房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)的新進(jìn)展研究
環(huán)境友好型社會(huì)是一種人與自然和諧共生的社會(huì)形態(tài),其核心內(nèi)涵是人類的生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,就是要求全社會(huì)都采取有利于環(huán)境保護(hù)的生產(chǎn)方式、生活方式、消費(fèi)方式,建立人與環(huán)境良性互動(dòng)的關(guān)系。反過來,良好的環(huán)境也會(huì)促進(jìn)生產(chǎn)、改善生活,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧。住宅產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一,是經(jīng)濟(jì)的增長點(diǎn),也是環(huán)境的矛盾點(diǎn)。在當(dāng)前建設(shè)環(huán)境友好、資源節(jié)約型社會(huì)的大潮流下,在建筑的過程中采用新技術(shù),在房屋構(gòu)造方面使用與國際接軌的,對(duì)環(huán)境污染最小,資源浪費(fèi)最少的住宅結(jié)構(gòu)技術(shù)[1]。
20世紀(jì)末的裝配式大板居住建筑由于滲漏、樓板裂縫等影響結(jié)構(gòu)正常使用功能以及結(jié)構(gòu)整體性差使抗震能力嚴(yán)重削弱,導(dǎo)致事故頻發(fā),人民生命財(cái)產(chǎn)安全受到了嚴(yán)重的威脅。新世紀(jì)以來,國務(wù)院對(duì)建筑施工提出了明確的要求,并頒布了相關(guān)條例,就是要規(guī)范之前的建筑模式。當(dāng)前我國采用的混凝土裝配模式多來自國外,本土化的程度還不高。由于不同地區(qū)在地質(zhì)地形、天氣等方面的不同,我們有必要對(duì)國內(nèi)外先進(jìn)的混凝土裝配技術(shù)進(jìn)行深入分析,以迎合環(huán)境友好、資源節(jié)約的時(shí)代潮流,推動(dòng)我國住宅產(chǎn)業(yè)化的縱深發(fā)展。
一、建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造技術(shù)在我國的新進(jìn)展
?。ㄒ唬╊A(yù)制混凝土技術(shù)
預(yù)制混凝土技術(shù)又稱PC(precastconcrete)技術(shù)。這種技術(shù)在我國的有著廣泛的運(yùn)用,它由萬科建筑集團(tuán)首先提出,在建筑施工和住房建設(shè)方面發(fā)揮了重要的作用。所謂PC技術(shù),主要是用于全預(yù)制的混凝土構(gòu)件,常見的有陽臺(tái)和樓梯以及空調(diào)板和部分內(nèi)隔墻板等部分的構(gòu)件。后來,業(yè)內(nèi)人士又研究出了PCF(precastconcreteform)技術(shù),用來解決墻體部分的建筑問題。PCF技術(shù)是一種預(yù)制混凝土模板的施工技術(shù),這種技術(shù)主要用于預(yù)制混凝土的剪力墻外墻模和疊合樓板的預(yù)制板以及結(jié)構(gòu)的其他部分。
一般PC技術(shù)主要是對(duì)全預(yù)制構(gòu)件的制作和安裝技術(shù)中應(yīng)用比較多,在現(xiàn)實(shí)的建筑施工中主要解決滲水、保溫、裝飾和墻體的整體預(yù)制。而后者則有效的解決了外墻的模板問題,可以很好的避免在建筑周圍架設(shè)支架,極大的提高的建筑施工的安全系數(shù)。盡管在現(xiàn)實(shí)中使用PC或者PCF技術(shù)會(huì)面臨一些問題,但總的來說,它們不失為優(yōu)秀的裝配混凝土建筑技術(shù),為我國房屋建造事業(yè)貢獻(xiàn)了力量。
(二)新型混凝土預(yù)制裝配技術(shù)
這種技術(shù)又稱之為NPC(New Prefabricated Concrete)技術(shù),在國內(nèi)是項(xiàng)全新的技術(shù),它將采取工廠機(jī)械化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)裝配的形式進(jìn)行建筑施工。NPC技術(shù)首先由中南建筑集團(tuán)提出,它主要采取的是工廠機(jī)械化的生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)裝配的形式進(jìn)行建筑施工[2]。與目前國內(nèi)傳統(tǒng)的施工工藝相比,它具有減少施工現(xiàn)場(chǎng)污染、降低噪音、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)省大量人工、料具、縮短施工工期、縮減施工成本的特點(diǎn)。當(dāng)前,這種技術(shù)在全國范圍內(nèi)也得到較為普遍的運(yùn)用,由于它在房屋建筑和設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì),無論是商業(yè)用途建筑或者是住宅,其內(nèi)部構(gòu)建方面都看得到它的影子。
當(dāng)前,國際上對(duì)建筑行業(yè)的要求逐漸提高,建筑行業(yè)在環(huán)保、節(jié)能、減耗等方面都面臨政府的管制和公眾社會(huì)輿論的制約,NPC技術(shù)能對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行合理的安排和分配,能有效降低污染,節(jié)省大量人力物力,降低成本,所以,它在國內(nèi)建筑領(lǐng)域有著較為廣闊的前景。
(三)裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻技術(shù)
所謂剪力墻是指房屋或構(gòu)筑物中主要承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體,又稱抗風(fēng)墻或抗震墻、結(jié)構(gòu)墻。剪力墻分平面剪力墻和筒體剪力墻。平面剪力墻用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、升板結(jié)構(gòu)、無梁樓蓋體系中。為增加結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度及抗倒塌能力,在某些部位可現(xiàn)澆或預(yù)制裝配鋼筋混凝土剪力墻。
裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻技術(shù)主要是由宇輝集團(tuán)根據(jù)剪力墻的豎向連接的插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接的技術(shù)而形成的新技術(shù)。這種技術(shù)可以進(jìn)行豎向剪力墻模板、水平疊合樓板以及樓梯板和陽臺(tái)等等的制作,可操作性強(qiáng)。但也存在的一些不足的地方,比如對(duì)設(shè)備的要求很高,同時(shí)形式比較單一,難以適應(yīng)復(fù)雜的建筑形式[3]。
(四)疊合板式混凝土剪力墻技術(shù)
剪力墻主要的作用在于承重和負(fù)荷,保證建筑的穩(wěn)定性。建筑物中的豎向承重構(gòu)件主要由墻體承擔(dān)時(shí),這種墻體既承擔(dān)水平構(gòu)件傳來的豎向荷載,同時(shí)承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻即由此而得名。因此,為了保證剪力墻的建造質(zhì)量,有必要對(duì)剪力墻的制作模式進(jìn)行研究和更新。疊合板式混凝土剪力墻技術(shù)是西偉德混凝土預(yù)制有限公司從德國引進(jìn)的一種新技術(shù)而形成的,其構(gòu)件分為疊合樓板、疊合墻板和預(yù)制樓板等等。一般來說,在這種技術(shù)指導(dǎo)下進(jìn)行了剪力墻建造是比較符合規(guī)范的,而且質(zhì)量也相對(duì)較高,制作也比較精細(xì)。但有一點(diǎn)值得注意的是這種技術(shù)在我國的應(yīng)用還不是很普遍,應(yīng)用的地方也比較少,其發(fā)展還需要進(jìn)一步的研究和實(shí)踐來予以完善。
二、對(duì)當(dāng)前國內(nèi)裝配式混凝土建造技術(shù)的展位
