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整体装配式混凝土结构预制技术浅谈

2023-10-18匡志军

城市建设理论研究(电子版) 2023年26期
关键词:预制构件模具施工现场

匡志军

中国水利水电第七工程局有限公司 四川 成都 610213

随着我国建筑行业的快速发展,传统现浇混凝土施工工艺已经无法满足现代化建设对于工程质量、工期和环保等方面提出的更高要求。因此,研究开发新型的绿色节能材料与技术成为了当前工程建设领域中亟待解决的问题之一。 在众多新型建造方式中,钢-混凝土组合结构作为一种新兴的结构形式,具有轻质高强、抗震性能好以及可循环利用等优点,逐渐受到人们的关注并得到广泛应用。而将其运用到装配式混凝土结构中,则可以充分发挥二者各自的优势,实现更加优化的设计方案,提高结构的安全性和经济效益。 本文旨在通过对整体装配式混凝土结构预制技术进行深入探讨,总结该技术的特点及其适用范围,以期能够为相关从业人员提供一定的参考价值[1]。

1 整体装配式混凝土结构预制技术

1.1 预制构件的生产

在进行整体装配式混凝土结构预制时,需要先将工厂内制作好的模具运往施工现场。由于该种建筑形式对于精度要求较高,因此在运输过程中应当采用专用的运输车辆来完成。同时,为了保证模具能够准确地到达指定位置并与之前制作好的构件相匹配,还需借助一些辅助工具,如全站仪、水准仪等。此外,在模具进入施工场地后,还需按照设计图纸上所标注的位置和尺寸对其进行精确调整,以确保最终成型的构件符合设计要求。 除了模具的制造以及安装工作外,预制件的生产也是整个工程项目中至关重要的一环。在实际操作过程中,通常会使用到以下几种类型的设备:钢筋切断机、弯曲机、调直切断一体机、搅拌机、蒸养窑等等。其中,钢筋切断机主要用于对钢筋材料进行加工处理;弯曲机则可用于对已经加工好的构件进行弯曲作业;而调直切断一体机能够实现对钢材料的自动调直和切断功能,从而提高生产效率和质量;总之,预制构件的生产是整体装配式混凝土结构预制技术中不可缺少的环节之一[2]。

1.2 预制构件的运输

在进行预制构件的运输时,需要考虑到以下几个方面。首先是要保证所使用的车辆能够满足施工现场的需求,同时还应该对其进行合理的调度和安排,以确保整个工程项目能够顺利地推进。其次,为了避免在运输过程中出现损坏或者变形等问题,我们可以采用一些特殊的措施来加以保护,例如通过加固、固定等方式来提高预制构件的稳定性和安全性。此外,在进行预制构件的装车之前,还需要对其进行仔细的检查和核对,并且按照一定的顺序进行排列和放置,以便于后续的安装工作能够有序地开展。最后,在进行运输的过程中,还需要做好相关记录和数据的收集和整理工作,以为后续的质量控制提供可靠的依据和支持。

1.3 预制构件的吊装

在进行预制构件的吊装时,需要对其进行仔细地检查和调整。首先要确保所使用的起重机械设备能够正常运行,并且还应该保证施工现场周围环境相对稳定。此外,还需要注意一些细节问题,例如预制构件与地面之间是否存在摩擦等情况,这些都会影响到后续的安装工作。因此,在进行吊装前,必须先进行试吊操作,以确定各项参数均符合要求后再正式开始吊装作业。在实际的吊装过程中,可以采用多种方式来完成预制构件的起吊和放置任务。其中比较常用的方法包括两点平衡法、三点平衡法以及四点支撑法等等。不同的方法适用于不同类型的预制构件,具体选择哪种方法取决于其实际重量、尺寸大小以及吊点位置等因素。同时,为了避免出现不必要的安全事故,还需要严格控制好以下几个方面:一是合理设置缆风绳;二是准确掌握钢丝绳长度;三是保持平稳缓慢提升预制构件;四是及时检测和校正垂直度和平整度。只有这样才能最大程度地保障整个工程项目的顺利推进。

1.4 预制构件的拼装

在进行预制构件的拼接过程中,需要注意以下几点:

(1)对于竖向连接缝而言,其位置应当设置合理。通常情况下,可以将其设置为水平缝或者是斜槎缝等形式。同时,还需控制好接头钢筋的长度以及数量,以确保其能够满足设计要求。

(2)针对横向拼接缝而言,则需要采用错位搭接连接方式。具体来说,就是通过将相邻两片预制板之间的连接区域错开一定距离,从而使得整个结构形成一个完整且稳定的整体。值得注意的是,在进行该操作时,必须保证连接区域内的钢筋布置足够均匀、准确,并与周围其他钢筋紧密相连,否则将会影响到整个结构的受力性能。

