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中建一局集團模式線技術(shù)專題集成裝配式混凝土建筑施工技術(shù)指南A來rchitecture&Future二零一八年十二月ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle第一章
裝配式混凝土建筑概述第一章
裝配式混凝土建筑概述裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑(prefabricated
concrete
building)指的是混凝土建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制構(gòu)(部)件部品集成裝配建造的建筑,也稱為裝配式混凝土建筑。裝配式混凝土建筑以預(yù)制裝配化的建造方式為基礎(chǔ),實現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、裝修、設(shè)備及管線等系統(tǒng)一體化,以及設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、施工、安裝、裝修及運營維護全過程的集成。裝配式混凝土建筑主要由裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、建筑內(nèi)裝系統(tǒng)、建筑設(shè)備與管線系統(tǒng)、建筑外圍護系統(tǒng)組成。其中,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結(jié)構(gòu),主要包括裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)以及裝配式混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu);建筑內(nèi)裝系統(tǒng)指的是建筑內(nèi)部能夠滿足建筑使用要求的部分,主要包括樓地面、輕質(zhì)隔墻、吊頂、內(nèi)窗和內(nèi)裝設(shè)備管線等;建筑設(shè)備與管線系統(tǒng)為滿足建筑各種使用功能的設(shè)備和管線的總稱,包括給排水設(shè)備及管線系統(tǒng)、供暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備及管線系統(tǒng)、電氣和智能化設(shè)備及管線系統(tǒng)等;建筑外圍護系統(tǒng)是圍合成建筑室內(nèi)空間,與室外環(huán)境分隔的預(yù)制構(gòu)件和部品部件的組合,包括建筑外墻、屋面、門窗、陽臺、空調(diào)板和裝飾件等。1.1國家頂層設(shè)計要求制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級大背景下,中央層面持續(xù)出臺相關(guān)政策推進裝配式建筑,2016年9月14日,李克強總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議,決定大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)等裝配式建筑,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級。此后在《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》等多個政策中明確提出“力爭用
10
年左右時間使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%”的具體目標。2016年9月27日,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》,提出要以京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區(qū),常住人口超過300萬的其他城市為積極推進地區(qū),其余城市為鼓勵推進地區(qū),因地制宜發(fā)1第一章
裝配式混凝土建筑概述展裝配式鋼結(jié)構(gòu)等裝配式建筑,正標志著裝配式建筑正式上升到國家戰(zhàn)略層面。在頂層框架的要求指引下,去年年底以來,住建部和國務(wù)院政策協(xié)同推進加快:一方面,不斷完善裝配式建筑配套技術(shù)標準;另一方面,對落實裝配式建筑發(fā)展提出了具體要求。下面對國家在裝配式建筑方面的政策做了如下梳理。圖
