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現將平時主要技術難題總結如下:
在生產過程中,整機裝配是其中最后一個環節,裝配、調整檢驗和試驗是包含在其中的主要內容,由裝配保證產品的最終質量。通過產品的使用效果、壽命和工作性能來評定產品的質量。為了確保產品質量,將很多項裝配要求拋向了產品,應該在裝配的過程中實現這些裝配要求。裝配精度,就是裝配產品之后的工作性能、參數、理想幾何原理、工作性能和實際幾何參數等,主要為每個關聯零件聯系面的位置精度,涵蓋配合面之間的過盈相對位置和間隙,及其因為裝配時零件聯系面的形狀變化,產生的微觀兒何精度和形狀變化。最多可以有四層裝配關系組成整機,最簡易的可能就存在兩層。首先,各層能夠利用種種差異的單元件構成;其次,由下層零件及單元組成上層裝配單元:再次,在裝配產品的時候,以最基本的單元出
發在工作中,對生產和裝配我們需要有序的進行,防止因為某個零件的短缺,對組裝設計帶來影響,造成拖延生產周期的情況出現。互換法這種方法是在裝配中,每個配合零件不通過選擇、調整和修復就能夠完成裝配精度的方式。在對裝配精度進行保證的過程中使用加工誤差法控制零件選配法是將組成環的公差在尺寸鏈中向經濟可行程度轉化,在裝配的過程中,對合適的零件進行選擇,進而對規定進度給予滿足,根據不同的形式有這樣兒種類型:分組選配法、復合選配法和直接選配修配法是在裝配中,按照具體的測量結果,對預定的修配件尺寸在尺寸鏈中進行改變,令封閉環能夠依據要求的裝配精度去執行。
首先,分析作業程序,為了能夠對裝配合理完成,應該做到:
①、依據裝配要求和裝配結構逐層的分解產品,使獨立裝配的構件能夠通過產品逐層分解構造出來。
②、對同一層零部件的裝配順序進行研究確定。
③、對每個單元中每個構件的裝配順序進行研究確定。
其次,工藝原則:
①、并聯尺寸鏈:對精度高的尺寸鏈先進行安裝,有相同精度時,
先對多數尺寸鏈的鏈組進行組裝
②、串聯形式:利用方便、簡單的原則對裝配順序進行安排。
③、裝配每個尺寸鏈的順序:需要從基礎尺寸鏈入手,先公共,再普通:先下再上,由內到外,由難到易,由重到輕的原則。系統內部各個獨立部分之間的關系圖表,即為裝配系統圖。對裝配作業對象的組成、方法和順序用系統圖的方式來描繪,有助于指導生產和組織生產。但是,有一定的復雜性存在于裝配作業構件形狀尺寸中。為了能夠將裝配的順序和關系表示出來,可以使用方框圖,它不但可以將裝配單元劃分反映出來,對裝配工藝過程也可以直接表示出來,有利于制作裝配工藝過程、組織計劃、控制裝配和指導工作等方面工作的完成。并且還能夠有效的簡化一些復雜的裝配設計,為今后的工作打下良好的基礎。首先,準備作為了按照有關的規定米工作,要刮削相關的零件。因為這樣能提升工件的形位精度和尺寸精度,提高接觸剛度和表面的粗糙度。檢驗中可對涂色法進行使用。對零件測量中,要修配
大孔,用絲錐穿過小孔,對不需要涂漆的進行修刮。同時,在裝配調整方位傳動機構之后,各個零件和部件將拆裝標記要做好,便于以后工作的推進。其次,相關的要求分析:
第一,在裝配很多零部件中,對互換裝配法進行使用。底座為基準件,需要處理好上平面和底座底面,滿足平行度和平面度的要求,對平尺和可用水平儀進行檢測。
第二,對零件進行旋轉。例如,嚙合間隙和齒輪等,裝配中用修配法和調整法進行,能夠按照規定確定齒輪副側隙,在將齒輪加工因素排除之外,和中心距偏差有著很大的聯系。因為齒輪的接觸精度還會受到側隙的影響,所以應該結合起接觸精度對中心距進行調整。
第三,在測量誤差的基礎上,對裝配精度予以參照,對于其中存在的種種偏差,利用修配法和調整法進行消除,之后對裝配的精度進行檢驗,確保能夠符合產品每項技術規定,之后打銷、固定。
第四,在調整合格所有的機構之后,再緊固和密封所有的蓋板將機裝調整合格之后,再實施電裝。
第五、有關工作人員的技術要求。例如,在穩定平臺一些比較復雜的裝配中,對等級的要求上一般都比較高,通常的時候,都需要高級以上。進而對產品裝配的質量上給予相應的保證,并且很多裝配,還應該有多人一同來給予完成。
一、背景問題:如機座總成示意圖。電機裝配前需要將定子總成裝配進管狀機座內,壓裝后的機座總成因為達不到下工序裝配質量要求,需要增加一道工序:上車床精車機座總成兩端止口,以達到質量要求。
二、原因分析:
①外購件管狀機座兩端面平行差的影響;
機座壓裝定子總成前機座兩端面平行差對裝定子總成后,機座端面對定子總成內孔軸線垂直度有較大影響。機座兩端面平行差越大,壓裝定子總成后,機座止口端對定子總成內孔軸線的垂直度越大。
②定子總成外徑與機座內徑過盈量的影響;
機座壓裝定子總成后,無論用哪種方法壓裝,前后端止口內徑的橢圓都會增大,增大的量隨定子外圓直徑與機座止口內圓直徑平均值的過盈量有關,過盈量越大,裝好定子總成后機座止口橢圓度增大越多。
另外,用油壓機壓裝定子總成時,定子總成外徑會使機座壓入端止口(后端)產生塑性變形,所以其橢圓度增大的量會比前端多0.1~0.3mm。油壓機奪裝使用到的導向模外徑大于定子總成外圓直徑時也會引起機座止口內孔橢圓度增大。
③機座前后端止口內徑橢圓度,對裝電機后轉子與定子間的氣隙均勻性影響不大。因為機座止口內徑橢圓度不會造成裝電機后兩端蓋軸承室對機座止口軸心線產生偏心,但是機座止口內徑橢圓度大會造成裝電機前后端蓋時要用較大的力打端蓋才能把端蓋裝進止口內孔,這樣就會有可能打壞前端蓋上的軸承。
三、試驗方案及結果
通過分組使用油壓機加導向模壓裝和氣壓抱緊裝置壓裝兩種方式,每組20臺,對比壓裝前后對機座兩端內徑,橢圓度,及前后端平行差的變動情況,根據電機裝配的質量要求去確認三個指標的公差范圍,并確定批量生產的壓裝方式和零部件尺寸公差。
經大批量試驗有如下結果:
① 機座壓裝定子總成前機座兩端面平等差≤0.15mm時,裝配出來的電機性能、振動、噪音均符合標準要求。
② 機座內徑與定子總成外徑過盈量在0.07~0.21mm之間時,裝配出來的電機性能、振動、噪音均符合標準要求。
③ 機座壓裝定子總成后機座止口內徑橢圓度≤1.0mm時,裝配出來的電機性能、振動、噪音均符合標準要求。
要控制機座裝總成后機座止口內徑橢圓度不大于1.0mm,必須控制機座兩端面止口內徑平均值在139.9~140.0mm之間,定子總成外徑控制在140.07~140.11mm之間。
④ 使用油壓機壓裝定子總成和自制氣壓抱緊裝置壓裝定子總成,經過批量試裝,都是可行的,裝出來電機的性能、振動和噪音均符合標準。使用油壓機壓裝定子總成的機座其止口橢圓度會比抱緊裝置的小一些,而且有腳機座和無腳機座都能裝配使用油壓機壓裝,故建議批量裝機時用油壓機壓裝。
⑤ 建議零件尺寸及形位公差驗收標準,機座內孔直徑139.9~140.0mm (按實測同一截面8個直徑尺寸的平均值作為實測值),機座兩端平行差≤0.15mm;機座端面對機座內孔垂直度≤0.15mm;內孔圓度≤0.25mm;內圓母線直線度≤0.10mm。與機座裝配的定子總成外徑140.07~140.11mm,定子總成外徑圓柱度≤0.04mm。其余尺寸及形位公差按原來圖紙要求。
⑥ 使用油壓機壓裝時的壓裝導向模,經過對中間有導柱的而外徑為160mm的導向模及中間無導向柱的而外徑為159.5mm的導套做試裝比較,前者裝出的機座比后者裝出的機座的端面跳動稍好一些,前都 為0.12(平均值),后者為0.13(平均值)。但前者要增加一個導向模壓出的工序,所以建議用中間無導向柱的外徑為D159.5mm的導向模裝配,減少裝配環節,節約生產成本。
四、質量控制
① 裝配過程控制,批量裝配時壓裝操作工作必須首檢,對壓裝出來的第一件產品,檢查端面對內孔軸線跳動≤0.15mm,兩端止口橢圓度不超過1.0mm,方可開始批量裝配。在裝配過程中操作工人還要抽檢。在油壓機壓裝操作時,油壓機底板要平直,不得有凹面存在。
② 壓裝好后要設立全檢端面跳動工序,對端面跳動超過≤0.15mm的機座可以用漲套夾緊總成內孔,在車床上精車兩端面及倒角。
五、結論
