房屋建筑装配式混凝土结构设计及建造工艺分析

陈建华

甘肃航空产业投资有限公司 甘肃 兰州 730030

装配式混凝土结构在建筑工业化发展方面具有代表意义，与浇筑施工的方式相比，装配式的建设方式不仅更具便捷性，同时也明显降低了建筑工程在施工过程中的环境污染问题，大大降低了施工能耗，对于这种较为先进的房屋建筑设计施工方式我国虽然已经进行了较长时间的关注和研究，但是技术掌握度程度还是没有达到能够大范围应用的程度，但是在一些建筑技术发展较快的地区，这类建筑方式已经获得了较多实践经验，验证了其优越的整体特性，让我们认识到了应用装配式混凝土结构进行房屋建筑工程建造的优势所在。下面我们将针对装配式混凝土结构的设计建造工艺进行讨论分析。

一、装配式混凝土的结构设计

(一)装配式混凝土框架结构。我们在这里直接将其称之为框架结构，框架结构所包含的预制件内容比较多，众多的混凝土预制件都采用了框架结构，包括预制柱、预制梁以及预制楼板等，它们都是框架结构，由于框架是结构在装配式混凝土结构下有很好的力学特性，所以很多强度要求较高的预制部件我们都可以采用框架结构，由于框架结构在生产众多预制件的过程中都能够展现出比较简单的受力情况，力的传递路线非常清晰，所以也更便于我们在实际装配过程中对相关部件进行连接。其另一个优势特点就是装配的效率比较高，从当前情况来看，框架结构的预制件在装配过程中有两种连接方式，一种是刚性连接方式，另一种是柔性连接，作为两种不同的节点连接方式，其具体情况也是不同的，干连接方式更趋近于当前的现浇工艺，在装配过程中需要在节点处进行浇筑连接，而柔性连接详见与传统工艺就有较大的区别，它采用的连接方式多采用螺栓以及其他结构性方式[1]。

(二)装配式剪力墙结构。剪力墙是建筑工程中重要的承重墙体，其形态特性就决定了它具有极强的稳定性，对于楼体由于重力原因产生的竖直载荷以及地震引起的水平力都有很好的承受作用，在装配式剪力墙中，又分为部分预制和全部预制两种，全预制剪力墙的优势是预制程度比较高，整体性比较强，但是由于整体部分都采用了预制制造方式所以也产生了很多的连接缝，想要保障其达到设计参数具有较高的施工装配难度。而部分预制剪力墙则能够以更加简单的装配方式来满足其结构强度要求，装配式剪力墙有不同的设计类型，诸如叠合板式混凝土剪力墙、多层装配式混凝土剪力墙以及装配式框架剪力墙等，这些不同结构的预制剪力墙有着不同的结构特性，合理应用于建筑不同部分不仅能够极大的简化建筑施工步骤同时也保障了施工效率。以多层装配式剪力墙结构来讲，在应用于6层以下的房屋建筑时，能够起到非常好的城中效果，能够有效保障楼体强度，并且在接合上可用方式比较多，具有极高的建筑施工效率，这种结构的预制剪力墙非常适用于当前乡镇低矮多层楼体建筑的建设工作[2]。

(三)装配式框架剪力墙结构。框架剪力墙结构在我国还有较多应用的实际案例，所以我们只能从概念方面去进行一定的阐述。首先装配式框架剪力墙在剪力墙部分还是倾向于采用浇筑的方式，而预制件部分还是采用框架式设计，尤其是在当前相关研究并不深入的情况下，我国当前一些对于装配饰框架剪力墙进行时间应用测试的相关工程也都在底层建筑和顶层建筑上采用浇筑剪力墙的方式，避免由于接续性差而导致的楼体结构强度不足[3]。