1.1.1
近幾年裝配式建筑相關(guān)國家政策1.2行業(yè)術(shù)語解讀隨著國家在裝配式建筑領(lǐng)域的不斷重視,國內(nèi)建筑企業(yè)對裝配式建筑的關(guān)注度越來越高,但人們對于裝配式建筑相關(guān)的概念仍有一些混淆,因此本文對裝配式建筑常見的術(shù)語及概念加以敘述和說明。(1)裝配式建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑。(2)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)(建筑)由預(yù)制混凝土構(gòu)件可靠連接裝配而成的裝配式建筑。(3)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的分類2第一章
裝配式混凝土建筑概述裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)——剪力墻部分或全部采用預(yù)制的剪力墻結(jié)構(gòu);裝配整體式框架結(jié)構(gòu)——框架柱、框架梁部分或全部采用預(yù)制的框架結(jié)構(gòu)。(4)預(yù)制夾心保溫外墻由外葉層、保溫層、結(jié)構(gòu)層組合成的外墻板。(5)裝配式裝修主要采用干作業(yè)施工,將工廠生產(chǎn)的內(nèi)裝部品在現(xiàn)場組合完成裝修。(6)裝配式隔墻采用干作業(yè)安裝,免砌筑的隔墻。(7)預(yù)制疊合構(gòu)件梁、板等下部預(yù)制,上部需現(xiàn)場澆筑混凝土的構(gòu)件。(8)預(yù)制外掛墻板安裝在主體結(jié)構(gòu)上的非承重圍護墻。(9)預(yù)制構(gòu)件的連接方式鋼筋套筒灌漿連接——通過將鋼筋插入金屬套筒并注入高強度灌漿料鋼筋漿錨搭接連接——通過將鋼筋插入構(gòu)件上的預(yù)留空島并灌注灌漿料(10)預(yù)制率參考國家標準中的定義為:單體中預(yù)制構(gòu)件的總方量與地坪以上結(jié)構(gòu)構(gòu)件的總方量的比值。各地對本概念的定義略有不同,實際應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)項目所在地的相關(guān)定義進行計算。下表是根據(jù)國家標準定義總結(jié)的不同建筑構(gòu)件類型預(yù)制率的取值范圍,見表1.1所示。表
1.1.1
不同建筑類型預(yù)制率取值范圍建筑類型結(jié)構(gòu)類型剪力墻預(yù)制構(gòu)件類型預(yù)制率30%~40%15%~20%40%~50%30%板類(全預(yù)制板)板類2~3層別墅框架/異形柱板類(全預(yù)制板)框架板類板類板類、內(nèi)外剪力墻10%多層住宅剪力墻剪力墻剪力墻30%~40%10%板類10~20層高板類、內(nèi)外剪力墻(不含加強區(qū))板類、內(nèi)外剪力墻(含加強區(qū))板類20%~30%30%~40%10%層住宅20層以上高層住宅板類、內(nèi)外剪力墻(不含加強區(qū))30%~40%3第一章
裝配式混凝土建筑概述板類板類、梁10%~15%20%~30%40%框架板類、梁、部分柱板類公建10%框架核心筒板類、梁15%~25%30%~40%板類、梁、柱(11)裝配率參考國家標準的定義為:結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的比例之和。各省市對本概念都有不同的相關(guān)規(guī)定,針對不同的項目應(yīng)參考當(dāng)?shù)匾蟆O聢D為國內(nèi)部分重點城市關(guān)于預(yù)制率和裝配率要求的匯總,各地不同時期對于裝配率和預(yù)制率的要求可能有所調(diào)整,需要根據(jù)實際情況確定。圖
1.2.1
國內(nèi)重點城市裝配率和預(yù)制率要求4第二章
先進性分析第二章