目前,我國傳統裝修行業因工程質量參差不齊、環境污染嚴重、維修翻新困難等問題,逐漸成為關注焦點。裝配式裝修的興起與發展,便是人們對于居住環境和裝修工程日益嚴苛的要求之下產生的必然結果,顯示了裝修行業未來的趨勢和發展方向。在傳統裝修工藝已走入瓶頸的背景下,裝配式裝修技術將使我國裝修行業乃至房屋建筑行業的施工速度及工程質量進入一個新的時代[1]。本文在工程實踐基礎上,對裝配式裝修技術進行剖析,總結其優劣勢,并對裝配式裝修行業發展提出發展建議。
1工程實踐
1.1工程概況
某地塊工程位于廈門市同安區濱海西大道以東,西福路以南,建設有4棟18~26層高層住宅項目,建筑結構形式為框剪結構,層高2.9m。該項目共包含5個戶型,均采用裝配式裝修技術,裝飾裝修建筑面積約為55640m2。該工程是“廈門市裝配式建造(裝配式裝修)試點項目”,裝配式裝修技術應用內容主要包括:戶內裝配式隔墻系統安裝、裝配式墻面系統安裝、水電暖通施工、裝配式吊頂系統安裝等。
1.2裝配式裝修技術應用情況
(1)裝配式吊頂系統與傳統石膏板吊頂或木作吊頂不同,該工程的裝配式吊頂采用組合式集成技術、獨立支撐框架,面層則采用單元式拼接面板和不同造型跌級、燈槽和裝飾線條,以滿足造型選擇多樣的要求,如圖1所示。同時,龍骨與飾面集成安裝,可實現安裝效率高,質量可控,滿足高度集成、A級防火、多變造型、無醛等特點。(2)裝配式墻體系統該工程裝配式墻體系統包括墻面及隔墻系統,通過基板結合飾面膜的集成制造工藝和施工現場卡扣式拼裝,最大限度減少了施工現場濕作業的工序,減少甲醛排放。而傳統墻體裝修需在剪力墻或砌體上進行抹灰、膩子、膠黏劑、乳膠漆/壁紙/墻布/木飾面等繁雜工藝,這些繁雜的工藝工序對建設單位及總承包單位項目管理水平提出了極高的要求[2]。工程裝配式墻面系統采用防氣泡膜壓技術包覆工藝和一體式陽角結構,可有效避免墻面開裂、空鼓、陽角缺棱掉角等傳統裝修的質量通病。同時,標準模塊墻板間形成工藝縫,可起到一定的裝飾作用,如圖2所示。(3)裝配式地面系統本工程裝配式地面采用無機材料加合成高分子復合實木木皮制成,在保證傳統實木地板的效果同時,產品內部不產生任何缺陷,低含水率、低膨脹率,零甲醛,安全環保。針對北方供暖需求和南方區域消費者對瓷磚地面的喜好,裝配式地面系統可逐浙衍生出地面調平結合地暖模塊和地磚超薄鋪貼的兩種不同的施工工藝,如圖3所示。(4)裝配式廚衛系統目前,裝配式衛浴系統普遍采用一體式防水底盒,結合墻面框架與面層的結構式防水技術,可徹底解決傳統施工衛生間漏水痛點。此外,獨立支撐框架結構和大板塊墻面裝配技術,防水基板復合表面瓷磚,在實現傳統高檔瓷磚效果的同時,也解決了傳統衛生間裝修安裝效率低、瓷磚空鼓破裂、維護難度大等問題。在廚房場景中的應用,裝配式裝修則更側重于墻面與水電集成技術,通過一系化設計,綜合考慮櫥柜、廚具及廚房家具的形狀、尺寸及使用要求。(5)水電集成系統本工程通過裝配式吊頂、墻體、地面、廚衛等系統的協調設計,充分利用空腔走管,從而實現水、電、暖通、智能化等設備系統管線與主體分離,預先排布,減少墻地面開槽預埋的高污染作業,同時也能使后期在使用階段的檢修工作更加方便輕松。
1.3裝配式裝修工程施工要點
(1)測量放線裝配式裝修工程的測量放線一方面是要校核現場尺寸與設計圖紙的誤差,另一方面需針對門窗口、地坪做法、墻面裝飾層厚度、墻面掛板分格尺寸、吊頂部位、吊頂高度等的精確尺寸進行定位放線,并以此作為裝飾施工和加工訂貨的依據。相較于傳統裝修的邊施工邊調整,裝配式裝修的工業化加工、模塊化安裝方式,對施工前期的測量放線工作提出了更高的要求,且始終貫穿于整個施工過程中,成為確保裝配式裝修工程質量不可缺少的工作。(2)水電工程安裝本工程給水系統水管連接方式為快插入式連接,卡錮式緊鎖,可做到不泄露、防震、防熱脹冷縮,使用安全,耐用可靠。同時,操作簡單方便,無需加工螺紋或依賴管的壁厚進行連接,避免了難以控制的人為因素,是目前最簡便的給水系統施工方法之一。在本工程電氣布線過程中,特別需注意的是在頂面轉隔墻布線時,裝配式裝修利用隔墻-吊頂軟管轉接模塊,實現隔墻與吊頂內的線槽連接。將隔墻線槽根據施工圖定位準確插入隔墻空腔內,固定線槽,后在隔墻線槽出線處及底盒安裝處開孔。(3)裝配式吊頂系統安裝本工程的吊頂系統為中央下沉式雙跌級吊頂系統。首先,需在地面上組裝第一層跌級立框,后進行整體吊裝,二級跌級則是通過頂掛角鋼吊掛。而后,中央下沉式跌級是在地面上拼接平面板,用吊掛件將方鋼釘接到平面板上,立框板圍合組裝,組裝平面板拼接成整框。(4)裝配式墻面系統及隔墻系統安裝針對本工程的剪力墻,裝配式墻面系統的安裝需根據墻面放線。先將調平組件緊貼墻面,后檢查豎龍骨外表面平整度,通過調平組件對豎龍骨進行調平后固定。墻飾面板由陰角處開始,根據編號逐一向外安裝。窗套、門套等收口位置時,采用自攻螺絲固定。最后通過窗套、門套、踢腳線等作收口處理。裝配式隔墻的施工過程中,技術難點主要體現在安裝順序及非標隔墻組件的處理。隔墻組件的安裝順序,應遵循盡量減少非標隔墻組件的原則,預先做好排版,將收口放在門洞位置。而當遇到非標隔墻組件時,須對標準隔墻組件進行裁切,并連接配套的側封邊卡件,使裁切后的隔墻板依舊可以跟安裝龍骨、側封邊進行卡接,如圖4所示。
2裝配式裝修技術利弊分析
2.1裝配式裝修優勢
綜合應用以上裝配式裝修技術的工程應用實踐,相較于傳統裝修行業,裝配式裝修技術的優勢突顯,主要包括以下幾個方面。(1)節能環保裝配式的核心理念,即為減少施工現場的濕作業。裝配式裝修通過管線分離,面板工廠生產現場拼裝等方式實現干作業。同時,深化設計及工廠預制使得裝修階段所產生的建筑垃圾大幅減少。從以上兩個方面來看,與傳統裝修方式相比較,裝配式裝配單位面積的環境污染顯著下降,節能環保特性突出[2]。(2)減少人工成本傳統裝修涉及包括瓦工、泥水工、木工、油漆工等數十個工種,而裝配式裝修只需專業安裝工人,工作環境好、操作簡單。在當今人口老齡化加劇,建筑業一線作業人員嚴重不足的情況下,裝配式裝修無疑在很大程度上解決了企業招工難的問題。同時,工種的簡化,也帶來了人工成本的節約和管理人員人工成本的降低。(3)降低首檢缺陷率,工程質量可靠裝配式裝修重要特點之一,是通過工業化生產來解決傳統裝修高度依賴工人個人操作水平的問題,規避了人工操作的隨機偏差,實現了整體過程穩定可靠,進而提高整體裝修品質標準,用過程精品來實現結果優秀。對比裝配式精裝和傳統裝修的驗收檢驗,工種及工序的簡化,使得裝配式裝修的首檢缺陷檢出率比傳統住宅精裝修下降近一半。裝配式裝修通過做好事前和事中控制,把事后修補返工損失減少到預期范圍,確保了工程質量可靠。(4)縮短工期在工期方面,一方面由于裝配式裝修的深化設計以及構配件生產可與工程主體土建施工的同步進行,結合鋁合金模板快拆體系,可實現N-10層左右的裝修工程穿插作業,有效節約了工程整體工期。另一方面,從單套施工來看,以60m2的兩居室為例,若使用傳統裝修,裝修工期至少1個月,而若采用裝配式裝修,3位安裝工人耗時10d即可交付。工期的縮短,使得各參建方的資金成本和時間成本有效節約。
2.2裝配式裝修技術存在問題
裝配式裝修技術作為行業新熱點,無疑還存在一些問題:(1)尚未形成統一的技術體系現階段,我國的裝配式裝修技術系統呈現出若干企業各自為營、各自研發的狀態,在技術上和組織上缺乏有效的集成和整合,未形成統一的技術體系,難以發揮技術應用的綜合效益。因此,各企業應在各自特色發展的基礎上,大力推進全行業成套統一的技術體系,互聯互通,使這個新興的行業健康發展,更具活力。(2)工程造價偏高在未形成完善的產業鏈及市場的情況下,造價偏高,無疑是目前裝配式裝修技術推廣過程的最大的阻礙。目前,商品房的裝配式裝修成本,約2500元/m2以上的室內裝修預算,才能逐漸顯示出其品質優勢,才能滿足購房者對裝修品質的要求。當然,若綜合考慮當前人工費的逐年上漲、工期縮短、后期維修費用減少以及政府政策優惠等多方面因素,裝修式裝修的綜合效益不可估量。
3裝配式裝修行業發展建議
3.1標準化體系建設
現階段裝配式裝修造價偏高的根本原因之一,是每個項目每一戶型需單獨開模,無法做到一次開模全面供應。裝配式裝修行業亟需建立統一的邊界條件、接口技術、幾何尺寸等技術規則,運用標準化手段提高部品的通用率和互換率,打通各企業間壁壘,實現在全產業鏈上適用的標準體系。通過形成標準化、模數化的設計標準,建立部品模塊庫,并通過統一模塊,變化組合等滿足市場多層次需求。
