>>>>引言
裝配式混凝土結構是以預制構件為主要構件,經裝配、連接、部分現澆而成的混凝土結構。由于構件生產工廠化,受人為及環境等施工因素影響小,因此在很大程度上提高了構件的質量。同時裝配式混凝土結構與現澆混凝土結構相比,大大減少了施工現場濕作業,減少了現場模板和建筑工人的用量,減少了現澆混凝土硬化周期,裝配式混凝土結構的應用,加快了施工進度,改善了施工階段的環境,在住宅工程中的應用也越來越多,相應的施工技術也不斷日趨完善,結構安全牢固。
01裝配式混凝土設計質量控制要點
1、設計質量決定工程質量
裝配整體式建筑是一個系統工程,設計必須充分考慮到構件的制作、運輸和吊裝等環節要求,結構、建筑設備專業要求,以及建筑裝修的要求。設計的關鍵是構件的拆分。構件拆分的好壞直接關系到預制構件生產的質量、效率和成本,同樣也會影響到運輸、吊裝及現場施工的質量、效率及成本,影響到外墻防水、保溫等功能要求,還會影響到立面的構成及其形式等方面。因此,我們對構件拆分設計必須高度重視。構件拆分必須本著標準化、模數化、少規格、多組合的原則,實現整體結構抗震性能目標。
2、對結構質量有直接影響的是連接節點的設計
節點包括墻板與墻板之間、墻板與樓板之間、樓板之間、樓板和陽臺之間等各種連接部位節點的接口處理,其構造及性能直接關系到裝配式建筑的防水、防火、保溫、隔熱、隔聲等物理性能。因此節點部位的接口設計非常重要,國家標準(JGJ1―2014)要求連接設計從性能上“等同于現澆”。
3、疊合樓板
目前在裝配式混凝土結構中,樓板主要采用疊合板。預制層與上層現澆混凝土層結合成為一個整體,共同工作。預制層主筋即是疊合樓板的主筋,上部混凝土現澆層僅配置負彎矩鋼筋和構造鋼筋。預制層用作現澆混凝土層的底模,不必為現澆層支撐模板。預制層底面光滑平整,板縫經處理后,頂棚可以減少抹灰層。該疊合板具有現澆樓板的整體性、剛度大、抗裂性好、不增加鋼筋消耗、節約模板等優點。在監理過程中,對疊合樓板的施工控制主要在預制層的吊裝、預制層和豎向構件(剪力墻、柱)的連接施工質量監控。
4、預制混凝土墻板之間的連接
預制混凝土墻板之間的連接由基于結構整體抗震性能、使用性能、經濟性、安裝施工等方面的要求來確定。節點處豎向鋼筋連接設計若采用插入式預留孔灌漿鋼筋搭接連接,為保證構件之間的水平縫隙灌漿及座漿的密實性、可靠性,水平縫隙高度必須明確,同時要考慮到現場施工的連接操作方便。預制混凝土剪力墻之間的水平鋼筋連接若在現澆連接帶處采用插銷式焊接環鋼筋連接,水平現澆連接帶寬度不應小于200mm。
5、運輸和吊裝
預制構件運輸及臨時堆放時,應根據預制構件的外形尺寸設計鋼支架,要求支架有足夠的剛度,保證構件運輸、堆放時不變形,為防止儲藏過程中構件的損壞,構件與鋼支架接觸點應設置枕木。吊裝前應完成吊裝方案的編制。現場吊裝時,應綜合考慮預制構件重量及吊運距離,選擇起重機吊裝設備。預制構件吊裝需要配置專用的起吊工具,吊點一般采用在預制板內預埋吊鉤(環)、鬼抓、接駁器等型式,鋼絲繩應根據起吊構件重量選取,吊裝順序應嚴格按照吊裝方案進行。
6、調節和固定
裝配式混凝土結構對各構件安裝的精確度要求高,但傳統現場方法施工的主體結構與預制混凝土構件之間的連接靠簡單的焊接、螺栓固定是達不到精度要求的。吊裝前按要求清理調整結合部位,保證工作面整潔;在預制構件吊裝時,需要對預制構件的位置、水平、垂直度等進行精細的調節,才能保證構件拼裝后的位置準確,例如對面磚飾面墻板、復合保溫外墻板等外立面無抹灰的預制構件安裝,在施工監理過程中,需對上述內容逐項進行控制。
7、連接構造要求
實際工程中,常用的連接構造可以分為:焊接、套筒灌漿和搭接。對于直接暴露在空氣中的構件,要做好防火、防腐等安全性措施,務必謹慎處理,使其耐久性滿族使用年限的要求。
(1)焊接連接
焊接方式是所有結構體系中最常用的方式,具有用料簡單,連接穩固的特點。在采用焊接連接的方式時,除了對焊接設備、技術和方法進行嚴格把關、深入研究、仔細選擇之外,還應加深對于直徑較大的構建之間的鋼筋焊接技術的研究與探討。
(2)套筒灌漿連接
種種研究結果表明,套筒灌漿連接技術對于滿足鋼筋連接強度較為容易。但應當注意的是,國外引進的套筒應做適當的改造,使其適應國內鋼筋的構造強度,首都北京一些公司的應用成果已經頗有成效,其他地區可以將其作為借鑒。
施工中應當先將連接筋插入套筒,之后再灌滿漿并靜置兩天。而套筒材料的抗拉強度最好大于600Mpa,并保證套筒之間的距離足夠大,做好連接筋與套筒的方位布置,誤差保證在允許誤差之內。國內已有一些杰出單位針對國外的套筒及配套高強砂漿進行了專門的試驗研究,其成果可以借鑒在以后的工程中。
02裝配式結構預制構件制作
1、臺座的模具
臺座和磨具的質量會影響到預制構件的質量,臺座主要分為混凝土臺座和鋼臺座兩種,長線適用于預應力預制構件或者不用磨具的中小構件,臺座的表面要保持平整光滑,在2米內的臺座表面的平整度不能超過2毫米。如果該地區氣溫變化幅度比較大,長線臺座要設置伸縮縫。
磨具具有一定的剛度、穩定性和精準性,可以用來抵抗混凝土在澆筑時產生的沖擊力、側壓力和受蒸汽影響產生的膨脹和變形,要以方便簡裝為原則,還要滿足預制構件預留孔、插筋和預埋構建的定位需要。磨具的設計要符合生產工藝和周轉次數等要求。跨越度較大的預制構件要依據施工需要設置相應的反拱。
2、混凝土澆筑與振搗
預制構件的澆筑和現澆結構相似,振動臺振搗方式和符合預制構件的特點,振動臺主要適用于中小型預制構件和使用專用磨具生產的預制構件,相比而言預制構件的尺寸比較小,在進行振搗時要選擇小型振搗棒進行輔助振搗,并適當增加振搗時間,預制構件的振搗要有一定的密實性,振搗方式的選擇要考慮到對磨模具穩定性所造成的影響。
采用平臥重疊法進行預制構件的制作時,在混凝土的結構達到5.0MPa后,再進行澆筑上層混凝土。在上、下層構件之間要采用隔離措施,要應用隔離劑。隔離劑的使用會影響到預制構件混凝土的表面顏色,對清水混凝土表面涂裝時要使用專用的脫模劑,使用油性脫模劑混凝土的表面顏色會比較暗,還會受到環境的污染。預制構件脫模時要選擇無污染等脫模劑。
3、養護
工程要依據需要進行自然養護、噴涂適量的養護制劑,如有特殊要求時,可以采用浸水養護方法。預制構件的蒸汽養護可以加速混凝土硬化,有效的提高的作業效率,在工程養護過程中要合理控制溫度,構件表面相對濕度在保持在百分之九十以上。
>>>>結束語
總而言之,雖然預制混凝土結構已經取得了不錯的成績,但由于其關鍵技術不完善,導致在大范圍的推廣中遇到阻礙,目前我國建筑方面的學者及專家正在積極針對該問題進行研究,旨在推動新型預制裝配式建筑體系在我國的大規模推廣及應用,加快建筑生產的工業化、產業化發展進程