先進性分析裝配式建筑以建造速度快、節(jié)省勞動力以及整體質(zhì)量更好等優(yōu)勢被廣泛推廣,改善了傳統(tǒng)粗放型施工方法中復(fù)雜混亂施工程序以及勞動力消耗大、管理不當(dāng)?shù)?。所謂裝配式建筑形式,主要是利用預(yù)制構(gòu)件的提前完成,將其運送到現(xiàn)場加以裝配,最后完成建筑施工。相比現(xiàn)澆建筑裝配式建筑在施工效率、質(zhì)量保證、安全性、施工成本、資源利用等方面更具優(yōu)勢。2.1效率提升裝配式建筑形式相較于傳統(tǒng)建筑形式,施工效率得到明顯提高。尤其是裝配式建筑是提前對建筑施工地點以及各種施工構(gòu)件等進行了解與預(yù)配,將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后加以拼接即可。這種建筑施工形式很大程度降低了施工現(xiàn)場與周圍環(huán)境等所帶來的施工強度,同時將很多復(fù)雜施工程序加以簡化,省略了多余施工步驟。傳統(tǒng)建筑施工中砌筑、抹灰以及保溫等流程得以分化,并不需要在施工現(xiàn)場完成,施工人員提前將需要安裝與使用的構(gòu)件預(yù)配好,在施工現(xiàn)場進行組合拼接。提前將建筑構(gòu)件制作好,并且以批量生產(chǎn)的方式大量生產(chǎn),這樣就可以節(jié)省傳統(tǒng)建筑形式中建筑施工現(xiàn)場加工制作所消耗的時間。這種裝配式施工模式,提高了工程施工效率,同時節(jié)省更多施工時間與材料。圖
2.1.1
結(jié)構(gòu)與裝飾一體化預(yù)制安裝5第二章
先進性分析2.2質(zhì)量保證建筑施工質(zhì)量決定建筑施工后期運營以及價值體現(xiàn)。裝配式建筑手段下,建筑施工所需要的各種構(gòu)件可以以標準化形式批量生產(chǎn)預(yù)配,并且嚴格控制施工構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)境條件變化,尤其是溫度、空氣濕度變化,確保所有條件都有利于施工構(gòu)件生產(chǎn),進而施工構(gòu)件質(zhì)量得到保證。當(dāng)然裝配式建筑施工對每個建筑施工細節(jié)要求十分嚴格,最初建筑施工放線過程中,放線必須達到精準水平,還要將標高誤差控制到最小,這樣就可以利用生產(chǎn)預(yù)配方式大量生產(chǎn)建筑構(gòu)件,同時構(gòu)件質(zhì)量相較于現(xiàn)場生產(chǎn)質(zhì)量更符合標準。并且裝配式建筑形式中構(gòu)件是建筑基礎(chǔ),不僅對建筑生產(chǎn)質(zhì)量具有直接影響,一定程度上關(guān)系著工程建筑的順利進行。裝配式建筑質(zhì)量更有保障,為工程建筑發(fā)展提供更多動力。圖
2.2.1
構(gòu)件工廠批量化生產(chǎn)2.3安全可控對于傳統(tǒng)建筑工程施工來講,基本都是在露天情況下施工作業(yè),經(jīng)常受到天氣情況影響被迫停止施工,整體來講施工環(huán)境較為惡劣,所以也存在很多施工安全隱患,嚴重威脅到施工人員生命。應(yīng)用裝配式建筑形式,施工構(gòu)件提前生產(chǎn)完成,并且加以預(yù)配,現(xiàn)場施工只需要專業(yè)施工人員,根據(jù)裝配式施工標準進行安裝,完成安裝施工作業(yè)之后檢測安裝質(zhì)量,這樣一來,不僅可以科學(xué)避免施工安裝期間,露天作業(yè)所帶來的各種施工風(fēng)險,同時也可以提高施工安全性,保障參與施工人員的人身安全,從這方面來講裝配式建筑施工安全性更高。6第二章
先進性分析2.4綠色環(huán)保資源利用率得到提高,裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件是在機械化操作的基礎(chǔ)上加工制作,嚴格按照工程施工標準,嚴格控制尺寸、規(guī)格以及標準,確保生產(chǎn)加工建設(shè)更加標準化,同時相較于人工加工來講,這種加工形式資源利用率更高,材料成本消耗降低。圖
2.4.1
裝配式建筑施工現(xiàn)場7第三章
核心競爭力第三章
核心競爭力在建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大潮中,中建一局積極進行自身能力拓展與提高,在出色完成施工總承包的角色基礎(chǔ)上,向上拓展投資、咨詢、設(shè)計業(yè)務(wù),向下延伸構(gòu)件制作與專業(yè)安裝,以全方面、全專業(yè)、全階段服務(wù)業(yè)主為前提,