3.2應用EPC模式
在現今裝配式裝修技術體系尚未成熟的背景,工程整體管理模式更顯重要。采用何種管理模式,直接影響裝修式裝修能否最大程度發揮優勢。通過EPC(設計采購施工一體化)總承包管理模式,可實現工程全過程一體化管理,有效優化整合資源。由工程總承包單位統籌組織設計、生產、施工、運維等環節,并對實施過程中發生的問題快速反應。在EPC總承包管理模式下,在設計階段即可解決目前項目設計與施工相脫節的痛點。前期設計階段即綜合考慮生產、施工的需求,通過對裝修圖紙深化設計,反向調整建筑方案、主體土建開間軸線尺寸,以優化節點、實現標準化生產,進而降低項目成本。在生產階段,EPC總承包管理模式可按照前期深化拆分圖紙,嚴格把控生產質量,配合施工進度及方案,深入控制生產順序及速度,從而提高生產效率,節約成本。施工階段,EPC總承包管理模式可在土建施工時,即嚴格控制關鍵部位施工精度,以滿足裝配式裝修實施的基本要求,在安裝過程中,應根據現場情況實時調整生產方案,避免浪費。
3.3BIM技術深度應用
裝配式裝修技術的順利實施,無法離開BIM(建筑信息模型)技術的深入應用。通過BIM技術,對項目從主體階段到裝修階段的正向設計,建立標準部品模塊系統,整合產業鏈,實現項目全生命周期全信息化工作流程,全信息化測算、自動預警、智能審查、精準計算、無縫對接生產。應使用標準化模塊正向設計、BIM深化模型快速出圖出清單,縮短設計深化周期。在運維過程中,BIM技術更是能發揮巨大優勢。依托BIM搭建的項目運維系統,讓項目運維管理人員直接獲取各部品部件設計施工過程中的信息,包括材料、尺寸、類型、安裝位置、生產日期、生產單位、生產安裝驗收過程等信息,以實現裝配式裝修快速維修更新。
4結語
綜上所述,裝配式裝修技術是行業的發展方向。其具有節能環保、質量可靠、減少人工成本、縮短工期等優點,能促使其不斷推廣和發展。同時,由于裝配式裝修技術系統不完善、設計標準程度低、行業管理不成熟等原因,造成裝配式裝修工程整體造價偏高,制約著裝配式裝修技術的發展。因此,裝配式裝修行業必須推進具有前瞻性的標準化體系建設、EPC總承包管理模式的推廣,以及BIM技術的全過程深入應用,實現設計、生產、施工、維護階段建筑全生命周期的一體化管理,發揮產業集成優勢,節約資源能耗,進而推動我國裝配式裝修技術的推廣及發展。
參考文獻
[1]劉建偉.淺談裝配式裝修對裝配式建筑發展的影響[J].中國住宅設施,2020,207(08):86-87.
建筑業是經濟的支柱之一,對我國經濟發展具有重要影響和重要作用。我國建筑業仍然是勞動密集型的,勞動生產率低、規劃周期較長、資源消耗和環境污染等問題仍然突出。“國務院辦公廳在《大力推進建筑施工指導意見》中表示,我國大部分施工方式仍以小規模建筑的現狀規模為重點,與環境友好型建筑的相關要求和先進制造方法相比,差距依然很大。“在這種工業背景下,在現實世界中,建筑物的急劇發展有助于改善建筑業的數字景觀,從而促進建筑業與現代工業技術的深刻融合,促進新的驅動力,創造新的樹木模式。
1裝配式建筑簡述
裝配建筑是在工廠預裝配的建筑,在工廠預裝配部件和附件(例如b .預制柱、預制梁、樓板、墻、樓梯、陽臺等。),隨后使用標準連接將它們發送到特定位置并最終安裝到該位置。在材料形式上,裝配建筑分為三大類:預制混凝土結構、裝配結構、裝配木材結構。裝配建筑分為構造塊建筑、鈑金建筑、箱式建筑、框架建筑和光澤建筑五種類型。
2預制裝配式建筑的項目管理存在的問題
2.1 管理的精細化程度偏低
設計、產品制造和施工單位已經習慣于生產模式,對設計質量的預控制不足,預制配件的較深設計未與制造過程的一部分集成,構件與預制整體性能的集成不足,以及產品設計制造廠的能力不足。這尤其適用于檢查預制構件的節點連接。對節點連接、減震等設計要求的再考慮,是裝配建筑施工發展的重大障礙。零部件的拆分必須提前完成,并且拆分不良會對項目的經濟性、靈活性和最終設計質量產生負面影響。裝配建筑需要高度的項目協調和協作,需要進一步改進BIM技術、建筑智能等的集成。
2.2 存在的較大的安全隱患
施工準備階段的施工方案問題會導致安全隱患。在施工平面布置的時候要考慮好預制構件堆放的問題,避免發生由于堆放不當造成施工現場車輛堵塞和構件吊裝不方便的問題。技術交底不徹底、現場監督考核不到位、構件質量、施工人員技術水平和是否持證上崗都會造成安全隱患。施工過程中也存在大量的安全隱患,吊裝過程中需要操作人員和地面指揮人員默契配合。缺少默契配合容易造成刮碰事故。吊裝過程中還容易出現連接部位失效,導致脫鉤,帶來很大的安全隱患。吊裝機械長期大負荷作業也存在安全隱患。在外墻的施工中還容易發生高空墜物的安全隱患,包括臨邊墜落和重物墜落。除此外還有觸電的安全隱患,在預制件拼接完成后要進行防水條的焊接,鋼筋之間也要焊接,通常會拉一些臨時的電纜,如果作業人員麻痹大意操作不當就會發生觸電風險。
2.3 技術缺乏
裝配建筑的質量不僅受到預制構件的保障,而且還受到水電子裝配、運輸工具選擇、膠帶技術、固定聯接等因素的影響。標準化程度低可能會影響配件、零部件和相關技術的集成,并阻礙質量的提高。在現場安裝期間,目前的安全技術標準和建筑物的安裝仍然沒有密切聯系。裝配質量檢查、驗收和管理仍由澆口結構的應用組成,例如b .插座接頭缺乏足夠的檢測工具,灌溉靈敏度的強度校核缺乏必要的保證。
3項目管理工作的調整
3.1 優化施工準備
質量管理方面更應該把工作做到施工之前。因為構件在工廠加工養護好后運送到施工現場,大多數工序都是在構件加工廠完成,原材料質量、套筒連接件質量、外墻保溫板質量都難以保證,質量的監控成難點。而構件的質量直接影響了工程質量。構件質量不合格會導致很大的安全隱患,連接件不達標吊裝過程中會出現脫鉤,輕者也會出現構件精度不夠,需要多次進行吊裝調試,就會導致有很大的安全隱患,使施工中安全管理難度加大。所以質量方面的管理要延伸到構件生產工廠。要加強對構件廠現場生產加工的檢查力度,嚴把原材料質量關。構件本身的質量好壞直接影響工程重量和施工現場其它方面的管理工作。
3.2 強化質量監督,細化管理措施
必須嚴格考慮項目編制、審計、施工許可和施工驗收等重要因素,以確保按照既定標準開展裝配項目建設,通過定期專項檢查、及時通知、總結審查中發現的問題、認真消除違規行為、參與施工各方的違規行為、制定和保持管理措施以及不斷推進裝配建筑的有序發展,大大加快施工進度。
3.3 堅固的建筑安全
研究結果表明,該國大多數安全事故都是由于建筑行業違反勞動紀律、程序和方法造成的,混凝土現在可以轉變為成品,危險來源轉移到預制設施、自動化、機械化等造成的安全問題可減少50%以上,危險來源的轉移可大大改善現場安全。此外,制造過程的過渡通過根據不同類型的事故對全國約160 處安全漏洞進行統計分析,確定由于制造過程的變化,建筑安全可以提高至少20%。房地產業的傳統做法是大量工人聚集在當地致富,使工人易受高波動、物理沖擊、電擊等影響。整個安裝結構將已鑄造的積木移至工廠,使操作人員減少40%以上,降低了風險轉移導致安全事故的可能性。
3.4 完成每個階段的技術說明和標準系統
注重宏觀經濟準則以及微觀實施和操作。完善工程和施工領域的技術和質量保證體系,發展包括技術、產品格式、圖紙和其他標準的標準體系,例如b .規劃、檢查、施工、生產、檢查、檢查;生產企業建立裝配的勞動權利;改進規范遵循、規范遵循和管理,建立嚴格有效的監督管理體系。
結束語
綜上所述,明確了裝配式建筑施工管理的重點和方向,特別是對安全方面的管理更要做到位。裝配式建筑發展時間不長,施工方法還有很多需要優化的方面,所以施工的管理工作還有很多可以提高的地方,只有不斷的總結經驗教訓,不斷的優化施工方案和管理方法才能發揮裝配式建筑的優勢
參考文獻
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[2]殷少華.試析如何做好裝配式建筑的安全管理[J].綠色環保建材,2018(12):197+199.
