摘要:基于对装配式建筑保温一体化叠合外墙的生产与施工技术所出的分析,将传统现浇建筑工地中的湿工艺作业和现阶段装配式建筑的干湿工艺相结合的施工操作进行了对比。重点介绍了底部加强区的保温一体化叠合外墙的生产操作机理、现场施工流程及操作要点,并且对此种工艺所带来的经济、社会效益进行分析。同时通过真实项目案例展望了在装配式建筑中保温一体化叠合外墙的相关技术在住宅产业化中的发展前景。
关键词:#装配式建筑#;底部加强区;保温一体化;叠合外墙
文章编号:-X()-10--04中图分类号:TU57+3
由于国家大力推进发展建筑产业化的策略,现阶段已相继颁布实施了多项装配式建筑技术的各种规范与规程,使得装配式建筑市场进一步高速发展。在现阶段的建筑工业化施工流程与传统的湿法施工作业相比,绝大部分预制结构构件是在生产厂房流水线生产制得的,因此其构件的成本比普通的混凝土构件大幅降低,具有抗震性更强、施工周期短、环境友好等优点。同时通过将建筑分为多个装配模块进行施工,具有节能、环保、施工工期短、节省劳动力及质量有保障等优点,逐渐得到越来越广泛的应用[1-2]。
装配式MIC模块化建筑项目现阶段,在高层建筑结构中,为了避免在地震作用发时的严重破坏,设计单位通常在建筑结构设计时,对建筑物的底部一定高度范围内设计出现塑性铰后具有一定的延性,此区域范围通常被理解为设计进行抗剪承载力的加强措施范围,被称为底部加强区。底部加强区的一般施工方法一种是现场浇筑结构层,再进行后贴保温措施,在此方法需采用A级保温板,十分不经济不节能;另一种方法是内、外叶墙进行同时现场浇筑,且外叶墙在浇筑过程中必须使用自密实混凝土,这种方式对混凝土的塌落度要求很大,现场施工难度高。以上方法的现场湿作业过程中的施工方式十分复杂,通常会产生大量的建筑废物产生环境污染,且对于现场施工的人员具有很大的危险性[3-6]。为了进一步解决装配式建筑的一般传统施工湿作业存在的相关问题,对于底部加强区进行进一步研究,结合住宅产业化现阶段的发展趋势,运用一体化施工工艺,研究装配式建筑的底部加强区保温一体化叠合外墙的生产与施工技术[7-8]。
装配式建筑的现场施工技术1、正打工艺施工
在进行装配式建筑的底部加强区的外墙的施工时,对于其保温一体化叠合外墙进行系统研究,其主要包括构件厂内使用“正打工艺”预制PCF板,在现场施工阶段使用干湿操作相结合的生产流程方式。结合预制PCF板的一体化施工、底部加强区施工、保温一体化施工等关键技术,对装配式建筑的底部加强区使用的保温一体化叠合外墙生产与施工技术分为两步进行,首先为在构件厂采用“正打工艺”生产构件(见图1),其次为施工现场干湿操作相结合的底部加强区现场施工。
图1PCF板示意图1.1模具处理
首先必须对PCF板模具进行清理,直至干净且表面无残渣,值得注意的是,表面不能存在水泥与混凝土残渣。待构件所使用的模具拼接组织之前,必须确保其模具内表面的平坦、干净、干燥,其表面所存在的油脂、灰尘、水泥浆等都必须采用打磨的方式除去掉,此过程中不可水洗,是为了确保模具和模台、模具与模具之间的有效拼接。打磨所造成的粉尘需及时去除。
装配式建筑的现场施工示意图1.2保温板铺设
对于PCF板模具进行清理,安装清理工序完成后规格模具的表面铺设80毫米厚的挤塑聚苯板,在铺设过程中必须保证保温板紧紧贴住模具,保持铺平垫稳,对于保温板之间的拼缝必须保持严丝合缝,用以确保保温板的安装牢固,在后续的浇筑过程中不产生漏浆的现象。
装配式MIC模块化建筑的项目照片1.3钢筋网、保温连接件、预埋件的安装