經(jīng)過多年的技術(shù)積累與成果沉淀,公司工程綜合能力在行業(yè)內(nèi)已得到一致認可。3.1全產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略布局在全面推進建筑工業(yè)化模式線的進程中,預(yù)先對發(fā)展路線進行階段性布局,對各個業(yè)務(wù)板塊的核心競爭力架構(gòu),一年規(guī)劃、兩年建設(shè)、五年推廣,最終整條模式線實現(xiàn)質(zhì)的提升!中建一局面向建筑工業(yè)化全產(chǎn)業(yè)鏈進行市場布局,先后組建了投資建造板塊、設(shè)計與咨詢板塊、構(gòu)件生產(chǎn)基地、大項目施工團隊等,集投資開發(fā)、創(chuàng)新研發(fā)、設(shè)計咨詢、產(chǎn)品制作、裝配施工、管理服務(wù)于一體,打造國內(nèi)首家全產(chǎn)業(yè)鏈條的裝配式建筑生產(chǎn)基地。2018年正式形成全產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略布局,集團核心競爭力實現(xiàn)凝聚!(1)投資開發(fā)業(yè)務(wù),板塊已經(jīng)覆蓋西南、華東、北京、上海等國內(nèi)裝配式建筑重點推進區(qū)域,為裝配式建筑模式線的推廣提供了(2)設(shè)計咨詢業(yè)務(wù)板塊,致力于培養(yǎng)專業(yè)的設(shè)計團隊,能夠獨立對接裝配式建筑市場,完成設(shè)計咨詢、方案設(shè)計、施工圖設(shè)計、深化設(shè)計工作。(3)構(gòu)件生產(chǎn)方面,在深圳、北京、天津建設(shè)了三家預(yù)制構(gòu)件廠,年產(chǎn)能達30萬立方米,為企業(yè)在裝配式建筑行業(yè)提供最大競爭力。(4)安裝施工方面,經(jīng)過
20余個裝配式混凝土建筑項目的施工總承包管理,培養(yǎng)了多個大項目施工團隊,形成了集團裝配式施工的專業(yè)管理隊伍、專業(yè)勞務(wù)隊伍,為產(chǎn)業(yè)鏈條的最終產(chǎn)品輸出提供保障8第三章
核心競爭力3.2專業(yè)的設(shè)計團隊方案設(shè)計是裝配式建筑實施的龍頭鏈條,總覽裝配式建筑全局。集團擁有強大的技術(shù)實力,為了核心能力的集約管理,在
2016
年成立設(shè)計中心,下設(shè)建筑設(shè)計院、6個專業(yè)設(shè)計工作室,擁有設(shè)計人員200名。其中,建筑設(shè)計院和裝飾設(shè)計研究院能夠為項目提供從前期到項目結(jié)束全周期的設(shè)計咨詢服務(wù);工業(yè)化建筑工作室、鋼結(jié)構(gòu)工作室、機電設(shè)計工作室、巖土工作室、BIM工作室能夠為項目提供專業(yè)的設(shè)計咨詢服務(wù)和深化設(shè)計服務(wù);公司既能提供全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)服務(wù),也能提供各種專業(yè)的延伸服務(wù),形成設(shè)計與工程總承包領(lǐng)域的雙向滲透。在裝配式建筑領(lǐng)域,設(shè)計中心具備專項方案設(shè)計、預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計、咨詢與研發(fā)的能力,憑借技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā),先后獲得了
3
項國家課題、10
余項省部級課題、21項專利,憑借專業(yè)能力參編國家標準、行業(yè)標準、地方標準,代表企業(yè)最先進的生產(chǎn)力,在行業(yè)內(nèi)積極發(fā)聲,擴大影響力,一路保持裝配式混凝土建筑行業(yè)的領(lǐng)先地位!圖
3.2.1
專業(yè)設(shè)計團隊專業(yè)的設(shè)計團隊,是中建一局集團在行業(yè)內(nèi)的差異化競爭力,為施工總承包管理提供專業(yè)的技術(shù)支持,為裝配式建筑實施工程總承包模式保駕護航!3.3高效的技術(shù)研發(fā)集團擁有專業(yè)的技術(shù)研發(fā)團隊,致力于裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈板塊的信息化、智能化、高效化技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)工作。先后對深化設(shè)計工作模式、深化設(shè)計軟件、智能工廠管理、精細化管理平臺進行了研發(fā)與應(yīng)用,取得了顯著的社會經(jīng)濟效益。(1)行業(yè)內(nèi)首家深化設(shè)計單位,全面采用預(yù)制混凝土構(gòu)件的三維設(shè)計、自動化出圖模式。(2)國內(nèi)最高效的設(shè)計技術(shù)。與傳統(tǒng)二維設(shè)計與出圖模式相比,通過基于9第三章
