裝配式建筑技術現狀范文

時間:2023-10-23 17:25:25

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裝配式建筑技術現狀

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關鍵詞:裝配式混凝土建筑;發展現狀;存在問題;對策

1引言

裝配式混凝土建筑發展是建筑行業的一次深入改革,其主要指相關工廠將相應的部件運輸到施工地后,相關人員采用相應的技術將材料組裝起來的建筑。相比傳統建筑,該建筑具有綠色、環保等特點,逐漸引起了社會大眾的廣泛關注。然而,在裝配式混凝土發展過程中,仍存在技術水平較低、生產成本高等問題,不利于該產業鏈的發展。因此,分析裝配式混凝土建筑發展現狀及存在的問題具有重要意義。

2裝配式混凝土建筑發展現狀

裝配式混凝土建筑的發展始于20世紀50年代,經過了研究、迅速發展、使用和發展緩慢等階段,于2000年以后,國家發展低碳經濟時,裝配式混凝土建筑以其能源消耗低、建造速度快與環境污染少等特點,逐步邁向了一個新的發展階段。并且,在2010年,在首都相繼推出了《關于產業化住宅項目實施面積獎勵等優惠措施的暫行辦法》和《關于推進本市住宅產業化的指導意見》,有效的指導裝配式住宅項目的實施。并且,國家許多行業協會、設計院所和住建部門逐步展開有關裝配式技術的研究工作,紛紛出臺了《整體預應力裝配式板柱建筑技術規程》、《疊合板用預應力混凝土底板》和《裝配整體式住宅混凝土構件制作、施工及驗收驗收規范》等標準規范,有效的助推了相關行業的發展。此后,2016年,國家進一步加強了對裝配式建筑的應用,計劃在未來10年,讓該建筑應用比例占建筑比例的30%左右。由此可見,在國家政府的支持下,裝配式混凝土建筑具有良好的發展前景。

3裝配式混凝土建筑發展存在的問題

在裝配式混凝土建筑發展過程中,仍存在較多的問題。①技術水平不足。裝配式建筑的發展大多依賴于先進的技術,但目前相關企業在相應的技術崗位上仍有空缺,使其在產能擴展時存在較大的局限性,在設計、質量與預制構建、配套材料等方面不能滿足建筑的相關需求,降低了實際施工效率,不利于裝配式混凝土建筑發展。②經濟成本較高。裝配式混凝土建筑的發展同樣需充足的資金和完善的管理體系支持,然而目前我國裝配式建筑的成本一直居高不下,且在裝配置混凝土建筑項目的實施過程中,因部門之間分工不明確,存在監管不到位、條塊分割等狀態,極大的消耗了建筑成本。同時,在裝配式混凝土建筑實施的過程中,仍沒有形成完善的產業鏈,在前期研發、培訓、采購等方面投入了較高的成本,后期難以及時獲得相應的利潤,使裝配式混凝土成本急劇上升。③裝配式混凝土建筑施工過程存在安全隱患。以澆式裝配式混凝土建筑施工過程為例,施工現場人員、物料較為復雜,且多為高空作業,當裝配式混凝土建筑構建被運往工地后,僅留部分人員臨時完成之后指導操作,與工地原有的相關操作人員形成一個混亂的施工氛圍,相關人員操作難以達到協同,且施工過程難以一一對每個人員的安全進行有效監管,使得安全事故頻發,大大降低了施工現場的安全系數。

4相關對策建議

基于目前裝配式混凝土發展存在的問題,本文提出以下幾點建議。①加強裝配式混凝土建筑節點連續技術的研究。目前我國對于裝配式混凝土建筑節點技術的研究較少,致使裝配式混凝土建筑發展技術水平較低。因此,相關部門應積極借鑒國外先進的裝配式混凝土建筑節點技術,依據裝配式混凝土建筑節點的防水性能、收縮性能、受力性能與熱性能研究設計適用性較強的節點技術,并在相關領域進行推廣實施,用以提高裝配式混凝土建筑的技術水平。②構建統一生產的裝配式混凝土建筑市場鏈條。在裝配式混凝土建筑發展過程中,應通過整合現有的裝配式建筑行業,通過合理規劃,對裝配式混凝土建筑市場化運作進行明確分工,通過對裝配式混凝土建筑運作過程進行分割、重新配置、共享等方式,協調裝配式混凝土建筑市場運作,形成一條完備的產業鏈,并使其逐步向商業化建筑運作,采用循序漸進、條理清晰的運作流程,提高裝配效率,進而避免因分工不明確而造成成本的上升。③加強裝配式混凝土建筑施工的安全教育。針對裝配式混凝土建筑施工存在的安全問題,相關政府應出臺相應的安全方案,且要求相關企業嚴格按照該方案執行,并撥去相應的安全保護費用,用以督促安全落實情況,同時要求相關企業定時進行大規模生產檢查,并對相應的問題進行及時整改,消除施工過程應安全監管不到位而造成的安全隱患,提高施工安全性。

5結論

裝配式混凝土建筑以住宅產業現代化的目的逐漸被引入,其實現了建筑業的可持續發展,本文對裝配式混凝土建筑發展現狀及存在問題進行了簡要分析,建議今后在裝配式混凝土建筑發展過程中,相關企業不斷研究、優化并利用該項目,進而達到該產業鏈條的可持續發展。

參考文獻

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[2]劉康.預制裝配式混凝土建筑在住宅產業化中的發展及前景[J].建筑技術開發,2015,42(1):7~15.

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關鍵詞:裝配式建筑;房屋建筑學;課程改革

裝配式建筑是預制裝配式建筑或者預制裝配式住宅的簡稱,它表示部分或者全部的建筑構件的完成是在預制工廠生產,然后運輸到施工現場,以機械吊裝或其他的可信任的手段連接,用零散的預制構件組裝成整體,以此形成具有使用功能的房屋[1]。裝配式建筑與傳統建筑相比,能夠縮短施工周期,極大提高施工過程的機械化程度,提高工程效率,減少施工現場勞動力和資金投入;減少施工現場濕作業量,降低施工過程中污水、噪音、粉塵等對環境的影響;減少模板和腳手架等支撐構建的消耗,減少資源的浪費。總體來說,發展裝配式建筑有利于解決建筑施工過程高資源消耗、高環境污染的弊病,是推進我國建筑業供給側結構性改革的重要舉措,有利于促進建筑業與信息化、工業化深度融合,培育新產業,發展新動能。發展裝配式建筑體現了我國推進建筑行業向工業化生產方向轉型的決心,符合我國可持續發展戰略。

1房屋建筑學課程特點

當前我國裝配式建筑正處于蓄力發展的階段,需要高校培養具備裝配式建筑知識的工程類人才投入到裝配式建筑的實踐中。但目前,大部分高校在土木工程、工程管理、工程造價等課程中仍主要以傳統現澆混凝土建筑進行教學,而對裝配式建筑的識圖、設計和施工的知識和技能教學較少。房屋建筑學是土木工程、工程管理和工程造價等工程類專業的專業必修課,是畫法幾何與工程制圖、建筑材料等課程的后續課程,是工程結構、工程施工等課程的先導課程,在教學培養體系中起到承上啟下的作用。房屋建筑學主要向學生講授建筑設計的基本原理和建筑構造的原理,進行一般的建筑設計和施工圖設計的能力培養[2]。從課程性質和特點上看,將裝配式建筑的設計原理和構造原理適合融入房屋建筑學的課程中,向學生講授裝配式建筑的基本知識,有利于學生打開裝配式建筑的新視野,了解掌握裝配式建筑,并為下一階段的裝配式建筑深入學習打下基礎。

2房屋建筑學課程現狀分析

2.1缺乏裝配式建筑教學師資

裝配式建筑是未來建筑行業發展進步的方向,近年來在政策的大力引導下工程實踐逐漸增多。但目前課程教學的教師長期處于教學工作一線,缺乏裝配式建筑工程的實踐經驗,對裝配式建筑工程一線的需求和發展的認識有一定的局限性和片面性[3]。因而在教學過程中,對裝配式建筑實踐的講解只能相對淺層表面,而做不到非常的細致透徹。

2.2缺少裝配式理論引導

房屋建筑學的教材內容滯后于工程實踐,如建筑構造的內容主要是現澆混凝土結構,部分內容如實心黏土磚、瓦屋面等構造,明顯滯后于行業施工建造水平的發展,無法給學生反映行業的新技術。同時房屋建筑學教材中缺乏對裝配式建筑基本設計原理和基本施工構造原理的引導和講解,不能使學生與后期裝配式建筑深化設計、施工實訓等內容建立較好銜接。

2.3缺乏裝配式建筑實踐環節

房屋建筑學課程通過手繪和CAD制圖完成建筑設計圖、重要節點構造圖以及課程設計等,使學生融匯所學理論知識,掌握工程實踐中的構造特點。但不論是手繪還是CAD制圖,學生僅通過二維圖紙的繪制,不足以直觀感受并靈活掌握所需的實際工作技能。由于理論層面對裝配式建筑的學習不足,也影響對裝配式建筑實踐運用的理解和掌握,更缺乏實踐的創造力,不能適應未來行業在裝配式建筑層面上的要求。