建筑行業(yè)的發(fā)展并不是一蹴而就的,它需要理論和實(shí)踐的結(jié)合,更需要時(shí)間的驗(yàn)證。建筑業(yè)在我國是基礎(chǔ)行業(yè),是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的排頭兵和領(lǐng)導(dǎo)者,建筑業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到國家城市化建設(shè)的進(jìn)程,對(duì)國家整體城市化水平有些重要的影響。當(dāng)前建筑業(yè)的迅猛發(fā)展一方面帶來了經(jīng)濟(jì)的騰飛,另一方面也使得一些問題比如環(huán)境問題,成本問題,資源浪費(fèi)和能耗問題等突顯了出來,建筑業(yè)也因此而一度成為輿論和媒體的焦點(diǎn)。研究和采用的新的建筑技術(shù),能有效的減少建筑行業(yè)既有的生存壓力,提升建筑業(yè)水平,毫無疑問應(yīng)該大為推廣。然而,在采用的新技術(shù)的過程中,也出現(xiàn)了一些問題,我們必須認(rèn)識(shí)到,技術(shù)能否轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,還有更多值得我們關(guān)注的問題。
(一)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)模制作和管理
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)學(xué)模型這個(gè)詞匯越來越多地出現(xiàn)在現(xiàn)代人的生產(chǎn)、工作和社會(huì)活動(dòng)中。建筑領(lǐng)域的數(shù)模是指在建造過程中設(shè)立的模型,通過這些模型澆灌從而用較少的時(shí)間完成建造任務(wù)。數(shù)模制作關(guān)乎整個(gè)建筑流程能否科學(xué)合理的進(jìn)行,對(duì)于政策的工程建設(shè)有著極其重要的作用。因此,國外頂級(jí)的建筑公司無不把數(shù)模制作放在公司研究和實(shí)踐的重要位置,由此而產(chǎn)生的數(shù)模制作的標(biāo)準(zhǔn)化也成了關(guān)注的熱點(diǎn)。當(dāng)前,雖然我國已經(jīng)開發(fā)出來多種新型技術(shù),在裝配式混凝土構(gòu)造技術(shù)方面取得了很大的突破,也形成了具有本土特色,適應(yīng)本國國情的新方法,但是,目前還沒有一個(gè)技術(shù)能很好的解決數(shù)模制作的標(biāo)準(zhǔn)化問題。同時(shí),在數(shù)模制作過程中,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的控制和管理尤為重要。如果缺少了相應(yīng)的控制,很可能使得數(shù)模制作失敗。毫無疑問,這對(duì)我國建筑企業(yè)來說,這是一個(gè)不得不關(guān)注的問題。
?。ǘ?shí)現(xiàn)技術(shù)和管理的協(xié)調(diào)控制
我國在裝配式混凝土構(gòu)造領(lǐng)域取得的成就是毋庸置疑的,包括之前所述的各種技術(shù),它們都為當(dāng)前我國建筑事業(yè)朝著現(xiàn)代化、國際化的方向發(fā)展前進(jìn)提供了必要基礎(chǔ)和保障。然而,光有技術(shù)也是不夠的。對(duì)于我們國家的建筑企業(yè)來說,不僅要做好技術(shù)工作,把技術(shù)視為企業(yè)存亡發(fā)展的重大事件,還要加強(qiáng)管理,用管理帶動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,讓管理提高技術(shù)的產(chǎn)量,使管理成為技術(shù)的引導(dǎo)者和保護(hù)著,從而實(shí)現(xiàn)管理和技術(shù)的有效協(xié)調(diào)??v觀近些年來我國建筑企業(yè)的成敗,可發(fā)現(xiàn),成功的企業(yè)不僅關(guān)注技術(shù),而且注重管理。它們知道管理對(duì)于技術(shù)的重要性,良好的管理能為技術(shù)的發(fā)明和使用提供制度保障,從而充分發(fā)揮技術(shù)的作用。同樣,在當(dāng)前,阻礙我國建筑行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素就是管理,如果管理上不去,那么,成本的減少、效率的提高、技術(shù)的進(jìn)步、規(guī)模的擴(kuò)大也就無從談起。
編輯:姜立東
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