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本文在對(duì)惠民小區(qū)、惠生小區(qū)等裝配整體式建筑的成本進(jìn)行大量數(shù)據(jù)整理和核算的基礎(chǔ)上,得到不同預(yù)制裝配率情況下的成本情況,如表1所示。
1.1裝配率為16%的建筑工程項(xiàng)目成本分析
采用預(yù)制樓梯和預(yù)制疊合樓板時(shí),裝配率約為16%。按照目前沈陽(yáng)市預(yù)制樓梯價(jià)格在2050~2200元/m3區(qū)間,疊合樓板價(jià)格在2150~2300元/m3區(qū)間,可計(jì)算出采用這兩種預(yù)制構(gòu)件的裝配式建筑價(jià)格要比傳統(tǒng)現(xiàn)澆平均高出70元/m2左右。使用這兩種預(yù)制構(gòu)件,可減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)模板的使用量,減少抹灰,同時(shí)還減少了現(xiàn)場(chǎng)的施工量,可使工期提前10%左右,可帶來(lái)工期效益約17元/m2。從全生命周期成本的角度考慮,由于樓板和樓梯采用預(yù)制構(gòu)件,在工廠內(nèi)制作完成,質(zhì)量相對(duì)較好,精度較高,投入使用后可降低建筑的維護(hù)成本,節(jié)約費(fèi)用折現(xiàn)后約合13元/m2。因此,裝配率為16%的住宅工程的造價(jià)將增加40元/m2左右。
1.2裝配率為25%的建筑工程項(xiàng)目成本分析
由于僅使用200mm厚預(yù)制外墻板時(shí),裝配率約為25%,按照該預(yù)制價(jià)格在2200~2300元/m3進(jìn)行核算,造價(jià)將增加65元/m2左右。外墻保溫層需要在外墻板吊裝完畢后再次施工完成,因此該方式對(duì)施工工期基本沒(méi)有影響,模板、支撐、腳手架的使用量也沒(méi)有減少,對(duì)未來(lái)使用過(guò)程中維護(hù)成本基本無(wú)影響。工程項(xiàng)目成本的增加僅是由于預(yù)制PC構(gòu)件的運(yùn)輸成本和吊裝成本導(dǎo)致。外墻保溫板以及現(xiàn)場(chǎng)施工費(fèi)用合計(jì)約為80元/m2,綜合考慮該方式每平米造價(jià)將增加145元/m2左右。
1.3裝配率為30%的建筑工程項(xiàng)目成本分析
使用預(yù)制三明治外墻板時(shí),裝配率約為30%。目前三明治外墻板的價(jià)格在2450~2500元/m3區(qū)間,采用之后將使造價(jià)增加185元/m2左右。三明治外墻板在工廠制作時(shí)一次成型,現(xiàn)場(chǎng)施工無(wú)需再做保溫層和飾面層,極大地縮短工期,經(jīng)核算可節(jié)約工期15%,工期效益約合25元/m2。另根據(jù)保溫使用25年的年限要求,普通住宅需要在使用25年后重做外墻保溫系統(tǒng),而采用三明治外墻板不必更換保溫板,節(jié)約費(fèi)用的同時(shí)又避免了建筑垃圾對(duì)環(huán)境的影響,該費(fèi)用折現(xiàn)后約為70元/m2,其他方面的維護(hù)成本降低約合5元/m2。因此,30%裝配率的綜合造價(jià)增加約85元/m2。
1.4裝配率為40%的建筑工程項(xiàng)目成本分析
采用200mm厚普通預(yù)制外墻板、疊合樓板、預(yù)制樓梯三種預(yù)制構(gòu)件,裝配率約為40%,該組合將使建筑造價(jià)增加75元/m2左右,同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)制作外墻保溫成本增加約80元/m2,但節(jié)約工期10%左右,工期效益約合17元/m2,使用預(yù)制構(gòu)件可節(jié)約未來(lái)維護(hù)成本13元/m2左右。因此,40%裝配率的綜合造價(jià)增加125元/m2左右。
1.5裝配率為45%的建筑工程項(xiàng)目成本分析
采用三明治外墻板、疊合樓板、預(yù)制樓梯三種預(yù)制構(gòu)件,裝配率約為45%,造價(jià)將增加210元/m2左右。然而該組合方式可大量減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),工期提前25%左右,工期效益約合42元/m2。未來(lái)維護(hù)使用成本節(jié)約88元/m2左右,其中避免重做保溫系統(tǒng)70元/m2,其他維護(hù)成本18元/m2。經(jīng)核算,45%裝配率的建筑工程綜合造價(jià)增加約80元/m2。
1.6裝配率為65%的建筑工程項(xiàng)目成本分析
采用全預(yù)制方式,即三明治外墻板、疊合樓板、樓梯、內(nèi)墻均使用預(yù)制構(gòu)件,裝配率可達(dá)到65%以上,建筑造價(jià)增加270元/m2左右。該組合方式節(jié)約工期30%左右,產(chǎn)生工期效益50元/m2。由于全部結(jié)構(gòu)構(gòu)件都在工廠預(yù)制,可以大大降低主體結(jié)構(gòu)精度偏差,基本消除墻體常見(jiàn)的滲漏、開裂、空鼓、房間尺寸偏差等質(zhì)量通病,極大地降低了未來(lái)使用過(guò)程中的維護(hù)成本,約合130元/m2,其中避免重做保溫系統(tǒng)70元/m2,其他維護(hù)成本60元/m2。故65%裝配率建筑的綜合造價(jià)將增加90元/m2左右。
2經(jīng)濟(jì)裝配率區(qū)間的確定與分析
綜上分析,不同裝配率下的裝配整體式建筑造價(jià)較傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑的增加情況有所不同,裝配整體式建筑造價(jià)隨裝配率變化而變化。計(jì)算結(jié)果如圖1所示,不同區(qū)間范圍內(nèi)的裝配整體式建筑造價(jià)平米增加量的變化情況均不相同,為了便于比較,取各區(qū)間的平均水平作為比較依據(jù),另沈陽(yáng)市規(guī)定最小裝配率為20%,因此從20%裝配率開始考慮經(jīng)濟(jì)裝配率區(qū)間。
2.1裝配率在20%~25%區(qū)間范圍內(nèi)的建筑工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析
在20%~25%裝配率區(qū)間內(nèi),曲線呈上升趨勢(shì),斜率較大,工程造價(jià)隨裝配率的增加有較大幅度的提高,該區(qū)間范圍內(nèi)造價(jià)增加量均值約為118元/m2(20%裝配率造價(jià)增加量取90元/m2)。此區(qū)間范圍內(nèi)僅使用200mm厚預(yù)制外墻板,成本的增加僅是由于預(yù)制PC構(gòu)件的運(yùn)輸成本和吊裝成本導(dǎo)致,并未帶來(lái)實(shí)際的效益,經(jīng)濟(jì)性較差。
2.2裝配率在26%~30%區(qū)間范圍內(nèi)的建筑工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析
裝配率在26%~30%區(qū)間范圍內(nèi),曲線呈下降趨勢(shì),工程造價(jià)隨裝配率的增加有所降低,平米造價(jià)增加量約為115元/m2。此范圍內(nèi)有兩種構(gòu)件組合方式,僅使用200mm厚預(yù)制外墻板或僅使用三明治外墻板,僅使用200mm厚預(yù)制外墻板造價(jià)增加量約為145元/m2,僅使用三明治外墻板平米造價(jià)增加量約為85元/m2,可以看出僅使用三明治外墻板比使用200mm厚預(yù)制外墻板更加經(jīng)濟(jì)合理。
3.3裝配率在31%~40%區(qū)間范圍內(nèi)的建筑工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析
