装配式建筑技术现状范文

时间:2023-10-23 17:25:25

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装配式建筑技术现状

篇1

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.

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关键词:装配式建筑;房屋建筑学;课程改革

装配式建筑是预制装配式建筑或者预制装配式住宅的简称,它表示部分或者全部的建筑构件的完成是在预制工厂生产,然后运输到施工现场,以机械吊装或其他的可信任的手段连接,用零散的预制构件组装成整体,以此形成具有使用功能的房屋[1]。装配式建筑与传统建筑相比,能够缩短施工周期,极大提高施工过程的机械化程度,提高工程效率,减少施工现场劳动力和资金投入;减少施工现场湿作业量,降低施工过程中污水、噪音、粉尘等对环境的影响;减少模板和脚手架等支撑构建的消耗,减少资源的浪费。总体来说,发展装配式建筑有利于解决建筑施工过程高资源消耗、高环境污染的弊病,是推进我国建筑业供给侧结构性改革的重要举措,有利于促进建筑业与信息化、工业化深度融合,培育新产业,发展新动能。发展装配式建筑体现了我国推进建筑行业向工业化生产方向转型的决心,符合我国可持续发展战略。

1房屋建筑学课程特点

当前我国装配式建筑正处于蓄力发展的阶段,需要高校培养具备装配式建筑知识的工程类人才投入到装配式建筑的实践中。但目前,大部分高校在土木工程、工程管理、工程造价等课程中仍主要以传统现浇混凝土建筑进行教学,而对装配式建筑的识图、设计和施工的知识和技能教学较少。房屋建筑学是土木工程、工程管理和工程造价等工程类专业的专业必修课,是画法几何与工程制图、建筑材料等课程的后续课程,是工程结构、工程施工等课程的先导课程,在教学培养体系中起到承上启下的作用。房屋建筑学主要向学生讲授建筑设计的基本原理和建筑构造的原理,进行一般的建筑设计和施工图设计的能力培养[2]。从课程性质和特点上看,将装配式建筑的设计原理和构造原理适合融入房屋建筑学的课程中,向学生讲授装配式建筑的基本知识,有利于学生打开装配式建筑的新视野,了解掌握装配式建筑,并为下一阶段的装配式建筑深入学习打下基础。

2房屋建筑学课程现状分析

2.1缺乏装配式建筑教学师资

装配式建筑是未来建筑行业发展进步的方向,近年来在政策的大力引导下工程实践逐渐增多。但目前课程教学的教师长期处于教学工作一线,缺乏装配式建筑工程的实践经验,对装配式建筑工程一线的需求和发展的认识有一定的局限性和片面性[3]。因而在教学过程中,对装配式建筑实践的讲解只能相对浅层表面,而做不到非常的细致透彻。

2.2缺少装配式理论引导

房屋建筑学的教材内容滞后于工程实践,如建筑构造的内容主要是现浇混凝土结构,部分内容如实心黏土砖、瓦屋面等构造,明显滞后于行业施工建造水平的发展,无法给学生反映行业的新技术。同时房屋建筑学教材中缺乏对装配式建筑基本设计原理和基本施工构造原理的引导和讲解,不能使学生与后期装配式建筑深化设计、施工实训等内容建立较好衔接。

2.3缺乏装配式建筑实践环节

房屋建筑学课程通过手绘和CAD制图完成建筑设计图、重要节点构造图以及课程设计等,使学生融汇所学理论知识,掌握工程实践中的构造特点。但不论是手绘还是CAD制图,学生仅通过二维图纸的绘制,不足以直观感受并灵活掌握所需的实际工作技能。由于理论层面对装配式建筑的学习不足,也影响对装配式建筑实践运用的理解和掌握,更缺乏实践的创造力,不能适应未来行业在装配式建筑层面上的要求。

3房屋建筑学课程改革思路

3.1培养师资队伍

通过产教融合、校企合作,鼓励房屋建筑学课程教师前往企业参与实践锻炼,学习装配式构件在工厂制作的工艺、在施工现场安装的技术,以及装配式建造过程中的使用的新知识、新设备等,为房屋建筑学课程拓展装配式教学知识点提供实践支撑。邀请装配式建筑一线工作的技术骨干作为课程的兼职教师,开设1-2次案例教学,介绍工程实践中装配式建筑的生产模式、管理模式、操作方法等,丰富课程的教学形式。通过校企联合组建并培养适应装配式教学的房屋建筑学课程团队,使学生在课程中更全面认识并学习装配式建筑知识。

3.2加强认知实习

与学生可以在生活中接触到的传统钢筋混凝土现浇建筑相比,学生对新推广的装配式建筑缺乏基础的认识和感知。认知实习是使学生接触新建筑、获取感性认知的重要环节,通过参观装配式构件生产工厂、装配式建筑施工现场等,学生可以对装配式建筑建立基本的概念。同时,结合装配式建筑的拓展资料,引导学生探索思考装配式建筑技术发展,加深学生对装配式建筑的认识。

3.3更新教学内容

在房屋建筑学课程的常用建筑结构体系章节的教学中融入装配式建筑的介绍、国内外发展状况的讲解以及基本的运用原理,拓宽学生视野,激发学生对装配式建筑的学习兴趣,为课程学习打下铺垫。进入到建筑设计原理部分的学习后,可以将装配式建筑的平、立、剖设计与现浇混凝土建筑平、立、剖设计结合在一起讲解,学习两者的共同的原理,也区别两者在设计中所要注意的不同要点,并阐述不同特点的建筑类型适合什么样的设计方法。最后结合装配式建筑的图集、制图标准和设计规范,使学生了解装配式建筑的设计表达和施工图绘制方法。在建筑构造等章节学习中,可以在各个结构组成部分的教学环节里增加该组成部分的装配式建筑预制构件的介绍,如墙面、屋面中运用到的结构、保温、防水、装饰一体化的复合构件等。并且可以通过介绍这些构件的生产制作、安装过程的规范要求,使学生对装配式建筑有充分的理论认知。

3.4搭建可视化学习平台

装配式建筑的一体化复合构件相较传统建造的单一构件要更加复杂,增加了学生的学习难度。仅通过书本和课件的图片和视频等方式,不能够很好地完成装配式建筑的学习。运用BIM技术的三维可视化技术,可以分层立体展现装配式复合构件的细部和做法,把抽象复杂的构造形式直接具体地展示在学生面前,有利于帮助学生形成装配式建筑概念。

3.5建立教学互动

为了提高学生学习的积极性和主动性,房屋建筑学课程可结合BIM技术实施教、学、做一体化互动实践教学模式[4]。例如在装配式建筑某个构件学习前,由学生先收集该构件的资料初步掌握该构件知识,课堂中由老师借助已建立的BIM可视化学习平台详细讲解,最后学生能够在实践环节中,依据相应的图集设计并建立该构件BIM模型,并完善至学习平台。整个教学过程中,以学生自主学习为主,教师引导为辅,充分发挥学生学习的主观积极性。