3房屋建筑學課程改革思路

3.1培養師資隊伍

通過產教融合、校企合作,鼓勵房屋建筑學課程教師前往企業參與實踐鍛煉,學習裝配式構件在工廠制作的工藝、在施工現場安裝的技術,以及裝配式建造過程中的使用的新知識、新設備等,為房屋建筑學課程拓展裝配式教學知識點提供實踐支撐。邀請裝配式建筑一線工作的技術骨干作為課程的兼職教師,開設1-2次案例教學,介紹工程實踐中裝配式建筑的生產模式、管理模式、操作方法等,豐富課程的教學形式。通過校企聯合組建并培養適應裝配式教學的房屋建筑學課程團隊,使學生在課程中更全面認識并學習裝配式建筑知識。

3.2加強認知實習

與學生可以在生活中接觸到的傳統鋼筋混凝土現澆建筑相比,學生對新推廣的裝配式建筑缺乏基礎的認識和感知。認知實習是使學生接觸新建筑、獲取感性認知的重要環節,通過參觀裝配式構件生產工廠、裝配式建筑施工現場等,學生可以對裝配式建筑建立基本的概念。同時,結合裝配式建筑的拓展資料,引導學生探索思考裝配式建筑技術發展,加深學生對裝配式建筑的認識。

3.3更新教學內容

在房屋建筑學課程的常用建筑結構體系章節的教學中融入裝配式建筑的介紹、國內外發展狀況的講解以及基本的運用原理,拓寬學生視野,激發學生對裝配式建筑的學習興趣,為課程學習打下鋪墊。進入到建筑設計原理部分的學習后,可以將裝配式建筑的平、立、剖設計與現澆混凝土建筑平、立、剖設計結合在一起講解,學習兩者的共同的原理,也區別兩者在設計中所要注意的不同要點,并闡述不同特點的建筑類型適合什么樣的設計方法。最后結合裝配式建筑的圖集、制圖標準和設計規范,使學生了解裝配式建筑的設計表達和施工圖繪制方法。在建筑構造等章節學習中,可以在各個結構組成部分的教學環節里增加該組成部分的裝配式建筑預制構件的介紹,如墻面、屋面中運用到的結構、保溫、防水、裝飾一體化的復合構件等。并且可以通過介紹這些構件的生產制作、安裝過程的規范要求,使學生對裝配式建筑有充分的理論認知。

3.4搭建可視化學習平臺

裝配式建筑的一體化復合構件相較傳統建造的單一構件要更加復雜,增加了學生的學習難度。僅通過書本和課件的圖片和視頻等方式,不能夠很好地完成裝配式建筑的學習。運用BIM技術的三維可視化技術,可以分層立體展現裝配式復合構件的細部和做法,把抽象復雜的構造形式直接具體地展示在學生面前,有利于幫助學生形成裝配式建筑概念。

3.5建立教學互動

為了提高學生學習的積極性和主動性,房屋建筑學課程可結合BIM技術實施教、學、做一體化互動實踐教學模式[4]。例如在裝配式建筑某個構件學習前,由學生先收集該構件的資料初步掌握該構件知識,課堂中由老師借助已建立的BIM可視化學習平臺詳細講解,最后學生能夠在實踐環節中,依據相應的圖集設計并建立該構件BIM模型,并完善至學習平臺。整個教學過程中,以學生自主學習為主,教師引導為輔,充分發揮學生學習的主觀積極性。

3.6調整課程設計

房屋建筑學課程設計是綜合了課程的理論內容,讓學生獨立完成一個小型公共建筑的建筑設計并完成相應的施工圖的繪制。當課程增加了裝配式建筑的內容后,也需要在課程設計中增加相應內容的實踐訓練。學生通過設計裝配式建筑構件,掌握裝配式建筑設計的要求與設計的方法,能夠與傳統現澆混凝土建筑做出對比,深入理解兩者在設計與施工中的不同。同時,制圖方式也不僅限于手繪和CAD制圖,要允許學生充分利用BIM建模技能進行課程設計圖紙的繪制,綜合培養學生識圖制圖、運用新技術分析和解決設計問題的能力。

4結語

在建筑產業轉型和綠色建造模式的推廣下,裝配式建筑是國家未來建筑行業的必然發展方向[5],為社會培養具有裝配式建筑設計及應用技能的創新型人才是對高校的新要求。房屋建筑學課程的教師應提高自身對裝配式建筑知識和技能的學習,增加工程實踐經驗,以房屋建筑學課程為起點,結合以BIM技能應用,將裝配式建筑的知識融入到學生知識結構體系中,為開拓學生的視野和后續相關課程的開展打下堅實基礎。

參考文獻:

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關鍵詞:裝配式建筑,建筑安全,教學改革,教學效果

中國是世界人口第一大國,建筑需求量巨大。什么樣的建筑形式可以以最便捷,最高效,最環保的方式呈現出來,這種建筑就具有市場,具有優勢,裝配式建筑就是這種建筑。2016年國務院了《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》,為裝配式建筑的發展指明了方向。建筑企業迅速做出方向調整,大力發展裝配式建筑。建設面積由2016年的1億m2猛增到2018年年末的2.9億m2[1,2]。在這樣的大環境下,我國本科院校應將裝配式建筑技術融入到教學中,使相關的教學課程和現代產業相融合,培養具有高素質的專業性人才。

1建筑安全課程現狀

1.1教材建設相對滯后。建筑安全課程主要在土木工程、工程管理、安全工程等少數專業中開設,選用此類教材的人數較少。出于發行量的考慮,市面上針對建筑安全的教材不多。教材在內容上有一定的滯后,較少體現新規范、新工藝、新材料、新技術、新方法等,如裝配式建筑安全管理與技術要點。1.2教學大綱缺乏針對性。作為應用型的本科院校,人才培養方案及課程教學大綱應能體現該專業實踐技能和動手能力的培養,強調應用性、針對性、實用性,倘若專業人才培養目標定位不夠準確、缺乏特色,這勢必難以制定出對本專業具有針對性的建筑安全教學大綱,直接影響到建筑安全課程的教學效果。1.3跨度大、綜合性強,課時數有限。建筑安全課程跨度大、綜合性強。建筑安全課程與“房屋建筑學”“建筑材料”“土木工程施工”等課程息息相關,是這些課程的后續課程,內容涉及面廣、綜合性強。開設建筑安全課程之前,學生一般要先經過這些課程的學習。倘若開設的這些課程課時少(如工程管理專業和安全工程專業),將直接影響著建筑安全課程的教學質量。皖江工學院安全工程專業建筑安全課程共32學時,土木工程專業建筑安全課程才24學時,課時數有限、內容多,涉及面廣,又要注重培養學生的實踐能力和動手能力,加大了該門課程的教學難度。1.4課程實踐性強。建筑安全管理與技術來源于工程,又服務于工程,是對廣泛工程實踐經驗的總結。通過長期的總結和匯編,形成了相應的規范和規程,并隨最新的研究成果與工程實踐經驗不斷進行更新。可見,該課程實踐性很強。

2傳統建筑項目與裝配式建筑項目安全管理的區別

傳統建筑項目是在當地組建項目部,通過現場搭架、支模澆筑混凝土等實現的建設項目,裝配式建筑項目是采用工廠預制的部件和構件(如墻體、板、陽臺、屋面、樓梯)等現場拼接的形式建設工程。裝配式建筑與傳統建筑相比,雖然不需要太多的設備和工人,沒有大量的高空作業,但是從施工安全管理方面來講,管理空間有所加大,不僅要管理施工現場,還要管控預制構件廠家;管理時間也有所前移,在分解預制部件和構件階段就要參與管理;管理的內容也不少,不僅需要管理本單位施工人員、外來施工人員、參觀者,還要管理施工機械設備。施工機械最大的差異在于塔吊,預制構件塊重體積大,預制構件所用塔吊起重量要比傳統施工所用塔吊起重量大得多,塔吊的基礎相應增大,塔吊布置的位置選擇性減少,塔吊所用鋼絲繩,掛鉤要求高。可見,裝配式建筑項目的安全管理也馬虎不得,在裝配式建筑工程施工的過程中,也存在大量的安全風險(如鋼絲繩斷裂,塔吊傾斜),可能影響到建筑工程的穩定性和安全性,威脅著施工人員的人身安全,因此,需要進行體系化的安全管理,確保建筑工程的安全和穩定。