裝配率在31%~40%區(qū)間范圍內(nèi),曲線再次上升,斜率較大,但是小于20%~25%裝配率范圍的斜率值,造價(jià)增加量約為105元/m2。此裝配率范圍僅使用三明治外墻板(造價(jià)85元/m2)或使用200mm厚預(yù)制外墻、疊合樓板和預(yù)制樓梯組合(造價(jià)125元/m2),僅使用三明治外墻板比使用200mm厚預(yù)制外墻、疊合樓板和預(yù)制樓梯更加經(jīng)濟(jì)。
2.4裝配率在41%~45%區(qū)間范圍內(nèi)的建筑工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析
裝配率在41%~45%區(qū)間范圍內(nèi),曲線下降,并在45%裝配率時(shí)造價(jià)增加量最小為80元/m2,該區(qū)間范圍的造價(jià)增加量約為103元/m2。此裝配率范圍可使用200mm厚預(yù)制外墻、疊合樓板和預(yù)制樓梯組合(造價(jià)125元/m2)或使用三明治外墻板、疊合樓板和預(yù)制樓梯組合(造價(jià)80元/m2),即使用三明治外墻板、疊合樓板和預(yù)制樓梯更加經(jīng)濟(jì)合理。
2.5裝配率在46%~65%區(qū)間范圍內(nèi)的建筑工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析
裝配率在46%~65%區(qū)間時(shí),綜合造價(jià)隨裝配率的提高而提高,上升十分平緩,綜合造價(jià)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),造價(jià)增加85元/m2。該范圍內(nèi)有兩種預(yù)制構(gòu)件的組合方式:一是使用三明治外墻板、疊合樓板和預(yù)制樓梯組合,工程造價(jià)提升80元/m2左右(造價(jià)增加210-工期效益42-使用成本88=80元/m2);二是使用三明治外墻板、預(yù)制內(nèi)墻、疊合樓板與預(yù)制樓梯的組合,工程造價(jià)提升90元/m2左右(造價(jià)增加270-工期效益50-使用成本130=90元/m2)。第一種組合方式綜合造價(jià)略低于第二種組合,與其他情況相比,本文認(rèn)為此兩種組合方式均為經(jīng)濟(jì)的構(gòu)件選擇方式。綜上所述,裝配率在46%~65%區(qū)間范圍內(nèi)工程造價(jià)增加情況趨于平穩(wěn),造價(jià)增加量最低(85元/m2),經(jīng)濟(jì)性最好。因此,本文認(rèn)為在目前沈陽(yáng)市裝配整體式建筑成本情況下,46%~65%是最合理的裝配率區(qū)間范圍,使用三明治外墻板、疊合樓板和預(yù)制樓梯組合或三明治外墻板、預(yù)制內(nèi)墻、疊合樓板與預(yù)制樓梯的組合是最佳的預(yù)制構(gòu)件選擇。
3實(shí)證分析
沈陽(yáng)市洪匯園公租房項(xiàng)目7號(hào)樓共17層,1~3層采用現(xiàn)澆式設(shè)計(jì),4~17層采用裝配整體式設(shè)計(jì)(建筑面積6483.2m2),依據(jù)其投標(biāo)文件和圖紙,將4~17層采用不同裝配率情況進(jìn)行成本核算,得到對(duì)比分析數(shù)據(jù)。按照此工程項(xiàng)目實(shí)際情況計(jì)算出的造價(jià)差值均在本文結(jié)論范圍內(nèi)。按造價(jià)增加量從小到大排序的裝配率分別為:15.69%、46.25%、29.56%、65.87%、39.97%和25.27%,由于15.69%裝配率(小于20%)不滿足規(guī)定要求,因此46.25%是本案例的經(jīng)濟(jì)裝配率,在46%~65%區(qū)間范圍內(nèi),與上文分析結(jié)論一致。
4結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);裝配式; 住宅;優(yōu)化
裝配式住宅誕生于20世紀(jì)初期,這種建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定型,構(gòu)件在自動(dòng)化生產(chǎn)線上加工,現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓、自攻螺釘?shù)冗B接件和密封材料干式組裝,無(wú)濕作業(yè),施工安裝便捷。近30年來(lái)在歐美等國(guó)家(地區(qū))逐步發(fā)展起來(lái)。裝配式住宅不僅改變了傳統(tǒng)住宅的結(jié)構(gòu)模式,而且完全替代了磚、混凝土、石材、木材,真正實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工,從而大大降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了施工工期,這種方式已在國(guó)外得到了推廣。為推廣鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國(guó)的利用,本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我過(guò)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),并從我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路及其優(yōu)化方案等方面進(jìn)行了探討。
1 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的現(xiàn)狀
1.1設(shè)計(jì)方法落后
傳統(tǒng)是住宅設(shè)計(jì)和預(yù)裝裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)無(wú)論從結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)、基本模數(shù)的確定、平面的定位方式、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想等方面都存在著很大的區(qū)別。在方案階段,通用結(jié)構(gòu)體系和專用結(jié)構(gòu)體系沒(méi)有區(qū)分,數(shù)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)思想沒(méi)有得到足夠重視;在施工圖階段,缺少對(duì)于構(gòu)件及裝配節(jié)點(diǎn)的深化探討,沒(méi)有解決構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化定型和裝配節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造詳圖設(shè)計(jì),這些問(wèn)題或多或少阻礙了預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。
1.2設(shè)計(jì)規(guī)范缺失
鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅由于在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間較短,在相關(guān)設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面的規(guī)范文件缺失較多,與之相關(guān)的施工工藝、工法和安全規(guī)程還未建立,相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的裝配式住宅發(fā)展,我國(guó)在某些方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后與國(guó)外的發(fā)展,甚至在某些方面和國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在很多地方還不兼容,使得裝配式住宅在設(shè)計(jì)、審批、驗(yàn)收等方面無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依。這對(duì)于工業(yè)化住宅的大規(guī)模推廣是一個(gè)障礙。
