基于装配式建筑混凝土结构的设计分析

2021-04-03徐超

建筑与装饰 2021年17期

徐超

上海经纬建筑规划设计研究院股份有限公司浙江分公司浙江杭州 311215

引言

装配式建筑规划自2015年以来密集出台，在当前我国可持续发展的战略背景下，这种技术的实施具有重要的意义，装配式建筑房屋通常应用局部预制的手段，降低工程中模板的使用量，同时由于在装配式混凝土建筑结构中应用预制构件的原因，大幅度降低了施工期间所产生的各种污染，避免对于周围环境的严重影响，还可以减少建筑废气、废水等有害物质，获得了较大的环保效益。

1 装配式混凝土结构施工工艺介绍

1.1 NPC工艺

NPC工艺，又称全预制装配整体式剪力墙结构，通常多在竖向填充墙以及剪力墙中应用，梁和板等水平部件则采用叠合的形式。通常相邻部件在竖向的结构中进行预留钢筋的插接，而上部的位置则通过金属锚固的形式进行钢筋浆锚连接，在水平位置通过现浇连接带或混凝土现浇的方式进行组接。

当前我国的房屋建筑结构中采用NPC工艺体系的情况比较普遍，这种技术形式的结构构件，基本全部采用预制叠合的形式组装，能够最大程度上将结构现浇部分削减，确保更高的装配率。

在进行装配的过程中，在施工现场需要预留一定数量的灌浆孔，以便更好地进行灌浆处理，保障剪力墙连接的顺利进行。利用NPC竖向衔接的方式，确保了建筑结构工程的安全性，降低建筑工程的现场施工量。

1.2 PC工艺及PCF工艺

PC是英文Precast Concrete的缩写，是预制混凝土的意思，而PCF，则为预制剪力墙外模板，由英文Precast Concrete Form简化而来。PC工艺以及PCF工艺存在明显的区别，预制楼梯、预制隔板、预制外墙等全预制混凝土部件统称为PC构件，而PCF主要指在预制剪力墙外模板的模板建设中应用。在现场施工过程中，建筑电梯井以及内部剪力墙和少数隔墙的施工工艺仍然为支模现浇工艺，在应用PC工艺进行工程建设时，应该提前考虑在全预制部件制作过程中可能出现的问题，确保现场安装时窗框以及装修、保温等建设材料能够顺利安装施工，从而防止后续可能产生的各种风险。

通过PCF工艺能够有效地解决外墙模板问题，无须在墙体的外围搭设支架，减少脚手架以及模板的用量，实现建筑工程安全性能的提升。对于PCF工艺中所应用的外墙混凝土模板，如果在进行设计规划的过程中，未能充分考虑墙体的承载性以及刚度条件，就可能会发生混凝土材料浪费的情况，从而使得设计方案和实际情况之间存在较大的误差，最终导致整个建筑的结构主体抗震性能及质量受到严重的影响[1]。

1.3 叠合板式混凝土剪力墙工艺

这种工艺形式包括多种类型，具体分为叠合式墙板、叠合式楼板和叠合式梁。其中叠合式楼板的组成结构包括底板预制板和桁架钢筋，能够作为后浇混凝土的模板，而叠合式的墙板包括钢筋以及双层预制板，可以在预制板内进行混凝土的浇筑，而桁架钢筋可以在受力钢筋以及吊点方面加以应用。

1.4 装配整体式预制混凝土剪力墙工艺

这种工艺形式主要是通过钢筋插入预留孔，并进行注浆的方式实现连接，此工艺技术常用于预制竖向剪力墙和保温隔热一体化的预制外墙的连接。借助此技术，可以为后续的建筑工程建设提供更加广阔的思路。但是，由实际情况可知虽然此技术施工相对更加便捷，但也存在一定的缺陷，那就是预制构件比较笨重，对吊装有着较高的要求，此外预制构件的样式也相对较为单一。

2 装配式混凝土结构技术的应用

2.1 模板安装技术

建筑工程在进行模板的安装过程中，应坚持一定的原则，按照相关建筑设计的需求，根据统一结构特征进行安装，依照先水平后竖直的顺序进行逐次安装。为了让浮浆能够自行向模板的顶端流入，实现良好的混凝土与构件结合的效果，需要在结合面上进行凿毛，将斜模板在适宜的高度安装。如果混合到一定程度的混凝土符合相关的强度标准要求，且在表面有溢出的情况，则可以停止混凝土的浇筑工作。在进行混凝土的浇筑施工的过程中，应该避免出现浇筑不均匀以及冒泡的情况，在进行机械设备的选择时，应该与具体的施工环境相一致，确保PVC管内能够完全被混凝土填充，一次性完成混凝土的浇筑施工工作，在完成施工之后，通过振捣器进行一次性振捣[2]。

2.2 PC板安装技术

在进行房屋建筑的施工过程中，应该充分了解施工现场的情况，根据相关的施工标准进行PC板的安装，首先在堆架旁放置具有支撑作用的临时支架结构，将其固定好，随后在进行拼装之前，做好吊环的吊装工作，确保PC板以及预制板之间没有裂缝的存在，同时确保PC板安装的位置准确无误，之后进行后续的混凝土浇筑工作。

2.3 墙体混凝土浇筑技术

在进行墙体混凝土浇筑的过程中，为了确保在浇筑时，不会出现漏浆的情况，则需要在墙体浇筑的地层铺设一定厚度的水泥砂浆，在进行浇筑的过程中，采用分层浇筑的形式，能够防止在浇筑完成之后，出现墙体的裂缝，在进行浇筑的过程中，通常混凝土砂浆的厚度在40cm以内，且浇筑的时间应该维持在合理的范围内，通常浇筑的时间应该小于混凝土凝固的时间。为了避免出现预埋件、模板在浇筑混凝土砂浆时出现钢筋碰撞的情况，在完成浇筑之后，应该使浇筑的高度高于顶板板顶2～3cm，根据相关的浇筑标准进行找平。借助振动棒进行分层振捣，依照先慢后快的原则将振动棒置入混凝土中，确保各层具有最佳的深度，避免深度不适合造成的影响，如果存在浇筑过程中的石子下沉或者是混凝土表面浮浆的情况，则需要暂时停止，重新调整后再进行振捣。