对于单层双向钢筋网片进行操控安装,设置钢筋网片中的钢筋间距为毫米,与此同时,必须采用专用的混凝土保护层垫块(塑料材质)进行固定钢筋与模具的尺寸,用以保持保护层厚度始终均匀统一。在安装单层双向钢筋网片完成后,然后安装保温连接件将外叶层、保温层连接,同时安装预埋件。
装配式MIC模块化建筑的现场吊装1.4落砼、振捣、清理模台
在进行混凝土浇筑前必须进行PCF板的隐蔽验收,待验收测试成功后才可以进行混凝土的浇筑。在落砼前必须对混凝土配合比与坍落度进行试验测试,其结果完全符合要求后才能够进行混凝土的浇筑。其后需使用自动振动模台装置振动确保混凝土振动密实;混凝土必须进行连续浇筑,浇筑层的厚度为60毫米,当模具、预埋件、钢筋网片等存在变形与位置移动时,必须使用补强与纠正措施及时制止;待浇筑完成后,使用自动清洗装置冲洗模台。
基于装配式建筑的被动式房屋1.5养护与脱模
当对构件厂搅拌站泵送的混凝土进行落砼,震动棒振捣结束之后,必须进行静止停顿15至20分钟,随后进行运送至预养窑内进行初养;第一次预养时间为分钟,第一次进行光面的时间为8至10分钟。第二次预养时间为6至8分钟,第二次进行光面的时间为8至10分钟。等至PCF板的表面水分进行蒸发干燥后,将其转移至养护窑进行蒸汽养护。在蒸养窑中设置升温速度宜为10至20摄氏度/小时,恒温时的温度宜为50至60摄氏度,其中50摄氏度恒温时间1.5小时,降温速度10至20摄氏度/小时;在PCF板进行拆模起吊前必须检验在同等条件下的实验室养护混凝土立方体的试块强度,若测得的强度小于15兆帕时,必须继续进行养护;当其所测得强度必须大于或等于15MPa时,才可以进行吊车的起吊与脱模(即必须达到规范要求的起吊强度)。
在进行脱模时,必须事先准备好所使用的脱模工具,进行拆除螺丝和四围的模板。与此同时,工人通过使用橡胶材质的锤头进行敲打模具的边缘(值得注意的是,在进行敲打时力量需要进行控制)。在进行吊车吊装时,所布置的吊点位置必须合理,做到均匀受力,构件落地摆放时的支撑必须重心稳定,谨防构件的受力不均匀,导致构件碰撞与破损的现象出现。
装配式MIC模块建筑的振动台试验1.6产品修补、质检、运送
通过质量检测,判断构件是否存在碰撞、破损现象,若存在马上进行修补,在修补过程中,所用的材质必须与之前生产构件的材料为同一批次的产品;若通过检验,无需进行修补时,必须对构件进行进一步的质检,其所需检验的内容包括:钢筋外露与搭接、构件表观质量、构件规格尺寸偏差、混凝土强度等级等。
若不合格,必须进行构件的全面检查,测试后确定能否进行二次修补用以弥补,否则产品报废;若合格,运送至项目的施工安装现场(图2),进一步进行干湿操作相结合的装配式建筑施工操作。
图2装配式预制构件的运输2、底部加强区保温一体化叠合外墙施工
在保温一体化叠合外墙的使用中,重点用于装配式建筑的底部加强区,此技术可避免传统的现场现浇的湿作业施工方式,可直接采用干湿作业相结合的方式进行一体化施工。
2.1安装、固定
在进行吊车的起吊之前必须检查所涉及的起吊设备,待吊运至需要安装处必须确保PCF板的角度直立,完全符合90度的垂直放置,且构件之间的空隙与缝隙尺寸统一,构件的企口处不得出现错位,用以避免构件的棱角处产生碰撞与损坏。
装配式MIC模块化项目在PCF板进行吊装完毕安装在指定位置后,为了避免构件产生倾斜必须及时对其固定,在进行固定操作时可以采用PCF板中提前预埋的10毫米倒锥形可拆卸连接斜撑杆对构件进行固定。在固定过程中,可以调整螺栓(在斜撑底部)使得PCF板保持90度的标准垂直态势,同时可以对于水平、竖直方向上PCF板之间的固定采用一字码(图3)+内置高强螺栓进行连接固定。