1.3部件發(fā)展滯后
鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù),由于缺乏技術(shù)引導(dǎo)及自主創(chuàng)新,市場(chǎng)需求并沒(méi)有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的程度。因此,我國(guó)的相關(guān)產(chǎn)品功能性單一,工廠化程度不高,產(chǎn)品質(zhì)量還不能滿足住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前,該技術(shù)零散而不系統(tǒng),技術(shù)水平及標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,不配套,需進(jìn)一步研究創(chuàng)新并進(jìn)行整合。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅在建材和部品方面,目前建造鋼結(jié)構(gòu)住宅方面的所學(xué)材料大部分需要從國(guó)外運(yùn)來(lái),甚至有些外商在中國(guó)大陸委托加工的部件,往往也只能到國(guó)外去采購(gòu),在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上一時(shí)還找不到,這嚴(yán)重制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展及推廣。
1.4環(huán)保節(jié)能意識(shí)落后
一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年新建建筑中 95%屬于高能耗建筑,產(chǎn)生的建筑垃圾每年高達(dá)數(shù)億噸,其中產(chǎn)生的污染物是引起霧霾的主要因素。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅相對(duì)于傳統(tǒng)的磚瓦建設(shè)材質(zhì)具有節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),但是在另外一方面,環(huán)保節(jié)能的鋼材在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)住宅中的使用率很低,根據(jù)2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),在10%左右,絕大部分的鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中使用的鋼材僅僅是一般材質(zhì)的鋼材,在節(jié)能、環(huán)保、安全性能方面滿足不了當(dāng)前的需要。安全性能低、使用壽命較短,而且鋼材制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染較嚴(yán)重。
2 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路
2.1以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專業(yè)為輔助
鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)中的一般原則,這是建筑設(shè)計(jì)的最重要原則,在滿足這個(gè)要求的前提下,才能更多地關(guān)注其現(xiàn)場(chǎng)板材裁截量、使用功能、節(jié)能環(huán)保以及建筑效果等,然后是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性,不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒(méi)有市場(chǎng)的,必將影響鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國(guó)的大量推廣應(yīng)用。
2.2戶型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
目前在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅方面缺乏戶型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化標(biāo)準(zhǔn),大多住戶住宅戶型設(shè)計(jì)隨意,規(guī)格多種多樣,這樣會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性,嚴(yán)重拖延整個(gè)工程的現(xiàn)場(chǎng)施工周期,對(duì)整個(gè)工程造成嚴(yán)重的不利影響。因此,針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的板材尺寸統(tǒng)一的特點(diǎn),房間的深入設(shè)計(jì)要遵循一定的原則要求,房間開間的尺寸滿足模數(shù)制的要求,盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)版材裁截量,以提高生產(chǎn)效率,提高生產(chǎn)周期。
2.3 廚衛(wèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
住房的心臟是廚房和洗手間,由于內(nèi)部管道多,功能復(fù)雜,在設(shè)計(jì)施工的時(shí)候往往是最耗時(shí)耗力的部分。在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定要遵循復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的原則,對(duì)于廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化,定型化。盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)板材裁剪,住宅民戶設(shè)計(jì)一套標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的程序,減少施工過(guò)程中不確定因素影響,以提高整個(gè)工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模塊化和靈活化
在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,以住宅間、套型或單元為單位模塊,以木塊的多種拼接形式來(lái)適應(yīng)總平面的布置變化。實(shí)現(xiàn)住宅平面功能的開放設(shè)計(jì),充分發(fā)揮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、通用化應(yīng)用、多樣化組合的特點(diǎn)。
3我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的優(yōu)化方案
3.1 建立功能需求明確、結(jié)構(gòu)合理的住宅戶型
