探讨民用建筑工业化的几种主要施工方法

一、建筑工业化的发展

近几年来, 建筑工业化发展较快。从建工系统看, 每个城市都有各类预制加工厂, 混凝土构件和木门窗等都已经具有相当的生产能力。近两年许多地方还发展了钢门窗、钢摸和钢脚手的加工能力和商品混凝土的生产能力。机械设备已经拥有相当的数量, 劳动强度大的桩基工程机械化达到百分之九十七, 吊装和垂直运输达到百分之九十一, 现浇混凝土工程达到百分之六十八, 土方工程达到百分之五十一七。在建筑标准化方面, 许多地区逐步改进了标准设计方法, 推行参数统一的定型构配件, 开展工业与民用建筑构配件统一产品目录的编制和推广工作, 标准化程度有了明显的提高。为适应建筑工业化发展的要求, 一些城市和地区庄组织和管理方面进行了一些调整和改革, 以建筑体系为对象, 实行施工、生产的专业化分工与协作, 加强设计、科研、施工、构配件生产和建筑材料供应的统一管理与协调, 采用了一些经济办法改善经营管理和扶植商品生产。这些改革是符合生产关系必须适应生产力发展的规律的。通过以上的回顾和对现状的估计, 可以大致看出我国建筑工业化所走过的道路和取得的成绩, 使我们认识到建筑工业化是一个逐步过渡、长期发展的过程。目前, 在我国发展建筑工业化是一桩方兴未艾的事业, 任重道远。我们应当满怀信心, 不断实践, 不断总结, 推动建筑工业化继续前进。

二、民用建筑工业化的主要施工方法

当前, 民用建筑工业化主要形式是装配式建筑、全现浇和现浇与预制相结合的建筑两种类型。预制装配式建筑, 就是把组成房屋的各种构件( 基础、柱、梁、楼板、楼梯、墙板等) 和配件( 门、窗) 在工厂成批生产,施工时只需在现场进行装配的建筑。其主要优点是: 生产效率高, 建设速度快, 房屋自重轻, 使用面积大, 质最好, 现场湿作业少, 施工进度快, 受季节影响小。在一些量大面广、类型又相对稳定的建筑中( 如住宅、宿舍、办公楼等) , 采用预制装配式建筑, 注意把构件连接, 保温、防火问题处理好, 其优越性就更加显著。

三、框架轻板建筑

框架轻板建筑是以柱、梁或柱、板组成的承重框架, 以各种轻质材料制品为围护结构的建筑形式。其特点是承重与围护结构分工明确, 能充分发挥不同材料的作用, 大大减轻建筑的自重, 增加了建筑物的使用面积, 并且具有抗震性能好, 布局灵活, 容易获得大开间等优点。

框架轻板建筑是应用范围较广的一种结构形式, 民用建筑中的住宅、宾馆、商场、办公楼等, 工业建筑中的轻工、电子、服装、食品等均可采用。

一般由柱和梁组成框架, 梁上放楼板, 轻质墙板用预埋件和框架连在一起, 通过柱把全部荷载传给基础与地基。基础可以根据工程地质情况, 采用常见的独立式柱基础, 也可采用桩基础。整个房屋由梁、板、柱和基础组成承重框架结构。

框架结构按其所用材料, 主要有两类: 一类是钢框架结构: 另一类为钢筋混凝土框架结构。从材料来源, 建筑造价以及耐火性能等方面来看, 钢筋混凝土框架有一定的优越性。

现浇钢筋混凝土框架由混凝土现浇作整体连接, 不存在接头处理: 装配式或部分现浇、部分装配的钢筋混凝土框架有连接节点, 节点所受的力, 往往比其他部位要大一些, 受力情况也比较复杂。传统的节点作法是在现场将节点区的钢筋焊接或搭接, 将钢箍加密加粗, 用混凝上浇筑成一个整体, 这种做法比较复杂, 既费人工又增加造价。