3.6调整课程设计

房屋建筑学课程设计是综合了课程的理论内容,让学生独立完成一个小型公共建筑的建筑设计并完成相应的施工图的绘制。当课程增加了装配式建筑的内容后,也需要在课程设计中增加相应内容的实践训练。学生通过设计装配式建筑构件,掌握装配式建筑设计的要求与设计的方法,能够与传统现浇混凝土建筑做出对比,深入理解两者在设计与施工中的不同。同时,制图方式也不仅限于手绘和CAD制图,要允许学生充分利用BIM建模技能进行课程设计图纸的绘制,综合培养学生识图制图、运用新技术分析和解决设计问题的能力。

4结语

在建筑产业转型和绿色建造模式的推广下,装配式建筑是国家未来建筑行业的必然发展方向[5],为社会培养具有装配式建筑设计及应用技能的创新型人才是对高校的新要求。房屋建筑学课程的教师应提高自身对装配式建筑知识和技能的学习,增加工程实践经验,以房屋建筑学课程为起点,结合以BIM技能应用,将装配式建筑的知识融入到学生知识结构体系中,为开拓学生的视野和后续相关课程的开展打下坚实基础。

参考文献:

[1]徐雨濛.我国装配式建筑的可持续性发展研究[D].武汉:武汉工程大学,2015.

[2]陈颖.基于应用型人才培养的房屋建筑学教学改革[J].西部素质教育,2017,3(2):64+66.

[3]王逢朝,楼瑛,雄.应用型本科装配式建筑方向人才培养探索[J].黑河学院学报,2020,11(3):89-91+94.

[4]曾在平,胡志明,李斌.装配式建筑在建筑结构课程的“BIM工作室”实训教学模式研究[J].中国标准化,2018(16):54-55+58.

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关键词:装配式建筑,建筑安全,教学改革,教学效果

中国是世界人口第一大国,建筑需求量巨大。什么样的建筑形式可以以最便捷,最高效,最环保的方式呈现出来,这种建筑就具有市场,具有优势,装配式建筑就是这种建筑。2016年国务院了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,为装配式建筑的发展指明了方向。建筑企业迅速做出方向调整,大力发展装配式建筑。建设面积由2016年的1亿m2猛增到2018年年末的2.9亿m2[1,2]。在这样的大环境下,我国本科院校应将装配式建筑技术融入到教学中,使相关的教学课程和现代产业相融合,培养具有高素质的专业性人才。

1建筑安全课程现状

1.1教材建设相对滞后。建筑安全课程主要在土木工程、工程管理、安全工程等少数专业中开设,选用此类教材的人数较少。出于发行量的考虑,市面上针对建筑安全的教材不多。教材在内容上有一定的滞后,较少体现新规范、新工艺、新材料、新技术、新方法等,如装配式建筑安全管理与技术要点。1.2教学大纲缺乏针对性。作为应用型的本科院校,人才培养方案及课程教学大纲应能体现该专业实践技能和动手能力的培养,强调应用性、针对性、实用性,倘若专业人才培养目标定位不够准确、缺乏特色,这势必难以制定出对本专业具有针对性的建筑安全教学大纲,直接影响到建筑安全课程的教学效果。1.3跨度大、综合性强,课时数有限。建筑安全课程跨度大、综合性强。建筑安全课程与“房屋建筑学”“建筑材料”“土木工程施工”等课程息息相关,是这些课程的后续课程,内容涉及面广、综合性强。开设建筑安全课程之前,学生一般要先经过这些课程的学习。倘若开设的这些课程课时少(如工程管理专业和安全工程专业),将直接影响着建筑安全课程的教学质量。皖江工学院安全工程专业建筑安全课程共32学时,土木工程专业建筑安全课程才24学时,课时数有限、内容多,涉及面广,又要注重培养学生的实践能力和动手能力,加大了该门课程的教学难度。1.4课程实践性强。建筑安全管理与技术来源于工程,又服务于工程,是对广泛工程实践经验的总结。通过长期的总结和汇编,形成了相应的规范和规程,并随最新的研究成果与工程实践经验不断进行更新。可见,该课程实践性很强。

2传统建筑项目与装配式建筑项目安全管理的区别

传统建筑项目是在当地组建项目部,通过现场搭架、支模浇筑混凝土等实现的建设项目,装配式建筑项目是采用工厂预制的部件和构件(如墙体、板、阳台、屋面、楼梯)等现场拼接的形式建设工程。装配式建筑与传统建筑相比,虽然不需要太多的设备和工人,没有大量的高空作业,但是从施工安全管理方面来讲,管理空间有所加大,不仅要管理施工现场,还要管控预制构件厂家;管理时间也有所前移,在分解预制部件和构件阶段就要参与管理;管理的内容也不少,不仅需要管理本单位施工人员、外来施工人员、参观者,还要管理施工机械设备。施工机械最大的差异在于塔吊,预制构件块重体积大,预制构件所用塔吊起重量要比传统施工所用塔吊起重量大得多,塔吊的基础相应增大,塔吊布置的位置选择性减少,塔吊所用钢丝绳,挂钩要求高。可见,装配式建筑项目的安全管理也马虎不得,在装配式建筑工程施工的过程中,也存在大量的安全风险(如钢丝绳断裂,塔吊倾斜),可能影响到建筑工程的稳定性和安全性,威胁着施工人员的人身安全,因此,需要进行体系化的安全管理,确保建筑工程的安全和稳定。

