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装配式混凝土由于建造速度较快、所需劳动力少、不易受到气候制约等优势,逐渐成为混凝土结构领域的研究热点。但是当前这种结构技术仍处在研究的阶段,需要不断地通过实践来弥补技术研究中实践部分的缺失,加大其在整个建筑行业的影响力度,扩大其发展空间[1-2]。
装配式混凝土建筑施工与传统的混凝土结构建筑施工相比,在流程上增加了两个环节,分别是构件生产以及技术策划[3]。由于预制构件材料选用新型绿色建筑材料,且预先生产构件的过程最大程度上避免了浪费,减少了能源消耗,突出了装配式混凝土结构建筑的绿色环保特点。装配式混凝土预制构件生产环节如图1所示。
图1 装配式混凝土预制构件生产环节
由图1可知,装配式混凝土建筑工程主要通过组装预制构件完成房屋建筑,因此预制构件的制备环节极为重要。在整个混凝土浇筑工程中,预制件制备属于一项前期工作,应用预制件模具进行房屋预制构件的生产时需注意及时清洗模具中的残留物质,以保证预制构件的质量。采用划线机对模具进行自动划线时,要将3cm厚的碱石子水泥砂浆铺在浇筑的最底层,以防混凝土石浆漏出模具。将构件与钢筋进行绑扎,为提高整体建筑刚度,要对构件中的钢筋预先施加预应力,荷载导致的拉应力一定程度上可被预加压应力抵消,需根据实际情况选择强度为1860MPa、直径为15mm的7丝模拔钢绞线对预制构件施加预应力。
固定预埋件与连接件时,需根据具体要求对其位置进行微调。在模板顶端放置斜模板,将浮浆引到模板顶部,以提高混凝土与翼缘板的结合度,并采用分层浇筑法进行混凝土浇筑,在浇筑过程中需注意根据实际情况选取输送管径、机械设备以及混凝土类型。浇筑的厚度控制在40cm以下,并在浇筑前充分掌握混凝土凝固的时间,在施工过程中严格把控浇筑时间,将其控制在凝固时间以内,并利用常压蒸汽养护法对混凝土进行养护,避免混凝土出现裂痕。
在完成预制构件的生产后,需将其运到施工场地。在运输过程中,需根据不同预制构件的材质特点选择适合的运输方式,以保证预制构件的质量。可根据装配式混凝土构件的形状与体积特点,在运输过程中选用平板拖车,并根据构件的具体形状进一步改装拖车,或根据构件形状定制临时固定支架。在运输过程中利用临时固定支架对预制构件进行绑扎和固定,可有效避免发生预制构件移动、翻转、受撞等情况。
PC施工技术可减少工程的后期修理成本,节约人工和材料成本,提高工程效率。利用固定支架作为临时支撑直至将PC板移入场地,将其放置到堆放架内,对预制构件的位置进行初步校正。通过预留吊环将其吊装至指定位置,在临时支撑设备或者其他专业工具的辅助下对预制构件的水平以及垂直位置进行进一步精确调整,保证吊装后的预制构件位置的立面平整度和准确性满足工程要求,以此完成吊装施工。但需注意在施工过程中预制板与PC板之间必须紧密贴合,拼接过程中不能将其分离,并且要避免触碰到预制板。完成拼接工作之后对PC板的位置进行校正,最后浇筑混凝土,浇筑时需注意避免大量混凝土冲撞预制板,以保持预制板位置准确,并且需将埋设物、模板以及钢筋等填满,以防混凝土中出现残留气泡以及混合不均的情况。采用混凝土点振法进行振捣,将振捣持续时间控制在15s以内,这样可进一步消除混凝土中残存的气泡,增强结构的稳定性。
采用混凝土剪力墙技术可降低工程难度,节约工程耗材,以符合绿色环保理念。混凝土剪力墙的主要结构是钢筋和底板。在现场施工过程中,单层预制件安装完毕后,可对双层预制板进行浇筑。在设置混凝土剪力墙的过程中,应尽量保持混凝土剪力墙的墙体结构为规则形状,按列平均安放门窗,分散应力,提高墙体结构的稳定性。在预制构件下表面距离预定位置4m时,减缓预制构件的下放速度,留出修正与调整的空间。通过剪力墙连接件,对混凝土剪力墙板吊装位置进行微调。对其结构进行双向设置,控制两个不同方向的侧向刚度差值。若混凝土剪力墙体结构较长,则需设置洞口,设置洞口时需控制墙肢的刚度偏差值以及平面外的弯矩。根据墙体结构长度划分墙段,通过弱连梁连接各个墙段,将每个墙段的高度与横截面高度比值控制在2以上,横截面高度与厚度比值控制在4以上,最大程度上降低混凝土剪力墙结构的脆度。为增加墙体结构的刚度,需根据实际施工高度调整混凝土的强度以及墙体厚度,若无法满足实际施工需要的墙体厚度,则需按照规定重新计算,或减少墙肢的数量,以此提高混凝土剪力墙的抗震性。根据装配式混凝土建筑施工的实际抗震需要,提出预构件部分的高厚比如表1所示。
表1 预构件部分的高厚比
为提高混凝土剪力墙的荷载力,避免集中,在空间面积上扩大墙体结构的可利用范围,减少墙体结构重量,提高墙体侧向刚度。在第一层结构组装施工完毕后,测量二层结构尺寸,设置混凝土剪力墙上柱,依据剪力墙上柱的受力和刚度,剪力墙上柱的混凝土强度需达到预设计强度的75%。第二层结构的荷载通过柱子传到下层剪力墙上,下层剪力墙可将荷载分散给承重墙或柱,最终将荷载力传递给装配式混凝土建筑物的基础。
从实际情况来看,在应用该技术时,工作人员要考虑设计方面的主体需要,还需考虑施工状况以及两段预制板的主体设计数值,以达到更好的施工效果,提高墙体刚度及施工效率与抗震性能。
总体而言,预制混凝土结构的具体施工技术充分地体现了绿色建筑施工的相关施工要求,可以更好地实现节能减排的目标。与此同时,建设单位必须对预制混凝土结构施工技术的关键环节进行深入研究,根据实际施工状况选择合理的施工工艺,从而为更好地实现绿色建筑施工作出更大的贡献。