装配式建筑建筑工程技术范例6篇

装配式建筑建筑工程技术

装配式建筑建筑工程技术范文1

关键词:预制装配式;建筑施工;运用效率;探究

引言

预制装配式建筑施工技术和别的施工技术相比较,我们可以发现该技术有着很高的工作效率,而且可以最大程度地节约施工原料,实现生态环保的效果。所以很多建筑企业在开展施工建设的时候都会使用预制装配式施工技术,以往的混凝土浇筑技术比较陈旧,效率不高,所以更多建筑企业转而使用预制构件来开展组装工作。预制装配式施工技术还可以有效地促进建筑业的发展,并且拥有更大的发展空间,我们国家的预制装配式施工技术相对比较落后,所以专家和学者还要对其重点分析和把握,找到优化的措施和方法。

1装配式建筑施工技术的特征

1.1设计更加丰富,功能更加齐全

装配式建筑在施工和建设的时候可以运用更多的设计方式,而且建筑设计也更加灵活变通,可以更好地摆脱之前建筑物中的不足之处。装配式建筑物的空间更宽阔,能够结合用户的需要进行规划和设计。建筑企业还要配置高质量的隔墙,因为隔墙具备轻便的特点,还可以实现灵活隔离的效果。企业在设计装配式建筑物的时候还会使用到轻钢龙骨和石膏板,从而赋予了装配式建筑更加丰富的功能和特点。装配式建筑的外墙中安装了保温层,保温层可以根据气候特点进行调整,从而有效地节约资源和能源;第二,装配式建筑物的墙和门窗具有很好的封闭效果,可以远隔噪声;保温材料的吸声效果也很好,能够给住户更好的居住体验;第三,装配式建筑的抗震性能也比较好,所需使用的施工原料比较简单和方便,进一步降低了建筑结构的实际重量;第四,装配式建筑具有良好的防火性能,通常使用的是高燃点的防火材料;第五,装配式建筑具有延长使用时间的优点,不容易出现变形或者裂缝,也不容易褪色。

1.2制造工厂化,提高效率与质量

装配式建筑施工与以往的建筑施工相比据有较大的优势,建筑企业使用以往的施工手段可以打造魅力的建筑物外观,但是建筑物外面的涂料容易掉色或者污染。但是装配式建筑能够更好地弥补这一缺陷,因为装配式建筑的外墙通常使用的是一些机械装置或者模具进行喷刷,然后使用一些烘烤技术,这样就可以确保建筑物的外观完整和干净。当下,越来越多的塑钢门窗运用到预制装配式建筑物当中,这种制造技术比较高超,而且可以让整个预制装配式建筑更加稳固。保温材料也由原先的散装材料转变成板毡材料,不同的部件与构件也是使用机械化进行生产,这样可以确保构件的精确,还可以确保零部件的质量。装配式建筑中很多材料都需要经过精细化加工,这样才可以更好地保障原材料的性能,具备更多的优点。

1.3施工过程的装配化

在整个装配式施工和建设当中,工作人员要事先准备好预制建筑构件,并且确保整个构件质量上乘,之后才可以正式开展构件的组装工作,同时,工作人员还要确保施工现场的安全和干净。建筑企业通过对装配式建筑施工技术的运用能够更好地如期完成相应工作,也可以有效地缩短施工的市场,从而更好节省下大量的人力资源和财力资源,确保施工作业的正常开展;另外,工作人员还要检查好每一道工序,营造安静的工作环境,不断地提高施工物料的使用效率,这样有利于装配式建筑施工技术的有效运用。

2预制装配式建筑施工技术的有效运用

2.1进一步明确施工技术的使用条件

建筑企业在开展预制装配式建筑施工和建设的时候要合理地统筹好施工工作,保障整个建筑工程的质量和施工水平。还要进一步地确定好施工目的,把施工安全放在第一位,合理地考虑好不同环节的衔接和过渡性。因为预制装配式建筑的施工技术需要服务整个建筑工程,所以建筑企业要充分地考虑不同方面的要素。首先,预制装配式建筑的施工技术要达到相关的标准和要求,并且把握好建筑工程的级别以及相关注意事项。第二,企业还要全面地保障工作人员的生命和财产安全。第三,要控制好施工成本,不能盲目地投入过多的资金和设备。

2.2明确具体的施工技术目标

建筑企业要对预制装配建筑施工技术的运用目标加以确定,这样可以更好地促进施工技术的有效运用,还可以扩大施工技术的运用范围。工作人员在确定工作目标之前还应该反复检验施工技术的标准,做好充分的调研与勘察工作,这样可以更好地知晓项目能不能运用到预制装配式建筑施工当中。另外,建筑企业还要知晓预制装配式建筑施工技术的使用要求,这样才可以更好地发挥技术的最大功效。

2.3合理地控制好施工进度

首先,建筑企业要进一步明确施工的对象与时间,有效地划分好施工资源和设备。第二,如果发现施工程序上存在交叉或者矛盾现象,那么企业管理人员务必采取有效措施来分配施工时间。第三,还要尽可能地减少时间浪费现象,不断地提升工程的施工效率,做到及时决策和尽早沟通。第四,要更好地控制好施工进度,工作人员应该努力做好装配式建筑技术运用和实践工作,施工人员也要积极地配合到技术运用和实践中来,并且适当地使用一些激励机制,这样可以更好地激发施工人员的潜质,优化工程的施工质量。第五,建筑企业还要多考虑外在因素,也就是及时地制定相关的规避方案,最大程度地消灭不良要素,确保整个施工工作在规定期限内做好。

2.4做好施工人员的培训工作

预制装配式建筑施工技术可以更好地提升工作效率和质量,而且在将来很长一段时间有着较好的发展潜力,但是很多施工人员还是不具备较高的技术水准,也不具备先进的思想意识。由于预制装配式建筑施工技术需要施工人员具备较强的专业能力,所以施工人员在使用预制装配式建筑施工技术之前要进行通过正规的培训。施工人员要正确理解预制装配式建筑施工技术的含义,还要重视起预制装配式建筑施工技术的运用要求,施工人员还要减少工作上的失误,有效地提高整体工作效率。第二,工作人员还要总结经验与教训,并且找到预制装配式建筑施工技术中的问题,然后努力地解决和完善。第三,企业还要强化技术的监督和管理,如果出现操作错误的情况,要在第一时间加以调整和修改。

2.5预制内剪力墙的施工

建筑企业在使用预制装配式建筑施工技术的时候还要做好预制内剪力的施工工作,预制内剪力墙的施工和整个工程的质量有着直接关系,所以建筑企业在安装预制构件的时候要在下板层留出一些插筋,这样插筋就可以渗入到内墙的预留板螺栓孔里,并且使用水泥砂浆来灌入到螺栓孔里面,使用螺栓来稳固建筑工程的剪力墙与不同结构。运用预制装配式建筑施工技术的时候还要在建构中心安置好剪力墙与螺栓的连接部分,这样有利于后续施工工作的正常开展,还可以有效地控制施工成本。

2.6有关的注意事项

建筑工程企业在运用预制装配式施工技术的时候要注意这些要点,首先,因为预制装配式建筑施工技术的专业性比较强,其中包含较多内容,所以企业要认真地选购施工材料,并且合理地购置好机器设备,这样才可以达到工程施工的要求,做好施工材料的检测与验收工作,确保机器设备的相关参数满足施工要求。第二,建立健全预制装配式建筑施工的技术和管理制度,强化施工监督和管理工作,这有利于工程施工工作的顺利进行。第三,企业还要不定时地分享和总结技术成果,这样有利于后期工作的有效开展。

3预制装配式建筑施工技术未来发展方向

目前,我们国家的预制装配式建筑有着较好的发展态势,可是还没有建立完整有效的产业链条。当下,为了更好地推动城市化发展,我们要不断地学习其他发达国家的先进经验,不断地研究和思考预制装配式建筑施工技术要点,使装配式建筑施工技术体系越来越健全。建筑企业还要投入更多的资金和管理费用,让施工人员接受技术培训和教育,促进整个预制装配式建筑施工工作的有效开展。今后,预制装配技术在国家公共建筑或者工业建筑等领域会有较大的发展,造价较高的连接构件和预埋件也会更加经济化,从而有效降低套筒预埋钢结构的价格,还会不断优化流水生产线,从而真正地提高生产综合效益。