3课程教学改革要点

3.1教学大纲的改革。教学大纲是教学的指导性文件,是教材选择,授课安排,成绩考核,教学检查及课程评估的依据。教学大纲应依据学科的知识系统与有关先行课、后继课之间的联系,确定各章、节的知识要点、重点和难点,并能反映出本学科的新成就和学科发展的方向。教学大纲不仅是授课大纲,还是指导和培养学生能力的纲要。因此,应根据行业发展动态及时进行改革。装配式建筑是我国建设业发展的必然趋势,为建筑业带来新气象的同时,也使土木工程专业、工程管理专业、安全工程专业的教学面临新的洗牌和重构。为了培养与现代产业相融合,具有高素质的建筑安全专业人才,应首先进行市场调研,了解岗位需求。根据岗位需求修订专业培养方案,准确定位人才培养目标[3],再根据专业培养方案制定出相应的课程教学大纲。针对当前建筑业发展趋势,建筑安全课程教学大纲中应增设装配式建筑所涉及到的安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点。此外,建筑安全课程教学大纲还应体现装配式建筑实践能力和动手能力的培养,强调应用性、实用性。制定具有针对性的建筑安全课程教学大纲是该课程教学及其改革的关键。3.2结合教材进行教学内容的改革。教材是教学的主要工具,是教学内容的载体,对学生的学习十分重要。但是由于建筑安全课程教材出版的局限性,教师仅依靠教材进行授课很难使学生掌握当前建筑安全的知识要点,难于达到把知识要点由点到线再提高到面的程度。在教学过程中,不能仅依赖于教材,要根据教学大纲要求和最新规范更新教学内容,适当对教材教学内容进行选择性的增删,不把教材当做指挥棒,牢记教材只是教学的工具。要让学生掌握当前建筑安全的知识要点,又能融会贯通,不仅需要结合教材改革教学内容,还需要充分发挥教师作为教学组织者、引导者、促进者的作用,合理安排好课堂教学内容。为了能够培养出更好地为建筑业服务的建筑安全技术人才,教师首先自己要深入建筑行业,了解建筑业的发展趋势,目前市场上存在的建造方式及其工艺,安全管理与技术的知识要点、重点和难点,对书本上未有的内容进行适当的补充,使教学有所依。例如,在建筑安全教学过程中,首先利用BIM等[4]现代技术简短展示装配式构件工厂化生产、装配式建筑的施工,使学生更加直观地了解装配式建筑的施工工艺及重点难点,了解装配式建筑需新增的PC模具工、PC套筒灌浆工、PC构件装配工等工种,为讲解装配式建筑安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点打下良好的基础。3.3教学方式的改革。建筑安全课程本来就跨度大、实践性强,而装配式建筑又是新发展起来的一种建筑,在有限课时的基础上增加装配式建筑安全知识,毫无疑问地增大了建筑安全课程的教学难度。为了提高其教学效率和教学效果,应根据建筑安全课程内容及其特点,不断改进传统教学方式,采用多元化的教学手段[5]。应用启发式、研讨式、互动式和案例式等教学方法,借助多种媒体,利用学习通或建筑云等平台进行教学。这些教学方法、手段、平台可以使课程内容更加生动、丰富,从而使学生比较全面、深刻的掌握建筑安全相关安全知识。与传统的教学方式相比,这些教学方法、手段、平台促使每一位学生积极参与课堂教学,激发了学生学习建筑安全的热情。比如对于安全工程基本原理、安全管理知识、安全法规等叙述性内容除了采用PPT课件进行讲解,还可以组织安全知识竞答,提高课堂的活跃度,调动学生的积极性,加深学生对安全基础知识的印象。对于钢筋切割,吊装作业、预制构件堆放等安全知识点,如果仅凭教师用语言来描述,比较枯燥,难于激发同学们的兴趣,同学们也难于接受,采用BIM和flash的形式将整个过程演示出来,将变得非常生动直观且易于接受。对于高处坠落、物体打击、起重伤害等知识的讲解,可采用情景教学法,让学生深入其中体验,从而帮助学生理解教材,有条件的情况下,可以进行VR教学,给学生提供“身临其境”般体验,从而让他们沉浸其中,让学生感受在建筑行业里进行安全管理的必要性,使教学变得更加有趣。对于脚手架、模板的组成,脚手架、模板的荷载传递路线及各种基本构件的受力等内容,可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像,形象生动地理解该部分内容,既可获得良好的教学效果,又可节约授课学时。对教学内容中的灭火器、电动设备等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解,通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握该部分内容。3.4增加实践性教学环节。要激发学生学习建筑安全这门课的热情,就不能仅将学习局限在课堂范围内,而应该将其置于更为广阔的实践活动中去[6,7]。首先,在可能的情况下,联系就近的传统建筑工地和装配式建筑工地,利用课余时间带领学生去现场参观,这有利于他们更好地理解传统建筑施工工艺与装配式建筑施工工艺、安全管理及安全技术等知识,甚至可以让学生参与实际工程的安全管理制度和技术措施的制定[7],而不是只停留在对书本上建筑安全知识的认识。

4教学改革的实践

4.1理论联系实际教学法。皖江工学院建筑安全教师在全国各地收集了大量工程案例,并进行了分类整理和说明,在教学过程中应用,使教学理论联系实际,通过鲜活的实例将书本上枯燥的知识生动化,增强学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解有关知识的含义。在讲解高处作业时,结合实际建筑工程部位,讲解哪些地方是临边作业,哪些地方是洞口作业,哪些地方是悬空作业。在讲解起重伤害时,结合吊装作业实例,举例说明哪些事故是属于起重伤害事故,哪些事故虽然与起重吊装有关,但不属于起重伤害,方便学生进行区分。在讲解装配式构件的临时支撑要点时,引入装配式墙体安装的案例,重点强调墙体预制件斜撑埋件位置,墙体临时斜支撑角度的要求等。4.2利用学习通平台进行教学和管理。利用网络平台教学是一种便捷而又高效的教学模式,越来越受到教师和学生的欢迎。皖江学院某专业2019年—2020年第二学期开展了建筑安全课程的网络教学,教师利用网络平台创建建筑安全课程的教学空间,进行课程建设、教学视频录制、教学资源上传以及课程教学管理。对于教学内容的发放,教师设置了闯关模式,让线上上课变得有趣。学生利用移动端如手机、平板电脑等在线浏览储存的建筑安全课程学习资源进行实时回放,加深了印象。在教与学的过程中学习通实现了学习互动全过程的数据记录分析,方便老师了解每个学生某个章节的学习情况,统计所有学生的平时成绩(权重设置可包括视频学习、签到、作业等),见表1,统计效率非常高。可见,采用学习通等平台进行的线上教学是线下教学的良好补充。但是网络教学也存在缺陷,对学生是否认真上课不能实时监控,对学生是否独立作业无法监督,这些都还有待进一步解决。所以,线上教学和线下教学要有机结合,才能取得更好的教学效果。

5结语

当前我国正在大力发展装配式建筑,在这种趋势下建筑安全课程教育必须立足于市场重新进行建筑安全知识体系的构建,进行教学内容的改革,适当补充装配式建筑安全管理与技术的相关内容,并进行教学方式的改革,提高建筑安全课程的教学效率和教学效果。除此之外,通过和企业深度合作,将学习置于更为广阔的实践活动中去,拓展学生的工程能力,提高学生学习的积极性。皖江工学院建筑安全教师通过理论联系实际,利用学习通平台进行建筑安全课程部分内容教学,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]熊林,朱伶俐,庄小央.装配式建筑发展现状及影响因素分析[J].四川建筑,2020(3):14-16.

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[3]李秋娜,何培斌.发展装配式建筑背景下高职院校土建类专业人才培养模式的探索[J].课程教育研究,2018(43):246.

[4]蒙媚.装配式建筑与BIM技术应用现状分析[J].智能城市,2019(9):73-74.

[5]史美东.建筑结构教学中多种媒体组合式教学法的探索[J].高等建筑教育,2007,16(1):73-77.

[6]侯建华,李倩,刘雯雯,等.安全工程专业的《建筑安全》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,2014(26):20-21.