一套功能需求明確的戶型必須遵守,合理布局、動(dòng)靜分區(qū)、充分利用的原則,合理布局就是根據(jù)集體條件將特性相近的行為單元組合在一起,動(dòng)靜分區(qū)則是在行為單元組合中盡量避免相互干擾,充分利用則是充分利用房間空間面積。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅,在房屋的柱梁方面數(shù)量要盡量少,結(jié)業(yè)鋼材用量,設(shè)計(jì)并成功裝配一套宜居舒適、布局合理、動(dòng)靜分區(qū)、潔污分區(qū)的優(yōu)秀戶型,
3.2 環(huán)保節(jié)能
“鋼結(jié)構(gòu)在建筑全壽命周期內(nèi)貫穿減量化、再利用、資源化,減量化優(yōu)先的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則,是當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)自然環(huán)境影響最小的一種建筑結(jié)構(gòu)體系。高科技是指建筑設(shè)計(jì)和建造環(huán)節(jié)突出節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材、節(jié)能的設(shè)計(jì)理念。鋼結(jié)構(gòu)是典型的環(huán)保綠色建筑,僅垃圾排放量就比傳統(tǒng)混凝土建筑減少約六成。因此在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中廣泛應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的鋼材,可以滿足環(huán)保、節(jié)能的要求。在具體戶型中控制建筑體形系數(shù)、床墻比、減少外形的凹凸、大坡頂、入口設(shè)門斗等技術(shù),可以很好達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
3.3 追求戶型造型的美觀
戶型的美觀是現(xiàn)代人對(duì)生活的追求,鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅作為一種先進(jìn)的建筑方式,必須重視戶型的美觀。在具體過(guò)程中要遵循以下四個(gè)技巧,動(dòng)靜分開、公私分開、主次分開、干濕分開,重點(diǎn)對(duì)屋頂、檐口、入口雨棚頂、窗線條、腰線處理等方面的設(shè)計(jì),有利于家具擺放提高使用面積,也符合中國(guó)人的消費(fèi)心理。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】建筑工業(yè)化 發(fā)展趨勢(shì) 措施
一、建筑工業(yè)化的根本內(nèi)容
建筑工業(yè)化是指用現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)方式來(lái)建造房屋,即將現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的成熟經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于建筑業(yè),象生產(chǎn)其他工業(yè)產(chǎn)品一樣,用機(jī)械化手段生產(chǎn)建筑定型產(chǎn)品。其基本特征為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化、組織管理科學(xué)化。其根本內(nèi)容是:采用適用、先進(jìn)的裝備、工藝以及技術(shù),合理科學(xué)地進(jìn)行施工組織,發(fā)展提高施工專業(yè)化與機(jī)械化水平,減少?gòu)?fù)雜、繁重的濕作業(yè)與手工勞動(dòng);制定重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(公差與配合、連接、合理建筑參數(shù)、模數(shù)協(xié)調(diào)等)與統(tǒng)一的建筑模數(shù),將多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系進(jìn)行合理的解決,建立和完善工法、企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等,不斷將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化水平提高;發(fā)展建筑構(gòu)配件、制品、設(shè)備生產(chǎn)并形成適度規(guī)模經(jīng)營(yíng),為建筑市場(chǎng)提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構(gòu)配件和制品;采用現(xiàn)代管理的手段與方法,優(yōu)化資源配置,科學(xué)的進(jìn)行組織與管理,培養(yǎng)并發(fā)展信息管理系統(tǒng)和技術(shù)市場(chǎng),適應(yīng)發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。
二、建筑工業(yè)化的范疇
建筑工業(yè)化通過(guò)對(duì)現(xiàn)代的制造、安裝、運(yùn)輸和科學(xué)管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式,進(jìn)而來(lái)取代傳統(tǒng)建筑業(yè)中水平低下的、效率不高的、分散的手工業(yè)等方式。是建筑業(yè)的一個(gè)歷史性的進(jìn)步。具體范疇如下:
第一,建筑工業(yè)化是手工業(yè)趨于現(xiàn)代化的一個(gè)生產(chǎn)方式的過(guò)渡,是對(duì)傳統(tǒng)建筑業(yè)中以手工為主的生產(chǎn)方式的一個(gè)替代表現(xiàn),也是建筑業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下發(fā)展的必然趨勢(shì)。建筑工業(yè)化以先進(jìn)的設(shè)備、高科技以及技術(shù)為其先驅(qū),同時(shí)在建筑標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,向外拓展到制品、設(shè)備以及配件的生產(chǎn)與運(yùn)用,使得建筑業(yè)無(wú)論在生產(chǎn)方面還是在經(jīng)營(yíng)方面都逐漸趨于社會(huì)化、科學(xué)化、專業(yè)化。
第二,相對(duì)于傳統(tǒng)的建筑業(yè),其機(jī)械化水平有了比較大的提高,減少了其步驟的繁瑣以及重復(fù),摒棄了傳統(tǒng)手工業(yè)程序的復(fù)雜;此外,建筑工業(yè)化還擴(kuò)展其建筑的應(yīng)用范疇,逐漸構(gòu)建成為一種以配件、設(shè)備等生產(chǎn)運(yùn)用的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式,從而使得系列化的建筑市場(chǎng)成規(guī)模的設(shè)立起來(lái),并且對(duì)其建筑設(shè)備做出相對(duì)準(zhǔn)確的描述,凸顯出建筑工業(yè)化的多樣化,標(biāo)準(zhǔn)化,科學(xué)化等方面的特點(diǎn),遵循企業(yè)管理制度,工商相關(guān)制度,提高并且完善建筑產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),其管理模式采取現(xiàn)代管理手段以及方法,確保其資源的優(yōu)化配置,實(shí)施科學(xué)的管理,進(jìn)而培養(yǎng)和發(fā)展建筑市場(chǎng),以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。
三、建筑工業(yè)化的發(fā)展
社會(huì)的迅猛發(fā)展,決定了建筑工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展方向。多年來(lái),在建筑規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大和建筑業(yè)體制改革的不斷深化下,我國(guó)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)表現(xiàn)為顯著增強(qiáng),建筑業(yè)發(fā)展比較快,但是從整體角度看,質(zhì)量問(wèn)題還很多,勞動(dòng)生產(chǎn)率增長(zhǎng)幅度也不大,整體的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)為緩慢。為保證各類建筑其最終產(chǎn)品尤其是住宅建筑的功能與質(zhì)量,改善勞動(dòng)條件,加快建設(shè)速度,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,使建筑業(yè)盡快走上高質(zhì)量高效益的道路,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。所以,要綜合考慮我國(guó)建筑業(yè)地區(qū)間的差距、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,以及勞動(dòng)力資源豐富的特點(diǎn);盡快繼續(xù)深化建筑業(yè)體制改革和適應(yīng)建筑市場(chǎng)發(fā)展的要求,汲取我國(guó)幾十年來(lái)建筑工業(yè)化發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)外有益的做法和經(jīng)驗(yàn);重點(diǎn)針對(duì)房屋建筑,特別是對(duì)提高人民居住水平直接相關(guān)的、量大面廣的住宅建筑實(shí)施建筑工業(yè)化。
四、實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的措施
建筑工業(yè)化,第一步從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手,構(gòu)建建筑新型結(jié)構(gòu)規(guī)模體系,改變傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)模式,取而代之實(shí)施預(yù)制框架模式,包括預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系、鋼結(jié)構(gòu)體系,要讓多數(shù)建筑構(gòu)件包括半成品、成品實(shí)行工廠化,建立新型結(jié)構(gòu)體系并減少施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。建筑構(gòu)件、成品、半成品以后場(chǎng)化、工廠化生產(chǎn)制作為主;施工上應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)澆筑向預(yù)制構(gòu)件、裝配式方向發(fā)展;高層、小高層建筑應(yīng)由框架向剪力墻或鋼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展;多層建筑應(yīng)由傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)向預(yù)制框架結(jié)構(gòu)發(fā)展。第二方面是要加強(qiáng)用新技術(shù)施工的研發(fā)力度,主要是在支撐、模板及腳手架施工方向有所創(chuàng)新,減少施工現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),在懸挑腳手架、新型模板支撐與清水混凝土施工方面有所突破;在新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系方面,大力應(yīng)用并發(fā)展新型墻體材料。
其次,新型結(jié)構(gòu)體系方面,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系也因更盡快加大推廣的步伐,研發(fā)復(fù)合木結(jié)構(gòu)建筑,應(yīng)用預(yù)制混凝土裝配式結(jié)構(gòu)建筑?,F(xiàn)如今在我國(guó),進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的時(shí)機(jī)相對(duì)已經(jīng)比較成熟,我國(guó)已連續(xù)8年在世界鋼產(chǎn)量上榮獲第一,相應(yīng)的施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已出臺(tái),一批鋼結(jié)構(gòu)建筑已陸續(xù)建成;與此同時(shí),鋼結(jié)構(gòu)以其抗震性能好、結(jié)構(gòu)安全度高、施工速度快等優(yōu)點(diǎn),在建筑業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與日俱增;鋼結(jié)構(gòu)工期大大縮短,其使用面積比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增加面積4%以上。
再次,應(yīng)積極提倡預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。目前,大量的混凝土結(jié)構(gòu)都是現(xiàn)場(chǎng)澆筑的,不僅制造噪聲、造成環(huán)境污染,還增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,并且工程質(zhì)量很難保證。通過(guò)鋼筋混凝土后澆筑部分將梁、板、柱及節(jié)點(diǎn)連接成為整體的框架結(jié)構(gòu)體系,具有減輕結(jié)構(gòu)自重、減少構(gòu)件截面、施工速度快、便于工廠化作業(yè)等優(yōu)點(diǎn),是替代磚混結(jié)構(gòu)的一種新型多層裝配式結(jié)構(gòu)體系。
結(jié)語(yǔ)
伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善與發(fā)展,科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的不斷提高,越來(lái)越多的新建筑方法和新型材料將應(yīng)用到建筑施工中,而我國(guó)建筑的工業(yè)化也將得到極大的發(fā)展,越來(lái)越能更好的滿足人民生活和生產(chǎn)的需求。
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【關(guān)鍵詞】裝配整體式;產(chǎn)業(yè)化;設(shè)計(jì)方法;抗震性能
前言
為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),大力推進(jìn)現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化,在遼寧省內(nèi)乃至全國(guó)應(yīng)用并推廣裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。
在認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),大量搜集整理國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范、論文及試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上,遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(暫行)(DB21/T1868-2010)已于2011年2月1日實(shí)施,遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(暫行)(DB21/T2000-2012)也于2012年9月1日實(shí)施,為預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了技術(shù)支持,眾多高等院校及預(yù)制構(gòu)件廠家的科研成果的大量涌現(xiàn)為預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了產(chǎn)品支持。下面以某工程中1#樓為例,介紹裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路與方法。
1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本工程功能為住宅,地下為設(shè)備用房。樓長(zhǎng)30.8m,樓寬12.7m,建筑高度54.2m,地下1層,地上18層,主要層高3m,軸要軸網(wǎng)尺寸4.8m×6.7m;結(jié)構(gòu)型式為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。
2.工程設(shè)計(jì)基本參數(shù)
4.設(shè)計(jì)目標(biāo)
裝配整體式鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),主要受力構(gòu)件由預(yù)制剪力墻、疊合梁、疊合板組成,采用有效現(xiàn)澆方式將預(yù)制構(gòu)件連接成為整體的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻、梁板均采用現(xiàn)澆,底部加強(qiáng)區(qū)以上結(jié)構(gòu)剪力墻板預(yù)制,邊緣構(gòu)件及墻板之間連接部位現(xiàn)澆,預(yù)制剪力墻的豎向鋼筋采用套筒灌漿連接或約束漿錨搭接連接,套筒灌漿連接接頭等級(jí)為I級(jí);水平鋼筋采用焊接連接或搭接連接。其他預(yù)制混凝土構(gòu)件包括樓梯、陽(yáng)臺(tái)、女兒墻、空調(diào)板及建筑維護(hù)墻等構(gòu)件。作為結(jié)構(gòu)整體豎向承重及抗側(cè)力體系的一部分,預(yù)制墻板以及與之相關(guān)的豎向和水平連接構(gòu)件的性能,應(yīng)具有承受設(shè)計(jì)規(guī)定的豎向靜荷載、水平風(fēng)荷載以及地震作用的能力。
5.裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
(1)注重建筑設(shè)計(jì)方案的概念設(shè)計(jì):注重建筑方案的規(guī)則性,控制建筑的高寬比,本結(jié)構(gòu)高寬比為4.3。
(2)基礎(chǔ)設(shè)計(jì):根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況,采取合理適宜的地基方案,適當(dāng)提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,盡量避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降。
(3)地下室:盡量加強(qiáng)地下室結(jié)構(gòu)的剛度和整體性。鑒于地下室為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端,故其整體性和剛度對(duì)結(jié)構(gòu)的整體抗震設(shè)計(jì)極為重要。
(4)底部加強(qiáng)部位:因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位受力復(fù)雜且約束邊緣構(gòu)件,為提高裝配整體式結(jié)構(gòu)的整體抗震性能,底部加強(qiáng)區(qū)采用全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。
(5)其他結(jié)構(gòu)抗震措施:適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)的彈性剛度,在小震及中震作用下較小的層間位移角有利于發(fā)揮預(yù)制墻板的性能,保證墻板連接的可靠;嚴(yán)格控制剪力墻肢的軸壓比和剪壓比,保證結(jié)構(gòu)具備良好的延性,保證結(jié)構(gòu)的耗能能力;加強(qiáng)屋面結(jié)構(gòu)的整體性,采用現(xiàn)澆混凝土梁板。
6.結(jié)構(gòu)計(jì)算
裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析方法與現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)相同,墻采用墻元模擬,預(yù)制墻板之間采用整體式拼縫,預(yù)制墻板和拼縫作為同一墻肢建模。梁采用疊合梁,板采用疊合板,結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算考慮疊合板對(duì)梁剛度的增大作用,中梁剛度增大系數(shù)可取1.8,邊梁剛度增大系數(shù)可取1.2。結(jié)構(gòu)計(jì)算采用“高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件-SATWE”進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析,計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。
7.預(yù)制墻板的設(shè)計(jì)
試驗(yàn)結(jié)果表明:裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)等同現(xiàn)澆,其抗震性能與現(xiàn)澆剪力墻極為相似。由于現(xiàn)澆拼縫的存在,對(duì)整體剛度有所削弱,在地震作用和風(fēng)荷載作用下的位移略大于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),但延性略好于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。預(yù)制墻板之間采取可靠的連接方式后,具備等同現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)的能力。故剪力墻配筋計(jì)算可等同現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。
由于預(yù)制墻板采用工廠預(yù)制等更能保證質(zhì)量的措施,墻體本身的強(qiáng)度可靠度不低于現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),所以預(yù)制墻板四周連接面的形態(tài)與現(xiàn)澆拼縫的質(zhì)量直接決定整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。在設(shè)計(jì)中,預(yù)制墻板水平接合面采用粗糙面,成型方法為露骨料化學(xué)成型法,凹凸不小于4mm;豎向接合面做成槽鍵,槽鍵長(zhǎng)度方向垂直于主剪力方向。
預(yù)制墻板配筋設(shè)計(jì)同現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),對(duì)端開間山墻配筋適當(dāng)加強(qiáng)。