二、预制装配式混凝土构件的生产

(一)预制装配式混凝土构件的生产。现代化的预制件生产均采用了自动化生产工艺，生产过程中主要是是针对不同预制件自身结构特点来决定其生产流程和相关工艺应用，在生产过程中，能够把预制构件所有具体信息由信息储存端发送到相关生产工位上的是自动化生产系统中央处理器，它能够根据相关信息所形成的数字化参数向工位上的各种自动化生产结构发送预制构件的形态信息，在整个生产过程中，我们需要由中央控制计算机发送生产命令，并且由数据交换机将信息转地道不同生产工位上由工位控制器对具体的生产步骤进行控制，整体的生产流程是先进行数控化县确认将要生产的预制构件的具体形态参数，然后安放边模，喷涂脱模剂，安放钢筋并进行振捣，使混凝土材料填充均匀，然后进行预养护，并对生产的预制构件进行一些细节上的处理，包括抹平抹光以及修饰边角等。在这个过程中喷涂脱模剂是为了让预制构件能够更加顺畅的从边模上进行脱离。从当前的技术能力上来看，整个生产过程中虽然没有较大技术难度，但是其生产质量也不高，主要是由于在进行数控划线的阶段，模具在水平方向上是存在一定的偏转的，由于没有完全程水平状态就会导致划线过程存在偏差，这也就让后续的生产过程存在一定的误差，产品合格率比较低[4]。

(二)预埋件的定位与安装。在预制构件的生产过程中，预埋件的相关操作要求是比较多的，由于在后续生产过程中还要进行振捣和浇筑工作，想要让预埋件处在预制构件正确的位置就要在预埋件设置的过程中注意相关事项。首先，混凝土浇筑过程中我们应该保障预制件不会因受冲击力而翻转位移，如果预制件没有进行良好的定位就容易出现不合格产品。其次，在振捣过程中，振捣棒也不能过于靠近或者接触到预制件，因为振捣棒在工作期间会产生较大的震动，如果过于靠近预制件或者直接接触到预制件的话很可能造成预制件的位移，所以在振捣棒的位置一定要与预制件之间存在一定的安全距离。另外，由于预制件与混凝土的热膨胀系数差异较大，所以在加工成产过程中应该注意温度的控制，防止由于温度原因造成预制件开裂。在加工过程中我们还应该注意工序的问题，必须先将预制件和钢筋材料进行安放然后再进行浇筑工作，并且还要注意混凝土自身的质量，如果混凝土材料本身质量比较差那么我们保持良好的生产加工工艺就失去了意义。最后，如果我们采用的是人工振捣的方式，那就更应注意振捣的均匀性，避免由于震到工作进行不均匀而导致预制件在成型后有开裂分层的质量问题，并且一定要确保在振捣过程中不去触碰预制件，避免其发生位移和翻转[5]。

(三)预制构件脱模以及养护。在完整工台浇筑过程之后，预制件就需要进行预养护过程，从当前技术上来看，一般情况下是连同工台以及预制件一同进入蒸汽养护加温装置中，采用低温蒸汽来进行预养护工作，这一过程的持续时间要根据预制件的具体情况来决定，一般情况下都需要进行两个小时左右的低温蒸汽保养，在这一步骤中，必须要注意蒸汽的温度绝对不能过高，经过当前现有资料以及实践证明我们认为50摄氏度左右的低温蒸汽是比较适宜的，其温度上下波动不应该大于5摄氏度。在进行了预养护过程之后，就要进行全面养护过程了，当前绝大多数的生产厂家都选用养护窑来进行自动化养护，根据系统控制和材料养护强度随时间变化的曲线来确定具体的养护时间，在达到最佳养护效果后就该执行脱模操作了，由于需要进行吊装脱模所以一定要确保吊装的平稳，不能在吊装脱模的过程中产生较大的震动，这样容易导致预制件损坏，在平稳脱去模体后，我们应该让刚生产的预制件放置在养护支架上，保障预制件能够受力均衡。之后还要观察预制件外表的具体情况进一步进行细节上的处理[6]。

结束语

采用装配式混凝土结构来进行房屋工程的建造可以极大地减少材料消耗，并且能够有效降低施工过程中的能耗，减少污染，在当前绿色施工及绿色建筑盛行的情况下，这种使用预制构件在施工现场进行接合的施工方式能够有效实现绿色施工的目标。当前，采用这种建设方式来进行房屋工程建设还没有得到大范围的应用，但是从当前的实际情况来看，这种建设方式具有明显的优越性，非常符合未来房屋工程建设，我们应该强化对相关预制件生产工艺的研究，并且提升预制件连接强度，降低施工难度，使之能够在未来房屋工程建设过程中发挥更好的效果。