張春惠
(山東華宇工學院,山東 德州 253000)
現澆混凝土結構由于自身存在的問題已經阻礙了建筑工業化規模的擴大,這種粗獷的建筑方式已經無法滿足行業的需要。預制裝配式結構完成了從“建筑”到“結構組合”的轉變,使得設計安裝簡單,污染大為降低,因此應用也越來越普遍。
上世紀,美國提出的《工業化住宅建造及安全法案》中明確規定了裝配式建筑的標準和流程。我國在70年代雖然也有一段時間發展了裝配式建筑,但由于發展時間過短,質量問題嚴重,導致抗震性能不佳。隨后的30年里,我國建筑行業很少采用裝配式建筑。進入21世紀后,隨著裝配式建筑質量越來越好,我國裝配式建筑數量正在逐漸增加,政府對于裝配式建筑的支持力度也開始加大。比如上海市對于裝配式建筑就給予不超過3%的獎勵,這些鼓勵措施極大地促進裝配式建筑的推廣和發展,使該類建筑有很好的發展前景[1]。
裝配式建筑的預制構件主要有以下優勢:第一,預制裝配式結構可以縮短工期。預制結構能在工廠中進行規模化生產,實現了建筑行業的工業化,只需要將預制結構在工地上進行組裝、鋪設水電管線即可,方便快捷。第二,保證了建筑質量。預制的裝配組件在工廠中規模化生產,質量標準容易控制,國家可以直接監管,保證了零部件的產品品質。生產出的零部件一般有很好的防水、防裂、隔音以及耐火的特性,這在一定程度上避免了傳統建筑方法中滲水、裂縫、偷工減料的現象[2]。第三,減少了環境污染和資源浪費。傳統的施工過程中PM2.5揚塵很多,還會產生大量的建筑垃圾。預制裝配式建筑方法不僅能保證污染最小,還能保證施工現場的干凈整潔。第四,節省材料和節約成本。傳統的建筑行業對于水資源、能源以及材料的消耗巨大,使用裝配式建筑可以節約大量的材料,大幅降低成本。
雖然預制構件有著以上的優勢,但我國預制構件發展還不是很成熟。預制構件品種繁多,目前還沒有形成統一的規格標準;預制構件通常體型較為巨大,運輸沒有發達國家方便;預制構件安裝時需要大型的吊裝機械,在建筑密度高的地區安裝較為困難。
在預制構件的施工過程中,通常使用鋼底模放在相應的基座上,然后再用相應的角鋼作為龍骨。門窗等部分要選擇相應標準的模具,鋼制側模板的質量需要安全可靠。鋼框架的精加工要特別注意保護層間距,鋼框架必須嵌入零件,使位置準確無誤差保證穩定。在混凝土的澆筑過程中,要使用高質量的混凝土按照比例進行澆筑。澆筑工作要嚴格按照標準進行,控制澆筑溫度在合適的范圍內,澆筑要均勻進行。如果存在變形損壞等情況,及時采取養護措施[3]。
在預制構件生產的過程中,經常出現的質量問題主要是構件表面的印筋、破損問題。出現印筋問題需要負責人員加倍重視,除了生產過程中要校對好模具孔位置外,還可以采用以下措施改善:將墊片妥善安裝到構件下方,然后均勻噴涂好脫模劑。脫模時掌握好時間以及混凝土的強度,拆模過程中不可用力過猛,防止出現構件掉角、損壞的現象,應該按照“多次輕錘,仔細檢查,及時處理”的方針進行拆模[4]。工作人員生產出構件后還要仔細核查產品規格是否達到設計圖紙要求,質量、強度是否達到標準,在允許范圍內是否需要采取精細加工再處理。
預制構件通常重量以噸計,體積也比較龐大,如果構件在運輸過程中損壞,還需要廠家重新制作,甚至可能拖慢工程進度,浪費大量時間和金錢。構件的運輸環節必須由專業的工作人員來進行。在構件的卸車和裝車過程中,要采用合適的裝卸車機器設備,選擇專業化的運輸車輛。構件裝車時,要采取一定的防震措施,并進行緊固,防止構件在車上搖晃和碰撞,造成構件的損壞。在道路的選擇上要以平整為第一選擇條件,盡量不在顛簸不平的道路上行車。行車速度必須平穩,不可加速過快或著急剎車。預制構件的存放需要選擇合適的位置,一般在地形較為平坦、不受風吹日曬的區域[5]。
構件的存放要做好防潮措施,下方可以用一些工具(或者小方木塊)將構件和地面隔離,防止構件發霉。構件的表面可以用一些物體進行遮蓋,既能防止日曬雨淋,也能防止灰塵污染。對于重量過于龐大的構件,要考慮地面的承載能力,避免構件對地面造成損害。預制構件的運輸和存放必須按照正確的方法妥善進行,只有這樣才能節省施工成本,提高施工效率。
預制構件的吊裝也包括了預制構件的支撐,支撐工具的選擇要方便吊裝工作順利進行,可以根據構件的種類以及實際情況進一步確定。預制構件的吊裝是裝配式建筑建造最重要的環節之一,從施工安全上講,吊裝環節危險性最高。吊裝時一般按照柱、大梁、小梁、樓板、陽臺板、樓梯的順序吊裝。外墻的吊裝如果放在陽臺板之前稱為濕式吊裝,放在最后則稱為干式吊裝,吊裝完畢后再進行機電配管。吊裝工作中可以采用模數化技術明確吊點,并將預制構件進行標號,劃分好吊裝警戒線,避免吊裝出現安全問題,確保工程高效進行。吊裝工作需要不斷提高工人的安全意識,腳手架的搭建必須牢固可靠,盡量采用升降平臺代替腳手架。吊裝前要檢查吊裝設備各個部分是否存在安全隱患,吊裝保險扣是否有效,吊繩是否有斷絲現象,U形環是否存在金屬疲勞。吊裝前先進行試吊,整個吊裝工作必須按照統一指揮有序進行。
目前,預制構件的連接方式主要分為現澆式和機械式。機械式連接的優點是堅固穩定,不易有裂紋,抗震能力較強。缺點是適用范圍較少,只適用于強度在一定范圍內的鋼筋。澆筑式的優點是連接范圍較狹窄,應用范圍較廣。缺點是連接時對工藝要求較高,鑄模必須保持穩定,鑄模和構件之間要保持無縫狀態,否則會有混凝土溢出。
裝配式建筑采用預制構件進行現場組裝的方式,可以大幅度縮短工期,節省成本,使得建設工作方便、經濟、高效。并且極大程度地減少了粉塵產生,建筑垃圾也大為減少,符合可持續發展理念,有利于我國建筑行業的進一步發展。我國預制構件的制造還不夠成熟,市場上還缺乏統一的規格和質量標準,施工技術還存在一定的問題,流程也不夠系統化,生產、運輸、吊裝、組裝技術都與發達國家相差甚遠。雖然我國還處在裝配式建筑發展的初級階段,但隨著人們環保意識的提高以及政府大力扶持,在未來這類建筑形式必將成為我國建筑的主流類型。