一、裝配式建筑的特點
與傳統建造方式相比,裝配式建筑建造速度快,構件工廠化制作受環境條件影響小。裝配式建筑的大力發展促使原有的部分手工勞動建筑工人轉變為機械流水線操作工人,實現施工現場無粉塵作業,節省勞動力,節約時間和降低能耗成本,提高建筑質量與效率。裝配式建筑構件通過工廠化生產,產品將更加標準化、規范化,提升建筑構件的精確度,保證建筑整體偏差縮小。預制裝配式建筑能夠縮短施工現場用時,對建造工期有更高的可控性。通過工業化與信息化集成設計,裝配式建筑有利于研究發展綠色、環保、低碳、節能型建筑。裝配式建筑的抗震性能、耐火性能、隔音效果可以通過模塊化設計與檢驗得到顯著改善。工廠化生產的建筑外墻板不但可以達到質輕、高強與節能,經過引進工藝,可使建筑物的外觀像其他工業產品一樣美麗多彩。
二、裝配式建筑的技術人才需求
裝配式建筑將是未來建筑業發展的主流,對手工勞動和勞動技能過分依賴的傳統建筑崗位將出現大幅縮減。這給傳統的建筑專業技術人員提出新的挑戰。為此,高校需要培訓建筑工程人員從傳統的勞動方式向新的勞動方式的轉變。目前,裝配式建筑相關產業鏈的軟硬件基礎薄弱,工程建設從業人員缺乏工業化的管理思維。對裝配式建筑產業化從前期策劃管理到技術支撐能力與工程實施經驗存在認識不足。構件化的裝配式設計流程、裝配式的施工過程給設計、施工提出了新的技術挑戰。建筑行業BIM技術的應用發展迅速,對于BIM人才的需求愈發急切,加快培養掌握BIM技術、了解裝配式建筑的設計、施工工藝技術的技術研發人才迫在眉睫。土木工程專業在裝配式建筑的教學內容上,就技術研發、設計、生產、施工及維護方面應加大教學工作量,積極探索優質高效的教學模式,解決我國在這方面專業技術人才短缺問題。
三、房屋建筑學課程應補充的內容
為順應裝配式建筑的發展需要,土木工程專業應推動建筑構造教學內容的改革與補充。為建筑業輸送具有裝配式建筑方面知識和能力的應用型人才。在房屋建筑學課程教學中,在以下幾個方面進行調整,補充相關的教學內容。1.裝配式建筑設計原理內容。在房屋建筑學課程教學中,通過對教材內容的補充,以了解裝配式建筑設計的基本原理為教學核心,圍繞這一核心建構一套課堂教學,與房屋建筑學課程設計相結合,鼓勵學生在裝配式建筑設計方面進行創新構想,把房屋建筑學課程設計變為第一次裝配式建筑設計的起點,著力培養學生裝配式建筑的設計能力。2.裝配式建筑構造內容。裝配式建筑通過形式創想與精細化設計將會出現許多實用的新型構造。從內部結構節點連接到復合多層裝修構造等,專業教學一定要緊跟發展需要,及時總結,把成熟、可靠、適宜的內容補充到教學之中。要充分利用國標與地方標準圖集中有關裝配式建筑構造內容。裝配式建筑構造教學中應積極推廣三維仿真培訓系統的使用,應用三維仿真軟件進行教學,為學生提供空間的直觀感觸。3.裝配式建筑工業化與智能化內容。在房屋建筑學課程的教學內容中重新加入關于裝配式建筑工業化的教學章節。裝配式建筑工業化應包含:設計標準化、構件工廠化、施工機械化與管理科學化。現在被大家熱談的BIM技術在裝配式建筑中即將發揮重要作用,利用BIM技術可以實現對設計、構建、施工、運營的全專業全過程的管理,為裝配式建筑信息化運作提供數據支撐。裝配式建筑適合實現工業化生產,裝配式建筑的發展成為我國建筑工業化發展的重要標志。
四、裝配式建筑的實踐教學
認識實習是學生獲得感性認識的主要實踐環節,通過參觀調查裝配式建筑,學生對裝配式建筑有一個概況及入門的認識,給學生以具體豐富的感知。在認識實習教學中,教師要引導學生自主搜集材料,鼓勵學生帶著資料參觀建筑。組織學生合作探究裝配式建筑構造,提供豐富的輔導資料與教學答疑為學生開闊眼界。在專業教學過程中,適時開展裝配式建筑的實地調研,促使學生把課堂學到的概念和實際的建筑實體對應起來,學習被調研建筑中的一些建筑設計策略和裝配式建筑技術。
一、裝配式建筑簡介
隨著可持續發展理念的推廣和深入,人們對環保的認識以及對環境和舒適度的要求都在逐漸深入和提高,各行各業也都在進行“綠色化”產品的研究和生產,作為自古以來就被認為是民生產業的建筑行業來講,顯然節能環保是未來的發展路線。以人為本,發展綠色建筑,特別是住宅項目把節約資源和保護環境放在突出的位置,大大地推動了綠色建筑的發展。有著建造速度快,建筑質量高,節約勞動力特點的裝配式建筑無疑在眾多傳統建筑形式當中脫穎而出,近年來發展速度較快,接納率較高。
裝配式建筑是指用預制的構件在工地裝配而成的建筑。隨著現代工業技術的發展,我們渴望建造房屋也能像制造汽車或其他設備一樣,成批制造零件然后把預制好的構件直接運送到工地裝配起來就完成。甚至在很久以前我們曾有過一種構想,房子可以隨時拆裝,像拼積木那樣簡單方便,如今,我們正在向這個方向走去,實現不是夢。
二、裝配式建筑的發展概況
目前在世界范圍內日本在裝配式建筑結構體系建筑方面研究工作比較先進,近年來建造了許多裝配式結構體系建筑工程,它作為日本建筑業三大建筑體系(鋼筋混凝土結構體系、鋼結構體系和預制裝配式結構體系)之一共同支撐著日本建筑市場,像英國、德國、美國等發達國家建筑工業化程度也很高,特別是瑞典建筑工業化程度在國內到達80%以上,是世界上建筑工業化程度最高的國家。
在我國,萬科在這方面已經走在國內前列,據了解公司內部已經有一套相對成熟的裝配式建筑體系。據萬科董事局主席王石說,萬科從2014年起所有的住宅都使用裝配式建筑技術施工。國家也不斷出臺相應政策鼓勵裝配式建筑發展,以達到節能環保并建造高質量建筑的目的。因此就目前來看,裝配式建筑擁有著強大的潛力和市場需求。
在我國,有七天建成一個酒店,甚至三小時建成一個別墅以及完成裝修的例子。西安曾用三小時建成一個別墅,引眾多市民圍觀,建成后的別墅與傳統建筑的房屋并無二致,屋內容納四十名參觀者毫無壓力,別墅質量良好,據分析,移動鋼筋混凝土的別墅大概要多半年到一年的時間,而3D模塊化別墅從下單到進入工廠生產大約十天到二十天就可生產完畢,現場安裝只要三小時左右,主要承重結構及連接處采用了鋼結構以保證別墅承載力和質量。該案例清晰地向我們展示了裝配式建筑的優越性。
三、裝配式建筑的優越性
裝配式建筑采用構件工業化生批量生產,大大減小了尺寸上的誤差,提高了生產質量,此外,工業化集中生產便于經營和管理,使得整個建筑過程分工更明確,任務型更強,筑施工技術使施工現場作業量減少、使施工現場更加整潔,采用高強度自密實混凝土大大減少了噪音、粉塵等污染,最大程度地減少了對周邊環境的污染,讓周邊居民享有一個更加安寧整潔的無干擾環境。裝配式建筑由干式作業取代了濕式作業,現場施工的作業量和污染排放量明顯減少,與傳統施工方法相比,建筑垃圾大大減少。
此外,裝配式建筑為冬季施工提供了方便,由于現場澆筑的構件較少,因此不需要過于考慮寒冷的氣候條件對原材料性能的影響,這樣就大大提高了施工進度,拜托了季節的困擾。
裝配式建筑抗震性能高、耐火性好、隔音效果好。裝配式建筑所使用的材料與傳統建筑使用材料同體積相比質量較輕,建筑物自重低,同時大多數構件已連接成一個整體,增加裝配式的柔性連接,提高建筑的抗震性。裝配式建筑墻體中間放置保溫隔熱材料,即使著火后材料也與外面火源隔開極難燃燒,所以耐火極限可以達到國家A級標準,屬于非燃燒物體,滿足建筑物耐火極限要求;裝配式建筑構件隔聲量大于50dB(A),滿足建筑物隔聲要求;能夠為室內外提供良好的工作環境和生產環境。
