装配式建筑已成为“顶流”,施工员需要了解的装配式施工策略
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1、防水设计技术
外挂墙板水平拼缝处采用靴脚合结构企口构造,
另外在竖直拼缝接触面处进行洗水或扫花处理,增加构件连接的紧密性,同时设置止水槽,构成防水第二道防线。
门窗处,为解决后装门窗处容易渗水问题,在工厂生产时,将门窗与外墙整体预制,门窗连接件预埋入构件中,通过混凝土构造达到止水目的;在阳台位置,阳台设计标高低于比室内楼层标高,预制外墙门底部结构尺寸不应小于125mm,使预制外墙结构刚度满足要求,保证预制外墙不发生变形,同时满足阳台防水要求;建筑顶层,现浇结构包住预制外墙顶部,实现预制构件与现浇构件完美结合,同时保证防水要求与外立面效果。
2、柔性连接节点技术
超高层建筑由于层数多,高度大,水平方向的地震反应和风致影响十分显著,除了竖向荷载,预制外挂墙板将承受相当大的水平地震荷载、风荷载,连接节点设计主要采取了如下技术措施:
在主体结构受力构件与非主体结构受力构件之间选择确定合理传力路径:对于一般外挂构件,其承受的竖向荷载主要通过预制构件顶部的外伸钢筋锚入主体结构受力构件来传递给主体结构,而水平荷载诸如地震荷载、风荷载则通过预制构件两端的钢筋与主体竖向构件现浇形成整体,即采用“先装法”先施工预制外墙板,后现浇梁、板等受力构件,两端的钢筋连接采取只传递剪力不传递弯矩的构造做法实现了“柔性连接”,弱化了对主体结构的影响。
对于一些预制外墙构件由于空间形状比较复杂,采用有限元分析软件进行局部补充计算。
3、抗风技术
当预制外挂墙板左右侧有非结构墙即构造柱存在,或预制外墙板跨度过大时,为避免风荷载作用于外墙板上将其掀离梁位,在超高层中尤其容易发生,采用风码装置固定外墙板,同时不将外墙板的荷载传递给下层受力构件。预制外墙板外伸钢筋上端锚入梁或楼板,右侧锚入剪力墙,左侧锚入结构柱非结构墙. 中。左侧和下侧可认为自由端,右侧和上侧可认为是简支端柔性连接.,此时左侧将需增加风码装置。
风码将预制外墙板与下层梁固定,风码装置的位置和数量有预制外墙跨度和锚固方式相关,作用类似栓钉,主要承担风荷载产生的剪力作用,风码钢筋型号由计算确定。为方便施工,风码施工现场可采取后注浆形式,也可采用后支模浇筑混凝土形式。为更好的提高装配式建筑施工效率,风码装置从施工便利性方面也在不断优化。
4、质量控制技术
PASS制度对质量控制意义重大,在施工过程中,推行PASS(Performance Assessment Scoring System 的简称)制度进行质量控制。PASS制度以过去连续12个月内不同阶段的平均分,乘以固定系数,所得出来的总分作为施工质量的评分。为保障PASS评分公平公正,成立独立的PASS审核小组,负责每个季度两个月的结构和现场装饰工作评审以及一个月的安全评审工作。
在预制构件批量生产前,先进行BIM模型项目建造过程,并在工厂内预演安装过程,根据模拟结果和预安装过程,相关人员可直观的看到实际项目的效果,避免构件尺寸错误,构件之间的连接碰撞等现象的发生,另一方面,产业工人也得到了很好的安装培训。
5、安装精度控制技术
预制外挂墙板安装前,应按设计要求在构件墙面和相应对的支承结构面上标记中心线、标高线等控制尺寸线,按标准图或设计文件校核预埋件及连接钢筋等。安装时,先将斜撑杆一端固定于地面或楼面板上,七字码底部固定于地面或楼面板上;再将构件吊运至指定位置后,分别固定到七字码上;最后根据水准点和轴线位置,调节支撑杆的旋转装置来校对构件的直度,调节七字码的螺母微调构件的水平位移和竖向位移。
当上下层预制外墙厚度不一致,上下内侧无参考线时,安装仅仅利用七字码难以实现上下层对齐。在下层外墙增加带斜角的槽钢辅助装置,吊运上层外墙插入槽钢辅助装置内侧,方便对齐安装。
6、钢筋防碰撞技术
施工现场,构件之间以及构件与现浇结构之间可能发生钢筋碰撞,钢筋碰撞会影响构件的安装。钢筋碰撞在设计时即需考虑,现浇结构的钢筋在预制构件就位后错开构件外伸钢筋放置。通过在工厂内预演安装样板测试,调整设计时的钢筋碰撞问题。
当叠合楼板与全预制楼板之间的连接时,两件构件的外伸钢筋容易发生碰撞,钢筋碰撞会导致两件构件连接不上,影响后浇混凝土施工。
设计时,需将两件预制构件外伸钢筋在构件内部向上弯曲,再通过一段钢筋分别进行搭接,从而实现叠合楼板与全预制楼板的紧密连接,避免构件间的碰撞,如图8。
7、项目应用
内浇外挂技术具有广泛的适用性和极高的推广价值,下面结合香港和内地两个典型工程案例,介绍本成果技术应用情况。
启德1A项目位于香港地区,该项目由6栋35-41层住宅、一座配套商场及一个地下停车场组成。采用标准设计,有效降低了工程造价,提高了施工效率。
8、施工组织管理技术
由于非结构预制构件已经提前在工厂预制,对于流水施工组织缩短了流水节拍,非常有利于施工现场的流水施工组织管理,其主要施工工序包括:
1).吊运安装预制构件;
2).绑扎现浇部分钢筋;
3).组合大钢模/铝模进行支模;
4).现浇混凝土。
由于第1个工序施工速度快占用时间短且并不会拖延其他工序,所以可以穿插机动进行。所以关键工序还是取决于现浇部分的合理科学的施工组织管理,如合理组织劳动班组、划分流水施工段,同时也可以结合楼层平面分区考虑空间跳层划分流水段,完全可以实现“四天一层”的建造速度。
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