗车台、三级沉淀池、高压冲洗设施;施工现场主干道均做硬化处理,生活区、办公区、主干道两侧进行绿化和摆放花盆,施工现场道路平整无积水,材料堆放整齐,生活设施清洁,周边环境美化。在工地大门侧边位置悬挂有整齐的“六牌一图”,在出入口位置及材料堆放场所张挂宣传标语牌、安全警示牌等,在现场醒目位置设置危险区域的重大施工危险源告知牌,体现文明施工的人文关怀。消防安全也是文明施工的一项重要工作内容,施工单位应该建立、健全、执行、监督消防管理制度,实施消防防火责任制,现场设置临时消防给水系统,食堂、宿舍、办公区、木工间、外架及楼层处等重点防范部位均设置适当数量的灭火器材等消防安全措施,并有专人定期维护管理;电气焊作业等执行动火三级审批及动火监护管理制度,杜绝火灾事故发生。
2规范操作,环境保护,延伸文明施工的内涵
环境保护也是文明施工的一项重要内容,施工单位可以在施工现场宿舍区、食堂设置了读报栏、黑板报等宣传园地,并在食堂播放安全知识光碟等丰富学习内容;食堂应保证每日三餐既卫生又营养的饭菜,根据施工现场季节安排防暑降温、预防严寒等措施,项目部内应该时刻配备医药箱并准备常用药物,必要时应该安排专人为现场服务。安排环卫工人,每天清理生活垃圾,清洗厕所,使得生活区周围环境卫生好。现场建立噪声、粉尘、污水排放达标目标,减少和控制固废的产生,落实防污染、防泥浆外溢的措施,积极宣贯2015年9月1日实施的新《大气污染防止法》。在防尘方面,所有工地均配备移动式喷雾器,城市主干道及重点工程应采用围挡式喷雾系统和脚手架喷雾系统相结合,这样才能把施工粉尘降到最低限度。现场采取定时洒水、清扫及土体遮盖等降尘措施,水泥和其它易飞扬物设置专门存储仓库,运输时要防止遗洒、飞扬,卸运时要码放整齐,减少污染;车辆进出必须至洗车台处清洗车身及轮胎,清洗干净后方可出场,严防车辆携带泥砂出场,造成污染;并加强土方车的管理。施工单位应该针对交通道路、材料堆场的设置统一设置排水沟的流水方向,建立三级沉淀池,确保污水流入市政污水管线前是经过充分沉淀过程的,避免污水排除而影响周围环境。现场严格控制施工时间,在主体施工时,除特殊工艺外,禁止在夜间22时至次日6时进行强噪音作业;混凝土施工时应尽量使用低噪音混凝土振动棒,同时混凝土输送泵、电锯等强噪音设备使用时应该提前设置隔音罩,降低对周围环境的干扰。在提高员工的文明创建意识,规范文明施工操作方面,在工人进入现场进行安全“三级安全教育”时,应同时进行文明施工操作知识教育,有关人员在进入施工现场时必须佩带显眼标志,例如胸牌等,现场人员一视同仁的严格管理。
3加强文明施工的动态管理,巩固文明施工创建成果
项目部针对文明施工的不断进行应该成立文明施工领导小组,创建、完善文明施工管理制度,针对施工过程中的大气污染、水污染、噪音污染、固体污染、废弃物污染、照明污染等有关污染物指派专门的负责人,结合施工现场的动态发展不断调整管理措施,加强对动态管理理念和机制的实际应用。不同施工阶段,各设施、人员、堆场等均应做相应调整,使得现场符合文明施工要求,且发现问题当场解决,使文明施工创建工作不断得到巩固和发展。
4不断总结、创新,为创建文明城市再做贡献
文明施工是一项需要施工企业长期坚持的管理方法,同时其还需要不断跟上现代管理机制的发展步伐,加强管理方法、内容、机制的不断创新,才能保证文明施工始终发挥其管理上的优越性,施工企业在施工中应严格执行有关文明施工标准,逐步完善文明施工管理制度,建立责任制并落实到人,引入奖罚及激励机制,加强规范管理及动态管理,加大文明施工宣传、教育力度,确保文明施工管理工作落到实处,促进文明城市建设管理工作。对于施工企业来说,文明施工能创造洁净良好的施工环境、降低对周围环境的污染和干扰,对塑造企业形象有着非常重要的意义。施工企业应该不断探索、优化文明施工的管理方法和管理机制,对文明施工的发挥创建各种有效因素,将文明施工的理念确实应用贯彻在企业的每一项施工建设中,脚踏实地的做好施工现场的文明管理,促进企业发展,为文明城市建设做出更大的贡献。
作者:陈超 单位:漳州市住房和城乡建设局
参考文献:
[1]王佩建.浅谈建筑施工企业的文明施工管理[J].建筑技术与应用,2007.
[2]陈永良.试论如何加强建筑企业文明施工管理[J].大众科技,2007.[3]于福有.抓安全文明施工的做法和体会[J].建筑安全,2003(02).