裝配式建筑的保溫隔熱性能非常好,可以達到節能的效果。由于裝配式建筑保溫隔熱材料放置在墻體中間,而材料本身也滿足建筑圍護結構保溫隔熱的要求,這樣使室內采暖能耗大量降低。正是裝配式建筑構件的低導熱性,使其可以滿足建筑墻體保溫隔熱的使用要求。因為它可以避免產生熱橋,在采用同樣厚度的保溫材料下,熱損失減少約1/5,從而節約了熱能,因為墻體內部的熱容量大,室內能蓄存更多的熱量,可以使室內溫度變化減緩,室內溫度較為穩定,冬暖夏涼,生活較為舒適。
四、裝配式建筑發展的制約點
在裝配式建筑中,鋼筋連接技術是預制混凝土結構的關鍵技術之一,可靠的連接是保證結構整體性和抗震能力的關鍵。國外裝配式發展較早,相關技術已相對成熟,國內在近幾年通過在這方面做的大量工作,也取得了較多成果。以下是對國內相關水平鋼筋連接技術成果的綜述。
1 鋼筋搭接連接
鋼筋搭接連接是通過鋼筋與混凝土之間的粘結力來傳遞鋼筋應力的方式。預制剪力墻構件間的水平連接筋多采用現場附加環形筋搭接,并在環形筋內側配置豎向鋼筋,形成暗柱的形式進行連接,如圖1為常用的一型墻體中部豎向現澆帶水平筋連接。對高層預制裝配式剪力墻結構,樓層內相鄰預制剪力墻之間應為現澆邊緣構件。預制剪力墻的水平鋼筋應與現澆段內水平鋼筋搭接連接或焊接連接,其連接構造如圖2所示。
沈陽建筑大學的趙唯堅等人研究了裝配式框架剪力墻結構體系中柱與墻之間的連接方法及受力性能。他們提出了U型筋連接、直型筋連接、連環扣連接和直U型筋連接4種裝配式柱-墻連接構造方式,連接方式如圖3所示。模擬實驗結果表明:在同一軸壓比與相同接觸屬性設置下,4種裝配式柱-墻連接方式的承載能力較現澆方式略有降低、變形性能較現澆方式略有提高,破壞形態與現澆方式基本一致。
由于鋼筋搭接連接是一種比較可靠的連接方式,質量容易保證,僅靠現場檢測即可確保質量,且施工非常方便,不需要特殊的技術,因而應用方面也最廣泛,至今仍是水平鋼筋連接的主要形式。但鋼筋搭接連接也相對較為浪費鋼筋且傳力性能也最差。
2 機械連接
機械連接技術是通過鋼筋與連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的壓力作用,將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。裝配式結構中,框架梁接頭與框架梁柱節點處,水平鋼筋宜采用機械連接。目前我國鋼筋機械連接市場主要有:滾軋直螺紋連接、鐓粗直螺紋連接、套筒冷擠壓連接、灌漿套筒連接。如圖4為目前我國鋼筋機械連接主要形式。
其中,套筒灌漿連接可視為一種鋼筋機械連接,但與直螺紋等接頭的工作機理有所不同。套筒灌漿連接技術是將連接鋼筋插入帶有凹凸槽的高強套筒內,然后注入高強灌漿料,硬化后將鋼筋和套筒牢固結合在一起形成整體,通過套筒內側的凹凸槽和變形鋼筋的凹凸紋之間的灌漿料來傳力。國內外已有很多種套筒灌漿接頭,且形式多種多樣,但按套筒的形式,總體上可分為全套筒灌漿接頭和半套筒灌漿接頭兩大類,水平鋼筋的連接主要使用全套筒灌漿連接。全套筒灌漿接頭的兩端均采用灌漿方式連接鋼筋(如圖5所示),其適用性廣,是目前使用最廣泛的一類套筒灌漿接頭形式。預制梁的橫向受力鋼筋同截面連接點處,通常采用全灌漿接頭,連接構造如圖6所示。
灌漿套筒連接時的注意事項:必須確保套筒內結合用鋼筋具有足夠的錨固長度;確保套筒內填充的灌漿料的抗壓強度大于質量管理上要求的強度,還要保證灌漿料的灌注質量;將接合用鋼筋的中心錯位和傾斜控制在不影響接頭部位性能的范圍之內。
對于灌漿套筒連接技術,不僅僅只有科研單位在進行研究,同時國內的相關企業單位也在進行相關產品的研發,如北京建茂建筑設備有限公司,并且其產品在北京市公安局半步橋、沈陽萬科春河里等項目中有實際的工程應用。
鋼筋機械連接技術的優點眾多,如質量穩定可靠、操作簡單、適用范圍廣、施工速度快等。作為建設部科技成果重要推廣項目之一,其在施工過程中得到越來越廣發的應用。隨著施工過程中對鋼筋機械連接技術的不斷總結與發展,鋼筋的機械連接方式也在不斷的更新完善,從最先設備笨重、效率低的鋼套管冷壓機械連接,到鋼筋錐螺紋機械連接技術,再到近年推出的鋼筋直螺紋機械連接技術。這其中又以等強度剝肋滾軋直螺紋連接技術最先進,它因其加工方便、連接質量好、節約成本等優點得到業內的普遍認可。
3 焊接連接
焊接連接是受力鋼筋之間通過熔融金屬直接傳力,可在允許留接頭的范圍內任何位置施焊(若具備焊接條件)。預制裝配式混凝土結構中,鋼筋的焊接連接是不可避免的,主要是對框架梁等水平結構構件。如當預制剪力墻之間采用現澆連梁時,現澆連梁內的鋼筋與預制墻片伸出的鋼筋連接,其連接構造如圖7所示。
但影響鋼筋焊接質量的因素很多,在進行質量管理時很難確認這種方法的可靠性,很大程度上依賴實際施工時的焊接技術人員的技術水平和認真程度。
日本對裝配式構件焊接的管理相當嚴格,要求施工人員必須是通過JIS及WES規定的技術人員。國內采用焊接連接時,應深入研究鋼筋焊接質量的檢測技術、設備和方法,還應進一步研究大直徑鋼筋的焊接技術。
4 展望
本文針對預制裝配式混凝土構件鋼筋水平連接問題,對國內已存在的連接形式進行了總結。雖然經過國內的大力倡導及大量科研機構、企事業單位的不斷參與,裝配式機構的發展已取得了大量成果,但仍處于起步階段,大多都是對框架梁柱節點的連接情況進行研究,對外墻與主體,板與梁柱的連接方面研究不足。與此同時,目前國內的鋼筋連接方式主要集中在“濕連接”,灌漿料或混凝土需要一定時間達到規定強度后才能進行下一步工序,影響施工速度。“干連接”方式相比而言施工簡單快速且受力可靠,而國內的相關研究及應用相對較少。總之,裝配式結構將是一種趨勢,然而要更好地發展,仍面臨著許多問題需進一步的研究探討。
參考文獻
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近些年我國的建筑設計水平有了明顯的提升,廣大群眾對于住宅的品質要求也逐漸提高,傳統施工工藝的建筑已經不能滿足人們的需求,于是裝配式建筑應運而生。裝配式建筑是指將建筑的各個部分在專門的工廠中進行生產,隨后運輸到施工現場進行組合裝配。裝配式建筑施工技術可以將建筑規模化、工廠化,大大提升了建筑的建造效率,降低了環境污染。但是在目前的實際施工中,裝配式建筑的施工中還存在一些不足,阻礙了裝配式建筑的進一步推廣,還需要施工單位深入研究加以改進。
1裝配式建筑施工的主要概念
裝配式建筑是對傳統建筑的升級,具體是指將整體建筑所需的各種部件進行提前加工,隨后將部件吊裝至施工現場,通過裝配、連接以及灌漿等方式組成建筑。裝配式建筑施工的主要技術體系可以分為部分預制和全預制,部分預制又可以分為樓梯、護墻、隔墻等構件預制,豎向承重構件全現澆或者部分承重構件預制。全預制是樓板、樓梯、梁、柱等選擇預制部件,各部件的連接節點采用現澆的方式組合而成。按照建筑整體結構形式劃分,可以將裝配式建筑分為剪力墻、框架、剪力墻-框架以及核心筒-框架等形式,前幾種的實際運用較多,具體的特點和應用舉例如表
2裝配式建筑的施工技術研究
2.1裝配式建筑的前期準備工作
在裝配式建筑施工之前需要做好一系列的準備工作,要掌握施工現場的關鍵信息和資料,對后續工程的施工步驟進行合理的規劃以及部署,以保障施工的合理性。首先,施工單位要掌握施工現場地質情況以及規劃需求,對建筑物的面積和抗震等級進行深入的研究,以確定后續施工材料和技術。其次,還要根據建筑的設計圖紙對預制部件的安裝節點進行確認,掌握建筑的每一個細節設計。最后,施工單位要制定科學完備的施工方案,根據建設項目的需求合理分配相關資源,管理整個工作流程,確保充分發揮裝配式建筑的優勢[1]。