装配式建筑建筑工程技术范文2

关键词:预制装配式建筑;BIM;绿色施工;应用;实践

1引言

预制装配式建筑越来越受到欢迎,是因为这种建筑在建房的时候所采用的是工业化方法,即施工中使用的构件大部分在工厂内完成,对于需要使用的构建运到施工现场,经过技术人员按照设计图纸拼接后可安装在建筑结构上。需要注意的是,所有构件应牢固连接,以确保建筑物的可靠性。在预制装配式建筑中应用BIM技术,可以在构件运到施工现场后按照三维设计图拼装,取代传统的按照二维平面图进行浇筑施工和现场拼装的方式。这样,建筑的外观就与传统方法建造的房子一样,施工方法却截然不同。预制装配式建筑应用BIM技术,缩短了施工现场的工作时间,减少了用电、用水和人力资源,简化了施工过程。此外,还可以减少各种污染物,减少了垃圾量,避免了施工环境的污染,对施工现场的管理非常有利。

2预制装配式建筑的介绍

预制装配式建筑的一个重要优势是,可以提高工程的施工质量,确保整个工程的施工进度加快。在预制装配式建筑施工的过程中,由于某些施工采用装配施工方式,在生产施工过程中,通常采用运行机械装配线的方式,对于零件的生产不再采用人工操作方式,使得零件有更高的精度,确保每道工序符合有关的规定,建筑结构的各个部位得以改进,工程施工质量有所提高[1]。预制装配式建筑的整个施工都采用装配模式,施工管理模式也发生了变化。在装配式建筑施工的过程中,整个施工过程按照一定的产业流程进行,部分结构零部件在工程中完成,实现了施工标准化操作,使大部分生产环节比传统的施工模式更加完善,当然这对施工人员的专业素质有较高的要求,特别是施工中采用工业管理模式,结合现场施工管理,使施工项目既实现了现代化,又实现了自动化运行。预制装配式建筑的施工特点是,采用预制模式,大大提高了管理效率。从装配式建筑施工的现状来看,已经实现了半自动作业模式。与手工生产操作相比,这种生产方式的速度更快,生产质量有所保证。所以,建筑施工中整体化操作,使得施工的进度加快,缩短了施工时间。预制装配式建筑施工与传统的建筑工程施工模式相比较,工期大大缩短,原材料的使用量明显减少,由此降低了成本,提高了工作效率。

3预制装配式建筑施工技术要点

3.1预制吊装施工技术。预制装配式建筑施工中,对于预制外墙板要使用车辆运输到施工现场,施工管理人员将外墙板的数量清点正确,对编号都要核对好,外墙板使用专用的吊具,将其吊到建筑结构上,放置在指定的安装位置。施工人员对外墙板初步就位之后,将临时的支撑系统设置好,还要采取必要的固定限位措施[2]。外墙板与楼层面限位固定的时候要做好清点工作,对编号进行核对,防止产生错误。当预制楼梯运输到施工现场并清点完毕,对编号予以核对,使用专用吊具将预制楼梯段运输到预安装楼的板位置,由施工人员安装就位。3.2墙面施工技术。应用预制装配式技术,主要的目的是实现绿色施工,对工程的整个建设环节实施一体化管理,如此形成一个科学化的管理模式,避免管理不当造成材料和资金的浪费。在预制装配式施工的过程中,采用综合化的管理模式能够及时发现隐患,及时采取有效地措施处理,避免造成严重后果,导致资金投入量增加。在承重墙建设以及剪力墙建设中应用BIM技术设计和施工,流程简化,工程建设效果更好,能够实现预期的目标。在工程施工中采用预制装配式建筑施工技术,可以从建筑结构整体的角度出发进行墙体建设,应用BIM技术规划建筑结构,根据立体化、透视化的设计图进行拼接,在加工部件的时候可以测试承重能力并对所获得的数据精确分析,对于不当之处适当调整[3]。在墙面施工的过程中注重绿色化,将预制装配式模式发优势发挥出来,结合使用BIM技术可以避免拆除重建,可以一次性成型,同时排除各种安全隐患,施工效果良好。

4应用BIM技术实现绿色施工

4.1应用BIM技术设计模型。工程项目部在施工的初期阶段将BIM应用小组建立起来,应用BIM技术设计预制装配式建筑模型。将BIM技术应用于施工实践中,就是通过运行工作软件进行设计,主要使用的软件包括Autodesk、Navisworks、Revit、斯维尔二维算量和广联达场地布置等,所设计的模型惟妙惟肖,而且是立体化呈现,具有良好的透视效果,每个细节出现问题都能够及时修改,方式施工中发现予以返工,由此节省了人力和物力,保证工期[4]。在预制装配式建筑施工中应用BIM技术,考虑到建筑的主体结构所采用的是框架结构,以屋面护系统和墙面护系统为主,按照绿色理念,外覆双曲造型所使用的铝板幕墙和玻璃幕墙。按照BIM模型,就是将各种构件拼接起来,构成多种形式的实体[5]。节能与环保在预制装配式建筑结构的中心筒部分施工中,工序复杂,难度大,对施工精度有较高的要求。对于这种情况,BIM小组运行BIM建立模型的时候,以树权部位的二维模型为主,临时支撑间距在设计的过程中计算出来,根据计算的结构排布支撑,还要与施工进度计划相结合,对施工的工序进行四维施工模拟。应用BIM模型对施工技术进行交底,避免设计与现场施工存在不符之处,保证施工质量。4.2设置临时支撑。在进行预制装配式建筑结构施工的过程中,要保证屋面的结构安装保持较高的稳定性,将屋面的梁挠度减少,在进行树权施工的过程中,需要将临时支撑设置好。在确定临时支撑型号的时候,需要根据受力计算所获得的结果进行。对于整个建筑结构的整体受力,要保证其具有较高的稳定性之后,按照设计图纸将临时支撑拆除,如此可以起到转换受力体系的作用[6]。某建筑工程的上施工中,按照设计图纸要求在屋架的下方所设置临时支撑,所选用的材料为钢管,规格为152mm×5.0mm,材质为Q235,钢支撑的高度介于3.2m~5.5m之间,根据具体的需要进行选择。钢支撑之间的距离设定需要根据钢梁跨度进行布置,介于3.5m~4.8m之间,在支撑的上部与屋架梁底部可以采用钢接的方法,这种连接方式比较简单。支撑的下部如果不在树权部位,可以将型钢连接到混凝土结构,型钢的规格为H200mm×200mm×8mm×12mm,使用膨胀螺栓连接,支撑钢管连接到型钢件上,采用刚性连接的方法。与树权部位交接的部位,可以直接在主杆件的顶面连接。由于螺栓在圆管的外侧布置,整个结构更加简洁,而且节省了材料[7]。4.3应用BIM技术模拟施工应用。BIM技术模拟施工是BIM技术的一个重要优势。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术进行模拟操作,对施工的现场情况都能够模拟操作,发挥虚拟建造技术的作用,通过操作软件构建模型,合理设置时间参数,在计算机中操作虚拟软件就可以将头脑中形成的思路用模型体现出来,然后进行虚拟操作,使用仿真软件进行仿真操作。在工程项目建造的过程中会产生一些成本[8]。比如,当某工程没有按期完成工程造成的损失,施工中存在材料浪费的问题等,使用BIM技术就可以实现虚拟软件建造,对工程设计图进行模拟操作,合理规划施工的每个环节,将施工中所存在的难点以及需要重点关注的问题都能够展示出来,从而对施工过程管理予以优化。在进行异型树权钢结构施工之前,需要将BIM模型建立起来,还要进行模拟操作,对每个设计环节在施工中的效果都能够体现出来,发现问题可以及时调整,避免施工中产生问题导致不良后果。工程施工中应用BIM技术可以实现数据协调,具体的实施中,就是应用三维信息模型实施管理。立体化的施工设计图发挥指导作用,对于所存在的问题及时指导施工现场解决,避免施工中出现施工质量问题导致返工。展示三维信息模型的时候,就是将工程项目的各项指标综合,使得工程施工现场的各项数据全面呈现,BIM软件的运行中可以起到有效协调的作用[9]。同时,应用BIM技术还可以实现精细管理。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术,使得复杂性问题得到有效解决。预制装配式建筑结构施工中,打破了原有的循序渐进的方式,而是从整体施工高度角度出发展开,如果存在问题,可以从整体的角度出发作出调整,由此可以加快施工进度,各个施工环节都能够合作进行,相互配合良好。发挥BIM技术的作用,可以使得复杂的设计问题和施工问题及时发现,并准确定位,对于问题的处理简单化,确保整个的施工中发挥设计图的指导作用,各项工作更加有条理。具体的应用中,就是发挥BIM技术的作用,通过实施模拟对施工现场优化管理,对施工现场的障碍快速解决,施工质量有所保证。

5结束语

通过上面的研究可以明确,预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术可以发挥优势。中国走绿色发展道路,建筑施工的能耗大、资源消耗量也大,而且往往工期比较长,采用预制装配式建筑施工方式,结合BIM技术,使传统施工当中所存在的问题有效解决。如此,建筑工程更加完善,使建筑业的发展符合中国绿色战略目标。

参考文献:

[1]谭道君,张树潮.BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用研究[J].建筑与装饰,2019(11):134.

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[3]曾浩,梁文锦.基于BIM的预制装配式建筑在新农村建设中的应用研究[J].居业,2019(2):39.

[4]贺红伟.BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用分析[J].智能城市,2020(11):112~113.

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[7]黎睿.BIM技术在装配式建筑施工质量控制过程中的应用探讨[J].建筑与装饰,2020(11):92.

[8]彭聪,李杏,乔亚昆.BIM技术在装配式建筑施工质量管理的应用探索[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(12):173~174.

装配式建筑建筑工程技术范文3

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.

装配式建筑建筑工程技术范文4

关键词:预制装配式建筑;施工技术;特点

1预制装配式建筑概述

1.1预制装配式建筑定义

在预制装配式建筑施工时,建筑构件及配件由工厂设备统一制作,随后在生产企业内部完成质量检验,判断产品是否存在质量问题,规格是否满足施工标准,随后利用专业的运输设备将建筑构件及配件运送至施工现场,由专业的施工人员对各类构件及配件加以组装,最后投入使用。与传统建筑工程施工模式相比,预制装配式建筑施工效率较高,能够快速的完成施工任务,在施工期间不会产生资源浪费问题与环境污染问题,应用前景十分广阔。

1.2预制装配式建筑发展

现阶段,预制装配式建筑已成为我国建筑结构形式的重要构成部分。自上世纪80年代开始,预制装配式建筑逐渐走进人们的视野,但由于当时我国经济发展水平较低,建筑行业发展速度较为缓慢,预制装配式建筑未实现普及。近年来,随着我国社会经济的飞速发展,建筑行业相关技术也实现了优化与完善,这为预制装配式建筑发展带来了新的机遇,预制装配式建筑逐渐在建筑行业中实现了推广。就目前来说,预制装配式建筑已在我国一线城市实现了广泛的普及,取得了明显的应用成效。随着我国人民生活水平的不断提高,环保理念逐渐深入人心。由于预制装配式建筑环保性能优越,因此该种建筑结构体系受到了越来越多的重视,我国也出台了相应的规章制度对预制装配式建筑施工环节及验收标准实现规范,这使得装配式建筑的影响范围越来越大。目前,相关业内人员已逐渐开始了预制装配式建筑施工技术优化与完善,相关技术体系也实现了优化与完善,这为预制装配式建筑发展带来了新的动力。

1.3预制装配式建筑设计要点

在预制装配式建筑设计过程中,应做好框架结构体系设计工作及剪力墙结构体系设计工作。与传统施工技术相比较,预制装配式建筑框架结构的优势较为明显,例如结构较轻、运输过程较为便捷、施工成本较低等,该种结构体系既符合建筑工程使用要求,也满足我国可持续发展的战略要求。对于预制装配式建筑框架结构体系来说,复合板模块是一项重要的施工内容。复合板模块由预制叠合梁及叠合板构成,由工厂统一进行生产制作,随后运送至施工现场,施工人员可通过焊接的方式对其加以处理,最后投入使用。此外,为了强化建筑结构的整体质量及安全性,设计人员还应做好以下两点工作。第一,梁柱中心轴线应保持在同一平面上,避免出现偏差问题。第二,应对框架结构的平整度加以严格的管控,强化内部结构的整体荷载能力,避免出现性能问题。对于剪力墙结构体系来说,施工环节不会对周边环境造成污染,且施工过程中不会产生过多的噪音问题。

2预制装配式建筑种类

与传统建筑工程相比较,装配式建筑具有一定的特殊性。就目前来说,装配式建筑主要包括以下两种形式。

2.1全预制装配式建筑

对于全预制装配式建筑来说,施工环节涉及的各项构件几乎均由工厂统一生产制作,因此在施工期间不易受时间因素及环境因素影响,施工效率较高。

2.2半预制装配式建筑

与全预制装配式建筑相比,半预制装配式建筑设计及施工过程中涉及的部分构架由工厂统一进行制作,另一部分需在施工现场进行实地施工,由施工现场直接进行建设,施工人员可根据施工现场的实际情况对施工环节加以优化,因此与全预制装配式建筑相比,适应性更强。

3预制装配式建筑施工特点及缺陷

首先,预制装配式建筑在工程建材的用料方面要远少于普通建筑工程的建材用量。施工期间装配式建筑的内墙板、外墙板以及梁柱结构等大部分配件都是提前预制完成的,这样一来施工现场的模板用量就会随之减少,此外,由于建筑现场不需要进行大量构件的现浇处理,施工现场的混凝土材料用量、水泥用量以及钢筋材料等的用量都会减少,这种施工方式能够避免造成更多的材料浪费。其次,工程建设工期要短于常规建筑工程,这也是装配式建筑比较突出的优势之一,例如,在进行预制梁柱结构的吊装施工时,操作人员的人数控制在五个左右就能够完成作业任务,一般来说每个预制构件的安装操作在半小时之内就可完成,如果建筑规模和工程量不是很大,现场主体预制结构的吊装施工每天能够完成两层到三层。通过调查可以发现,预制装配式建筑工程与常规现浇工程相比起来工期通常至少能够缩减半年[1]。第三,装配式建筑工程施工过程产生的污染更少。传统建筑施工期间会出现扬尘污染、噪声污染、水污染等多种污染,而装配式建筑的大多数施工操作都在预制加工厂完成,在施工现场直接进行吊装操作,不会长时间产生噪声,且粉尘类污染也会大大降低。常规建筑工程混凝土施工养护过程中会产生一定量污染,装配式建筑可有效避免此类问题。第四,装配式建筑工程通常会采用小分隔和大开间结构的空间设计方式,工程设计是建立在用户使用需求的基础之上,然后对各个空间结构的面积尺寸实施合理划分。装配式工程室内会使用轻质的预制隔墙结构,结构划分相对来说比较灵活,可以根据用户的不同空间划分要求进行调整。就目前来说,虽然装配式建筑具有众多优点,但在设计及使用过程中也存在着一定的不足,具体主要体现在以下两点。第一,受技术因素影响,预制装配式建筑在我国发展时间较晚,所以相关技术与发达国家相比仍存在着一定的差距。第二,由于预制装配式建筑构件由工厂统一生产,并运送至施工现场,因此施工成本相对较高。此外,一旦工厂与施工现场距离较远,加之在运输过程中管理不当,还会使构件受到损坏,为企业带来严重的经济损失。

4预制装配式建筑施工技术应用要点分析

4.1构件的运输与堆放

建筑构件在专业加工现场完成预制生产之后要由预制方进行构件的运输,预制构件的运输要求相对来说比较严苛,构件运输方需要根据构件运输特征进行线路规划,并明确工程对于预制构件的现场存放需求及存放条件,预先制定构件运输管理方案。预制构件尺寸通常较大,为此运输过程中需要使用专业大型构件运输车辆,到达现场使用堆放措施进行处理。构件的存放管理需要重点注意以下几个方面。首先,用于堆放建筑预制构件的施工区域需要满足既定荷载标准,场地平整度应达标,构件在存放时要处于均匀受力状态。构件存放的区域要提前设置排水装置以防出现积水影响构件强度。其次,预制构件堆放之前存放区域现场要安置垫层装置实时保护。构件要朝着向上的方向堆放布置便于后续吊装处理。第三,现场预制构件最好使用重叠堆放的模式,现场材料管理人员要保证最下方垫层的荷载保护水平能够达标。第四,对于不同种类不同尺寸及不同用途的预制构件实际堆放过程中要做好分类控制。

4.2预制构件安装定位施工

预制装配建筑在进行构件安装之前为避免出现底部凹凸不平,构件偏移或者墙体结构垂直度不达标等情况,安装前的定位测量处理至关重要。定位期间技术人员通常可以使用六面定位处理技术,在构件的前后左右上下这六个不同方位设置安装点位,以确保工程预制构件安装的精准性。预制构件生产期间对于尺寸控制要充分重视,尤其是预制构件的中心线的点位控制,在构件出厂之前质量检测人员要核对中位线并进行定位标识。只有确保这一环节的准确性才能保证后续的六面定位不出现参数误差。在实际定位操作过程中施工人员要依照出出厂之前标记的中位线及建筑工程标高参数、构件板缝隙中位线以及水平线等数据参数明确预制墙板等构件的安装点位坐标[2]。施工人员要将预制墙板构件和临时加固装置进行连接,实现预制墙板的校正处理。安装初步完成之后要长短斜支撑装置进行矫正调节,此外还要借助构件中预先标记的控制线进行点位核对。

4.3预制墙板构件安装施工

首先,施工人员要根据预制墙板构件中的吊环装置的实际点位选择最佳的吊装起吊位置,吊环装置和钢丝绳要使用卸扣装置进行关联。正式起吊之前要检查构件外观有无问题并对吊环装置的可靠性进行检验。起吊施工之前施工人员要在预制墙板构件下设置多层板结构,吊装初期要保持缓慢且匀速的状态。预制墙板构件吊装到距离楼面结构50m左右的位置要暂停操作,现场技术人员要对构件安装进行定位引导,构件吊装定位到垫片装置上之后施工人员要判断钢筋的对孔状态是否达标,通过检查之后还要检测墙体水平和垂直参数。

4.4预制窗体构件及楼梯构件安装施工

行窗体构件安装施工时,要根据建筑窗台区域朝向设置吊装点位。窗体构件上要提前预留螺母装置,然后使用螺栓装置与构件上的螺母实施关联,在此期间要随时校正调整。为避免楼梯预制构件安装错位,各个构件要进行准确的序号标记,然后根据图纸定位安装,安装前现场要设置基准控制线以便于构件标参数和轴线的控制[3]。

4.5预制叠合板安装施工

施工人员进行预制叠合板安装施工的时候要注意如下技术要点,首先,现场施工人员要注意控制预制叠合板构件吊装与现场作业面之间的间距控制,一般来说要控制在300mm左右,叠合板预制构件在安装之前需要提前明确吊装点位和构件朝向,提前将重要定位坐标标记在构件当中。其次,叠合板预制构件的安装操作必须使用相应的吊装设备,吊装之前提前对叠合板采取保护措施,防止吊装期间磕碰受损。一般来说,叠合板构件的尺寸较大,所以吊装时通常按照模块吊装的方式进行操作。构件底部的位置要设立支撑装置,各个支撑装置之间间距设置要严格控制,间隔距离设置在150cm左右,构件吊装定位结束并且检验无误之后,现场技术人员要将临时的支护结构拆卸下来,拆卸过程中不得出现暴力操作以防损坏预制结构。施工人员进行双层叠合板安装处理的时候,支撑装置也要设置双层结构,并且严格控制安装程序,通常完成上层部分的叠合板构件安装之后,才能实施混凝土浇筑处理,浇筑完成并静等既定时长之后要实施结构强度检测,检测完成后拆卸第一层支撑装置才能进行下一层叠合板施工[4]。

4.6预制构件间的现浇混凝土节点钢筋施工

首先,现场现浇部分和预制构件的连接点位设置的钢筋材料要使用封闭箍筋的处理方式,现浇点位钢筋材料的加工难度较大,为了完成钢筋施工的有效处理,现场技术人员可以使用BIM技术辅助现浇结构中的钢筋设置排布,这样一来能够对工程施工人员进行三维立体展示和可视技术交底,确保现场钢筋绑扎处理质量。其次,现场施工人员要注重绑扎处理的实际顺序,一般来说需要先完成第一层结构水平部分的钢筋箍筋处理,随后进行预制墙板的安装,并连接水平方向的钢筋,钢筋要采用机械关联的方式,并设置非受力钢筋结构。

4.7预制构件钢筋套筒灌浆施工

进行预制构件钢筋套筒灌浆施工的时候要注意如下操作要点。首先,由于构件的套筒灌浆处理过程会受到温度的较大影响,因此实际操作期间使用的灌浆的材料类型跟现场温度有关,主要分为普通灌浆材料和低温灌浆材料两种。如果是在寒冷的季节进行套筒灌浆操作现场必须使用低温灌浆材料。现场使用的灌浆材料配置完毕之后要交送专门的检测机构进行成分分析,必须根据建筑构件使用需求选定配置参数,不得根据施工经验直接进行灌浆液配置,现场钢筋套筒灌浆施工原理(如图1所示)。其次,套筒灌浆液通过专业检测之后要在施工现场进行分仓处理,分仓结束后要进行密封储存,在构件的外侧部分要安装PE条,安装不得出现偏差,确保分仓质量,避免后续出现漏浆等问题。参与套筒灌浆施工操作的技术人员要提前参加专业培训,并且持有相关技术证书才能上岗。第三,如果施工是在冬季进行,现场使用的灌浆材料需要再次进行质检处理,且灌浆操作过程中要注意温度控制,现场要采取有效温控保护措施,并安装温度检测设备,对于上下顶板位置、楼梯口位置、门窗部分以及电梯口等位置都是重点保温区域,施工人员要做好封堵处理,并且根据冬季施工的工期时长设置热工系数和构件保温装置的实际厚度。现场使用保温或加温设备的时候要注意控制最高温度,温度要控制在15℃以内。

5质量控制措施

装配式建筑建筑工程技术范文5

建筑工业化最早由西方国家提出,为解决二战后欧洲国家在重建时亟需建造大量住房而又缺乏劳动力的问题,通过推行建筑标准化设计、构配件工厂化生产、现场装配式施工的一种新的房屋建造生产方式以提高劳动生产率,为战后住房的快速重建提供了保障。这种预制装配式建造方式带来了显著提高的生产效率,随后美国、日本、前苏联、中国及新加坡等国家也相继致力于建筑工业化的研究与发展[1]。

新时期,随着我国社会的发展和经济的增长,我国的人口红利正在消失,建筑行业面临劳动力短缺、人工成本快速上升的问题,同时目前传统现场施工方式也面临环境污染、水资源浪费、建筑垃圾量大等日益突出的问题。为解决这些问题,保持建筑行业可持续发展,近年来我国政府出台并制定了一系列政策措施扶持推行建筑工业化,以实现“四节一环保”的要求。然而,目前国内相关地区对建筑工业化发展的热点过度聚焦于装配式混凝土结构,提出过高的装配式混凝土结构的应用比例,这有可能对建筑工业化的健康发展带来负面效果。因此,如何正确理解新时期建筑工业化的含义,正确引导我国今后一段时期建筑工业化的发展方向,是我们应该考虑的一个问题。

本文全面介绍了我国建筑工业化各时期的发展情况,对当前建筑工业化发展现状与面临的问题进行分析,最后探讨了我国新时期建筑工业化发展的新趋势。

1我国建筑工业化发展概况

我国的建筑工业化发展始于20世纪50年代,在我国发展国民经济的第一个五年计划中就提出借鉴前苏联和东欧各国的经验,在国内推行标准化、工厂化、机械化的预制构件和装配式建筑。20世纪60年代至80年代是我国装配式建筑的持续发展期,尤其是从70年代后期开始,我国多种装配式建筑体系得到了快速的发展[2-3]。如砖混结构的多层住宅中大量采用低碳冷拔钢丝预应力混凝土圆孔板,其楼板每平方米用钢量仅为3~6kg,并且施工时不需要支模,通过简易设备甚至人工即可完成安装,施工速度快。同时,预应力混凝土圆孔板生产技术简单,各地都建有生产线,大规模生产的预应力空心板成为我国装配式体系中最量大面广的产品。从20世纪70年代末开始,为在北京地区满足高层住宅建设的发展需要,从东欧引入了装配式大板住宅体系,其内外墙板、楼板都在预制厂预制成混凝土大板,采用现场装配,施工中无需模板与支架,施工速度快,有效地解决了当时发展高层住宅建设的需求,北京地区大量10~13层的高层住宅采用了装配式大板体系,个别甚至应用于18层的高层住宅[4-5],至1986年北京市累计建成的装配式大板高层住宅面积就接近70万m2[6]。在多层办公楼的建设方面,上海市有采用装配式框架结构体系,其框架梁采用预制的花篮梁,而柱为现浇柱,楼板为预制预应力空心板。单层工业厂房当时普遍采用装配式混凝土排架结构体系,构件为预制混凝土排架柱、预制预应力混凝土吊车梁、预制后张预应力混凝土屋架和预应力大型屋面板等。据有关文献[7]报道,至20世纪80年代末,全国已有数万家预制混凝土构件厂,全国预制混凝土年产量达2500万m3。这一时期这些装配式体系被广泛应用与认可,大量预制构件都标准化,并有标准图集,各设计院在工程项目设计中按标准图集进行选用,预制构件加工单位按标准图集生产加工,施工单位按标准图集进行构件采购。

装配式混凝土结构体系很好地适应了当时我国建筑技术发展的需要,其原因:第一是当时各类建筑建造标准不高、形式单一,容易采用标准化方式建造;第二是对房屋建筑的抗震性能还没有更高的要求;第三是总体建设量不大,相关预制构件厂供应可以满足需求;第四是当时木模板、支撑体系和建筑用钢筋的短缺,不得不采用预制装配方式;最后是当时施工企业的用工都采用固定制,采用预制装配方式可以减少现场劳动力投入。

然而从20世纪80年代末开始,我国装配式建筑的发展却遇到了前所未有的低潮,结构设计中很少采用装配式体系,大量预制构件厂关门转产。我们必须看到,装配式建筑存在的一些问题开始显现,采用预制板的砖混结构房屋、预制装配式单层工业厂房等在唐山大地震中破坏严重,使人们对于装配式体系的抗震性能产生担忧,相比之下认为现浇体系具有更好的整体性和抗震性能;而大板住宅建筑因当时的产品工艺与施工条件限制,存在墙板接缝渗漏、隔音差、保温差等使用性能方面的问题,在北京的高层住宅建设中的应用也大规模减少。

与之相反的是从20世纪80年代末开始现浇结构体系得到了广泛地应用,其主要原因:首先是这一时期我国建筑建设规模急剧增长,装配式结构体系已难以适应新的建设规模;第二是建筑设计的平面、立面出现个性化、多样化、复杂化的特点,装配式结构体系已难以实现这一变化;第三是对房屋建筑抗震性能要求的提高,设计人员更倾向于采用现浇结构体系;第四是农民工大量进入城镇,为建筑行业带来了充沛、廉价的劳动力,低成本的劳动力促使粗放式的现场湿作业成为了混凝土施工的首选方式;第五是胶合木模板、大钢模、小钢模应用的迅速普及,钢脚手架也开始广泛应用,很好地解决了现浇结构体系所需的模板与模架难题;最后是我国钢材产量的大规模提高,使得在楼板等构件中已不再追求如预应力混凝土圆孔板那么低的单位面积用钢量。因此,采用现场现浇的结构体系更加符合当时我国大规模的建设需求[8-9]。

最近几年来,传统的现场现浇的施工方式是否符合我国建筑业的发展方向,再次得到业内的审视。首先是随着社会发展与进步,新生代农民工已不再青睐劳动条件恶劣、劳动强度大的建筑施工行业,施工企业已频现“用工荒”,并推动劳动力成本的快速提升,采用大规模劳动密集型的现场现浇施工方式是否可持续;第二社会对于施工现场环境污染的高度重视,采用现浇方式的施工现场存在水资源浪费、噪声污染、建筑垃圾产生量大等诸多问题;第三是施工现场的工程质量还是不尽人意,建筑施工质量通病较多;最后是从可持续发展角度考虑,对传统的建筑业提出产业转型与升级要求。因此,反映建筑产业发展的建筑工业化再一次被行业所关注,中央及全国各地政府均出台了相关文件明确推动建筑工业化。在国家与地方政府的支持下,我国装配式结构体系重新迎来发展契机,形成了如装配式剪力墙结构[10-11]、装配式框架结构[12]等多种形式的装配式建筑技术,完成了如《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1—2014)、《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(JGJ355—2015)等相应技术规程的编制。全国各地,特别是建筑工业化试点城市都加大了预制装配式结构体系的试点推广应用工作。

我们也必须看到,随着建设规模的迅速发展,现浇混凝土结构施工技术也得到了长足的进步,其中商品混凝土(预拌混凝土)已得到多年的推广应用,目前我国大、中城市都已全面推广应用商品混凝土。混凝土泵送技术也得到了广泛应用(混凝土泵送高度已达621m),有效解决了高层建筑的混凝土垂直运输问题,并大大提高了施工效率。商品混凝土与混凝土泵送技术的结合就是现浇体系解决混凝土生产与浇筑在建筑工业化方面的一个很好形式。但我们也必须看到,现在施工现场对模板与钢筋还仍然采用现场加工方式,这不符合建筑工业化要求,耗费了大量人工,产生了大量建筑垃圾。所以要研发与推广应用新型模板与模架技术、钢筋集中加工配送体系,以实现现浇体系的工业化建造。此外,国内的相关施工企业也在探讨施工现场的工业化建造技术,如采用大型集成化、机械化的施工平台,以减少现场劳动作业量和对环境的影响。因此,采用这些现代新型施工技术进行生产建造的现浇结构从理论上说同样是一种工业化建筑。

此外,最近十年钢结构作为一种预制化、工厂化程度高的结构形式在民用建筑和工业建筑中也得到了推广应用,其应用比例已达5%左右。在民用建筑方面,国内大跨度公共建筑如体育馆、会展中心、航站楼、大型火车站的站房与雨棚都普遍采用钢结构;高层建筑也有一定比例采用钢结构,超高层建筑基本都采用外钢框架+混凝土核心筒的混合结构体系;国内还进行了钢结构住宅的研究与试点推广应用工作。在工业建筑方面,大多数工业建筑都采用钢结构,单层工业厂房大量采用轻型门式刚架或钢结构排架体系,多层重型工业厂房也都采用钢框架结构。伴随我国钢铁产能过剩,政府鼓励使用钢材,钢结构建筑作为一种工业化建筑同样具有广阔的应用前景。

在政策的支持下,包括研发单位、房地产开发企业、总承包企业、高校等都在积极研发与探索建筑工业化,国内科研院所、高校等与相关企业合作成立了多个建筑工业化创新战略联盟,共同研发、建立新的工业化建筑结构体系与相关技术,积极推动我国建筑工业化的进一步发展。

2我国建筑工业化发展存在的问题与思考

目前,我国的建筑设计与建筑施工技术水平已接近或达到发达国家技术水平,根据建筑技术可持续发展的需要,应积极探索建筑产业现代化发展,其中建筑工业化就是建筑产业现代化发展的一个重要方面。

然而,由于当前行业对建筑工业化正确理解不够,导致我国的建筑工业化发展常常局限于装配式混凝土结构,在一些地区以为发展建筑工业化就是发展装配式混凝土结构,这个问题是需要我们认真探讨的。诚然,装配式混凝土结构的建筑工业化特性明显,需要我们加强研发与推广,但我们同样要研发与推进现浇体系的工业化,以及加强推广钢结构的应用。

下面针对上述三种建筑工业化方式的特点和在发展工业化过程中遇到的问题进行分析与思考。

2.1装配式混凝土结构体系特点与存在的问题

装配式混凝土结构体系具有预制构件工厂化制作、现场作业量少、现场环境污染小等诸多优点,但在近几年的推广中还存在如下问题,有待于在下一步研发推广应用中解决。

2.1.1建造成本

对于装配式混凝土结构,由于目前市场对于预制混凝土构件的需要较小,预制构件并没有像制造业产品一样被大批量地加工生产,因此预制构件的生产费用也没有体现出应有的“工厂化”优势。并且预制构件生产企业需按照制造行业缴纳17%的增值税,明显高于土建施工领域的税率。这些都导致预制构件的生产成本还无法与传统现浇施工成本相竞争。此外,装配式结构还会产生额外的构件节点连接成本、新增运输费用等,对现场施工设备和人员的要求也都要更高。因此目前我国装配式混凝土结构的建造成本相对现浇结构偏高。

此外,国内研发推广应用装配式混凝土结构的企业均建有各自的预制构件生产基地,但该类生产基地仅服务于所属企业,其产能无法达到充分利用。且预制构件偏高的生产成本使该类生产模式根本无法盈利,只能通过政府的补贴政策(如地方政府的容积率优惠政策)及企业内的研发补助资金来维持运营。尽管某些同时具备开发、设计、生产、施工能力的企业在进行装配式住宅建筑的研发生产时,能串联起上下游业务板块,尽可能提高效率降低成本,但采用装配式混凝土结构的土建工程造价仍旧相比现浇结构高20%~25%,过高的建造成本成为阻挠这些企业推广装配式建筑的重要因素。

建造成本偏高是目前国内推广应用装配式混凝土结构的一个主要不利因素,这也导致目前装配式混凝土结构多集中应用于政府保障性住房的建造中,在政府的鼓励支持和补贴政策下才得以通过试点的形式应用。然而对于成本问题我们也应有一个科学的认识,随着人工成本的进一步上升、预制构件产品形成标准化的生产与商业化的供货模式以及装配式混凝土结构的逐步推广,装配式混凝土结构相比现场现浇结构的成本差将逐步降低,装配式混凝土结构必将有较大的市场空间。

2.1.2模数化、标准化与多样性

对于装配式建筑,首先应能实现模数化、标准化,以方便预制构件加工厂生产并尽可能降低成本,也方便工程项目设计与施工企业的施工安装工作。模数化、标准化在工业建筑中能很好实现,但在民用建筑中如何做好模数化、标准化将是我们应大力研发的一项工作。在推广装配式建筑的工作中,我们要做好模数化、标准化工作,但更要兼顾标准化与建筑多样性的关系,不能为简单满足标准化而造成建筑的千遍一律,因为建筑本身(特别是公共建筑)不仅仅是一件工业产品,更是一件满足功能需求的艺术品,不能因为发展建筑工业化而限制了建筑的多样性;同样,也不能因强调多样性而不发展标准化。

对装配式建筑的构件生产应发展标准化与个性化相结合的生产方式,绝大部分的构件生产加工应实施标准化的方式,少部分构件可以按个性化方式加工。构件的标准化生产可以大幅度提高效率、降低成本,符合建筑工业化的发展方向;构件的个性化生产可以满足建筑的多样性,构件的个性化加工应当如同钢结构构件工厂加工生产一样,预制构件生产企业根据设计图纸的需要,加工生产出不同尺寸类型的预制构件。

2.1.3预制率和装配率

现行的工业化建筑评价体系重点考核建筑的预制率和装配率,认为满足一定的预制率和装配率的建筑才是工业化建筑。然而,采用多高的预制率与装配率应充分考虑该建筑的特性,发展装配式建筑可以采用装配与现浇相结合的模式,而不是为了简单满足预制率而预制,过高的预制率还会造成成本与费用的增高。

此外,如过高追求预制率、装配率,在实际建造过程中会遇到其他一些问题,如超高层建筑可能导致施工周期的延长,因为高空吊装大型预制构件时耗时较长、难度较大;有些施工现场受成本与管理水平约束可能需要更大场地存放大量预制构件;城市中大型预制构件的车辆运输可能导致交通拥堵及不可忽视的碳排放污染等问题。对这些问题,都必须综合考虑。

2.1.4国外体系引进

装配式建筑最早起源于国外,最初也是由国外引入我国,但事实上各国的国情与国策各不相同,盲目效仿国外已有的成套理论体系并不一定适合当前我国情况。

欧洲国家具有完善的装配式建筑产业,但这些国家多数为非地震区,对结构的抗震性能要求低,且多应用于低层住宅;土地资源紧张的新加坡虽然具有成熟的高层装配式混凝土结构住宅建造技术,但其发展装配式体系主要原因是为了摆脱现浇体系需用大量境外劳工而带来的社会问题,并且新加坡同样不用考虑抗震问题。日本为解决抗震要求,其高层装配式混凝土框架结构体系采用了耗能支撑技术,其建造成本较高。这些国外的体系均与中国国情不完全相符,因而不能简单借鉴其研究发展成果。

由此可见,虽然很多发达国家经过较长时间的发展已经具备成熟的建造技术和完善的产业链模式,但由于国情与国策的不同,各国均各自走出了一条适合于本国的建筑工业化道路。对于建筑工业化处于重新起步阶段的我国,应当结合国内的各项经济条件、结构要求与施工技术来慎重考虑建筑工业化的发展道路与方向,而不是盲目地将国外装配式体系简单套用。

2.1.5设计软件与设计效率

目前装配式混凝土结构设计中还没有成熟的商业化软件可以采用,设计人员仍先按照现浇结构的设计方法用传统软件进行设计,再按预制构件要求进行拆分出图(或由专业公司进行二次深化设计),这种设计方法未能按标准化的要求充分考虑装配式结构的特点,导致后期构件非标种类多、节点复杂,增加了构件生产和施工安装的难度,同时设计效率低,设计工作量大。

2.1.6现场施工安装

由于装配式混凝土结构与传统的现浇结构在施工安装技术、施工项目管理差别较大,装配式混凝土结构施工安装过程相对复杂,有时施工流水作业周期甚至慢于现浇结构。特别对构件运输、进场堆放、吊车垂直运输、安装作业面、构件临时固定、节点连接等一系列过程均需要科学地安排管理,方能减少人工作业量,否则会导致安装过程耗时长,无法体现装配式混凝土结构应有施工周期短的特点。

2.2现浇结构体系在工业化方面应解决的问题

对于应用现代现浇技术施工的现浇体系,我们也应考虑是一种工业化程度较高的建造方式。目前现浇体系中的混凝土很早就形成了工厂化生产、商品化配送的工业化模式。但模板(胶合板)、钢筋需在施工现场加工作业,消耗了大量的人力资源并产生了大量的建筑垃圾[13],因此我们必须按建筑工业化的要求对现场现浇体系提出新的要求。现场现浇结构体系的工业化就是要解决目前施工现场模板与钢筋的加工问题,减少现场人力投入与施工工作量。与装配式混凝土结构相比,这种现浇结构现代施工技术可看作仅仅是将混凝土的浇筑过程由工厂车间搬到了工地现场,同样具有“四节一环保”的特点,并且保留了现浇结构良好的整体性,避免了装配式混凝土结构连接安装时的复杂过程。现浇结构想要进一步发展工业化,应重点解决以下存在的问题。

2.2.1新型模板

传统散拼竹胶模板耗费大量竹木资源,其虽有价格便宜的优势,但模板现场加工噪音大、安装拆除过程耗时费工、周转次数少,使用数次后成为难以回收利用的垃圾,污染环境,应考虑在以后的工作中逐步淘汰。

大模板、爬升模板等应用较广的新型模板能显著提高施工效率,减少现场支模拆模的工作量,模板利用率高,污染小,浇筑成型的混凝土墙面平整度高,达到或接近清水混凝土墙面,有效避免后期装修的湿作业,机械化施工程度高,但大模板未能有效解决楼盖结构的模板问题。

研发中的铝合金复合模板作为一种新型模板具有轻质、高强、周转次数高、浇筑出的混凝土表面平整等特点。并且铝合金模板的制作均在工厂内完成,在施工现场不需要进行剪裁、切割等,对环境几乎没有污染。虽然目前这种新型铝合金复合模板的一次性制作投入成本较高[14],考虑其综合成本,今后将有很好的应用前景。

对于超高层建筑施工现场,目前国内大型施工企业试点应用的工业化建造集成平台与装备很好地解决了模板、塔吊、钢结构安装与混凝土浇筑等问题,但目前该体系通用性不强,导致一次加工成本过高,重点是需要解决工业化建造集成平台的通用性问题。

2.2.2成型钢筋验收

钢筋集中加工配送[15-16]能有效地减少施工现场的作业量和环境污染,提高现浇结构的工业化程度。新制定的《混凝土结构成型钢筋应用技术规程》(JGJ366—2015)将于近期开始实施,新修订的《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)增加了成型钢筋应用的验收规定,这些都对以钢筋集中加工配送模式的成型钢筋推广应用将起到很好的作用。但成型钢筋的进场材料验收还是不能完全按照钢筋产品以合格证方式进行验收,有时还需从成型钢筋中截取进行钢筋材料性能验收,而这势必对钢筋的集中加工配送模式带来极大的不便。

此外对钢筋集中加工配送工作应建立严格的质量管理制度与产品认证体系,彻底杜绝以前各地发生过的“瘦身钢筋”等质量问题。

2.2.3水资源浪费与噪声污染

现浇结构在实现了钢筋与模板的工业化要求后,还必须解决现场的水资源浪费与噪声污染问题。大量施工工地混凝土养护过程中对水资源的回收利用重视不够,造成水资源浪费;混凝土浇筑振捣过程中噪音太大,这在市区施工中成为一个严重的噪音污染问题。对这两个问题应高度重视,应按绿色施工[13]要求加强水资源的回收利用、加强噪声的减量与控制。

2.3钢结构体系在工业化方面面临的问题

钢结构建筑的梁、柱等构件均由工厂加工生产,构件在施工现场只需进行螺栓拼接或者人工焊接即可,具有工业化程度高、轻质高强、施工周期短等优点,因此也是一种极具工业化特性的建筑结构体系。在建筑工业化发展成熟的一些国家,如美国、加拿大、日本等国,大多采用钢结构发展建筑工业化。我国的钢结构在近十年来有了非常快速的发展,其应用面、应用量都得到了快速提升,但钢结构建筑在我国大面积推广应用时同样面临一些问题。

2.3.1建造成本

钢结构建筑相比传统现浇混凝土结构建造成本略高,因为钢结构构件制作时基本都采用按工程设计进行订单式加工制作,需要进行二次深化设计,由于构件为非标形式,构件加工不能实现标准化、定型化与批量化,导致加工成本稍高。对钢结构施工安装,其吊装设备相对投入较大,对安装技术工人的素质要求严,同时对项目管理的要求也相对较高,这也带来工程费用的增加。但考虑到目前我国钢铁产能过剩、钢材价格持续保持低位的情况下,钢结构应具有不错的发展前景。

2.3.2钢结构设计队伍

与传统混凝土结构设计力量相比,国内能较好进行钢结构设计的工程技术队伍还是稍微薄弱,特别是钢结构设计时需要考虑结构与构件的整体稳定与局部稳定验算、构件的节点连接设计等,这些工作相对较复杂,使得结构设计人员更偏爱设计混凝土结构,导致在建筑工程中采用钢结构的比例还是较低。

2.3.3现场焊接作业

钢结构体系采用最多的是框架体系,对梁柱连接节点,目前工程应用中均采用栓焊连接节点,即梁的腹板与柱用高强螺栓连接,梁的翼缘与柱采用坡口焊接,施工现场需要进行大量焊接作业,应研发减少现场施工焊接作业量的连接方式。此外超高层建筑钢柱均采用厚钢板,对厚钢板的连接,其焊接量更大、对焊工要求更高。另外现场焊接对环境污染较大,质量控制也有一定难度。

2.3.4钢结构住宅

要推广应用钢结构,必须将发展钢结构住宅作为一个重点。但由于钢材材料自身的特性,推广应用钢结构住宅必须解决防火与防腐问题,然而目前这方面问题还没有得到根本解决;另外钢结构住宅通常采用框架体系,其房间内梁柱存在影响了使用性能与视觉效果;对于钢结构住宅还必须研发集结构、保温与外饰面功能于一体的护结构体系,但这目前还没有很好地得到解决。上述几个方面是制约钢结构住宅大面积应用推广的主要原因。

3我国建筑工业化发展建议

中共中央、国务院在近期的“关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见”中指出:“力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”。这为我国的建筑工业化工作指明了方向,定出了目标,要实现这一目标,还需要一系列的技术政策和技术措施的支持。

我国半个多世纪的建筑工业化发展历程无疑为未来的发展做了坚实的铺垫,然而,目前国内相关城市简单以推广装配式混凝土结构为主导的建筑工业化发展模式就遭遇到瓶颈问题,过高的建造成本使其不具备市场竞争力,仅依靠国家和地方扶持政策才能推广发展。因此,我们应正确认识新时期建筑工业化的含义、目的与发展要求。建筑工业化就是要提高劳动生产效率、减少现场施工作业与人员投入、减少环境污染、节约能源和资源,其目的是促进建筑行业产业转型与技术升级。

装配式建筑是工业化建筑的形式之一,我们要加强研发,大力推广。对于按照工业化生产方式建造的建筑,均应视为工业化建筑,如钢结构体系肯定也应视为工业化建筑。而目前现浇结构如能按要求解决钢筋与模板问题就同样具有工业化的属性,同样能够实现建筑工业化。为更好地推进新时期我国建筑工业化工作,特提出以下几点发展建议:

(1)全面推进多模式建筑工业化工作

当前我国的建筑工业化发展需要转变思维,应按装配式混凝土结构体系、现代现浇结构体系、钢结构体系等多模式全面推进建筑工业化工作。在推进建筑工业化发展过程中,政府主管部门应在充分调研市场和技术的前提下做好建筑工业化的顶层设计,通过行业管理,颁布实施指南与意见,确定建筑工业化的正确发展方向,强调装配式混凝土结构、现代现浇结构、钢结构等多个模式的共同发展。

(2)加强研发与工程示范应用

在政策支持下,各科研院所、高校、相关企业及产业联盟等要结合国家“十三五”重点专项“绿色建筑与建筑工业化”课题的研发,加强关键技术的研发工作,重点做好工程应用试点,完善相关标准体系。对装配式混凝土结构体系,要加强结构体系、节点连接技术、标准化与模数化、BIM技术与设计软件、预制构件加工与生产设备、现场施工安装技术与质量控制等方面的研究;对现场现浇体系要加强商品混凝土绿色化生产、新型铝合金复合模板、成型钢筋加工与钢筋连接技术、工业化建造集成平台等的研究;对钢结构体系要加强新型连接节点、设计与制作安装中BIM一体化应用技术、钢结构住宅复合外挂墙板技术等研究。

(3)注重市场化引导

各地区、各企业发展建筑工业化时,要立足于政策支持,但也应注重市场化引导。在推广发展中应因地制宜,并根据不同的建筑类型选择不同的工业化建筑体系,以取得较好的社会与经济效益,同时提高企业的市场竞争力。如装配式混凝土结构可应用于多高层住宅、多层停车库与物流仓库、大型商业中心等,钢结构可应用于大型公共建筑、工业建筑、低层住宅、高层建筑等。

在发展预制装配式结构体系过程中,各企业自营的预制构件生产厂应面向社会开放,以提高其利用率,而不是仅仅作为所属企业的生产基地。预制构件生产厂要做到既能大规模生产标准化的构件,又可按照设计图纸生产加工特定构件,并可为施工现场按时提供需要的构件。只有通过标准化生产、市场化供应的方式,才能有效降低预制装配式结构体系的成本、增强市场竞争力。

(4)推进建筑工业化全产业链建设

实践表明,建筑工业化必须是全产业链的工业化,要贯穿从建筑设计、生产制作、运输配送、施工安装、到验收运营的全过程。为反映建筑工业化的特点,要紧紧抓好建筑设计这个龙头,重点做好工厂化加工生产这一关键环节,在施工安装环节中要全面贯彻“四节一环保”,并用信息化手段实现无缝连接,以降低资源消耗、减少环境污染、降低劳动强度。