3課程教學改革要點

3.1教學大綱的改革。教學大綱是教學的指導性文件,是教材選擇,授課安排,成績考核,教學檢查及課程評估的依據。教學大綱應依據學科的知識系統與有關先行課、后繼課之間的聯系,確定各章、節的知識要點、重點和難點,并能反映出本學科的新成就和學科發展的方向。教學大綱不僅是授課大綱,還是指導和培養學生能力的綱要。因此,應根據行業發展動態及時進行改革。裝配式建筑是我國建設業發展的必然趨勢,為建筑業帶來新氣象的同時,也使土木工程專業、工程管理專業、安全工程專業的教學面臨新的洗牌和重構。為了培養與現代產業相融合,具有高素質的建筑安全專業人才,應首先進行市場調研,了解崗位需求。根據崗位需求修訂專業培養方案,準確定位人才培養目標[3],再根據專業培養方案制定出相應的課程教學大綱。針對當前建筑業發展趨勢,建筑安全課程教學大綱中應增設裝配式建筑所涉及到的安全管理和安全技術的知識要點、重點和難點。此外,建筑安全課程教學大綱還應體現裝配式建筑實踐能力和動手能力的培養,強調應用性、實用性。制定具有針對性的建筑安全課程教學大綱是該課程教學及其改革的關鍵。3.2結合教材進行教學內容的改革。教材是教學的主要工具,是教學內容的載體,對學生的學習十分重要。但是由于建筑安全課程教材出版的局限性,教師僅依靠教材進行授課很難使學生掌握當前建筑安全的知識要點,難于達到把知識要點由點到線再提高到面的程度。在教學過程中,不能僅依賴于教材,要根據教學大綱要求和最新規范更新教學內容,適當對教材教學內容進行選擇性的增刪,不把教材當做指揮棒,牢記教材只是教學的工具。要讓學生掌握當前建筑安全的知識要點,又能融會貫通,不僅需要結合教材改革教學內容,還需要充分發揮教師作為教學組織者、引導者、促進者的作用,合理安排好課堂教學內容。為了能夠培養出更好地為建筑業服務的建筑安全技術人才,教師首先自己要深入建筑行業,了解建筑業的發展趨勢,目前市場上存在的建造方式及其工藝,安全管理與技術的知識要點、重點和難點,對書本上未有的內容進行適當的補充,使教學有所依。例如,在建筑安全教學過程中,首先利用BIM等[4]現代技術簡短展示裝配式構件工廠化生產、裝配式建筑的施工,使學生更加直觀地了解裝配式建筑的施工工藝及重點難點,了解裝配式建筑需新增的PC模具工、PC套筒灌漿工、PC構件裝配工等工種,為講解裝配式建筑安全管理和安全技術的知識要點、重點和難點打下良好的基礎。3.3教學方式的改革。建筑安全課程本來就跨度大、實踐性強,而裝配式建筑又是新發展起來的一種建筑,在有限課時的基礎上增加裝配式建筑安全知識,毫無疑問地增大了建筑安全課程的教學難度。為了提高其教學效率和教學效果,應根據建筑安全課程內容及其特點,不斷改進傳統教學方式,采用多元化的教學手段[5]。應用啟發式、研討式、互動式和案例式等教學方法,借助多種媒體,利用學習通或建筑云等平臺進行教學。這些教學方法、手段、平臺可以使課程內容更加生動、豐富,從而使學生比較全面、深刻的掌握建筑安全相關安全知識。與傳統的教學方式相比,這些教學方法、手段、平臺促使每一位學生積極參與課堂教學,激發了學生學習建筑安全的熱情。比如對于安全工程基本原理、安全管理知識、安全法規等敘述性內容除了采用PPT課件進行講解,還可以組織安全知識競答,提高課堂的活躍度,調動學生的積極性,加深學生對安全基礎知識的印象。對于鋼筋切割,吊裝作業、預制構件堆放等安全知識點,如果僅憑教師用語言來描述,比較枯燥,難于激發同學們的興趣,同學們也難于接受,采用BIM和flash的形式將整個過程演示出來,將變得非常生動直觀且易于接受。對于高處墜落、物體打擊、起重傷害等知識的講解,可采用情景教學法,讓學生深入其中體驗,從而幫助學生理解教材,有條件的情況下,可以進行VR教學,給學生提供“身臨其境”般體驗,從而讓他們沉浸其中,讓學生感受在建筑行業里進行安全管理的必要性,使教學變得更加有趣。對于腳手架、模板的組成,腳手架、模板的荷載傳遞路線及各種基本構件的受力等內容,可采用多媒體課件動態模擬表達或者播放教學演示錄像,形象生動地理解該部分內容,既可獲得良好的教學效果,又可節約授課學時。對教學內容中的滅火器、電動設備等的類型、組成與構造也可結合實物案例作現場講解,通過現場參觀實物并講解可以使學生更直接地掌握該部分內容。3.4增加實踐性教學環節。要激發學生學習建筑安全這門課的熱情,就不能僅將學習局限在課堂范圍內,而應該將其置于更為廣闊的實踐活動中去[6,7]。首先,在可能的情況下,聯系就近的傳統建筑工地和裝配式建筑工地,利用課余時間帶領學生去現場參觀,這有利于他們更好地理解傳統建筑施工工藝與裝配式建筑施工工藝、安全管理及安全技術等知識,甚至可以讓學生參與實際工程的安全管理制度和技術措施的制定[7],而不是只停留在對書本上建筑安全知識的認識。

4教學改革的實踐

4.1理論聯系實際教學法。皖江工學院建筑安全教師在全國各地收集了大量工程案例,并進行了分類整理和說明,在教學過程中應用,使教學理論聯系實際,通過鮮活的實例將書本上枯燥的知識生動化,增強學生的感性認識,激發學生的學習興趣,幫助學生更好地理解有關知識的含義。在講解高處作業時,結合實際建筑工程部位,講解哪些地方是臨邊作業,哪些地方是洞口作業,哪些地方是懸空作業。在講解起重傷害時,結合吊裝作業實例,舉例說明哪些事故是屬于起重傷害事故,哪些事故雖然與起重吊裝有關,但不屬于起重傷害,方便學生進行區分。在講解裝配式構件的臨時支撐要點時,引入裝配式墻體安裝的案例,重點強調墻體預制件斜撐埋件位置,墻體臨時斜支撐角度的要求等。4.2利用學習通平臺進行教學和管理。利用網絡平臺教學是一種便捷而又高效的教學模式,越來越受到教師和學生的歡迎。皖江學院某專業2019年—2020年第二學期開展了建筑安全課程的網絡教學,教師利用網絡平臺創建建筑安全課程的教學空間,進行課程建設、教學視頻錄制、教學資源上傳以及課程教學管理。對于教學內容的發放,教師設置了闖關模式,讓線上上課變得有趣。學生利用移動端如手機、平板電腦等在線瀏覽儲存的建筑安全課程學習資源進行實時回放,加深了印象。在教與學的過程中學習通實現了學習互動全過程的數據記錄分析,方便老師了解每個學生某個章節的學習情況,統計所有學生的平時成績(權重設置可包括視頻學習、簽到、作業等),見表1,統計效率非常高。可見,采用學習通等平臺進行的線上教學是線下教學的良好補充。但是網絡教學也存在缺陷,對學生是否認真上課不能實時監控,對學生是否獨立作業無法監督,這些都還有待進一步解決。所以,線上教學和線下教學要有機結合,才能取得更好的教學效果。

5結語

當前我國正在大力發展裝配式建筑,在這種趨勢下建筑安全課程教育必須立足于市場重新進行建筑安全知識體系的構建,進行教學內容的改革,適當補充裝配式建筑安全管理與技術的相關內容,并進行教學方式的改革,提高建筑安全課程的教學效率和教學效果。除此之外,通過和企業深度合作,將學習置于更為廣闊的實踐活動中去,拓展學生的工程能力,提高學生學習的積極性。皖江工學院建筑安全教師通過理論聯系實際,利用學習通平臺進行建筑安全課程部分內容教學,取得了良好的教學效果。

參考文獻:

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關鍵詞:裝配式住宅優缺點發展趨勢

中圖分類號:C35文獻標識碼: A

1裝配式住宅的定義

裝配式住宅是指工廠預制現場裝配而成的住宅,它采用最新的冷壓輕鋼結構以及各類輕型材料組合房屋的各個部分,使其具備卓越的保溫、隔音、防火防蟲、節能、抗震、防潮功能。國內建筑普遍的做法是現場制作,該方法雖然有一定的優勢,但是能源消耗大、濕作業多、建筑質量不能保證等缺點。國外的住宅較多的是工廠預制現場拼裝。這有利于實現住宅工業化。所以,普及裝配式住宅是極具現實意義的。

2 國內外裝配式住宅發展概況

國外早在上世紀70年代就開始預制裝配住宅的加工和建設,其中包括有砌塊建筑,大板建筑,盒子結構等等。

2.1國外裝配式住宅發展概況

2.1.1日本裝配式住宅

日本工業化住宅廠家很多,各廠家不斷研究開發新型住宅,滿足市場要求。但是,鋼結構體系基本相同,只是在屋面、墻面選材、室內外裝修及設備上有所不同。積水房屋株式會社在日本工業化住宅中占領先地位,專利產品預制裝配化住宅B型在繼承傳統工法的優點基礎上,把日本傳統的木結構住宅改進成鋼結構和合成板結構,并采用米制整數值的模數,B型體系提供了多樣化自由設計以滿足客戶不同要求。

B型體系的主要特點:

1骨架采用鋼結構,為提高防銹性能進行電著涂層。

2.鋼筋混凝土條形基礎:使用規格化的鋼模板,工廠加工的鋼筋,商品混凝土現場澆注。

3.墻面:在標準尺寸的鋼框中豎向鋪設板材,干法施工。

4.采用固有的模數:墻板標準尺寸高2.5m,寬2m,鋼柱間距1m。也有工廠預制基礎運到現場埋設。

2.1.2美國裝配式住宅

美國的住宅建筑市場發育比較完善,住宅構件和部件的商品化、集成化較高,各種機械和儀器業也很發達,各種技術服務的專業化、社會化程度很高。一般情況下,房屋構建在工廠制作成型以后,運到工地與其他各種建筑構建組成一個完整的住宅建筑。現場很少有濕作業,同樣的工程建筑效率是國內目前建筑效率的數倍。并且由于美國的工業化住宅在管理機制上較為先進,能夠把房屋作為一個最終產品來進行通盤的考慮和設計。所以,美國的裝配式產業化住宅已經達到了一個相當高的程度和水平。

2.2國內裝配式住宅發展概況

最近10年的發展,我國初步建成具有中國特色的裝配式住宅體系,即形成了以輕鋼結構為主,以木結構、輕鋼-木結構,輕鋼-鋼筋混凝土結構和輕鋼-鋼結構為補充的裝配式住宅結構體系。并且,在住宅集成方面也有了進一步的探索。比如現在的遠大住工,萬科現在推行的裝配式住宅的建設等等。當前我國的裝配式住宅已經有了長足的進步,但是裝配式住宅所涉及的前期策劃、施工建設以及后期物業等均不為所各相關配套行業所熟悉,因此在實施的過程中還有很多技術銜接問題。配套技術的整合正式裝配式住宅推廣的關鍵,從我國目前的情況來看,這一過程仍需經歷很長的一段時間。

3裝配式住宅分類

3.1砌塊建筑

用預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,砌塊建筑適應性強,生產工藝簡單,施工簡便,造價較低,還可利用地方材料和工業廢料。 建筑砌塊有小型、中型、大型之分。

小型砌塊適于人工搬運和砌筑,工業化程度較低,靈活方便,使用較廣。中型砌塊可用小型機械吊裝,可節省砌筑勞動力。大型砌塊現已被預制大型板材所代替。

3.2板材建筑

又稱大板建筑,是由預制的大型內外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成。它是工業化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。建筑內的設備常采用集中的室內管道配件或盒式衛生間等,以提高裝配化的程度。大板建筑的主要缺點是對建筑物造型和以及建筑物布局有較大的制約性,并且小開間橫向承重的大板建筑內部分隔缺少靈活性,在住宅的使用上有一定的局限性。

3.3盒式建筑

從板材建筑的基礎上發展起來的一種裝配式建筑,這種建筑工廠化的程度很高,現場安裝快。一般不但在工廠完成盒子的結構部分,而且內部裝修和設備也都安裝好,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。

3.4骨架板材建筑

由預制的骨架和板材組成,承重骨架一般多為重型的鋼筋混凝土結構,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。 骨架板材建筑結構合理,可以減輕建筑物的自重,內部分隔靈活,適用于多層和高層的建筑。

3.5升板和升層建筑

板柱結構體系的一種,但施工方法則有所不同。 這種建筑是在底層混凝土地面上重復澆筑各層樓板和屋面板"豎立預制鋼筋混凝土柱子,以柱為導桿,用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設計高度,加以固定。外墻可用磚墻、砌塊墻、預制外墻板、輕質組合墻板等;也可以在提升樓板時提升滑動模板、澆筑外墻。升板建筑施工時大量操作在地面進行,減少高空作業和垂直運輸,節約模板和腳手架,并可減少施工現場面積。

4裝配式建筑的特點

4.1設計形式多樣

目前住宅設計和住房需求脫節,承重墻多,開間小,分隔死,房內空間無法靈活分割。而裝配式房屋"采用大開間靈活分割的方式, 住宅采用靈活大開間,其核心問題之一就是要具備配套的輕質隔墻,而輕鋼龍骨配以石膏板或其它輕板恰恰是隔墻和吊頂的最好材料。

4.2功能現代化

(1)節能:外墻設有保溫層,可以極大限度地降低冬季采暖和夏季空調的能耗;

(2)隔聲:提高墻體和門窗的密封功能,保溫材料具有吸聲功能使室內有一個安靜的環境,避免外來噪音的干擾;

(3) 防火:使用不燃或難燃材料"防止火災的蔓延或波及;

(4) 抗震:大量使用輕質材料,降低建筑物重量,增加裝配式的柔性連接;

4.3制造標準統一

傳統建筑物外表面若是依靠現場施工制成多種美觀的圖案,粉刷彩色涂料不出現色差且久不褪色,是十分困難的。但裝配式建筑外墻板可以輕易做到這點。況且,工廠在生產過程中,材料的性能都可隨時進行精密控制。

5我國發展裝配式建筑的前景

裝配式建筑在國外是大眾化的產品。而在我國,到2010年前后,在設計、功能、生產、安裝等方面也能夠生產上述條件的裝配式建筑。例如,一位需要購買房屋的顧客,走進一家房地產公司,公司他的要求就很快能裝配一幢符合要求的住宅。目前我國鋼產量較大,價格也不高,完全可以在建筑市場上大量使用。 如果采用鋼結構,配以石膏板、輕鋼龍骨、巖棉、彩色外墻板、塑鋼門窗、彩鋼復合板等材料制造裝配式房屋,無論從價格上,還是從功能和舒適性上,都將優于現在的磚混和混凝土結構房屋。并且現在萬科、遠大住工等一批國內企業已經開始積極的推廣裝配式住宅,并且有了一定的成果。看來,裝配式建筑將是我國房屋建設發展的必然趨勢。

參考文獻

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[2]徐磊.加拿大輕鋼結構住宅體系[J].上海建材,2001(6).

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[6]孫廣秀,馬曉蕊,張衛琴,孫林.建造裝配式住宅推進住宅建設工業化[J].住宅科技.2010(12)

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[8]高穎.住宅產業化一住宅部品體系集成化枝術及策略研究[D].申請同濟大學工學博士學位論文.

篇5

關鍵詞:建筑業;建筑工業化;問題分析;對策

中圖分類號:TU712 文獻標識碼:A

為當前社會存在著較為嚴重的“用工荒”以及“招工難”問題,使得人口紅利逐步消失,建筑企業對于勞動生產率的要求也越來越高。在全國范圍內,嚴重的霧霾天氣成為人們心頭之患,建筑行業同樣需要緊跟潮流,建造節能環保、舒適宜居的綠色建筑。可見,傳統的以現澆為主的高耗能的污染建造方式已經不能滿足綠色建筑的需要,建筑工業化的推動便是這樣一種發展方式進行轉變的突破口及切入點,必須牢牢把握這一機遇,充分認識和了解在新型建筑工業化建設過程中存在的問題,并深入研究以得出有效的解決方案。

一、推行新型建筑工業化過程中的問題

1.相關政策的不健全

在國家層面來說,并未出臺相關的扶持政策來推動新型建筑工業化的發展。各個地方政府所制定的相應扶持政策,也仍然不夠完善,依然存在著產業激勵措施不夠明確、技術體系集成研發不夠重視以及裝配式的建筑預制率較低等問題,對于建筑工業化未來的發展趨勢沒有明確的規劃。

建筑工業化進行項目招投標、質量檢測以及竣工驗收等施工環節中,缺乏完善的監管流程和機制,未形成對于新型建筑工業化發展有益的創新機制。由于工程項目施工設計一體化的招投標機制暫未實施,不能實現設計、生產以及裝配等施工環節的一體化,造成這些原本應當連貫的施工環節出現了脫節,則施工項目不能從規劃設計以及施工管理等整個產業鏈實現整體利益的最大化。另外,針對施工許可、施工圖紙審查等監督機制缺失也造成工業化建筑在其建造過程中的不確定性,質量得不到保障,使得項目進行標準化管理更加困難。

2.設計技術體系不夠完善

與工業化建筑等相關設計技術發展十分緩慢,阻礙了建筑工業化發展的進程。工業化建筑進行一體化和標準化的設計技術以及方法發展都較為落后,設計加工以及施工裝配等環節相互脫節的問題依然十分嚴峻。

對于工業化建筑設計技術,許多企業和單位只重視對裝配式結構進行研究而忽視對建筑圍護、設備以及內裝系統等設施的相互協調,使得工業化建筑設計技術的系統集成程度不夠。當前的工業化建筑依然沒有形成效率較高的加工、裝配以及性能優越的全新結構體系,仍然采用現澆設計以及通過拆分構件來實現裝配式結構,這些問題的存在使得工業化生產的優勢得不到顯露。

另外,當前工業化建筑的圍護設計體系依然存在不足,同全新裝配式的結構體系相互配套的維護體系也仍然存在較大問題,這些問題對裝配式建筑發展造成阻礙,需要得到有效的解決。

3.關鍵技術以及集成技術落后

目前,工業化建設從設計、生產、裝配、裝修到質量驗收整個產業鏈當中,關鍵技術十分缺乏,且集成度較低。裝配式建筑關鍵的相關配套產品以及智能化的生產加工技術其應用型的開發還存在明顯的不足,性能較高的鋼筋產品以及其鏈接技術都未得到應有的重視。另外,在裝配現場,具有協同化、標準化以及工具化的吊裝支撐體系較為缺乏,建筑結構以及機電裝修的一體化程度也較低。

4.成本問題

當前,工業化體系發展的成本高于傳統的現澆體系,在價格方面并不具備競爭優勢,這在一定程度上對建筑工業化的發展造成了阻礙,導致建筑工業化的項目成本較高,究其原因,工業化體系并不成熟;新型的裝配體系仍然沒有形成;工業化項目并沒有適當推行EPC工程總承包的管理模式;工業化項目仍然處于試點示范階段。

二、推進新型建筑工業化的對策

1.完善相關機制

首先,完善新型建筑工業化的頂層設計,應當按照簡政放權以及優化服務等原則,在國家層面應當積極引導建筑行業推進供給側結構性改革,盡快明確相關發展政策,從立法上來對建筑行業的未來發展方向進行規劃,將建筑工業化的相關制度體系不斷健全完善。明確政府的投資項目應當優先采用裝配式建筑的模式,引導各建筑企業逐步轉型。其次,對于推進新型建筑工業化的企業,政府應當加大扶持力度。在行政方面,建立相關政策制度;在財政支持上,則應當對建筑工業化的項目給予財政補貼,例如,采取返還部分土地出讓金等等措施;在金融方面,引導金融機構在建筑工業化項目上給予相應的優惠,例如,在裝配式建筑項目開發貸款利率以及購房者貸款利率、首付比例等項目上給予浮動的優惠等;在科研方面,對建筑工業化關鍵技術的研究給予支持,對于做出科研成果的研發中心及實驗室等o予獎勵,對優秀企業申報示范基地以及高新技術企業等加以扶持。通過上述措施,能夠有效提升企業積極發展工業化的興趣,并能夠有效緩解由于生產方式的變革而帶來的成本增加。

2.加強設計關鍵技術的研究

設計源頭對于解決裝配式建筑發展中的問題具有極為重要的作用,因此,為了加快新型建筑工業化的發展進程,必須重點發展相關的關鍵設計技術。對于標準化設計以及協同設計的關鍵技術進行研究,形成一體化的集成設計,從加工到使用來對結構部件的標準化進行研究,建立更加完善的建筑工業化的設計體系。其次,還應當進行主要的類型結構體系集成的研究,形成裝配式的混凝土結構體系等高性能的結構體系,同時,還需要對連接節點的設計關鍵技術來進行研究。創新裝配式的結構體系也應當進行設計研發,對裝配式高性能的結構體系以及其連接節點的設計技術進行研究,并通過高強度的混凝土預制構件等高效能構件來形成全新裝配式的高性能結構體系。

3.加快對集成技術體系的研究

為了充分發揮建筑工業化產業優勢,需要加快裝配式建筑中關鍵技術以及集成技術的研究。首先,應當研發優化的裝配建筑產業化的技術體系,對于研發預制率未50%以上的高層住宅使用的住宅裝配式的混凝土結構體系以及其他的混凝土結構體系應當進行重點研發,并形成與之相配套的“設計-加工-裝配”一體化的整體產業鏈專用的集成技術體系。其次,對于產業鏈的集成技術以及關鍵技術進行優化,研究從設計到質量驗收整個產業鏈中各個環節所設計的關鍵技術以及相關的技術集成,制定模數協同化、接口統一化的技術及相關標準。再次,對于裝配式的結構智能化的生產加工中使用的關鍵技術應當進行研究及優化。研究智能化的生產工藝中流水線的設計技術以及與之生產線中系統只能化聯動生產的控制技術等等,以提高整個生產過程的流暢性,保障建筑工業化的質量。

結語

近年來,在國家政策的引導下,我國發展建設新型建筑工業化的腳步已經全面提速。在各種良好的政策的扶持下,我國推行大規模建筑工業化的發展趨勢已經成為必然,并深入滲透到各個企業當中,推動企業積極參與到這場改革創新的浪潮當中。

參考文獻

[1]王冬.我國新型建筑工業化發展制約因素及對策研究[D].青島理工大學,2015.

篇6

關鍵詞: 住宅產業化;建筑工業化;設計標準化;工廠化制造;專業化施工

近年來,我國住宅建筑飛速發展,其建造和使用對資源占用和消耗都非常巨大。與國外發達國家相比存在住宅建造周期長、施工質量差、能源及原材料消耗大、產業化程度尤其工業化程度低等問題,迫切需要采取工業化手段來提高住宅建設的質量和效率。開發符合產業化發展要求,工廠化、標準化程度高,施工速度快,節能省地、經濟性好的新型工業化住宅體系,已經成為我國目前推進建筑工業化發展的一項重要工作。

一 工業化住宅建造關鍵技術研究課題背景

1、立項必要性

我國“十五”以來,對住宅產業化問題進行過研究和推廣,取得了一定成效。但對預制裝配整體式混凝土住宅建筑的關鍵技術沒有進行過系統、深入的研究,至今沒有形成配套的工業化技術政策和標準規范體系,已建成的示范小區工程多是現澆混凝土結構,不具有高效環保的工業化節能減排特征。研究實施裝配整體式工業化住宅建筑體系,符合目前我國正在推行實施的住宅產業化政策要求,不但可以提高住宅工程質量和裝修品質;而且可以最大限度滿足我國倡導地 “四節一環保”的綠色建筑設計與施工要求。

2、目前存在問題分析

我國二十世紀七八十年代開發建設的預制裝配式住宅建筑存在許多問題,照搬過去的經驗已經不適應現時期我國住宅建設的實際需求。目前開始進行的新型工業化住宅建筑的基礎性研究工作和工程試點,主要從性能和功能兩方面完善提高工業化住宅的技術經濟性。由于多年來我國缺乏工業化住宅的研究積累和工程實踐,結構構件和部品的工業化率仍然很低。

3、主要研究內容:1) 預制裝配式混凝土住宅建筑的結構性能、抗震性能等關鍵技術研究。2)建筑配套部品的系統研究、產品開發、設計配套技術研究。3)構配件生產、施工安裝關鍵技術研究與開發。4)技術標準的研究與編制。5)較大規模的示范工程。

二 住宅工業化關鍵技術研究

1、基礎理論與試驗研究:1)裝配式混凝土建筑結構體系研究:包括框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等;主要研究裝配式疊合樓蓋結構性能;裝配式框架節點受力性能、抗震性能;裝配式剪力墻節點受力性能、抗震性能;構件承載與變形性能,裝配節點大直徑鋼筋漿錨連接構造的承載及連接整體性能等。2)裝配式混凝土工業化住宅的建筑性能研究:包括墻體保溫隔熱性能、接縫防水性能、建筑防火性能、外墻裝飾性能、墻體耐久性能及隔聲性能等。3)裝配式混凝土工業化住宅經濟性能研究:包括設計與施工總體策劃管理,標準化設計與施工技術,項目實施的時效性與規模效應對比等。

2、工業化建筑設計技術

重點研究開發三點技術:1)結構體系選擇與模數化、標準化設計:我國的住宅建筑工業化結構體系還沒有完全確立,通用結構體系和專用結構體系的協調配合還沒有解決,標準化概念和設計技術還沒有得到足夠重視。導致目前工業化住宅設計方案實施成本高、周期長,最大的原因是缺乏有經驗的設計咨詢人員。2)構件及裝配節點的深化設計:工業化住宅的關鍵是要解決構配件的標準化定型和裝配節點的構造詳圖設計。3)工業化專用三維設計軟件開發:由于裝配式混凝土結構設計構造的自身特點,要求設計方案必須在施工前檢查復核,確保各專業的交叉重復在設計階段解決,提高工業化設計的準確性。

3、構配件優質高效加工制作技術應制定采用機械化水平較高、具有一定規模的專業預制工廠取代目前無質量保證的分散的小廠認證管理辦法,鼓勵預制工廠采用先進的生產工藝和流水線、提高生產效率和產品質量、完善運輸安裝過程服務。實現節能減排和清潔生產。主要研究開發三點關鍵技術:1)構配件高效生產技術:采用機械化生產線可以減少工人勞動強度,提高產品質量和生產效率。2)構配件清潔生產技術:采用工廠化定點批量生產,最大限度減少建筑垃圾及廢棄物排放,滿足國家環境保護政策對建筑業推廣綠色施工要求。3)構配件節能生產技術:采用自動控溫的節能養護窯可有效降低能耗,加速模板周轉,縮短工期,降低成本。