核心競爭力Revit
軟件的二次開發(fā),實現(xiàn)了多個功能的一鍵化、自動化,實現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計工作節(jié)省人工50%、提效5倍以上。圖
3.3.1
高效設(shè)計技術(shù)(3)國內(nèi)最智能工廠管理技術(shù)?;趫D像識別技術(shù),以監(jiān)控并自動識別車間內(nèi)人員的工作位置與工作效率為重點,以桁車自動規(guī)劃吊裝路徑、實現(xiàn)自動吊裝為主要目的,并結(jié)合智能安防、智能考勤,做到PC構(gòu)件廠的智能化管理。3.4智能化生產(chǎn)基地2017
年
10
月
18
日,十九大報告中指出“推進綠色發(fā)展,加快建立綠色生產(chǎn)和消費的法律制度和政策導(dǎo)向,建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系”,在國家頂層設(shè)計的引領(lǐng)下,中建一局依托在裝配式建筑領(lǐng)域的豐碩成果,積極響應(yīng)國家號召、引領(lǐng)行業(yè)進步、搶占市場先機,在天津武清組建了中建(天津)工業(yè)化建筑工程有限公司。集創(chuàng)新研發(fā)、設(shè)計咨詢、產(chǎn)品制作、裝配施工、管理服務(wù)于一體,打造國內(nèi)首家全產(chǎn)業(yè)鏈條的裝配式建筑生產(chǎn)基地,可以為京津冀及雄安提供優(yōu)質(zhì)資源服務(wù)。生產(chǎn)基地戰(zhàn)略目標——四最兩示范!第一最:技術(shù)最先進第二最:管理最智能第三最:產(chǎn)品最豐富第四最:最綠色環(huán)保第一示范:國家住宅產(chǎn)業(yè)化示范基地第二示范:中國建筑系統(tǒng)內(nèi)最綠色環(huán)保的現(xiàn)代化生產(chǎn)示范基地10第三章
核心競爭力圖
3.4.1
示范基地在創(chuàng)新研發(fā)與設(shè)計咨詢方面,公司將北京研發(fā)、設(shè)計團隊平行植入,成立裝配式建筑研發(fā)設(shè)計中心,為國內(nèi)裝配式建筑工程的實施提供全方位的技術(shù)支持與多專業(yè)的設(shè)計服務(wù)。在產(chǎn)品制作方面,公司設(shè)置自動化制造運營中心,立足土建、機電多專業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)需求,采用
6
條國內(nèi)最先進的自動化生產(chǎn)線,打造華北區(qū)域設(shè)備最先進、產(chǎn)品最豐富的建筑部品生產(chǎn)基地。圖
3.4.2
自動化生產(chǎn)線圖
3.4.3
混凝土布料機(螺旋式)圖
3.4.4
混凝土自動化輸送料斗11第三章
核心競爭力圖
3.4.5
全自動振動臺圖
3.4.6
智能模臺輸送系統(tǒng)在高新技術(shù)方面,公司基于信息化、互聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,打造國內(nèi)首家裝配式建筑智慧工廠,提升預(yù)制構(gòu)件的精益制造水平。此外,公司引進3D打印技術(shù)與設(shè)備,致力于創(chuàng)建華北區(qū)域“工程級”3D打印創(chuàng)新基地。圖
3.4.7
生產(chǎn)基地智能核心—中控室在工廠建造方面,公司秉承“美麗中國、生態(tài)武清”的設(shè)計理念,采取“新能源、低能耗、無污染、零排放”的綠色技術(shù),創(chuàng)建國內(nèi)首個裝配式建筑“花園式工廠”,打造成為中國建筑系統(tǒng)內(nèi)最綠色環(huán)保的現(xiàn)代化生產(chǎn)示范基地,創(chuàng)建國家住宅產(chǎn)業(yè)化示范基地。圖
3.4.8
國內(nèi)最綠色攪拌站圖
3.4.9
污水處理系統(tǒng)12第三章
核心競爭力3.5強大的施工隊伍精益建造,品質(zhì)保證!中建一局歷經(jīng)
40
余個裝配式建筑施工總承包工程,裝配式建筑工程類型涵蓋住宅、公建、廠房、體育場館等,建設(shè)面積