四、装配式大板建筑

装配式大型板材建筑就是由预制的大型内、外墙板和楼板、屋面板、楼梯等构件装配组合而成的建筑简称大板建筑。

大板建筑的构件是由工厂预制或在施工现场预制, 然后在施工现场装配。因此, 与传统的砖混结构相比, 大板建筑省去了绝大部分湿作业, 有利于改善工人的劳动条件、提高工效和缩短工期; 另外, 能减轻自重, 增加使用面积。大板建筑适用于多层建筑, 如12- 16 层的高层建筑。

1、大板的连接

大板建筑的主要构件间应用整体连接。以保证荷载的传递和房屋的稳定。连接节点要满足强度、刚度、韧性以及抗腐蚀、防水、保温等构造要求。大板构件间的连接通常有两种方式: 即干式连接和湿式连接。用钢筋、钢板焊接或用螺栓连接的称干式连接: 用混凝土整浇的称湿式加接, 湿式连接整体性好, 在我国被广泛采用。

1）墙板与墙板的连接 

内外墙板的连接。在内外墙板的连接中有端头锚环焊接、螺栓连接、角钢和预埋件焊接等。锚环构造是将墙板侧面设置锚环, 吊装就位后在环内穿设竖向钢筋( 插铁) , 浇灌混凝土后形成整体。这种作法不仅能连接同一层的楼板, 同时将上下层墙板也锚接成整体。墙板下部应加设锚结钢筋, 与墙板垂直缝浇灌的混凝土锚结成整体。墙板之间, 通过水平缝铺设M10 砂浆加垂直缝浇灌C15~ 20 混凝土, 周边再加设一些锚田筋和铁件连成整体。在墙板上角, 可将钢筋焊接在相邻或相交墙板的预埋铁件上加以连接, 但在外墙转角处应改用钢板焊接, 以增强刚度。当墙板上角相互焊牢后, 相当于在房屋每一层的顶部形成一道通过内外墙的封闭圈梁。　

2）内墙板之间的连接。内墙板与内墙板的连接有十字形部位的连接和丁字形部位的连接两种。

3）外墙板之间的连接。外墙板与外墙板的连接主要指拐角部位的连接。

2、楼板与内外墙板的连接

楼板与内外墙板的连接主要包括外墙板与楼板的连接和内墙板与楼板的连接。

上、下楼层墙板的水平接缝, 需设置在楼板上顶面。由于内墙支承楼板, 外墙为自承重墙, 所以外墙板要比内墙板高出一个楼板厚度, 一般把外墙板顶部做成高低口, 上口与楼板板面平齐, 下口与板底平齐, 并将楼板伸入外墙板口内。这种作法可以使外墙板顶部焊接操作与楼板在同一标高上进行, 并且且是俯焊操作, 容易保证焊接质量。这种作法同时又可以使整间大楼板四边均伸人墙内, 使房屋的空间刚度增强, 以利于抗震。将上、下层墙板的接缝设在楼板顶面, 对铺设墙板水平灰缝砂浆的操作也很方便, 易于保证质量。　

上、下楼层墙板除在纵横墙交接的垂直缝内设置锚结筋外, 还应利用墙板的吊环将上、下层墙板连接成整体。在这个节点处, 楼板伸出锚环与墙板的吊环穿套在一起, 用混凝上浇灌。墙板吊环和垂直缝内楼层之间的锚结钢筋, 不仅将墙板连成整体, 还可以承受房屋在水平荷载作用下产生的剪力。

楼板除在墙板吊环处加设锚环, 互相拉结外, 在楼板四角也要外露钢筋, 吊装后将相邻楼板的钢筋焊接在一起。

五、推行民用建筑工业化的建议

1）提高认识, 坚持民用建筑工业化的发展方向；

2）改革砖混建筑, 完善已有的大模、大板、砌块等新建筑体系；

3）调整和改造各类预制加工厂, 大力发展建筑部件、构配件的商品化生产；

4）正确处理标准化与多样化的关系, 讲究建筑艺术, 创造出新的建筑风格；

5）加强生产管理, 开展综合经济分析；

6）加强科学研究, 更好地为发展民用建筑工业化服务；

7）加强领导, 搞好规划, 有计划地提高民用建筑工业化水平。

六、结语

建筑工业化是我国建筑行业的革命性变革, 我们应当认真总结过去, 学习先进、继续努力, 为探索建筑工业化的途径多做工作。