4、專業化施工安裝技術:1)工業化施工安裝軟件管理系統開發:應針對工業化住宅結構體系開發施工安裝管理軟件,規范指導預制構件的施工裝配。2)安裝設備及配套機具開發:結合具體工程示范開發標準化定型化住宅配套設備安裝機具。3)工業化定型模板配件及支撐系統開發:配套模板及支撐固定用腳手架的開發與完善。4)裝配節點專業化施工及配套材料開發:連接套筒及高強無收縮灌漿材料的開發與應用。

三 住宅工業化實施方案

1、政策引導與行業管理

充分發揮政府的指導作用,研究、建立或完善有關技術經濟政策;針對裝配式工業化建筑的特點,建立推廣裝配式建筑體系的構配件工業化生產、專業化施工安裝的管理體系;建立設計研究、構配件生產、安裝施工隊伍的培訓體系;走專業化、集成化、標準化、產業化發展道路。

2、預制工程標準規范體系建立與完善

建立以科研院所、高校、設計單位、大型房地產開發企業、構配件生產企業、施工企業組成的“產學研”團隊;建立符合受力性能和抗震性能要求的預制裝配式混凝土住宅結構體系,并建立相關技術標準體系;建立適用于裝配式住宅建筑體系的節能配套技術,保證裝配式建筑的能耗低于現澆混凝土結構。

篇7

【關鍵詞】裝配式安裝體系;鋼梁平衡吊運;可調節斜支撐;墻板套筒灌漿

裝配式結構安裝是當前我國建筑結構中較為先進的技術之一,它既有利于我國建筑行業向工業化方向發展,能夠有效的提高生產效率,節約能源,建設環保型建筑,還有利于提高我國建筑工程的質量。相對于現澆混凝土施工工藝而言,裝配式結構屬于一種綠色結構,因為它能夠滿足施工過程中節能、節材、節水等要求,將對環境的污染影響降到隨地,村訓了可持續發展的原則。在采用這種結構進行施工過程中,它能夠連續的將多個施工工序完成,提高了工作效率,降低了材料的消耗,減少了環境的污染,正猶豫這種結構施工屬于以供綠色施工環節,所以備受施工單位以及相關技術人員的青睞。本文結合某工程為例,主要分析了專配是結構安裝施工技術,旨在為相關技術人員提供參考性依據。

1 工程概況

本工程有兩棟住宅樓組成,這里可將其分為A棟與B棟,其中A棟建筑的總面積為11396.5m2,分為上部結構與地下室,上部結構為15層,地下室有1層,該建筑的整體高度為44.25m;B棟建筑的總面積為21141m2,也分為上部結構與地下室,上部結構為15層,地下室為1層,該建筑的整體高度同樣也是44.25m。這兩棟建筑的結構均采用的是裝配整體式剪力墻結構,在建筑的內墻是采用鋼筋混凝土現澆剪力墻結構,而外墻則是裝配式剪力墻結構。在施工過程中,我們采用的預制構件主要包括:預制外墻板、預制外飄窗、預制樓梯、預制疊合樓板、預制陽臺板、預制裝飾板及預制防火分戶板等,本工程3層以上開始進行裝配施工。

2 裝配式結構施工特點

(1)在采用裝配式安裝結構的過程中所采用的預制構件都可以在工程中生產,一方面減少了運輸成本,另一方面施工較為便捷,減少了環境的污染,達到了節能的效果。

(2)在現代化生產過程中,工廠大多以機械化設備來生產預制構件,這樣有利于提高構件的精準度,從而保證了建筑工程的質量;另外,在施工過程中,施工單位可以適量的減少機械的投放量,降低了整個工程的造價。

(3)由于科技水平的不斷提高,施工單位在施工現場投入了相應的機械設備,減少了勞動力,這就有效的降低了工程的成本。

(4)在生產預制構件的過程中,工程可以采用復合一體工廠化進行生產,例如保溫材料與結構材料的復合等,這種能夠將減少施工工序,提高工作效率以及施工質量,極大的降低了施工成本。

3 裝配式結構施工工藝

3.1 預制外墻板安裝及節點施工

3.1.1 吊點設置

當施工人員將預制構件送往施工現場之后,質檢人員必須要對各個預制構件進行嚴格的檢查,等到檢查無誤之后再由專業人間對其進行吊裝。在吊裝過程中,由于預制構件的尺寸相對較大,所以施工人員必須要采用多點吊裝的方式,采用鋼絲對其進行直接吊裝。另外,在吊裝過程中,每一個吊點都不能垂直受力,所以施工人員可以采用多功能鋼梁平衡吊運技術進行吊裝,此時就需要施工人員根據構件吊點位置的不同進行適量的調整,從而保證每一個吊點都能夠平衡受力,避免因為吊裝而使構件出現破壞,以致于不能夠使用。

3.1.2 起吊及下落

在對預制構件進行起吊時,施工人員必須要保持其平衡度,然后根據構件的型號以及尺寸大小將其吊到制定的位置,直到確定吊裝的位置準確無誤之后再將構件平穩的下落,等到構件的底部與地面相距50cm使應稍作停頓,等到其他技術人員將其與指定位置對齊之后在緩慢下落,等到構件地域與地面只剩2cm之后,在由技術人員將其與地面事先畫出的控制線對準,然后再平穩下落。

3.1.3 調節就位

(1)墻板初步安裝就位后,根據地面上的墻體控制線,采用可調節斜支撐校正技術對墻體的水平及垂直方向進行調整,使之精確就位。

(2)將支撐托板安裝在預制墻板及地面預埋件上,將可調節斜支撐用螺栓與支撐托板進行連接,左右旋轉調節支撐以調節支撐長度,使構件的水平及垂直度達到設計及規范要求。

(3)預制墻板精確調整后,可調節斜支撐還起到臨時支撐的作用,待各預制墻板之間的節點混凝土澆筑完且達到強度設計值后方可將可調節斜支撐拆除并周轉使用。

3.1.4 上下層預制墻板連接

3.1.4.1 鋼筋連接

在裝配式結構中,構件的鋼筋連接為關鍵施工技術之一。本項目鋼筋連接采用鋼筋灌漿直螺紋連接接頭、墻板套筒灌漿逆向充填操作工藝。鋼筋灌漿直螺紋連接接頭是一端剝肋滾軋直螺紋連接,另一端水泥灌漿連接;將一根端部加工有直螺紋的鋼筋與一根帶肋鋼筋用相應的連接套筒以灌漿和直螺紋連接形式形成的灌漿一直螺紋復合形式鋼筋接頭。

本項目套筒及一側鋼筋直螺紋連接后預埋在預制墻板底部,另一側的鋼筋預埋在下層預制墻板的頂部,墻板安裝時,墻頂部鋼筋插人上層墻底部的套筒內,在下層外墻體施工時墻體頂部預留10根以上X16鋼筋,套筒內部直徑只有3cm,要求預制外墻板底部套筒與下部墻體頂部預留鋼筋精準對接,為此專門設計了墻板專用鋼筋定位卡具,要求卡具與墻同寬,孔直徑只有18mm,澆筑墻上部頂板梁混凝土前用專用卡具對鋼筋進行定位,澆筑頂板混凝土時再將專用卡具套在預留鋼筋上對超差的進行修正,保證預留鋼筋位置的絕對準確,專用卡具按墻體控制線進行定位,以保證墻板預留鋼筋的絕對位置。

3.1.4.2 灌漿

預制墻板安裝就位后進行灌漿.外墻板底座有2cm寬施工縫,底座四周外側采用水泥砂漿封堵成模。充填采用膠槍注漿,由注漿口(下口)逐漸充填,漿料先填充至底座,再從排漿口(上口)溢出,每個套筒都需單獨灌漿,直至每個排漿口都溢出漿料為止。采用墻板套筒灌漿逆向充填操作工藝能有效解決連接套筒內灌漿不密實等問題,逆向填充能充分將套筒內空氣全部排出,確保填充密實,使其連接更加牢固,保證了施工質量,灌漿完畢每個套筒的排漿口及注入口用橡膠塞封堵。

4 結語

裝配式結構施工能有效地減少施工現場濕作業量,降低勞動成本,可在一定程度上降低材料浪費,減少施工噪聲、粉塵污染、建筑垃圾和污水排放,有利于節能環保。針對勞動力日益減少、勞務價格日益增加的現狀,裝配式結構必將是未來建筑業的發展方向。

參考文獻

[1]蔣勤儉.國內外裝配式混凝土建筑發展綜述-[J1.建筑技術,2010,41(12):1074―1077.

篇8

(山東博遠建筑設計有限公司,泰安 271000)

(Shandong Brainy Architectural Design Co.,Ltd.,Taian 271000,China)

摘要: 裝配式剪力墻住宅的特點是應用鋼筋混凝土預制外墻、預制內墻、預制樓梯、疊合樓板、陽臺板、空調板等預制構配件和功能性部品,通過工廠預制、機械化裝配并考慮裝修需求預留接口。

Abstract: Fabricated shear wall house is to use the prefabricated parts, such as precast reinforced concrete exterior wall, prefabricated interior wall, prefabricated stairs, laminated floor, balcony panels, air conditioning panels and so on, and the functional components, and consider the renovation needs for aside interface through prefabrication and mechanization assembly.