500萬平方米以上,培養(yǎng)了多個國內(nèi)最專業(yè)的裝配式施工總承包管理團隊?。?)技術(shù)創(chuàng)新在裝配式施工領(lǐng)域,團隊經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新,裝配式建筑工程先后獲得了詹天佑大獎、詹天佑住宅小區(qū)金獎、國家優(yōu)質(zhì)工程等多個重量級獎項,實現(xiàn)了效率和質(zhì)量雙提升。(2)精細管理中建一局綜合考慮裝配式建筑市場的轉(zhuǎn)型升級,經(jīng)過多年錘煉,施工總承包隊伍已經(jīng)能夠適應(yīng)裝配式建筑管理模式,聯(lián)合總部專業(yè)的技術(shù)團隊,應(yīng)用自主研發(fā)的“裝配式建筑施工管理平臺”,可以做到面向施工全過程(設(shè)計、生產(chǎn)、施工)進行精細化管控。(3)專業(yè)隊伍經(jīng)過全國各地的裝配式建筑施工管理經(jīng)驗積累,中建一局在華南、西南、華東、京津冀區(qū)域已經(jīng)形成裝配式施工大項目團隊,技術(shù)、現(xiàn)場、商務(wù)各專業(yè)管理人才梯隊實現(xiàn)規(guī)?;?,預(yù)制構(gòu)件安裝勞務(wù)分包隊伍也實現(xiàn)專業(yè)化培養(yǎng),為裝配式施工管理提供了最強主導(dǎo)力。圖
3.5.1
裝配式住宅施工團隊圖
3.5.2
裝配式公建施工團隊圖
3.5.3
裝配式廠房施工團隊13第四章
主要核心技術(shù)第四章
主要核心技術(shù)4.1全過程信息化應(yīng)用技術(shù)4.1.1適用范圍適用于裝配式混凝土建筑所有情況。4.1.2技術(shù)內(nèi)容工業(yè)化建造技術(shù)與信息技術(shù)的融合,標志著裝配式建筑全過程進入信息化時代。下面針對裝配式建筑的設(shè)計階段、生產(chǎn)階段、施工階段、運維階段的過程,對信息化的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)點進行簡要介紹。1.設(shè)計階段裝配式建筑設(shè)計階段利用
BIM
技術(shù)所構(gòu)建的設(shè)計平臺,裝配式建筑設(shè)計中的各專業(yè)設(shè)計人員能夠快速地傳遞各自專業(yè)的設(shè)計信息,對設(shè)計方案進行“同步”修改。同時
BIM
技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)計信息的開放與共享,設(shè)計人員可以將設(shè)計方案上傳到項目的“云端”進行尺寸、樣式等信息的整合,并構(gòu)建各類預(yù)制構(gòu)件的“族”庫。設(shè)計人員還可以利用
BIM
技術(shù)對裝配式建筑結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件進行精細化設(shè)計,減小裝配式建筑在施工階段容易出現(xiàn)的裝配偏差問題。借助
BIM
技術(shù),對預(yù)制構(gòu)件的幾何尺寸及內(nèi)部鋼筋直徑、間距、鋼筋保護層厚度等重要參數(shù)進行精準設(shè)計、定位。(1)通過BIM技術(shù)進行專業(yè)間協(xié)同通過
BIM
技術(shù)的“協(xié)同”設(shè)計功能,某一專業(yè)設(shè)計人員修改的設(shè)計參數(shù)能夠同步、無誤地被其他專業(yè)設(shè)計人員調(diào)用,這方便了配套專業(yè)設(shè)計人員進行設(shè)計方案的調(diào)整,節(jié)省由于設(shè)計方案調(diào)整所耗費的時間和精力。(2)利用參數(shù)化族庫實現(xiàn)標準化設(shè)計隨著云端服務(wù)器中“族”的不斷積累與豐富,設(shè)計人員可以將同類型“族”進行對比優(yōu)化,以形成裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的標準形狀和模數(shù)尺寸。利用各類標準化的“族”庫,設(shè)計人員可以節(jié)約戶型設(shè)計和調(diào)整的時間,有利于豐富裝配式建筑戶型規(guī)格。14第四章
主要核心技術(shù)圖
4.1.1BIM全專業(yè)信息協(xié)同(3)利用三維顯示功能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)碰撞檢查在
BIM
模型的三維視圖中,可以直觀地觀察到待拼裝預(yù)制構(gòu)件之間的契合度,并可以利用