图3底部加强区预制叠合外墙示意图2.2绑扎钢筋、支内模板
在对PCF板进行安装之后,将以PCF板作结构层的外围护模板,进行其内叶墙结构层的钢筋绑扎,所使用的钢筋混凝土保护层塑料垫块可以使得其保护层厚度均匀一致;操作完成后,进一步安装其预埋管线与预埋件等装置,同时进行内模板的支架,通过可拆卸式拉杆进行内模板与PCF板的对拉固定(可穿透),待以上操作完成固定检验后,准备浇筑混凝土。
预制构件的现场吊装2.3浇筑混凝土
通过遥控运输车对装有混凝土的吊斗进行控制,从而操作混凝土的浇筑,在进行浇筑时,必须对构件进行分层、连续浇筑振捣,这是为了避免在振捣过程中,震动棒在活动过程时磕碰到预埋的钢筋网片、预埋件和周围模板等,待进行浇筑振捣后,控制构件甩出的钢筋位置。
装配式预制构件的设计与安装技术2.4拆模、养护
必须待混凝土达到早期强度标准后才可以进行拆模,在拆除模板之后必须在常温下进行养护混凝土[9],随后采取表面处理的方式,得到如图4所示的预制保温一体化叠合外墙。
图4PCF板水平连接示意图2.5装饰一体化处理
如图5所示,在PCF板进行装饰一体化施工处理时的安装方式:采用“反打工艺”进行操作,在生产PCF板构件时,将装饰材料预先安装在模板位置,浇筑混凝土后使得装饰材料和外叶板一次性成型。待PCF板安装完成后,再使用装饰材料对外叶板进行填补完整。
图5有装饰层的PCF板安装固定方案2.6节点防水处理
如图6所示,为PCF墙板的横向接缝的防水构造,传统建筑防水最主要的设计理念就是堵水,将水流可以进入室内的通道全部隔断以起到防水的效果。然而对于预制装配式建筑,导水优于堵水、排水优于防水。除进行防水处理外,通过设计合理的排水路径将可能渗入的水引导到排水构造中,将其排出室外,才能有效避免其进一步渗透到室内。
图6PCF板竖向接缝防水构造如图7所示,为竖向接缝的防水构造。PCF墙板的竖向接缝首先采用聚乙烯棒塞缝,再用建筑密封胶嵌缝的方法进行封堵,在PCF墙板的竖向接缝处还设置导水空腔,可以起到有效的导水作用,防止墙板内部滞留雨水;PCF墙板的横向接缝,在板面的拼缝口处采用聚乙烯棒塞缝,墙板最外侧采用建筑密封胶嵌缝,防止水汽进入墙体内部。PCF墙板的上下两端分别设有用于配套连接的企口,将墙板横向接缝设计成内高外低的企口缝,利用水流受重力作用自然垂流的原理,可以有效的防止水渗入。
图7PCF板横向接缝防水构造2.7内叶墙连接件处理
如图8所示,为内、外叶墙连接件拆板后处理方法,其连接件在进行拆板后必须进行妥善地处理,谨防由于处理不当对保温板的使用寿命造成不利的影响,模板预留的拉锚孔、倒锥形连接装置应按照从内至外的操作顺序依次使用发泡胶、防水砂浆、防水涂料进行三道防水封堵。在进行发泡胶密封处理操作之前必须仔细做好涉及铁件的除锈和防锈,在使用发泡胶的过程中必须做到严谨不留任何缝隙,施工完毕后在对应的内外叶墙板位置认真检查、填补完善。
图8内、外墙连接件拆板后处理方法3、结语
该技术在重点论述了新型叠合外墙的生产操作机理、现场施工流程的基础上,积极探索节点连接关键技术,在原有技术的基础上进行改进,可以加快施工进度,减少人力,施工更加方便、安全,满足了棚户区回迁居民尽快入住新房的节奏,同时符合低碳环保的理念,社会效益显著,适合推广使用。所涉及的相关技术符合当前国家“低碳经济”和“四节一环保”理念,推广后可以实现良好的社会效益和经济效益,对推动我国绿色建筑、绿色施工的发展能够起到一定的示范作用。
装配式建筑的别墅项目参考文献
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