2.2部件預制技術
裝配式建筑施工技術中最重要的技術便是部件預制技術,部件預制的質量如何將直接決定后續裝配式建筑的整體質量。首先要對模板的尺寸進行嚴格的把關,確保預制部件的大小符合設計方案的要求。其次,要嚴格把關施工原料,使得預制部件的強度和質量達到規定的建筑標準。最后,在對部件進行澆筑時,要嚴格把控澆筑的速率,防止對模板產生的沖擊力過大,而且在進行混凝土振搗時,要保證混凝土與鋼材不接觸,避免預制部件受到侵蝕。
2.3運輸與安裝技術
裝配式建筑的部件運輸和安裝也是十分重要的環節,運輸環節極易出現部件的損壞,部件一旦出現損壞,不僅影響工程的質量,還會造成不必要的損失。運輸和安裝過程中需要注意的事情主要有以下幾點:一是嚴格按照施工和運輸標準進行運輸。運輸人員要選擇可以固定預制部件進行運輸的車輛,并且要布置相應的安全防護措施,比如可以采取支墊或者包角的方式防止運輸期間出現碰撞和滑落等問題。二是在進行部件安裝時,注意控制吊裝設備的速度。尤其在建設高層裝配式建筑時,吊裝過程中部件極易晃動,具有很大的安全隱患,容易引發施工事故。所以施工人員要選擇穩定的設備進行吊裝,在施工期間要注意設備的速度,防止因為速度過快出現部件損毀的問題[2]。
3裝配式建筑施工工藝研究
3.1預制部件的生產工藝
預制部件作為整體建筑的重要組成部分,其生產制作工藝有著嚴格的流程和要求。大致工藝流程如下:首先,要將預制部件所用的模板進行徹底的清洗,去除灰塵、木屑等雜物。其次,要按照預制部件的設計尺寸對模板進行定位。再其次要將準備好的鋼筋依次放入模板中,將需要預埋的部件進行安裝定位。最后,進行混凝土的澆筑和振搗密實環節,需要注意的是在振搗時,不要碰到預埋件。在振搗結束后,要營造蒸汽養護的環境,便于預制部件更好地成型。當混凝土的強度達到70%時,對預制部件進行脫模處理。需要注意的是,墻板部分的預制還要進行保溫層的鋪設。
3.2預制部件的裝配施工工藝
在進行預制部件的吊裝前,要確保部件之間連接面的干凈整潔,并將需要用到的灌漿工具、調整斜撐以及螺栓等準備妥當。首先詳細介紹柱的裝配工藝,主要流程如圖1所示,當預制部件距離安裝層面20厘米左右停止,施工人員仔細查看連接套筒和層面預留位置是否對準,對準之后繼續下降。隨后安裝斜撐調整柱子的垂直角度,當垂直度符合標準后,在柱子和層面的連接處注入砂漿進行密封。墻板預制部件的體積較大,在吊裝過程中要保持較低的速度運輸,當墻板距離安裝層面60厘米左右時,工人要輔助預制部件緩慢下降。通過預制部件預留的鋼筋和套筒進行定位,隨后緩慢下降墻板,預留20厘米的空間進行后期的接縫灌漿。最后安裝斜撐調整墻板的垂直角度,調整完畢之后灌入不收縮的砂漿。
3.3接縫灌漿工藝
以上各種預制部件的裝配工藝中均運用到了接縫灌漿工藝,這也是裝配式建筑工藝中必不可少的工藝流程,其施工質量將會直接影響到整體建筑的使用性能。具體工藝流程如下:在灌漿前,要對灌漿部位進行徹底的清潔,而且要封堵接縫處,防止砂漿滲漏。隨后配備灌漿料,要選用優質的料粉以保證料漿可以均勻混合,采用壓力灌漿方式,快速完成灌漿操作。最后,要對灌漿的飽和程度進行檢查,及時清理溢出的漿料,然后留有充分的時間等待漿料穩固,期間要保持預制部件處于平穩的狀態。
4裝配式建筑施工技術和施工工藝的應用策略
4.1做好預制部件的質量和存放管理工作
預制部件是裝配式建筑最重要的部分,因此需要做好存放和質量管理工作。雖然在施工現場不需要“濕作業”,但是對于鋼筋、水泥等原材料的質量管理不容忽視。在原材料進廠時,施工單位要請質檢人員對其進行全面的檢查,合格后方可繼續施工。原材料的質量達標,才能使得預制部件的強度和質量符合建設要求,進而可以為后續的裝配奠定良好的基礎。此外,預制部件制作完成之后,要分類存放,做好存放和取用的記錄,并且保障存放地的通風和排水工作,防止因為存放不當而導致預制部件的性能發生改變,影響整體建筑的質量。
4.2采用BIM技術提升裝配環節的精準度
采用BIM技術可以有效地提升裝配環節的精準度,以提升裝配式建筑的質量效果,提高建筑的施工效率。首先,BIM技術可以在系統中全方位地展示施工現場,項目的設計和施工人員可以詳細地掌握項目建設情況,降低了項目各環節工作人員之間的溝通成本。其次,BIM技術在生成模型時,可以及時發現設計圖紙中存在的問題,比如構件尺寸標注不清、詳圖與平面圖不符等,以便設計人員及時進行調整,防止出現構件尺寸不符的問題。最后,有助于施工現場質量和安全信息管理,施工現場的管理人員發現質量問題后,可以通過客戶端將問題上傳到云端,系統自動將問題發生的位置、時間和整體施工模型相關聯,方便施工人員查詢存在問題的施工節點。
5結語
綜上所述,裝配式建筑施工的價值在現代化社會的發展中逐漸顯現,也受到了廣泛的認可。但是因為裝配式建筑涉及到許多方面的建設規范,所以相應的施工工藝和施工技術要不斷提升,否則將影響到裝配式建筑的進一步推廣。基于以上情況,施工方要嚴格把控施工期間的各個環節,及時應用先進的技術,提高裝配式建筑的質量,促進我國建筑行業的高質量發展。
參考文獻
1引言
對于建筑施工來說,安全事故影響經濟損失數額龐大,不僅會消耗大量資源,還會影響建筑業的未來盈利和發展,由此施工安全管理和監督受到了社會各界的高度關注。近幾年,我國在推行裝配式建筑施工方面投入了一定的技術、人力和資金,并陸續出臺了大量關于裝配式建筑方面的規范,但裝配式建筑施工安全管理方面卻缺乏成熟的理論支持,嚴重影響了裝配式建筑的市場發展。因此,有必要加強和重視裝配式施工安全管理的研究,引導裝配式建筑的健康積極發展。
2裝配式建筑施工特點
與傳統現澆澆筑相比,裝配式建筑的節能降耗水平如表1所示。(1)施工人員數量少。裝配式建筑構件生產地點為工廠,施工現場吊裝機械化程度較高,能夠大量減少施工人員數量,更便于管理,降低發生安全事故可能;(2)建筑外立面工作量少。裝配式建筑一般使用PC混凝土預制外墻構件,無需進行砌體抹灰,工廠生產構件時已經完成涂刷、保溫層、門窗安裝等外立面工作,施工安全更有保證;(3)垂直運輸機械標準高需求大。預制構件單件質量大且預制構件數量多,選用的垂直運輸機械性能要有保證,選擇起重機的主要依據是構件的重量和安裝高度;(4)施工現場堆放構件量大。工程所需預制構件量大件多,現場堆放地點需經過仔細認真規劃,保證堆放的安全性,不影響正常施工材料的運輸;(5)施工中預制構件連接固定精度要求高。嚴格保證構件連接的施工工藝,外墻構件臨時支撐設備(即斜向支撐鋼管、三角定位件)的質量及使用方法需有指導說明,并在實際施工過程中,對每個連接處都要進行細致的檢查。
3裝配式建筑施工隱患分析
3.1預制構件吊裝
①連接部位失效。在裝配式建筑施工過程中,需要用塔吊將預制構件進行吊裝,這一過程中塔吊的吊鉤與鋼筋直連,或與起吊點連接。實際施工過程中,預埋鋼筋長度不足和構件脫鉤對作業人員構成安全威脅;②吊裝設備問題。塔吊出現問題會導致預制構件長期滯空,從而造成非常嚴重的后果。
3.2預制構件現場存放
材料堆放是裝配式建筑施工中比較重要的環節,其涉及到材料運輸、塔吊旋轉直徑、堆放地固定等問題,要盡量避免構件在現場的二次轉運。預制構件的存放區要盡量保證場地平整、排水通暢,且地基具有足夠的承載能力。
3.3構件間碰撞