8.預(yù)制墻板之間的連接設(shè)計(jì)
預(yù)制墻板上端與水平現(xiàn)澆帶的連接縫可不進(jìn)行抗剪承載力計(jì)算。上層預(yù)制墻板與樓板之間的水平縫采用灌漿連接,灌漿料抗壓強(qiáng)度高于預(yù)制墻板,其性能應(yīng)與套筒灌漿料或約束漿錨灌漿料的性能接近。
因剪力墻抗震等級(jí)為三級(jí),需進(jìn)行下面三種工況下接縫的抗剪承載力計(jì)算:
(1)持久、短暫設(shè)計(jì)狀況,接縫的抗剪承載力設(shè)計(jì)值大于相應(yīng)剪力設(shè)計(jì)值的1.2倍;
(2)小震作用下,接縫的抗剪承載力大于相應(yīng)考慮地震作用組合的剪力設(shè)計(jì)值的1.2倍;
(3)中震作用下,接縫的抗剪承載力大于相應(yīng)考慮地震作用組合的剪力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍;
經(jīng)實(shí)際驗(yàn)算,預(yù)制墻板之間的受剪、受拉、受彎即抗壓均滿足相應(yīng)規(guī)范要求。構(gòu)造加強(qiáng)措施如下:當(dāng)采用套筒連接時(shí),在結(jié)構(gòu)總高的下部二分之一高度范圍內(nèi),山墻及端開間外縱墻豎向連接鋼筋面積不低于預(yù)制墻板鋼筋的1.2倍;其他部位豎向連接鋼筋的面積不得低于預(yù)制墻板配筋的1.1倍。豎向鋼筋連接區(qū)域水平鋼筋加密至100mm。當(dāng)采用約束漿錨搭接連接時(shí),豎向鋼筋宜每根都進(jìn)行連接,豎向鋼筋連接區(qū)域水平鋼筋加密至100mm。
在設(shè)計(jì)中采用底部加強(qiáng)部位全現(xiàn)澆,之上墻板預(yù)制,邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆的方法實(shí)現(xiàn)整體裝配的剪力墻結(jié)構(gòu)。
9.疊合梁、疊合板及樓梯的設(shè)計(jì)
預(yù)制墻板洞口上方的預(yù)制連梁應(yīng)與水平現(xiàn)澆帶形成疊合連梁。預(yù)制連梁的箍筋應(yīng)伸出其上表面,水平現(xiàn)澆帶的縱筋應(yīng)穿在箍筋內(nèi)。如預(yù)制墻板為倒L形,預(yù)制連梁一端宜設(shè)置現(xiàn)澆邊緣構(gòu)件,連梁縱筋應(yīng)錨固在現(xiàn)澆邊緣構(gòu)件內(nèi),連梁端部應(yīng)做成粗糙面或者設(shè)置鍵槽。
疊合板按同厚度的現(xiàn)澆板進(jìn)行計(jì)算。疊合板跨度較大時(shí),樓板內(nèi)力和撓度應(yīng)考慮預(yù)制板拼縫的影響進(jìn)行調(diào)整。并根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)置抗剪鋼筋,樓板采用鋼筋桁架板。
樓梯預(yù)制,采用混凝土樓梯。樓梯斜板采用整體預(yù)制,不疊合。預(yù)制樓梯兩端宜分別為固定鉸和滑動(dòng)鉸,并留出轉(zhuǎn)動(dòng)的位移空間。
10.與拆分廠家的配合
裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)房屋施工圖和預(yù)制混凝土構(gòu)件加工詳圖設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求:
(1)施工圖應(yīng)由設(shè)計(jì)單位完成。
(2)混凝土預(yù)制構(gòu)件加工詳圖應(yīng)有完整的預(yù)制混凝土構(gòu)件拆分圖和排版圖。
(3)混凝土預(yù)制構(gòu)件加工詳圖應(yīng)由設(shè)計(jì)單位會(huì)簽確認(rèn)。
預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)單位與構(gòu)件拆分廠家緊密配合,方能保證預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中,拆分廠家給了我們很多中肯可行的建議,設(shè)計(jì)、拆分、施工之間密切配合方能為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞:先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁;施工流程;質(zhì)量控制
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隨著橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展,先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法得到了廣泛應(yīng)用。在連霍高速公路洛陽(yáng)至三門峽(豫陜界)段改擴(kuò)建工程中,大量采用了先簡(jiǎn)支后連續(xù)的設(shè)計(jì)與施工方法。但因其施工工藝較之簡(jiǎn)支橋梁相對(duì)復(fù)雜,因此,如何對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制就顯得尤為重要。
1 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁概述
隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展,對(duì)高速公路橋梁的質(zhì)量要求也相應(yīng)提升,橋梁施工技術(shù)也極為關(guān)鍵。目前的現(xiàn)狀是:對(duì)于小跨徑的高速公路橋梁多采用裝配式鋼筋混凝土板梁的形式,中等跨徑的橋梁則采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T(箱)梁的形式,對(duì)于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,目前的施工方法主要采用平衡懸臂澆筑法或拼裝法。但由于現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工復(fù)雜繁瑣、費(fèi)工費(fèi)時(shí),人們一直希望將簡(jiǎn)支梁的批量預(yù)制生產(chǎn)和連續(xù)梁的優(yōu)越性能結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)用梁或板批量預(yù)制生產(chǎn)的方式來(lái)加快連續(xù)梁的建設(shè),這是我們常說(shuō)的“先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工”方法。
2 先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋優(yōu)點(diǎn)及施工流程
2.1 橋型結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)比較
簡(jiǎn)支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)是:
⑴降低勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短工期,顯著加快建橋速度;⑵其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,有利于大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn);⑶采用裝配式施工方法可以大量節(jié)約模板、支架等材料;⑷構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便。