篇4

关键词:装配式住宅优缺点发展趋势

中图分类号:C35文献标识码: A

1装配式住宅的定义

装配式住宅是指工厂预制现场装配而成的住宅,它采用最新的冷压轻钢结构以及各类轻型材料组合房屋的各个部分,使其具备卓越的保温、隔音、防火防虫、节能、抗震、防潮功能。国内建筑普遍的做法是现场制作,该方法虽然有一定的优势,但是能源消耗大、湿作业多、建筑质量不能保证等缺点。国外的住宅较多的是工厂预制现场拼装。这有利于实现住宅工业化。所以,普及装配式住宅是极具现实意义的。

2 国内外装配式住宅发展概况

国外早在上世纪70年代就开始预制装配住宅的加工和建设,其中包括有砌块建筑,大板建筑,盒子结构等等。

2.1国外装配式住宅发展概况

2.1.1日本装配式住宅

日本工业化住宅厂家很多,各厂家不断研究开发新型住宅,满足市场要求。但是,钢结构体系基本相同,只是在屋面、墙面选材、室内外装修及设备上有所不同。积水房屋株式会社在日本工业化住宅中占领先地位,专利产品预制装配化住宅B型在继承传统工法的优点基础上,把日本传统的木结构住宅改进成钢结构和合成板结构,并采用米制整数值的模数,B型体系提供了多样化自由设计以满足客户不同要求。

B型体系的主要特点:

1骨架采用钢结构,为提高防锈性能进行电着涂层。

2.钢筋混凝土条形基础:使用规格化的钢模板,工厂加工的钢筋,商品混凝土现场浇注。

3.墙面:在标准尺寸的钢框中竖向铺设板材,干法施工。

4.采用固有的模数:墙板标准尺寸高2.5m,宽2m,钢柱间距1m。也有工厂预制基础运到现场埋设。

2.1.2美国装配式住宅

美国的住宅建筑市场发育比较完善,住宅构件和部件的商品化、集成化较高,各种机械和仪器业也很发达,各种技术服务的专业化、社会化程度很高。一般情况下,房屋构建在工厂制作成型以后,运到工地与其他各种建筑构建组成一个完整的住宅建筑。现场很少有湿作业,同样的工程建筑效率是国内目前建筑效率的数倍。并且由于美国的工业化住宅在管理机制上较为先进,能够把房屋作为一个最终产品来进行通盘的考虑和设计。所以,美国的装配式产业化住宅已经达到了一个相当高的程度和水平。

2.2国内装配式住宅发展概况

最近10年的发展,我国初步建成具有中国特色的装配式住宅体系,即形成了以轻钢结构为主,以木结构、轻钢-木结构,轻钢-钢筋混凝土结构和轻钢-钢结构为补充的装配式住宅结构体系。并且,在住宅集成方面也有了进一步的探索。比如现在的远大住工,万科现在推行的装配式住宅的建设等等。当前我国的装配式住宅已经有了长足的进步,但是装配式住宅所涉及的前期策划、施工建设以及后期物业等均不为所各相关配套行业所熟悉,因此在实施的过程中还有很多技术衔接问题。配套技术的整合正式装配式住宅推广的关键,从我国目前的情况来看,这一过程仍需经历很长的一段时间。

3装配式住宅分类

3.1砌块建筑

用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑, 适于建造3-5层建筑,砌块建筑适应性强,生产工艺简单,施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料。 建筑砌块有小型、中型、大型之分。

小型砌块适于人工搬运和砌筑,工业化程度较低,灵活方便,使用较广。中型砌块可用小型机械吊装,可节省砌筑劳动力。大型砌块现已被预制大型板材所代替。

3.2板材建筑

又称大板建筑,是由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等,以提高装配化的程度。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和以及建筑物布局有较大的制约性,并且小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性,在住宅的使用上有一定的局限性。

3.3盒式建筑

从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑,这种建筑工厂化的程度很高,现场安装快。一般不但在工厂完成盒子的结构部分,而且内部装修和设备也都安装好,甚至可连家具、地毯等一概安装齐全,盒子吊装完成,接好管线后即可使用。

3.4骨架板材建筑

由预制的骨架和板材组成,承重骨架一般多为重型的钢筋混凝土结构,也有采用钢和木作成骨架和板材组合,常用于轻型装配式建筑中。 骨架板材建筑结构合理,可以减轻建筑物的自重,内部分隔灵活,适用于多层和高层的建筑。

3.5升板和升层建筑

板柱结构体系的一种,但施工方法则有所不同。 这种建筑是在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板"竖立预制钢筋混凝土柱子,以柱为导杆,用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度,加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板等;也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑施工时大量操作在地面进行,减少高空作业和垂直运输,节约模板和脚手架,并可减少施工现场面积。

4装配式建筑的特点

4.1设计形式多样

目前住宅设计和住房需求脱节,承重墙多,开间小,分隔死,房内空间无法灵活分割。而装配式房屋"采用大开间灵活分割的方式, 住宅采用灵活大开间,其核心问题之一就是要具备配套的轻质隔墙,而轻钢龙骨配以石膏板或其它轻板恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。

4.2功能现代化

(1)节能:外墙设有保温层,可以极大限度地降低冬季采暖和夏季空调的能耗;

(2)隔声:提高墙体和门窗的密封功能,保温材料具有吸声功能使室内有一个安静的环境,避免外来噪音的干扰;

(3) 防火:使用不燃或难燃材料"防止火灾的蔓延或波及;

(4) 抗震:大量使用轻质材料,降低建筑物重量,增加装配式的柔性连接;

4.3制造标准统一

传统建筑物外表面若是依靠现场施工制成多种美观的图案,粉刷彩色涂料不出现色差且久不褪色,是十分困难的。但装配式建筑外墙板可以轻易做到这点。况且,工厂在生产过程中,材料的性能都可随时进行精密控制。

5我国发展装配式建筑的前景

装配式建筑在国外是大众化的产品。而在我国,到2010年前后,在设计、功能、生产、安装等方面也能够生产上述条件的装配式建筑。例如,一位需要购买房屋的顾客,走进一家房地产公司,公司他的要求就很快能装配一幢符合要求的住宅。目前我国钢产量较大,价格也不高,完全可以在建筑市场上大量使用。 如果采用钢结构,配以石膏板、轻钢龙骨、岩棉、彩色外墙板、塑钢门窗、彩钢复合板等材料制造装配式房屋,无论从价格上,还是从功能和舒适性上,都将优于现在的砖混和混凝土结构房屋。并且现在万科、远大住工等一批国内企业已经开始积极的推广装配式住宅,并且有了一定的成果。看来,装配式建筑将是我国房屋建设发展的必然趋势。

参考文献

[1]童悦仲.美国的多层轻钢结构住宅[J].住宅科技,2004年,(11)

[2]徐磊.加拿大轻钢结构住宅体系[J].上海建材,2001(6).

[3]杨聪武,冯铭.钢结构住宅产业化设计探讨[J].建筑结构.2011.

[4]舒畅.钢结构住宅技术经济分析及其产业化研究[D].武汉理工大学.2005.

[5]韩俊强.钢结构住宅产业化研究[D].武汉理工大学,2008

[6]孙广秀,马晓蕊,张卫琴,孙林.建造装配式住宅推进住宅建设工业化[J].住宅科技.2010(12)

[7]潘璐.中国产业化住宅产业化面临的障碍性问题分析和对策研究[D].重庆大学.

[8]高颖.住宅产业化一住宅部品体系集成化枝术及策略研究[D].申请同济大学工学博士学位论文.