由于傳統的2D平面圖不夠直觀,技術人員無法根據2D平面圖來判斷構件間的碰撞。預制裝配結構對節點的要求較高,若預制構件的連接發生極小位移,可能會導致其他預制構件無法準確定位,影響施工進度;預制構件若采用吊裝運輸,可能會導致構件開裂、吊點破壞,若構件發生碰撞會引發安全事故,如遭遇擾動等導致墻板傾覆造成人體擠壓傷害。
3.4吊裝作業的機械設備
吊裝作業中機械設備是必備不可少的,機械設備的性能直接關系到裝配式施工的質量,比如起重機選擇不當,會對吊裝安全產生影響,若起重機能力小于要吊裝的構件,則會造成構件滑落,進而造成傷人、碰撞的現象。
4裝配式建筑危險源辨識的范圍和方法
裝配式建筑施工現場危險源辨識范圍,可依據目前的國家標準、執行規范、設備使用要求及典型的事故,結合項目施工現場的情況、特點以及施工工藝、方法而辨識。應在正常工作狀態、異常及緊急狀態分別考察,具體為施工現場可能會影響的全部人員、活動和場所。(1)現場觀察詢問。對裝配式建筑施工的項目作業環境仔細觀察,與熟悉項目現場的員工進行溝通,能夠大概識別出項目中各種有隱患的危險源;(2)查獲資料及外部信息。查閱施工企業的事故、職業病記錄,從相似項目、文件資料、專家問詢等得到危險源的存在信息;(3)工作任務分析。對組織成員工作內容相關的傷害進行分析,能夠辨識存在的危險源;(4)安全檢查表。檢查前先編制安全檢查表,按表對項目施工現場的各個問題進行核對,可辨識能導致事故的危險;(5)事故樹分析(ETA)。從初始原因起分析每一步驟發展過程結果,對項目所有工序進行分析,辨識出危險源;(6)故障樹分享(FTA)。以能夠發送或己發送事故后果為依據,分析引發事故的人、事、物、環境,識別出導致事故的危險源。
5裝配式建筑施工安全管理措施
5.1加強BIM技術的應用
(1)吊裝安全。Tekla軟件是一個先進的鋼結構設計軟件。使用Tekla的吊裝模擬插件,可以根據工況實現在Tekla選擇特定的起重機模型,并對吊車進行控制,可以在Tekla中模擬預制構件的吊裝過程,從而避免連接部位失效和吊裝設備問題,防止塔吊不正當使用造成的安全隱患;(2)現場存放安全。通過BIM建立整個場地模型,根據模型來進行分析施工計劃與現場施工信息。將預制構件運輸到現場后同運輸架一起堆置在塔吊的工作范圍內,根據施工橫道圖和計劃節點,對預制構件、建材等使用情況盤點,用來統計材料實際用量與計劃用量的差別,有效保證施工各環節順利進行,避免由于現場堆放不合理導造成的安全隱患;(3)碰撞檢測。使用REVIT導入圖紙建立三維模型后,在各個預制構件之間模擬安裝(見圖1),通過云對各種建筑進行靜態分析。BIM技術的可視化優點,可以放大展示施工各節點,并結合結構分析軟件,能夠簡便計算出模型在流程早期的不同變體,并參考分析結果為設計決策階段提供幫助,達到了優化施工方案、減少后期安全隱患的目的。
5.2構建完善的安全管理機制
在裝配式建筑施工安全管理過程中,施工單位應結合項目實際制定具體的安全管理責任制,以調動施工人員的工作積極性。同時,將安全管理責任制全面落實到項目施工中,合理處理施工安全事故,并不斷總結施工經驗教訓,依據實際的施工環境,提高安全制度的合理性,確保整個施工過程能夠有制度可依。另外,在安全施工中應提高各部門協調合作的凝聚力,使得各部門能夠明確自身的責任和義務,確保各項管理制度徹底落實到實際中。
5.3綜合措施的落實
(1)施工單位及分包商在建筑施工過程中,應根據其資質等級進行相匹配的建筑施工活動,具備國家規定的專業技術人員、注冊資本等條件,裝配式建筑施工經驗豐富的分包商,能夠較好的控制施工過程,保證施工安全。所有參與施工過程的從業人員也應該具備一定的資質,并定期進行技術考核,進一步保證工程質量;(2)在施工過程中也要定期對設備進行檢測,加強維護與日常保養,由專人管理并建立相應的資料檔案,著重對垂直運輸設備進行檢查,提高檢查養護頻率,降低因機械設備導致的安全事故的發生;(3)根據施工安全檢查計劃,安全領導小組及安全員對施工設備、人員及現場定期進行安全檢查,運用安全檢查表發檢查安全技術交底以及操作規章的執行程度及狀況,衡量己檢查出問題是否需要整改,消除不安全因素,達到防止事故和控制安全生產的目的。
6結語
在建筑施工領域,安全永遠是重點內容,本文主要對裝配式建筑施工安全管理進行研究,從BIM技術的運用、安全管理制度的落實等方面,提出了目前裝配式建筑施工中安全管理問題的解決措施,與裝配式建筑的系統原理相符合。另外,應注意BIM技術的運用,該技術能夠從項目整體和獨立的角度對預制構件施工中出現的安全問題進行全面考慮,在對施工前期規劃進行連續調整的同時,保障了施工安全。
參考文獻
[1]陳偉,付杰,熊付剛,等.裝配式建筑工程施工安全灰色聚類測評模型[J].中國安全科學學報,2016,26(11):70~75.
裝配整體式鋼筋混凝土剪力墻結構中幾種連接方式
配整體式剪力墻結構中預制構件的連接應受力明確、傳力可靠,滿足結構的承載能力、延性及耐久性要求,并具有耐火性能,滿足建筑立面的美學要求。在裝配整體式剪力墻結構中,預制剪力墻的豎向鋼筋可優先采用套筒灌漿連接,還可采用約束漿錨搭接連接和間接搭接漿錨連接,水平鋼筋可采用焊接連接或搭接連接,其他預制構件的鋼筋可根據受力特點選用機械連接、焊接連接或搭接連接。裝配式剪力墻結構中,邊緣構件宜現澆,當邊緣構件采用預制墻板時,邊緣構件內豎向鋼筋的連接優先采用灌漿套筒連接,也可采用約束漿錨搭接連接,當有可靠試驗驗證時,邊緣構件內豎向鋼筋也可采用約束漿錨搭接連接間接搭接漿錨連接。
套筒灌漿連接
采用兩端為內部設有凹槽的金屬套筒,或者一端為直螺紋、另一端為內部刻有凹槽的金屬套筒,在套筒中灌注灌漿料,為預制剪力墻板豎向鋼筋提供可靠的機械連接。
多年來,美國和日本對鋼筋套筒灌漿連接技術進行了大量的實驗研究工作,包括套筒應力-應變曲線、循環張拉的疲勞試驗(循環張拉超過100萬次,應力包括兩個方向)、鋼筋偏位對連接的影響、灌漿后灌漿受到擾動對連接的影響等等。此技術經過長期的使用,經歷了地震的考驗,美國和日本的結論均為可以在地震區和高層建筑中使用。我國對套筒灌漿連接的研究結果表明,由于鋼套筒對鋼筋提供了剛性的徑向約束,從而在灌漿料的耦合作用下可以產生類似焊接接頭的效果;由于鋼套筒的屈服強度遠高于灌漿料的抗壓強度,所以套筒接頭中可以用高強度的灌漿料以縮短錨固長度。
約束漿錨搭接連接
預制剪力墻豎向鋼筋的連接方式之一,在鋼筋搭接長度范圍內設置螺旋箍筋約束的,在預制混凝土的預留孔中插筋并灌漿、或直接在現澆混凝土中進行的鋼筋搭接連接。
約束漿錨搭接連接原理為混凝土中鋼筋的非接觸搭接,又在搭接區域進行了螺旋約束箍筋的加強,這種連接方法經試驗驗證搭接性能可靠,搭接長度在《混凝土結構設計規范》規定的基礎上,可以進一步縮短。水泥基灌漿受力鋼筋套筒灌漿連接和約束漿錨搭接連接的關鍵技術之一,是灌漿料的質量。根據國外的經驗,灌漿料應具有一定的變形能力和良好的力學性能,并應具有高強、早強和無收縮等基本特性,以便使其能與套筒、被連接鋼筋更好地共同工作,同時滿足裝配式結構快速施工的要求。這項技術引入我國的歷史還比較短,我國尚無相應的產品標準,工程實踐經驗也較少。
金屬波紋管連接
采用鍍鋅鋼帶卷制形成的單波或雙波形咬邊扣壓制成的預埋于預制鋼筋混凝土構件中用于豎向鋼筋漿錨連接的金屬波紋管。
剪力墻波紋管連接在施工中暴露出以下缺點:
①裝配式剪力墻結構基本受力性能及抗震性能研究不夠;相關技術標準和構造圖集、技術指南不完善;總體設計策劃能力差,細部構造、建筑部品及配套材料研究開發不夠;構配件生產工工藝及施工裝備水平落后;
②相關規范關于剪力墻豎向鋼筋配置的構造要求限制了更為簡便的連接形式的研究和應用;
③預留孔洞過大,保護層厚度過小;
④用原始約束漿錨連接工藝預制的剪力墻,其墻體內部豎向漿錨連接部分傳統上使用芯模管作為灌漿的模板使用,待灌漿料硬化后將其取出。這種傳統安裝模式帶來的建筑耗能大,施工效率低下,建筑品質嚴重參差不齊、難以保證的問題,取出芯模管也容易對預留孔洞造成損壞。
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
在我國推行建筑工業化以及住宅產業化程度不斷加深的情況下,加之我國在人口紅利方面呈現出一種不斷減少的趨勢,在建筑行業內出現了一定程度的用工荒,因此,住宅產業化的發展趨勢也不斷明顯起來。混凝土裝配式住宅的建筑結構逐漸成為了目前研究的一個熱點所在,在全國各處也不斷出現混凝土裝配式住宅施工技術的新研究與新成果。
二十世紀八十年代,我國非常流行裝配式預制模式的大板住宅,但是因為整體的結構性能較差,容易出現滲漏以及樓板出現裂縫等情況,這些存在的問題直接對結構的安全和正常的使用產生了很大的影響,因此在發展中逐漸被更為合適的現澆混凝土這種結構所替代。但是,在目前新近產生的裝備式混凝土這種結構逐漸流行的情況下,尤其是近些年以來不斷引進國外先進的技術,我國本土化比較明顯的裝配式混凝土這種新型結構施工技術正在一步步的成形。所以,在本文中主要針對目前比較流行的混凝土裝配式住宅施工技術進行了總結與分析,在整體上呈現出下面三種趨勢。
一、以中南集團以及萬科集團為典型代表的混凝土裝配式住宅施工技術
中南集團以及萬科集團在很早以前就開始了對工業化住宅這一領域內建造技術的探索與研究,并陸續向香港以及日本等比較發達的地區與國家學習,逐漸形成了兩項主要的技術:
萬科集團所研究出的新技術主要是PC技術,這一項技術主要應用在全預制混凝土這一構件當中,比方說是陽臺、空調板或者是樓梯等等。在PC技術當中,主要需要解決的是全預制構件所涉及到的制作和安裝方面的技術,并對住宅施工中的裝飾、保溫以及窗戶邊框與墻體進行了一個整體的預制,這樣不但有效的解決了住宅常出現的窗框滲水這一難題,而且還有效的降低了在施工現場的濕作業量,以及避免了在工程施工后期的一些工序。
中南集團所研究出的新技術主要是NPC技術,這一項技術主要引自于外國所實行的預制混凝土的專項技術,并與我國特殊的設計要求進行了結合,逐漸形成了有著明顯的本土特點的技術系統。在豎向構件當中的剪力墻以及填充墻上使用的是全預制,在水平構件當中的梁以及板上使用的是疊合形式。每兩個相鄰部位的構件進行連接時,豎向方面一般是通過位于下方部位的構件來完成鋼筋漿錨的一個連接,而水平方面的構件一般是通過在適合的部位來進行現澆混凝土中連接帶的設置,用現澆混凝土來實現連接;水平方面的構件以及豎向方面的構件都是通過豎向方面的構件預留出來的插筋經合理操作伸入到梁與板之間的疊合層來完成連接的;通過各種形式如疊合現澆形式、現澆連接帶形式使豎向方面的構件以及水平方面的構件逐漸形成一個較為完整的整體結構。
中南集團所研究出的NPC技術相對來說體系是比較完善的,在豎向的結構部件當中基本上全部采用了全預制、在水平的結構部件當中一般采用的是疊合這種形式,這樣就大大減小了現澆量,在裝配率方面達到了百分之九十以上。但是它的剪力墻部位構件全部是經豎向漿錨鋼筋來進行連接的,在現場會有非常多的灌漿孔,保證每一個孔當中灌漿的質量是很難做到的,而且在現場進行抽樣檢查也很難實現,所以,需要對NPC技術當中所涉及到的連接做出進一步的改善,從而實現現場工作量的降低,保證結構的安全性。
二、半預制混凝土裝配式住宅施工技術PCF
半預制混凝土裝配式住宅施工技術主要使用在預制混凝土當中的剪力墻之外墻模等方面。其他部位比方說內部剪力墻或者是電梯井等部位仍舊使用支模現澆方式。該項技術有效解決了外墻模板這一方面的問題,同時避免了處于的腳手架和模板進行支設的問題,做到了模板的節約并有效提升了施工的整體安全性。但是,該項技術當中所主要使用的外墻混凝土的模板,在初始設計當中并沒有把它對墻體的實際承載力和實際剛度的貢獻考慮進來,這樣不但造成了材料上的浪費,還導致了計算出來的假定可能和實際的結構之間有著巨大的差別,這在抗震設計當中存在相當大的危險。此外,它的主體結構也就是剪力墻在一定程度上基本都是全現澆類型,所以,現澆量實際上是比較大的。
三、改良類型的現澆混凝土技術
改良類型的現澆混凝土技術的主要代表是清華大學所屬的輕鋼架構模式下的固膜技術,它的核心是使用工業類型的輕鋼架構等各種技術來替換目前所使用的鋼筋綁扎以及制作,以實現節省人力與提高效率的經濟目的。
輕鋼架構模式下的固模指的就是采取輕鋼架構來替換現場用來綁扎的施工鋼筋,使用免拆面板、一體化板或者是保溫板等各種類型的固模來代替目前使用的模板,在各種固模之間進行混凝土的澆筑的一類裝配技術,主要可以劃分為輕鋼構架模式下的固模混凝土樓板以及墻體。它的主要特征是,輕鋼架構能夠適用于較大規模的工業化生產,在施工的現場當中一般不采用綁扎鋼筋;使用免拆模板,盡量避免濕作業,使材料、人工兩個方面都得到節省,盡可能的降低能耗,提升工程的整體質量。此結構的房屋一般整體性能都比較好,在抗震能力方面較強,能夠切實的滿足各種復雜程度的建筑結構。然而,輕鋼架構模式下的固模在進行初始設計時并沒有把它對墻體剛度和承載力的貢獻考慮進來,因此導致了一部分材料的不必要浪費,所以它也存在相同于PCF技術的問題。輕鋼架構模式下的固模技術僅僅是在鋼筋這一個方面使用了這種裝配技術,在混凝土中還沿用了傳統的現澆方法,這是對目前技術的一種積極性改良。
四、加速混凝土裝配式住宅施工技術的合理化建議
隨著建筑產業化以及綠色低碳生活理念的不斷普及,我國很多房地產商、建筑施工單位和建筑設計院等各個層級的企業都對混凝土裝配住宅施工技術進行了積極有效的研究與分析,為了加快混凝土裝配式住宅在結構工業化路程上的腳步,應該在發展過程中與各種技術特點進行有效結合,取長補短,逐漸的形成與我國當前國情相適應的一項新型技術,在這一個過程當中,需要著重解決以下幾個問題:
1. 注重從標準以及設計的初始來切實解決混凝土裝配式這一結構的標準化問題和模數化問題,這同樣是進行工業化大生產所要求的一個必要因素,因此,在客觀上需要政府各有關部門積極從產業化這一具有戰略性意義的布局出發,去切實制定相關的標準來推動工業化以及產業化生產的發展。
2. 相關的企業之間應該進行密切的合作,聚合資源來開發有關的技術,真正做到資源的共享,在盡可能短的時間內使一定規模的產業形成。在提高混凝土裝配式所有的預制構件的質量的同時,同樣需要去注重對裝飾以及保溫一體化等方面的研發。混凝土裝配式這一結構在所有的預制構件之間所使用的連接技術應該完全使結構的整體性以及安全性得到保證,并盡可能的使連接構造之間簡化,使施工中的各種不確定因素降到一個最低點,做到標準的統一性,可以實現互換互用。
總結:混凝土裝配式住宅的建筑結構目前逐漸成為了研究的熱點所在,在全國各處不斷涌現出各種針對它的新研究與新成果。本文從比較流行的三類混凝土裝配式住宅施工技術出發,歸納出了每一類技術的優點和缺點,并針對加速混凝土裝配式住宅施工技術的發展提出了合理化建議。
參考文獻: