房屋建筑装配式混凝土结构设计及建造工艺探讨

2020-03-08王永胜李永才

工程技术研究 2020年3期

王永胜，崔淼，李永才

（1.东营筑城建筑设计有限公司，山东东营 257000；2.东营市建设工程施工图审查中心，山东东营 257000）

结合当前我国房屋住宅建造的实际情况来看，大部分的房屋建筑的建筑环节，采用的都是水泥进行浇筑，对于工厂的预制处理使用较少。因此，在当前的国内房屋住宅建造领域中，对于房屋建筑装配式混凝土结构的设计与建造工艺的掌握还不够全面，相关的实际应用较少。但是，通过部分西方国家的工厂预制的房屋建筑的实际数据来看，利用工厂预制的技术可以在很大程度上节省建筑材料以及能源的使用，在此基础之上，利用工程预制房屋建筑可以在一定程度上节约现有的土地资源，提升资源的利用率。房屋建筑装配式混凝土结构所利用的就是构件的预制技术，将房屋建筑所需要的混凝土构建进行设计、生产与施工应用。

1 房屋建筑装配式混凝土的结构设计

房屋建筑装配式混凝土结构的设计是预制技术的初步环节，在这个过程中需要充分了解房屋建筑装配式混凝土结构的类型以及框架结构等方面的内容，结合实际需求来进行相应的结构设计工作。

1.1 房屋建筑装配式混凝土结构的类型

一般而言，房屋建筑装配式混凝土结构指的是利用预制混凝土的构件进行相应的装配和连接，形成混凝土结构，包括装配整体式和全装配混凝土结构等。我国传统的房屋建筑的装配式混凝土结构，其构件主要包括预制的圆孔板、面板和槽形板，但是此类构件的连接方式、生产设计的结构，以及其安全性能上还存在着一定的缺陷，应对火灾、地震等灾害时，无法有效保障安全。随着时代以及科学技术的不断进步，当前房屋建筑装配式混凝土结构类型有了新的转变，其构件的设计以及安全性能也有了显著的提升。当前房屋建筑装配式混凝土结构主要包括了剪力墙结构、框架结构、框架剪力墙结构等类型，能够满足当前绝大多是房屋建筑的实际需求。

1.2 房屋建筑装配式混凝土框架结构概述

房屋建筑装配式混凝土框架结构是目前我国房屋建筑中所常用的一种装配式混凝土结构，其构件主要包括了预制柱、预制梁以及预制楼梯和预制楼板等此类预制构件。房屋建筑的框架结构在当前的房屋建筑施工中有着十分广泛的用途，框架结构在实际的应用中能够有效提升房屋建筑的施工效率，并且由于其装配的效率高以及施工中所需要的现浇湿的相关工作较少，因此能够更好地帮助控制房屋建筑的施工工期。房屋建筑装配式混凝土框架结构可以根据预制构件的拆分方式来进行分类，将其划分为梁柱一字型构件、二维预制构件以及三维构件这三种类型。梁柱一字型构件主要指的是预制梁的一种构件，梁柱一字型构件具有良好的整体性特征，但是其对于安装连接的要求较高。二维预制构件主要是通过平面的十字形以及T 字形的形式出现的。二维预制构件具有良好的稳固性，由于设计与结构的原因，构件在接头处所受到的外力较小，但是二维预制构件还存在着运输麻烦、施工繁琐以及生产困难等实际问题。三维预制构件其设计是在二维预制构件的基础之上进行的，一般采用的是双十字型以及三维双T 型进行连接。在实际的应用中，三维构件更加稳固，并且通过三维构件的使用，降低了钢筋的使用和混凝土浇筑的工作量。但是，三维构件与二维预制构件相似，同样存在着存储、运输与安装上的便捷性较差等问题。

1.3 装配式框架-剪力墙结构

结合当前我国房屋建筑的装配的实际情况来看，对于装配式框架-剪力墙结构的使用还比较少，相关的房屋建筑施工的装配式框架-剪力墙结构还处于一个相对空白的阶段。但是，从国外部分房屋建筑施工来看，装配式框架-剪力墙结构已经逐步的应用与实际的房屋建筑工程项目之中，利用预制的剪力墙以及现浇剪力墙加以实现。在实际的使用中，为确保墙体结构的整体性，建筑顶层和底层使用现浇结构，这样就避免了竖向构件的不连续。转角窗在剪力墙中不适合采用，在剪力墙进行开洞时，应上下对齐洞的位置。

2 房屋建筑预制装配式混凝土构件的生产

房屋建筑预制装配式混凝土构件的生产活动，是房屋建筑预制装配式混凝土结构设计与建造的一个十分重要的环节，主要包括了预制构件的生产工艺与流程、相关模具的设计与安装、预埋件的定位安装以及预制构件脱模及成品保护等工作和流程。

2.1 房屋建筑预制构件生产工艺流程

房屋建筑预制构建的生产的工艺流程是对于构件生产全过程的一种控制，当前的房屋建筑预制构建的生产需要利用相应的信息技术，将预制构件的相关信息数据进行传统。结合房屋建筑预制构件的生产实际情况来看，实际的生产过程主要包括了数控划线、喷脱模剂、安放钢筋、振捣、预养护、拉毛养护、刮平、抹光、模具清洗、脱模等过程。

2.2 预制构件模具的生产

房屋预制构件的生产需要利用模具进行，并且在实际的模具使用过程中，必须重视模具的清洗以及摆放这两个环节。模具的清洗将会直接影响到后续预制构件的制作，在进行模具的清洗工作时，务必要确保模具内外的干净无残留。在此基础之上，还需要进行模具的划线与摆放这两个环节。对于模具的划线，主要利用的是划线机进行自动划线，再通过人工进行模具的摆放。

2.3 预埋件的定位与安装

在进行预埋件的定位与安装过程中，需要注意，不可以接触到预埋件，在进行混凝土的浇筑过程中，还要避免混凝土与预埋件的冲突，导致预埋件的位置产生误差。在房屋建筑施工中，预埋件在承受较大的荷载力的情况下，会提升整体结构的稳定性，提升混凝土的抗压能力。

2.4 预制构件脱模及成品保护

在经过浇筑工序后，预制构件和模台就进入护窑进行预养。维持预养护窑温在50℃左右，在温蒸汽中进行2h 的养护。为使预制板各方面性能达到最佳，最好将养护工序在立体仓库中进行，依据养护温度曲线，来自动控制养护窑里的温度，随后再进入脱模工序，脱模完成后，需要将相应的预制构件进行养护处理。

3 房屋建筑中预制构件的施工

预制构件的施工是房屋建筑工程中十分重要的环节，其主要包括了预制构件施工前的准备环节，连接件以及调节件的安装环节，施工的标准化与定位等环节。

3.1 预制构件施工前准备

与在房屋建筑的施工相似，预制构件的施工也需要进行相应的准备活动，主要包括了相关预制构件的材料准备、场地的选取以及机械设备的选用等方面。在进行预制构件的施工前准备时，需要注意根据实际的情况，进行场地的规划，对于存储和运输较为困难的构件，需要提前进行构件的现场存储与摆放，防止构件的变形，从而降低房屋建筑的施工质量，影响房屋建筑的效率。