篇5

关键词:建筑业;建筑工业化;问题分析;对策

中图分类号:TU712 文献标识码:A

为当前社会存在着较为严重的“用工荒”以及“招工难”问题,使得人口红利逐步消失,建筑企业对于劳动生产率的要求也越来越高。在全国范围内,严重的雾霾天气成为人们心头之患,建筑行业同样需要紧跟潮流,建造节能环保、舒适宜居的绿色建筑。可见,传统的以现浇为主的高耗能的污染建造方式已经不能满足绿色建筑的需要,建筑工业化的推动便是这样一种发展方式进行转变的突破口及切入点,必须牢牢把握这一机遇,充分认识和了解在新型建筑工业化建设过程中存在的问题,并深入研究以得出有效的解决方案。

一、推行新型建筑工业化过程中的问题

1.相关政策的不健全

在国家层面来说,并未出台相关的扶持政策来推动新型建筑工业化的发展。各个地方政府所制定的相应扶持政策,也仍然不够完善,依然存在着产业激励措施不够明确、技术体系集成研发不够重视以及装配式的建筑预制率较低等问题,对于建筑工业化未来的发展趋势没有明确的规划。

建筑工业化进行项目招投标、质量检测以及竣工验收等施工环节中,缺乏完善的监管流程和机制,未形成对于新型建筑工业化发展有益的创新机制。由于工程项目施工设计一体化的招投标机制暂未实施,不能实现设计、生产以及装配等施工环节的一体化,造成这些原本应当连贯的施工环节出现了脱节,则施工项目不能从规划设计以及施工管理等整个产业链实现整体利益的最大化。另外,针对施工许可、施工图纸审查等监督机制缺失也造成工业化建筑在其建造过程中的不确定性,质量得不到保障,使得项目进行标准化管理更加困难。

2.设计技术体系不够完善

与工业化建筑等相关设计技术发展十分缓慢,阻碍了建筑工业化发展的进程。工业化建筑进行一体化和标准化的设计技术以及方法发展都较为落后,设计加工以及施工装配等环节相互脱节的问题依然十分严峻。

对于工业化建筑设计技术,许多企业和单位只重视对装配式结构进行研究而忽视对建筑围护、设备以及内装系统等设施的相互协调,使得工业化建筑设计技术的系统集成程度不够。当前的工业化建筑依然没有形成效率较高的加工、装配以及性能优越的全新结构体系,仍然采用现浇设计以及通过拆分构件来实现装配式结构,这些问题的存在使得工业化生产的优势得不到显露。

另外,当前工业化建筑的围护设计体系依然存在不足,同全新装配式的结构体系相互配套的维护体系也仍然存在较大问题,这些问题对装配式建筑发展造成阻碍,需要得到有效的解决。

3.关键技术以及集成技术落后

目前,工业化建设从设计、生产、装配、装修到质量验收整个产业链当中,关键技术十分缺乏,且集成度较低。装配式建筑关键的相关配套产品以及智能化的生产加工技术其应用型的开发还存在明显的不足,性能较高的钢筋产品以及其链接技术都未得到应有的重视。另外,在装配现场,具有协同化、标准化以及工具化的吊装支撑体系较为缺乏,建筑结构以及机电装修的一体化程度也较低。

4.成本问题

当前,工业化体系发展的成本高于传统的现浇体系,在价格方面并不具备竞争优势,这在一定程度上对建筑工业化的发展造成了阻碍,导致建筑工业化的项目成本较高,究其原因,工业化体系并不成熟;新型的装配体系仍然没有形成;工业化项目并没有适当推行EPC工程总承包的管理模式;工业化项目仍然处于试点示范阶段。

二、推进新型建筑工业化的对策

1.完善相关机制

首先,完善新型建筑工业化的顶层设计,应当按照简政放权以及优化服务等原则,在国家层面应当积极引导建筑行业推进供给侧结构性改革,尽快明确相关发展政策,从立法上来对建筑行业的未来发展方向进行规划,将建筑工业化的相关制度体系不断健全完善。明确政府的投资项目应当优先采用装配式建筑的模式,引导各建筑企业逐步转型。其次,对于推进新型建筑工业化的企业,政府应当加大扶持力度。在行政方面,建立相关政策制度;在财政支持上,则应当对建筑工业化的项目给予财政补贴,例如,采取返还部分土地出让金等等措施;在金融方面,引导金融机构在建筑工业化项目上给予相应的优惠,例如,在装配式建筑项目开发贷款利率以及购房者贷款利率、首付比例等项目上给予浮动的优惠等;在科研方面,对建筑工业化关键技术的研究给予支持,对于做出科研成果的研发中心及实验室等o予奖励,对优秀企业申报示范基地以及高新技术企业等加以扶持。通过上述措施,能够有效提升企业积极发展工业化的兴趣,并能够有效缓解由于生产方式的变革而带来的成本增加。

2.加强设计关键技术的研究

设计源头对于解决装配式建筑发展中的问题具有极为重要的作用,因此,为了加快新型建筑工业化的发展进程,必须重点发展相关的关键设计技术。对于标准化设计以及协同设计的关键技术进行研究,形成一体化的集成设计,从加工到使用来对结构部件的标准化进行研究,建立更加完善的建筑工业化的设计体系。其次,还应当进行主要的类型结构体系集成的研究,形成装配式的混凝土结构体系等高性能的结构体系,同时,还需要对连接节点的设计关键技术来进行研究。创新装配式的结构体系也应当进行设计研发,对装配式高性能的结构体系以及其连接节点的设计技术进行研究,并通过高强度的混凝土预制构件等高效能构件来形成全新装配式的高性能结构体系。

3.加快对集成技术体系的研究

为了充分发挥建筑工业化产业优势,需要加快装配式建筑中关键技术以及集成技术的研究。首先,应当研发优化的装配建筑产业化的技术体系,对于研发预制率未50%以上的高层住宅使用的住宅装配式的混凝土结构体系以及其他的混凝土结构体系应当进行重点研发,并形成与之相配套的“设计-加工-装配”一体化的整体产业链专用的集成技术体系。其次,对于产业链的集成技术以及关键技术进行优化,研究从设计到质量验收整个产业链中各个环节所设计的关键技术以及相关的技术集成,制定模数协同化、接口统一化的技术及相关标准。再次,对于装配式的结构智能化的生产加工中使用的关键技术应当进行研究及优化。研究智能化的生产工艺中流水线的设计技术以及与之生产线中系统只能化联动生产的控制技术等等,以提高整个生产过程的流畅性,保障建筑工业化的质量。

结语

近年来,在国家政策的引导下,我国发展建设新型建筑工业化的脚步已经全面提速。在各种良好的政策的扶持下,我国推行大规模建筑工业化的发展趋势已经成为必然,并深入渗透到各个企业当中,推动企业积极参与到这场改革创新的浪潮当中。

参考文献

[1]王冬.我国新型建筑工业化发展制约因素及对策研究[D].青岛理工大学,2015.

篇6

关键词: 住宅产业化;建筑工业化;设计标准化;工厂化制造;专业化施工

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。

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【关键词】装配式安装体系;钢梁平衡吊运;可调节斜支撑;墙板套筒灌浆

装配式结构安装是当前我国建筑结构中较为先进的技术之一,它既有利于我国建筑行业向工业化方向发展,能够有效的提高生产效率,节约能源,建设环保型建筑,还有利于提高我国建筑工程的质量。相对于现浇混凝土施工工艺而言,装配式结构属于一种绿色结构,因为它能够满足施工过程中节能、节材、节水等要求,将对环境的污染影响降到随地,村训了可持续发展的原则。在采用这种结构进行施工过程中,它能够连续的将多个施工工序完成,提高了工作效率,降低了材料的消耗,减少了环境的污染,正犹豫这种结构施工属于以供绿色施工环节,所以备受施工单位以及相关技术人员的青睐。本文结合某工程为例,主要分析了专配是结构安装施工技术,旨在为相关技术人员提供参考性依据。

1 工程概况

本工程有两栋住宅楼组成,这里可将其分为A栋与B栋,其中A栋建筑的总面积为11396.5m2,分为上部结构与地下室,上部结构为15层,地下室有1层,该建筑的整体高度为44.25m;B栋建筑的总面积为21141m2,也分为上部结构与地下室,上部结构为15层,地下室为1层,该建筑的整体高度同样也是44.25m。这两栋建筑的结构均采用的是装配整体式剪力墙结构,在建筑的内墙是采用钢筋混凝土现浇剪力墙结构,而外墙则是装配式剪力墙结构。在施工过程中,我们采用的预制构件主要包括:预制外墙板、预制外飘窗、预制楼梯、预制叠合楼板、预制阳台板、预制装饰板及预制防火分户板等,本工程3层以上开始进行装配施工。

2 装配式结构施工特点

(1)在采用装配式安装结构的过程中所采用的预制构件都可以在工程中生产,一方面减少了运输成本,另一方面施工较为便捷,减少了环境的污染,达到了节能的效果。

(2)在现代化生产过程中,工厂大多以机械化设备来生产预制构件,这样有利于提高构件的精准度,从而保证了建筑工程的质量;另外,在施工过程中,施工单位可以适量的减少机械的投放量,降低了整个工程的造价。

(3)由于科技水平的不断提高,施工单位在施工现场投入了相应的机械设备,减少了劳动力,这就有效的降低了工程的成本。

(4)在生产预制构件的过程中,工程可以采用复合一体工厂化进行生产,例如保温材料与结构材料的复合等,这种能够将减少施工工序,提高工作效率以及施工质量,极大的降低了施工成本。

3 装配式结构施工工艺

3.1 预制外墙板安装及节点施工

3.1.1 吊点设置

当施工人员将预制构件送往施工现场之后,质检人员必须要对各个预制构件进行严格的检查,等到检查无误之后再由专业人间对其进行吊装。在吊装过程中,由于预制构件的尺寸相对较大,所以施工人员必须要采用多点吊装的方式,采用钢丝对其进行直接吊装。另外,在吊装过程中,每一个吊点都不能垂直受力,所以施工人员可以采用多功能钢梁平衡吊运技术进行吊装,此时就需要施工人员根据构件吊点位置的不同进行适量的调整,从而保证每一个吊点都能够平衡受力,避免因为吊装而使构件出现破坏,以致于不能够使用。

3.1.2 起吊及下落

在对预制构件进行起吊时,施工人员必须要保持其平衡度,然后根据构件的型号以及尺寸大小将其吊到制定的位置,直到确定吊装的位置准确无误之后再将构件平稳的下落,等到构件的底部与地面相距50cm使应稍作停顿,等到其他技术人员将其与指定位置对齐之后在缓慢下落,等到构件地域与地面只剩2cm之后,在由技术人员将其与地面事先画出的控制线对准,然后再平稳下落。

3.1.3 调节就位

(1)墙板初步安装就位后,根据地面上的墙体控制线,采用可调节斜支撑校正技术对墙体的水平及垂直方向进行调整,使之精确就位。

(2)将支撑托板安装在预制墙板及地面预埋件上,将可调节斜支撑用螺栓与支撑托板进行连接,左右旋转调节支撑以调节支撑长度,使构件的水平及垂直度达到设计及规范要求。

(3)预制墙板精确调整后,可调节斜支撑还起到临时支撑的作用,待各预制墙板之间的节点混凝土浇筑完且达到强度设计值后方可将可调节斜支撑拆除并周转使用。

3.1.4 上下层预制墙板连接

3.1.4.1 钢筋连接

在装配式结构中,构件的钢筋连接为关键施工技术之一。本项目钢筋连接采用钢筋灌浆直螺纹连接接头、墙板套筒灌浆逆向充填操作工艺。钢筋灌浆直螺纹连接接头是一端剥肋滚轧直螺纹连接,另一端水泥灌浆连接;将一根端部加工有直螺纹的钢筋与一根带肋钢筋用相应的连接套筒以灌浆和直螺纹连接形式形成的灌浆一直螺纹复合形式钢筋接头。

本项目套筒及一侧钢筋直螺纹连接后预埋在预制墙板底部,另一侧的钢筋预埋在下层预制墙板的顶部,墙板安装时,墙顶部钢筋插人上层墙底部的套筒内,在下层外墙体施工时墙体顶部预留10根以上X16钢筋,套筒内部直径只有3cm,要求预制外墙板底部套筒与下部墙体顶部预留钢筋精准对接,为此专门设计了墙板专用钢筋定位卡具,要求卡具与墙同宽,孔直径只有18mm,浇筑墙上部顶板梁混凝土前用专用卡具对钢筋进行定位,浇筑顶板混凝土时再将专用卡具套在预留钢筋上对超差的进行修正,保证预留钢筋位置的绝对准确,专用卡具按墙体控制线进行定位,以保证墙板预留钢筋的绝对位置。

3.1.4.2 灌浆

预制墙板安装就位后进行灌浆.外墙板底座有2cm宽施工缝,底座四周外侧采用水泥砂浆封堵成模。充填采用胶枪注浆,由注浆口(下口)逐渐充填,浆料先填充至底座,再从排浆口(上口)溢出,每个套筒都需单独灌浆,直至每个排浆口都溢出浆料为止。采用墙板套筒灌浆逆向充填操作工艺能有效解决连接套筒内灌浆不密实等问题,逆向填充能充分将套筒内空气全部排出,确保填充密实,使其连接更加牢固,保证了施工质量,灌浆完毕每个套筒的排浆口及注入口用橡胶塞封堵。

4 结语

装配式结构施工能有效地减少施工现场湿作业量,降低劳动成本,可在一定程度上降低材料浪费,减少施工噪声、粉尘污染、建筑垃圾和污水排放,有利于节能环保。针对劳动力日益减少、劳务价格日益增加的现状,装配式结构必将是未来建筑业的发展方向。

参考文献

[1]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述-[J1.建筑技术,2010,41(12):1074―1077.

篇8

(山东博远建筑设计有限公司,泰安 271000)

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

摘要: 装配式剪力墙住宅的特点是应用钢筋混凝土预制外墙、预制内墙、预制楼梯、叠合楼板、阳台板、空调板等预制构配件和功能性部品,通过工厂预制、机械化装配并考虑装修需求预留接口。

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.

关键词 : 装配式;剪力墙;预制;节点

Key words: fabricated;shear wall;prefabricated;node

中图分类号:TU375 文献标识码:A

文章编号:1006-4311(2015)06-0105-02

1 目前国内住宅市场及施工现状

经过近10年的发展,我国装配式住宅虽已取得长足发展,但在实施中仍面临诸多技术衔接问题。就我国目前情况来看,这一过程仍需经历很长一段时间。对于混凝土建筑,从施工生产的角度来看,建筑物的主体一般由梁、板、墙、柱等基本构件以及围护结构组成,而不同的构件和围护结构具有不同的施工特点,其施工生产所需要的物资和人力消耗水平差异较大,施工质量控制的难度也不相同,施工速度也有很大差别,例如:在传统的混凝土结构施工中,梁、板、阳台等水平构件的施工,由于需要搭设满堂的脚手架和模板才有工作面,占用了较多的人力和物资资源,而墙、柱等垂直承重构件施工时占用场地相对较小;总体上来说传统工法由于受到场地、天气、人员等条件或因素的影响,在建筑质量方面会存在许多的质量通病,如果将现浇施工的工法改变为预制为主的施工工法,把现场难以施工的部分构件转移到工厂里预制加工成半成品,就可以消除大部分的质量通病,从而提高建筑物的整体质量水平,同时能加快建设的速度、降低物料和人工的消耗水平。

2 装配式预制混凝土结构(PC)技术简介

用预制和预应力混凝土做成的构件就叫PC构件,PC中包含了两种技术,其一是预制(PCa)的技术,其二是预应力(PS)技术。这是一种不同于现浇混凝土结构的新型结构体系。按照组成建筑的构件特征和性能划分,装配式混凝土结构建筑的基本预制构件包括:①预制楼板(含预制实心板、预制空心板、预制叠合板、预制阳台);②预制梁(含预制实心梁、预制叠合梁、预制U型梁);③预制墙(含预制实心剪力墙、预制空心墙、预制叠合式剪力墙、预制非承重墙);④预制柱(含预制实心柱、预制空心柱);⑤预制楼梯(预制楼梯段、预制休息平台);⑥其他复杂异形构件(预制飘窗、预制带飘窗外墙、预制转角外墙、预制整体厨房卫生间、预制空调板等)。各种预制构件根据工艺特征不同,还可以进一步细分,例如预制叠合楼板包括预制预应力叠合楼板(南京大地为代表)、预制桁架钢筋叠合楼板(合肥宝业西韦德为代表)、预制带肋预应力叠合楼板(PK板)(济南万斯达为代表)等,预制实心剪力墙包括预制钢筋套筒剪力墙(北京万科和榆构为代表)、预制约束浆锚剪力墙(黑龙江宇辉为代表)、预制浆锚孔洞间接搭接剪力墙(中南建设为代表)等,预制外墙从构造上又可分为预制普通外墙(长沙远大、深圳万科为代表)、预制夹心三明治保温外墙(万科、宇辉、亚泰为代表)等,总之,预制构件的表现形式是多样的,可以根据项目特点和要求灵活采用,在此不一一赘述。

3 世界各国装配式预制混凝土结构技术发展

大板住宅是第二次世界大战以后发展起来的,到20世纪80年代装配式混凝土建筑的应用达到全盛时期。日本认为预制装配建筑分为:预制混凝土(PCa)与预应力混凝土(PC)。日本的PC主要应用在装配式框架结构,采用预应力方式压接,属装配速度快的“干节点”。

日本最初的工业化建造混凝土结构为由木木结构转化成的轴线框架结构。由预制混凝土构件组拼的柱与梁结合部位不可能形成无转动的刚性节点,必须设置梁柱间的剪刀撑。解决该问题的出路是采用剪力墙结构体系,预制混凝土剪力墙的装配结构是一流的结构形式。

4 全预制装配整体式剪力墙结构(NPC体系)

装配式剪力墙住宅的特点是应用钢筋混凝土预制外墙、预制内墙、预制楼梯、叠合楼板、阳台板、空调板等预制构配件和功能性部品,通过工厂预制、机械化装配并考虑装修需求预留接口。

根据日本、香港等地的调研和过往经验,这种住宅的设计中,合理应用PC构件尤为重要。首先,完全预制没有必要,适当的现场浇筑和施工是需要的,也是保证质量和安全的必要手段。其次,过小规模的预制装配不能发挥工业化住宅的特点,反而增加了施工现场预制吊装与现浇作业之间的矛盾。因此我们要努力探索预制构件使用的合理规模,节省工期、提高效率、提升品质,推动住宅产业化的发展。全预制装配整体式剪力墙结构(NPC体系)的工艺流程:施工准备定位放线预留插筋校正竖向构件吊装竖向构件校正及临时支撑安装浆锚节点灌浆水平构件吊装水平构件节点钢筋绑扎叠合板钢筋绑扎坚向构件节点钢筋绑扎节点模板安装节点及叠合板混凝土浇筑。

工厂制作的高质量预制板与基础可靠连接,板与板连接牢靠,成为从基础、楼板、墙板与屋面的整体板式结构。例如由8榻榻米(0.9×1.8m)大板组成的房间,墙板为4块,楼板为2块可以构成抗震性能不错的房子。壁板内配置双层细钢筋网,板内预埋波纹管,插入直径16mm的钢筋使结构成一体。安装顺序为:基础(1层楼板)1层墙板2层楼板2层墙板屋面。墙板与墙板的竖向拼缝采用的连接方法希望能保证等同于无拼缝的结构相同的承载力。

全预制装配整体式剪力墙结构(NPC体系)技术的关键节点及楼板叠合层均采用现浇处理,既增加了结构的整体性,达到与现浇结构“同等型”;又解决了建筑部件、暖通空调、给排水系统、电气系统等建筑和设备专业的要求,做到了协调统一、优化配置,在不降低结构安全性的前提下,优化了建筑性能和功能。剪力墙结构是多层和高层住宅建筑中最常用的建筑结构形式,从国内外目前的研究和实践经验来看,受力合理,方便施工的墙板节点和接缝设计成为装配式剪力墙结构设计的关键技术,是决定该结构形式能否形成推广应用的极为重要的影响因素。

预制装配式剪力墙结构体系可以分为:部分预制剪力墙结构体系和全预制剪力墙结构体系。该结构体系的预制化率高,但是拼缝的连接构造比较复杂、施工难度也较大,从而难以保证使其完全等同于现浇剪力墙结构。

5 预制装配剪力墙结构面对的挑战和如何破解迷题

装配式混凝土剪力墙结构的研究和应用虽然取得很大的进步,但仍然存在很多问题,值得我们进行深入的调查和研究:①建筑工人的劳动力不足和人工费大幅上涨导致更多的企业寻求新的出路。②预制装配结构如何与现有以现浇混凝土为基础的结构设计与施工质量验收规范匹配适应。③预制装配剪力墙结构的竖向钢筋连接与水平拼缝处理是核心问题和难题。④高层住宅建筑平面布置和结构剪力墙布置与预制装配方法协调的问题。⑤多个工程实践与探索形成的共识点:1)楼梯的预制值得肯定,可以节省大量的施工人工。2)叠合楼板值得肯定,可以节省大量模板支撑两种预制叠合楼板。3)预制阳台板与空调板。预制阳台板,一定要求与叠合现浇梁板形成整体防止渗漏。预制空调板,一定与楼板,叠合现浇成整体。4)外墙板保温装饰一体化值得重视。预制装配式混凝土剪力墙结构深切符合了我国“十二五”规划中提出资源节约、环境友好的社会主义要求,是实现建筑节能减排和住宅产业化的有效途径之一,对于提高资源利用率以及减少建筑对环境的不良影响,实现四节一环保的绿色发展有着很好的促进作用,具有十分远大而广阔的应用前景。

参考文献:

[1]陈建伟,苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术[J]. 世界地震工程,2013(01).

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(2)砌块建筑:特点设计要求;常用砌块的类型及砌块墙体构造。

(3)大板建筑:特点设计要求;内外墙板楼板及屋面板类型(材料受力复合);节点构造,外墙板缝防水构造(材料防水构造防水)。

(4)装配式框架板材建筑:骨架结构系统,框架结构特点;按材料分类,按施工方法分类;结构布置及传力系统;柱网形式及常用尺寸;框架节点连接;框架结构外墙构造,外墙的类型及材料(砖砌块板材及幕墙),外墙的搁置位置与建筑立面造型,外墙与外墙外墙与框架的连接;板柱结构系统及其外墙,板柱结构组成形式和力的传递,板柱的节点连接,墙体材料及构造。

(5)大模板建筑:特点设计要求;类型墙体材料及节点构造;

(6)滑模建筑:特点设计施工要求及类型。

(7)升板建筑:特点施工要求;楼板类型及构造节点。

(8)盒子建筑:特点及类型;组装方式与构造。

建筑工业化

1 建筑工业化的基本内容

1.1 建筑工业化是指建筑业要从传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡,即以技术为先导,采用先进、适用的技术和装备,在建筑标准化的基础上,发展建筑构配件、制品和设备的生产,培育技术服务体系和市场的中介机构,使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路。

1.2 建筑工业化的基本内容是:采用先进、适用的技术、工艺和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重,复杂的手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营,为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准(模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等),合理解决标准化和多样化的关系,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等,不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段,优化资源配置,实行科学的组织和管理,培育和发展技术市场和信息管理系统,适应发展社会主义市场经济的需要。

2 建筑工业化的发展

建筑工业化是我国建筑业的发展方向。近年来,随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率,使建筑业尽快走上质量效益型道路,成为国民经济的支柱产业。我们主要吸取我国几十年来发展建筑工业化的历史经验,以及国外的有益经验和作法;考虑我国建筑业技术发展现状、地区间的差距,以及劳动力资源丰富的特点;适应发展建筑市场和继续深化建筑业体制改革的要求;重点是房屋建筑,特别是量大面广、对提高人民居住水平直接相关的住宅建筑。

3 实现建筑工业化的措施

建筑工业化,首先应从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系,包括钢结构体系、预制装配式结构体系,要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业。一是要建立新型结构体系,减少施工现场作业。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展;高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。二是要加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破;在新型围护结构体系上,大力发展和应用新型墙体材料。三是要加快“四新”成果的推广应用力度,减少施工现场手工操作。在积极推广建设部十项新技术的基础上,加快这十项新技术的转化和提升力度,其中包括提高部品件的装配化、施工的机械化能力。

在新型结构体系中,应尽快推广建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。在我国,进行钢结构建设的时机已比较成熟,我国已连续8年世界钢产量第一,一批钢结构建筑已陆续建成,相应的设计标准、施工质量验收规范已出台;同时,钢结构以其施工速度快、抗震性能好、结构安全度高等特点,在建筑中应用的优势日显突出;钢结构使用面积比钢筋混凝土结构增加面积4%以上,工期大大缩短;在工程建设中采用钢结构技术有利于建筑工业化生产,促进冶金、建材、装饰等行业的发展,促进防火、防腐、保温、墙材和整体厨卫产品与技术的提高,况且钢结构可以回收,再利用,节能、环保,符合国民经济可持续发展的要求。

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2)砌块建筑:特点﹑设计要求;常用砌块的类型及砌块墙体构造。

3)大板建筑:特点﹑设计要求;内外墙板﹑楼板及屋面板类型(材料﹑受力﹑复合);节点构造,外墙板缝防水构造(材料防水﹑构造防水)。

4)装配式框架板材建筑:骨架结构系统,框架结构特点;按材料分类,按施工方法分类;结构布置及传力系统;柱网形式及常用尺寸;框架节点连接;框架结构外墙构造,外墙的类型及材料(砖﹑砌块﹑板材及幕墙),外墙的搁置位置与建筑立面造型,外墙与外墙﹑外墙与框架的连接;板柱结构系统及其外墙,板柱结构组成形式和力的传递,板柱的节点连接,墙体材料及构造。

5)大模板建筑:特点﹑设计要求;类型﹑墙体材料及节点构造;

6)滑模建筑:特点﹑设计施工要求及类型。

7)升板建筑:特点﹑施工要求;楼板类型及构造节点。

8)盒子建筑:特点及类型;组装方式与构造。

建筑工业化

(一)建筑工业化的基本内容

1。建筑工业化是指建筑业要从传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡,即以技术为先导,采用先进、适用的技术和装备,在建筑标准化的基础上,发展建筑构配件、制品和设备的生产,培育技术服务体系和市场的中介机构,使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路。

2。建筑工业化的基本内容是:采用先进、适用的技术、工艺和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重,复杂的手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营,为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准(模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等),合理解决标准化和多样化的关系,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等,不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段,优化资源配置,实行科学的组织和管理,培育和发展技术市场和信息管理系统,适应发展社会主义市场经济的需要。

(二)建筑工业化的发展

建筑工业化是我国建筑业的发展方向。近年来,随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率,使建筑业尽快走上质量效益型道路,成为国民经济的支柱产业。我们主要吸取我国几十年来发展建筑工业化的历史经验,以及国外的有益经验和作法;考虑我国建筑业技术发展现状、地区间的差距,以及劳动力资源丰富的特点;适应发展建筑市场和继续深化建筑业体制改革的要求;重点是房屋建筑,特别是量大面广、对提高人民居住水平直接相关的住宅建筑。

(三)实现建筑工业化的措施

建筑工业化,首先应从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系,包括钢结构体系、预制装配式结构体系,要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业。一是要建立新型结构体系,减少施工现场作业。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展;高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。二是要加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破;在新型围护结构体系上,大力发展和应用新型墙体材料。三是要加快“四新”成果的推广应用力度,减少施工现场手工操作。在积极推广建设部十项新技术的基础上,加快这十项新技术的转化和提升力度,其中包括提高部品件的装配化、施工的机械化能力。新晨

在新型结构体系中,应尽快推广建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。在我国,进行钢结构建设的时机已比较成熟,我国已连续8年世界钢产量第一,一批钢结构建筑已陆续建成,相应的设计标准、施工质量验收规范已出台;同时,钢结构以其施工速度快、抗震性能好、结构安全度高等特点,在建筑中应用的优势日显突出;钢结构使用面积比钢筋混凝土结构增加面积4%以上,工期大大缩短;在工程建设中采用钢结构技术有利于建筑工业化生产,促进冶金、建材、装饰等行业的发展,促进防火、防腐、保温、墙材和整体厨卫产品与技术的提高,况且钢结构可以回收,再利用,节能、环保,符合国民经济可持续发展的要求。