缺點(diǎn)是:不利于行車。一般簡(jiǎn)支梁在梁銜接處設(shè)置成伸縮縫或橋面連續(xù),伸縮縫造價(jià)較高,易受破壞,又無(wú)法避免行車的不舒適性;橋面連續(xù)容易出現(xiàn)破壞。另外,簡(jiǎn)支梁跨中彎矩較大,致使梁的截面尺寸和自重顯著增加,需要耗用材料多。
2.2 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁的施工流程
2.2.1 預(yù)制主梁,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,張拉正彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束,壓漿并及時(shí)清理梁體(預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁)底板通氣孔。
2.2.2 設(shè)置臨時(shí)支座并安裝永久支座,逐孔安裝主梁,置于臨時(shí)支座上為簡(jiǎn)支狀態(tài),及時(shí)連接橋面板鋼筋與橫梁鋼筋。
2.2.3 連接連續(xù)接頭段鋼筋,綁扎橫梁鋼筋,設(shè)置接頭板鋼束波紋管并穿束。在日溫最低時(shí)澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩鋼束同長(zhǎng)范圍內(nèi)的橋面板。達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后,張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束并壓漿。
2.2.4 接頭施工完成后,由跨中向支點(diǎn)澆筑剩余部分的橋面板濕接縫混凝土。澆筑完成后,拆除一聯(lián)內(nèi)的臨時(shí)支座,完成體系轉(zhuǎn)換。拆除臨時(shí)支座時(shí)應(yīng)特別注意嚴(yán)防高溫影響橡膠支座質(zhì)量。
2.2.5 連接頂板鋼束張拉預(yù)留槽口處鋼筋后,現(xiàn)澆調(diào)平層混凝土、護(hù)欄施工、噴灑防水層、進(jìn)行橋面鋪裝施工及伸縮安裝。
3 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工質(zhì)量控制
3.1 臨時(shí)支座的質(zhì)量控制
臨時(shí)支座頂面標(biāo)高應(yīng)與永久支座頂面標(biāo)高相齊平,且應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,拆裝方便,落梁均勻。預(yù)應(yīng)力張拉完成后,待壓漿強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)方可拆除臨時(shí)支座。拆除時(shí)應(yīng)做到逐孔對(duì)稱、均勻、同步、平穩(wěn)。臨時(shí)支座拆除后,永久支座與墩頂和梁底應(yīng)嚴(yán)密貼合。
3.2 模板的質(zhì)量控制
3.2.1 模板必須保證必要的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受施工過(guò)程中的各項(xiàng)荷載,保證梁各部形狀、尺寸符合設(shè)計(jì)要求。
3.2.2 模板分塊應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、裝拆方便,并充分考慮模板的適應(yīng)性和周轉(zhuǎn)率。
3.2.3 主梁外模應(yīng)采用定型鋼模,模板表面應(yīng)光潔、無(wú)變形,接縫嚴(yán)密不漏漿。在同一結(jié)構(gòu)中應(yīng)采用同一類別的脫模劑,脫模劑不得用廢機(jī)柴油,也不得使用易粘在混凝土上或使混凝土變色的油料。
3.2.4 內(nèi)模宜采用木模、鋼模、鋼木組合模,定位應(yīng)準(zhǔn)確、牢固,不得有錯(cuò)位、上浮、漲模等情況。鋼模板的面板變形不應(yīng)超過(guò)1.5mm。
3.2.5 模板撓度:外模不應(yīng)超過(guò)模板兩支點(diǎn)距離1/400、內(nèi)模不應(yīng)超過(guò)兩支點(diǎn)距離1/250。
3.3 主梁混凝土的施工質(zhì)量控制
3.3.1 水泥:應(yīng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,同一座橋的主梁應(yīng)采用同一品種水泥。
3.3.2 骨料:粗骨料應(yīng)采用堅(jiān)硬的碎石,細(xì)骨料宜采用級(jí)配良好、顆粒潔凈的河砂,不得含有結(jié)塊、軟弱或針片狀顆粒,無(wú)粘土、塵土、鹽堿、壤土、云母、有機(jī)物或其它有害物質(zhì),使用前應(yīng)沖洗。
3.4 現(xiàn)澆連續(xù)段施工質(zhì)量控制
新老混凝土的連接結(jié)合是現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土存在的主要問(wèn)題,為此預(yù)制梁板的端頭必須嚴(yán)格進(jìn)行鑿毛處理。為了防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生硬化過(guò)程中發(fā)生收縮性裂縫,而影響混凝土在二次張拉過(guò)程中的承載力和橋梁的整體受力性能,現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土添加微膨脹劑,摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之間。先簡(jiǎn)支后連續(xù)每聯(lián)各現(xiàn)澆連續(xù)接頭的澆筑氣溫應(yīng)基本相同,溫差控制在5℃以內(nèi),并盡量安排在一天氣溫最低時(shí)施工。
3.5 主梁現(xiàn)澆接頭與濕接縫施工質(zhì)量控制
接頭混凝土澆筑順序應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件要求執(zhí)行,從主梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時(shí)間不宜超過(guò)3個(gè)月。濕接縫混凝土澆筑可采用吊模施工,模板應(yīng)采用鋼模板,并應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。模板安裝牢固后,沖洗已經(jīng)鑿毛處理的混凝土結(jié)合面,在澆筑次層混凝土前對(duì)施工縫應(yīng)刷一層水泥凈漿。混凝土宜采用平板振搗器與插入振搗棒相結(jié)合的方式。濕接縫澆筑宜在氣溫較低時(shí)進(jìn)行,并作好養(yǎng)護(hù),防止裂縫?,F(xiàn)澆接頭段混凝土可采用微膨脹水泥。
結(jié)論
總之,先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)形式相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的連續(xù)梁而言,降低了施工難度,提高了結(jié)構(gòu)的承載能力,減少了梁部的伸縮縫,并能較好的控制橋面橫向裂縫的產(chǎn)生。隨著施工方法的不斷提高與完善,使得越來(lái)越多的橋梁設(shè)計(jì)采用了此種橋型,因此,必須加強(qiáng)各施工階段的質(zhì)量控制。相信在今后一段時(shí)期的公路基礎(chǔ)建設(shè)中,先簡(jiǎn)支后連續(xù)這一種橋梁結(jié)構(gòu)施工工藝將得到更加廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]趙卓,蔣曉東.受腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測(cè)診斷[M].黃河水利出版社,2006.