關鍵詞 : 裝配式;剪力墻;預制;節點

Key words: fabricated;shear wall;prefabricated;node

中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A

文章編號:1006-4311(2015)06-0105-02

1 目前國內住宅市場及施工現狀

經過近10年的發展,我國裝配式住宅雖已取得長足發展,但在實施中仍面臨諸多技術銜接問題。就我國目前情況來看,這一過程仍需經歷很長一段時間。對于混凝土建筑,從施工生產的角度來看,建筑物的主體一般由梁、板、墻、柱等基本構件以及圍護結構組成,而不同的構件和圍護結構具有不同的施工特點,其施工生產所需要的物資和人力消耗水平差異較大,施工質量控制的難度也不相同,施工速度也有很大差別,例如:在傳統的混凝土結構施工中,梁、板、陽臺等水平構件的施工,由于需要搭設滿堂的腳手架和模板才有工作面,占用了較多的人力和物資資源,而墻、柱等垂直承重構件施工時占用場地相對較小;總體上來說傳統工法由于受到場地、天氣、人員等條件或因素的影響,在建筑質量方面會存在許多的質量通病,如果將現澆施工的工法改變為預制為主的施工工法,把現場難以施工的部分構件轉移到工廠里預制加工成半成品,就可以消除大部分的質量通病,從而提高建筑物的整體質量水平,同時能加快建設的速度、降低物料和人工的消耗水平。

2 裝配式預制混凝土結構(PC)技術簡介

用預制和預應力混凝土做成的構件就叫PC構件,PC中包含了兩種技術,其一是預制(PCa)的技術,其二是預應力(PS)技術。這是一種不同于現澆混凝土結構的新型結構體系。按照組成建筑的構件特征和性能劃分,裝配式混凝土結構建筑的基本預制構件包括:①預制樓板(含預制實心板、預制空心板、預制疊合板、預制陽臺);②預制梁(含預制實心梁、預制疊合梁、預制U型梁);③預制墻(含預制實心剪力墻、預制空心墻、預制疊合式剪力墻、預制非承重墻);④預制柱(含預制實心柱、預制空心柱);⑤預制樓梯(預制樓梯段、預制休息平臺);⑥其他復雜異形構件(預制飄窗、預制帶飄窗外墻、預制轉角外墻、預制整體廚房衛生間、預制空調板等)。各種預制構件根據工藝特征不同,還可以進一步細分,例如預制疊合樓板包括預制預應力疊合樓板(南京大地為代表)、預制桁架鋼筋疊合樓板(合肥寶業西韋德為代表)、預制帶肋預應力疊合樓板(PK板)(濟南萬斯達為代表)等,預制實心剪力墻包括預制鋼筋套筒剪力墻(北京萬科和榆構為代表)、預制約束漿錨剪力墻(黑龍江宇輝為代表)、預制漿錨孔洞間接搭接剪力墻(中南建設為代表)等,預制外墻從構造上又可分為預制普通外墻(長沙遠大、深圳萬科為代表)、預制夾心三明治保溫外墻(萬科、宇輝、亞泰為代表)等,總之,預制構件的表現形式是多樣的,可以根據項目特點和要求靈活采用,在此不一一贅述。

3 世界各國裝配式預制混凝土結構技術發展

大板住宅是第二次世界大戰以后發展起來的,到20世紀80年代裝配式混凝土建筑的應用達到全盛時期。日本認為預制裝配建筑分為:預制混凝土(PCa)與預應力混凝土(PC)。日本的PC主要應用在裝配式框架結構,采用預應力方式壓接,屬裝配速度快的“干節點”。

日本最初的工業化建造混凝土結構為由木木結構轉化成的軸線框架結構。由預制混凝土構件組拼的柱與梁結合部位不可能形成無轉動的剛性節點,必須設置梁柱間的剪刀撐。解決該問題的出路是采用剪力墻結構體系,預制混凝土剪力墻的裝配結構是一流的結構形式。

4 全預制裝配整體式剪力墻結構(NPC體系)

裝配式剪力墻住宅的特點是應用鋼筋混凝土預制外墻、預制內墻、預制樓梯、疊合樓板、陽臺板、空調板等預制構配件和功能性部品,通過工廠預制、機械化裝配并考慮裝修需求預留接口。

根據日本、香港等地的調研和過往經驗,這種住宅的設計中,合理應用PC構件尤為重要。首先,完全預制沒有必要,適當的現場澆筑和施工是需要的,也是保證質量和安全的必要手段。其次,過小規模的預制裝配不能發揮工業化住宅的特點,反而增加了施工現場預制吊裝與現澆作業之間的矛盾。因此我們要努力探索預制構件使用的合理規模,節省工期、提高效率、提升品質,推動住宅產業化的發展。全預制裝配整體式剪力墻結構(NPC體系)的工藝流程:施工準備定位放線預留插筋校正豎向構件吊裝豎向構件校正及臨時支撐安裝漿錨節點灌漿水平構件吊裝水平構件節點鋼筋綁扎疊合板鋼筋綁扎堅向構件節點鋼筋綁扎節點模板安裝節點及疊合板混凝土澆筑。

工廠制作的高質量預制板與基礎可靠連接,板與板連接牢靠,成為從基礎、樓板、墻板與屋面的整體板式結構。例如由8榻榻米(0.9×1.8m)大板組成的房間,墻板為4塊,樓板為2塊可以構成抗震性能不錯的房子。壁板內配置雙層細鋼筋網,板內預埋波紋管,插入直徑16mm的鋼筋使結構成一體。安裝順序為:基礎(1層樓板)1層墻板2層樓板2層墻板屋面。墻板與墻板的豎向拼縫采用的連接方法希望能保證等同于無拼縫的結構相同的承載力。

全預制裝配整體式剪力墻結構(NPC體系)技術的關鍵節點及樓板疊合層均采用現澆處理,既增加了結構的整體性,達到與現澆結構“同等型”;又解決了建筑部件、暖通空調、給排水系統、電氣系統等建筑和設備專業的要求,做到了協調統一、優化配置,在不降低結構安全性的前提下,優化了建筑性能和功能。剪力墻結構是多層和高層住宅建筑中最常用的建筑結構形式,從國內外目前的研究和實踐經驗來看,受力合理,方便施工的墻板節點和接縫設計成為裝配式剪力墻結構設計的關鍵技術,是決定該結構形式能否形成推廣應用的極為重要的影響因素。

預制裝配式剪力墻結構體系可以分為:部分預制剪力墻結構體系和全預制剪力墻結構體系。該結構體系的預制化率高,但是拼縫的連接構造比較復雜、施工難度也較大,從而難以保證使其完全等同于現澆剪力墻結構。

5 預制裝配剪力墻結構面對的挑戰和如何破解迷題

裝配式混凝土剪力墻結構的研究和應用雖然取得很大的進步,但仍然存在很多問題,值得我們進行深入的調查和研究:①建筑工人的勞動力不足和人工費大幅上漲導致更多的企業尋求新的出路。②預制裝配結構如何與現有以現澆混凝土為基礎的結構設計與施工質量驗收規范匹配適應。③預制裝配剪力墻結構的豎向鋼筋連接與水平拼縫處理是核心問題和難題。④高層住宅建筑平面布置和結構剪力墻布置與預制裝配方法協調的問題。⑤多個工程實踐與探索形成的共識點:1)樓梯的預制值得肯定,可以節省大量的施工人工。2)疊合樓板值得肯定,可以節省大量模板支撐兩種預制疊合樓板。3)預制陽臺板與空調板。預制陽臺板,一定要求與疊合現澆梁板形成整體防止滲漏。預制空調板,一定與樓板,疊合現澆成整體。4)外墻板保溫裝飾一體化值得重視。預制裝配式混凝土剪力墻結構深切符合了我國“十二五”規劃中提出資源節約、環境友好的社會主義要求,是實現建筑節能減排和住宅產業化的有效途徑之一,對于提高資源利用率以及減少建筑對環境的不良影響,實現四節一環保的綠色發展有著很好的促進作用,具有十分遠大而廣闊的應用前景。

參考文獻:

[1]陳建偉,蘇幼坡.預制裝配式剪力墻結構及其連接技術[J]. 世界地震工程,2013(01).

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(2)砌塊建筑:特點設計要求;常用砌塊的類型及砌塊墻體構造。

(3)大板建筑:特點設計要求;內外墻板樓板及屋面板類型(材料受力復合);節點構造,外墻板縫防水構造(材料防水構造防水)。

(4)裝配式框架板材建筑:骨架結構系統,框架結構特點;按材料分類,按施工方法分類;結構布置及傳力系統;柱網形式及常用尺寸;框架節點連接;框架結構外墻構造,外墻的類型及材料(磚砌塊板材及幕墻),外墻的擱置位置與建筑立面造型,外墻與外墻外墻與框架的連接;板柱結構系統及其外墻,板柱結構組成形式和力的傳遞,板柱的節點連接,墻體材料及構造。

(5)大模板建筑:特點設計要求;類型墻體材料及節點構造;

(6)滑模建筑:特點設計施工要求及類型。

(7)升板建筑:特點施工要求;樓板類型及構造節點。

(8)盒子建筑:特點及類型;組裝方式與構造。

建筑工業化

1 建筑工業化的基本內容

1.1 建筑工業化是指建筑業要從傳統的以手工操作為主的小生產方式逐步向社會化大生產方式過渡,即以技術為先導,采用先進、適用的技術和裝備,在建筑標準化的基礎上,發展建筑構配件、制品和設備的生產,培育技術服務體系和市場的中介機構,使建筑業生產、經營活動逐步走上專業化、社會化道路。

1.2 建筑工業化的基本內容是:采用先進、適用的技術、工藝和裝備,科學合理地組織施工,發展施工專業化,提高機械化水平,減少繁重,復雜的手工勞動和濕作業;發展建筑構配件、制品、設備生產并形成適度的規模經營,為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品;制定統一的建筑模數和重要的基礎標準(模數協調、公差與配合、合理建筑參數、連接等),合理解決標準化和多樣化的關系,建立和完善產品標準、工藝標準、企業管理標準、工法等,不斷提高建筑標準化水平;采用現代管理方法和手段,優化資源配置,實行科學的組織和管理,培育和發展技術市場和信息管理系統,適應發展社會主義市場經濟的需要。

2 建筑工業化的發展

建筑工業化是我國建筑業的發展方向。近年來,隨著建筑業體制改革的不斷深化和建筑規模的持續擴大,建筑業發展較快,物質技術基礎顯著增強,但從整體看,勞動生產率提高幅度不大,質量問題較多,整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能,優化產業結構,加快建設速度,改善勞動條件,大幅度提高勞動生產率,使建筑業盡快走上質量效益型道路,成為國民經濟的支柱產業。我們主要吸取我國幾十年來發展建筑工業化的歷史經驗,以及國外的有益經驗和作法;考慮我國建筑業技術發展現狀、地區間的差距,以及勞動力資源豐富的特點;適應發展建筑市場和繼續深化建筑業體制改革的要求;重點是房屋建筑,特別是量大面廣、對提高人民居住水平直接相關的住宅建筑。

3 實現建筑工業化的措施

建筑工業化,首先應從設計開始,從結構入手,建立新型結構體系,包括鋼結構體系、預制裝配式結構體系,要讓大部分的建筑構件,包括成品、半成品,實行工廠化作業。一是要建立新型結構體系,減少施工現場作業。多層建筑應由傳統的磚混結構向預制框架結構發展;高層及小高層建筑應由框架向剪力墻或鋼結構方向發展;施工上應從現場澆筑向預制構件、裝配式方向發展;建筑構件、成品、半成品以后場化、工廠化生產制作為主。二是要加快施工新技術的研發力度,主要是在模板、支撐及腳手架施工方向有所創新,減少施工現場的濕作業。在清水混凝土施工、新型模板支撐和懸挑腳手架有所突破;在新型圍護結構體系上,大力發展和應用新型墻體材料。三是要加快“四新”成果的推廣應用力度,減少施工現場手工操作。在積極推廣建設部十項新技術的基礎上,加快這十項新技術的轉化和提升力度,其中包括提高部品件的裝配化、施工的機械化能力。

在新型結構體系中,應盡快推廣建設鋼結構建筑,應用預制混凝土裝配式結構建筑,研發復合木結構建筑。在我國,進行鋼結構建設的時機已比較成熟,我國已連續8年世界鋼產量第一,一批鋼結構建筑已陸續建成,相應的設計標準、施工質量驗收規范已出臺;同時,鋼結構以其施工速度快、抗震性能好、結構安全度高等特點,在建筑中應用的優勢日顯突出;鋼結構使用面積比鋼筋混凝土結構增加面積4%以上,工期大大縮短;在工程建設中采用鋼結構技術有利于建筑工業化生產,促進冶金、建材、裝飾等行業的發展,促進防火、防腐、保溫、墻材和整體廚衛產品與技術的提高,況且鋼結構可以回收,再利用,節能、環保,符合國民經濟可持續發展的要求。

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2)砌塊建筑:特點﹑設計要求;常用砌塊的類型及砌塊墻體構造。

3)大板建筑:特點﹑設計要求;內外墻板﹑樓板及屋面板類型(材料﹑受力﹑復合);節點構造,外墻板縫防水構造(材料防水﹑構造防水)。

4)裝配式框架板材建筑:骨架結構系統,框架結構特點;按材料分類,按施工方法分類;結構布置及傳力系統;柱網形式及常用尺寸;框架節點連接;框架結構外墻構造,外墻的類型及材料(磚﹑砌塊﹑板材及幕墻),外墻的擱置位置與建筑立面造型,外墻與外墻﹑外墻與框架的連接;板柱結構系統及其外墻,板柱結構組成形式和力的傳遞,板柱的節點連接,墻體材料及構造。

5)大模板建筑:特點﹑設計要求;類型﹑墻體材料及節點構造;

6)滑模建筑:特點﹑設計施工要求及類型。

7)升板建筑:特點﹑施工要求;樓板類型及構造節點。

8)盒子建筑:特點及類型;組裝方式與構造。

建筑工業化

(一)建筑工業化的基本內容

1。建筑工業化是指建筑業要從傳統的以手工操作為主的小生產方式逐步向社會化大生產方式過渡,即以技術為先導,采用先進、適用的技術和裝備,在建筑標準化的基礎上,發展建筑構配件、制品和設備的生產,培育技術服務體系和市場的中介機構,使建筑業生產、經營活動逐步走上專業化、社會化道路。

2。建筑工業化的基本內容是:采用先進、適用的技術、工藝和裝備,科學合理地組織施工,發展施工專業化,提高機械化水平,減少繁重,復雜的手工勞動和濕作業;發展建筑構配件、制品、設備生產并形成適度的規模經營,為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品;制定統一的建筑模數和重要的基礎標準(模數協調、公差與配合、合理建筑參數、連接等),合理解決標準化和多樣化的關系,建立和完善產品標準、工藝標準、企業管理標準、工法等,不斷提高建筑標準化水平;采用現代管理方法和手段,優化資源配置,實行科學的組織和管理,培育和發展技術市場和信息管理系統,適應發展社會主義市場經濟的需要。

(二)建筑工業化的發展

建筑工業化是我國建筑業的發展方向。近年來,隨著建筑業體制改革的不斷深化和建筑規模的持續擴大,建筑業發展較快,物質技術基礎顯著增強,但從整體看,勞動生產率提高幅度不大,質量問題較多,整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能,優化產業結構,加快建設速度,改善勞動條件,大幅度提高勞動生產率,使建筑業盡快走上質量效益型道路,成為國民經濟的支柱產業。我們主要吸取我國幾十年來發展建筑工業化的歷史經驗,以及國外的有益經驗和作法;考慮我國建筑業技術發展現狀、地區間的差距,以及勞動力資源豐富的特點;適應發展建筑市場和繼續深化建筑業體制改革的要求;重點是房屋建筑,特別是量大面廣、對提高人民居住水平直接相關的住宅建筑。

(三)實現建筑工業化的措施

建筑工業化,首先應從設計開始,從結構入手,建立新型結構體系,包括鋼結構體系、預制裝配式結構體系,要讓大部分的建筑構件,包括成品、半成品,實行工廠化作業。一是要建立新型結構體系,減少施工現場作業。多層建筑應由傳統的磚混結構向預制框架結構發展;高層及小高層建筑應由框架向剪力墻或鋼結構方向發展;施工上應從現場澆筑向預制構件、裝配式方向發展;建筑構件、成品、半成品以后場化、工廠化生產制作為主。二是要加快施工新技術的研發力度,主要是在模板、支撐及腳手架施工方向有所創新,減少施工現場的濕作業。在清水混凝土施工、新型模板支撐和懸挑腳手架有所突破;在新型圍護結構體系上,大力發展和應用新型墻體材料。三是要加快“四新”成果的推廣應用力度,減少施工現場手工操作。在積極推廣建設部十項新技術的基礎上,加快這十項新技術的轉化和提升力度,其中包括提高部品件的裝配化、施工的機械化能力。新晨

在新型結構體系中,應盡快推廣建設鋼結構建筑,應用預制混凝土裝配式結構建筑,研發復合木結構建筑。在我國,進行鋼結構建設的時機已比較成熟,我國已連續8年世界鋼產量第一,一批鋼結構建筑已陸續建成,相應的設計標準、施工質量驗收規范已出臺;同時,鋼結構以其施工速度快、抗震性能好、結構安全度高等特點,在建筑中應用的優勢日顯突出;鋼結構使用面積比鋼筋混凝土結構增加面積4%以上,工期大大縮短;在工程建設中采用鋼結構技術有利于建筑工業化生產,促進冶金、建材、裝飾等行業的發展,促進防火、防腐、保溫、墻材和整體廚衛產品與技術的提高,況且鋼結構可以回收,再利用,節能、環保,符合國民經濟可持續發展的要求。