在建筑设计环节中针对不同的工业化建筑体系应当采用不同的设计方法,提高设计效率与设计水平。在生产制作环节应提高产品生产效率、降低人力消耗,并确保产品质量。在运输配送环节,应引入与互联网电商相似的现代物流业管理方法,争取做到采购的构件、部品能够按时定量地运输配送到工地,尽量减少现场堆放。在施工安装环节中应注重提高施工工艺和工法,确保工程质量。

我国发展建筑工业化还应当加强BIM技术的应用,以信息技术建立起一套成熟的管理系统,通过把设计、采购、生产、配送、存储、施工、财务、运营、管理等各个环节集成在建立的信息化数据平台,共享信息和资源,对建筑建造的全过程进行有效管理。

4结语

本文简要回顾了我国建筑工业化发展过程,针对目前研发推广建筑工业化工作中存在的问题,结合我国建筑施工技术与当前经济发展水平,提出应按建筑工业化的特点多模式推进建筑工业化工作,这就是除了发展装配式混凝土结构体系以外,还需要发展现代现浇结构体系与钢结构体系。以重点发展工厂化加工制作、减少施工现场人工工作量,提高生产效率与工程质量、降低施工现场的环境污染,以达到发展建筑工业化的要求,实现建筑业产业转型与技术升级的目的。

对当前装配式混凝土结构、现浇结构和钢结构三种体系在工业化发展中存在的问题进行了思考与分析,提出了我国建筑工业化发展的建议:

(1)要全面推进多模式建筑工业化工作,将建筑工业化引导到正确的发展模式;

(2)加强技术研发与工程的试点应用,完善相关标准规范,为发展建筑工业化提供技术支撑;

(3)注重市场化引导,在政府主管部门的支持下,要因地制宜、要按各建筑特点推动建筑工业化工作;

装配式建筑建筑工程技术范文6

关键词:建筑装饰 发展 装饰技术

中国建筑装饰行业兴起是改革开放政策带来的并保持了20年高速持续发展的行业,是建筑业的延伸与发展,在国民经济发展中发挥了重要作用。同时,建筑装饰行业的施工技术、部品制造技术也有了很大的进步,尤其幕墙专业已经接近国际水平,有的工种已经进行了彻底的改变,建筑装饰行业常用的各种电动工具已经在全行业得到了普及。有的企业已经开始走装饰配件生产工厂化、现场施工装配化的路子,这种应用全新生产方式的示范工程已经显示出工期短、质量好、无污染等特点,是当前通常施工方式无法比拟的。

一、建筑装饰技术现状与发展历程

建筑装饰施工技术的现状中国建筑装饰行业的形成是中国社会经济文化发展的特殊现象,受工业专业化发展程度制约,装饰部品组合尚不成熟,售后服务滞后。由于现代建筑装饰本身涉及学科的多元化和科技的边缘性,使装饰从建筑业中逐渐分离出来,形成一个相对专业的建筑装饰行业。

1、装饰行业的现状

我国建筑装饰行业规模之大、发展之快在建筑业发展史上是罕见的,从20世纪70年末期开始,几年间中国建筑装饰行业由几家企业发展到20 万家企业,500万人从业。全国建筑装饰总产值高达7500亿元,其中家装40 00亿元,行业总产值占GDP的6%,行业的飞速发展引起社会各界广泛关注,装饰行业的发展变化,真实地反映国内经济的发展速度和人民生活质量与消费方向。

2、装饰行业的发展历程

装饰行业20年的发展不是原来水平上的重复,而是摆脱传统操作方法,不断更新施工工艺技术,研究新材料。施工方式的变化决定着施工水平,不同历史时期的不同施工方式代表着不同的施工水平。20世纪70年代末以前中国的建筑装饰施工方法基本上是传统的手工操作方法,其特点是效率低、质量差、较简单。20世纪70年代末期到20世纪90年代末期在改革开放的推动下,大量新产品新材料、先进的施工机具涌进深圳并很快普及到全国,建筑装饰行业基本形成,并且得到超常规的发展,连续十几年以高达20%的速度发展。20世纪末到21世纪初出现的在国内领先或接近国际先进水平的工艺技术在建筑装饰行业中占主要地位。进入21世纪,企业家的市场意识不断增强,根据国内市场的需求,他们走出国门寻找国外成熟而国内没有的工艺技术,并且经过改造后在国内达到领先水平,接近国际水平的新工艺技术。

二、建筑装饰的发展趋势

就目前我国的建筑装饰行业的发展现状进行分析,其由于受到区域经济的影响而存在着一定的缺陷与不足。尤其是在近些年来,随着国民经济的不断发展,全国各地的建筑工程不断涌现,其施工技术和质量要求也提出了新的认识和看法。在目前我国的装饰发展中,其由于东西部之间、城乡之间的经济存在着差异,使得其在整个设计中还存在着大同小异。另外在设计工作中,由于追求不同造成的设计模式和设计理念也不尽相同。在目前的建筑装饰行业工作中,常见的发展趋势蛀牙从以下方面入手去分析和总结。

1装饰部件工厂化

建筑装饰行业随着建筑业的不断发展逐步形成了一套综合性、系统化的发展趋势和发展模式,也是的其在材料应用中得以优化和完善的关键性指标所在。近年来的社会发展中,新材料的出现与应用使得建筑装饰的各部件也形成了一项综合化、系统化的发展模式和应用流程,促使了整个建筑装饰行业的快速、稳定发展。然而在目前的装饰工程应用中,多数的工作单位和装饰企业还是采用传统的施工模式来进行施工,这就难免在工作中出现一定的损伤与不足。而以装饰部件工程化为主的装饰体系的采用对于改变传统定销连接模式提出了改善和优化要求,使得工作中形成了全新的工作模式和工作体系。

2施工技术的研发

就目前我国的建筑装饰行业的发展现状以及施工技术进行分析,其正处于一个先进施工方式与落后工作模式并存的一个过渡时期,在这个时期内,但是就我国的实际工程施工而言,其总体水平与国际先进技术相比较仍然存在着一定的差距与缺陷,无论是从施工技术、管理方法和材料的使用上,都存在着一定的质量缺陷与不足。这些问题的存在促使了建筑装饰行业在未来发展中能够必然朝着这一趋势迈进和发展,也为其发展提供了广阔的市场空间和扎实的基础平台。

3高科技的引进

高新技术的存在与出现带动了建筑装饰事业的发展与革新。由于高新技术的不断普及与发展,使得各种技术含量高、性能优越的产品不断的出现,也涌入了人们的生活之中,成为整个工作中最值得我们关注和研究的重点。同时这种技术的应用与发展促使了建筑装饰工程生产效率的提高,为其日后发展创造了必然条件。同时在目前工作中,以增加科学技术含量和投入结构的工作模式不断出现,已成为了整个建筑装饰工程中的发展新方向,促使了建筑事业与国际先进技术水平相接轨,形成了综合性的工作模式和发展方向。

4节能、绿色的发展趋势

建筑装饰行业施工技术发展趋势国家要求施工技术发展的总方向是节能高效、绿色环保、以人为本;而业主对装饰施工的要求具体表现在五个方面,即保证装饰功能需要、工程施工质量好、工期越短越好、环保要求坚决保证和回报越快越好。市场、业主就是建筑装饰行业服务的对象。分析一下现状,幕墙技术、石材干挂技术、水电的安装已基本实现工厂生产现场安装的要求。在施工中实现木制品、油漆作业部品生产工厂化,施工现场装配化,对施工全局实施部品生产工厂化、施工现场装配化至关重要。在这方面我们已经取得了成功的经验,那就是成功应用了木制品部品集成技术与免漆面工艺技术,虽然只是少数,但为全行业提供样板与示范。现在,我们提出在全行业推行部品生产工厂化,施工现场装配化是有条件的,只不过发展的程度不同而已。部品生产工厂化是生产产品的一种方法,实现施工现场装配化才是目的。部品生产工厂化只是实现现场装配化的重要环节,部品生产工厂化是国家实现工业专业分工发展的结果,专业化生产产品最能体现本专业特点、功能上的需求和标准化要求。