(3)在进行预制外墙板安装时,需要使用专门的吊具或起重机械设备来完成。一般情况下,会选择先固定一侧再固定另一侧的方法,这样做不仅有助于提高施工效率,还可避免因固定不牢而出现偏差的问题。此外,在进行外墙板安装前,还需先进行墙体表面处理工作,例如清洗墙面、涂刷界面剂等等。

(4)在进行预制楼梯安装时,也需要采取相应的措施来加强质量控制。首先,要严格按照设计图纸上所示的尺寸和形状进行加工制作;然后,在进行安装时,还需借助临时支撑杆件来调整其垂直度和平整度,并及时校正其轴线位置和标高,以确保其符合相关规范及标准的要求。

1.5 预制构件的养护

在进行预制构件施工时,需要对其进行有效的养护。首先要注意控制好环境温度和湿度,避免因外界因素影响而导致预制构件出现质量问题。同时还需采取一定措施来保证预制构件表面湿润度适宜,以确保后续工程能够顺利开展。此外,为了防止水分过度蒸发而出现裂缝等缺陷,可以采用覆盖物或者喷水等方式进行养护处理。另外,针对不同类型的预制构件,也有相应的养护方法可供选择。例如,在进行外墙板、叠合梁等大型构件的安装过程中,应当加强防护措施,如搭设脚手架或设置安全网等;而在进行小型构件的吊装作业时,则只需适当遮挡即可。通过合理的养护方案设计与实施,不仅有助于提高预制构件的外观质量以及耐久性,还能够降低后期维护成本,缩短工期。

1.6 预制构件的拆模

在进行预制构件的拆模时,需要注意以下几点:首先,要保证其表面不受到损坏。如果发现了表面存在缺陷或者损伤等情况,应该及时采取措施予以修复或修补;其次,对于一些比较重要的部位,比如说吊点、连接处等等,需要采用专业工具来辅助拆除,避免因为操作不当而导致这些部分出现破损现象;最后,还需要将拆卸下来的部件妥善保管好,以免丢失或者损坏。为了确保整个施工过程能够顺利地推进,并且保障工程质量和安全性,我们可以通过制定详细的施工方案以及加强现场管理等方式来实现这一目标。同时,也需要充分发挥相关人员的作用,做好培训工作,提高他们的技能水平和责任意识,从而更加有效地开展各项工作。

2 预制构件的生产工艺

2.1 预制构件生产工艺流程

本工程采用PC工厂化生产,主要包括以下几个步骤:模具准备、钢筋骨架制作与安装、模板支设、混凝土浇筑、蒸汽养护等。如下所示:

(1)模具准备:在进行模具加工前需对原材料进行检测和验收,确保其质量符合要求;然后按照设计图纸及规范要求确定模具尺寸、数量以及位置等参数,并将其标注于模具上;最后通过数控设备完成模具加工工作。

(2)钢筋骨架制作与安装:首先根据模具型号选择相应规格的钢筋作为骨架主筋,然后进行钢筋的调直、除锈、切断等处理,接着进行搭接焊接或绑扎固定等操作,最终形成完整且稳定的钢筋骨架。

(3)模板支设:在钢筋骨架内侧设置外模,以便于后续混凝土灌注施工;同时还需要在模板表面涂刷脱模剂,保证其光洁度和平整度。

(4)混凝土浇筑:使用专门的输送泵将混凝土从模具中均匀地注入到钢筋骨架中,注意控制好振捣时间和频率,避免出现气泡、浮浆等问题。

(5)蒸汽养护:待混凝土达到一定强度后,即可进入蒸汽养护环节,利用锅炉产生的高温高压蒸汽对混凝土进行持续性蒸养,使得混凝土内部水分得到充分蒸发,进而提高混凝土密实度和抗裂性能。

2.2 预制构件生产设备

在进行预制构件生产时,需要使用到多种类型的机械设备。其中包括:钢筋调直切断机、数控弯曲中心、多片湿接缝模具等。这些设备可以有效地提高工作效率和产品质量,为后续施工提供了有力保障。(1)钢筋调直切断机是将钢筋按照设计要求进行加工处理的重要设备之一。其主要作用在于对钢筋原材料进行矫直处理,以达到工程所需长度及直径标准。同时还能够通过该设备对钢筋表面存在的缺陷或损伤部位进行修整,从而保证钢筋的质量符合相关规范要求。(2)数控弯曲中心是一种高精度、高效率的弯折工具。它采用数字控制系统实现对弯曲角度、速度以及弯曲轨迹的精确控制,具有操作简便、变形小、精度高等优点。在预制构件中应用广泛,可满足各种形状复杂截面的制作需求。(3)多片湿接缝模具则是用于连接两个或多个预制板块形成一个完整的墙体或者楼板体系的重要装置。其主要特点在于可以快速组装多个预制板块并且保持紧密衔接状态,避免因传统浇筑方式出现的缝隙过大、漏浆等问题。

2.3 预制构件生产工艺中存在的问题

在预制构件生产过程中,还有一些需要解决的问题。首先是模具设计与制造方面的问题。由于目前市场上的模具种类繁多、质量参差不齐,而且价格较高,因此如何选用合适的模具并进行优化设计成为一个难点;其次是钢筋骨架加工精度不高的问题。由于钢筋骨架在工厂内完成绑扎和焊接等工作,所以对钢筋骨架的加工精度要求比较高,否则会影响到后续工序的施工效果;再次是吊装运输环节的安全问题。由于预制构件通常体积较大,重量也不轻,因此在起吊或运输时容易出现破损或者变形等情况,这就需要采取相应措施来保证施工安全;最后是养护条件不佳导致成品质量下降的问题。由于预制构件通常采用蒸汽养护方式进行养护,但是如果养护条件不当,可能会造成混凝土表面龟裂、强度不足等问题。

3 预制构件的现场施工管理

3.1 施工组织机构

本工程采用了项目经理部、工区和作业队三级管理体系。其中,项目经理部对整个工程进行全面负责;工区是按照流水化原则划分的若干个工作面,每个工区内设有专业的质量员和安全员;作业队则是由各班组组成,主要承担各自区域内的具体任务。在实际生产过程中,我们将各项工作职责落实到个人,确保各个环节协调有序地推进。

3.2 施工进度计划编制

在进行预制构件的生产前,需要对整个工程项目进行全面、详细地了解和分析。通过合理安排工期、制定科学有效的施工进度计划,可以确保各道工序之间协调有序,保证工程按时完成并达到预期目标。因此,本章节将从以下几个方面介绍预制构件的施工进度计划编制: (1)确定施工流程及工作内容:首先要明确该工程项目所采用的预制构件类型及其数量,然后结合实际情况来规划其具体的生产工艺流程以及各个环节的工作量等信息。(2)估算每个工作面的时间需求:在制定好施工流程及工作内容后,就需要开始对每个工作面的时间需求进行估算。(3)绘制网络图:根据已经得到的每个工作面的时间需求,我们可以进一步利用网络图表示出所有相关工作面之间的逻辑关系,进而得出一个完整的施工进度计划方案[3]。(4)优化调度:在确定完最终版施工进度计划后,还需要针对其中存在的问题和瓶颈,如某些工作面的时间紧张、某条关键路线上的任务过于繁重等,采取一些措施进行优化调度,例如增加人员投入、加强设备维护保养等,以确保各项工作能够顺利推进,实现预定目标。

3.3 施工平面布置

在进行施工前,需要对整个工程项目进行平面布置。合理、科学地布置现场可以使得生产有序开展,提高工作效率,保证质量和安全。本工程采用了分区域流水作业的方式来进行平面布置。具体而言,将整个建筑分为A、B两个区域,每个区域内又按照楼层进行划分。为了方便运输车辆进出以及材料堆放,在各个区域之间设置了道路及出入口。同时,还需考虑到消防通道、临时用电等问题,确保施工过程中不会出现任何安全隐患。此外,在进行平面布置时,还应该充分考虑到水电管线的走向。特别是在厨房、卫生间等有水房间附近,更要提前规划好水管线路,避免后期凿墙开槽影响墙体美观度或者破坏原有管道。因此,在进行平面布置时,必须与相关专业人员进行沟通协调,确定好所有设备、设施的位置,并做好标记,以便后续安装使用。

3.4 施工现场平面图会审

在进行预制构件吊装前,需要对施工现场进行平面布置和规划。通过合理、科学地布置和规划,能够有效避免因场地问题而导致的工期延误等不良后果。因此,本工程项目部将施工现场平面图会审作为一项重要工作来抓,并成立了专门的会审小组负责此项工作。 首先,由总承包单位组织各专业分包单位及监理单位召开施工现场平面图会审会议,明确各方责任分工,制定出详细的施工方案和进度计划。其次,针对不同类型的预制构件及其安装方法,分别编制专项施工方案,确保每个预制构件都有相应的施工措施和安全保障措施。最后,按照要求绘制出施工现场平面图,标注好各个区域之间的位置关系以及各种材料堆场、机械设备停放区等相关信息。通过以上一系列准备工作后,施工现场平面图会审得以顺利完成。

4 结语

本文通过对整体装配式混凝土结构的研究,结合实际工程案例进行分析和探讨。在此基础上得出以下几点结论:(1)采用PC构件工厂化生产是实现建筑工业化发展趋势下的必然选择;(2)叠合板作为该结构体系中主要受力钢筋连接件,其性能直接影响到整个结构的安全性、适用性及经济性等方面;(3)剪力墙拉缝施工质量控制应从材料、设备、人员、工艺四个方面入手,确保拉缝的密实度和平整度符合要求;(4)外墙防水可采用柔性防水层加外防内贴法或全包防水方案,以达到最佳效果。

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