BIM
技術(shù)的碰撞檢測功能,細致分析預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的可靠性,排除預(yù)制構(gòu)件之間的裝配沖突,從而避免由于設(shè)計粗糙而影響到預(yù)制構(gòu)件的安裝定位,減少由于設(shè)計誤差帶來的工期延誤和材料資源的浪費。2.生產(chǎn)階段預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段運用信息化方式,使預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家可以從裝配式建筑BIM模型中直接調(diào)取預(yù)制構(gòu)件的幾何尺寸信息,制定相應(yīng)的構(gòu)件生產(chǎn)計劃,并在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的同時,向施工單位傳遞構(gòu)件生產(chǎn)的進度信息。(1)通過RFID技術(shù)實現(xiàn)構(gòu)件物流管理生產(chǎn)廠家在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段為各類預(yù)制構(gòu)件植入含有構(gòu)件幾何尺寸、材料種類、安裝位置等信息的
RFID芯片,通過
RFID技術(shù)對預(yù)制構(gòu)件進行物流管理,提高預(yù)制構(gòu)件倉儲和運輸?shù)男省#?)借助條形碼技術(shù)實現(xiàn)設(shè)計與生產(chǎn)信息高效對接為了保證施工的進度和質(zhì)量,在裝配式建筑設(shè)計方案完成后,設(shè)計人員將BIM
模型中所包含的各種構(gòu)配件信息與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠商共享,所有的設(shè)計數(shù)據(jù)及參數(shù)可以通過條形碼的形式直接轉(zhuǎn)換為加工參數(shù),實現(xiàn)裝配式建筑
BIM
模15第四章
主要核心技術(shù)型中的設(shè)計信息與生產(chǎn)系統(tǒng)直接對接,提高生產(chǎn)的自動化程度和生產(chǎn)效率。還可以通過3D打印的方式,直接將
BIM模型打印出來,從而極大地加快,并可根據(jù)打印出的裝配式建筑模型校驗原有設(shè)計方案的合理性。圖
4.1.2
預(yù)制構(gòu)件信息管理平臺功能圖
4.1.3構(gòu)件及車輛定位跟蹤3.施工階段裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中,對預(yù)制構(gòu)件進行分類生產(chǎn)、儲存需要投入大量的人力和物力,并且容易出現(xiàn)差錯。因此利用
BIM技術(shù)結(jié)合RFID技術(shù),通過在預(yù)制構(gòu)件中嵌入含有構(gòu)件信息的RFID芯片,存儲驗收人員及物流配送人員可以直接讀取預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息。(1)借助RFID技術(shù)實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件進場信息化管理施工人員利用RFID技術(shù),減少在傳統(tǒng)的人工驗收和物流模式下出現(xiàn)的驗收數(shù)量偏差、構(gòu)件堆放位置偏差、出庫記錄不準確等問題的發(fā)生??梢灾苯诱{(diào)出預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息,對此構(gòu)件的安裝位置等必要項目進行檢驗,提高預(yù)制構(gòu)件安裝過程中的質(zhì)量管理水平和安裝效率。(2)利用BIM技術(shù)進行工藝模擬和安全排查16第四章
主要核心技術(shù)在施工之前,可以利用
BIM
技術(shù)進行裝配式建筑的施工模擬和仿真,模擬現(xiàn)場吊裝及施工過程,對施工流程進行優(yōu)化;也可以模擬施工現(xiàn)場安全突發(fā)事件,完善施工現(xiàn)場安全管理預(yù)案,排除安全隱患,從而避免和減少質(zhì)量安全事故的發(fā)生。利用
BIM
技術(shù)還可以對施工現(xiàn)場的場地布置和車輛開行路線進行優(yōu)化,減二次搬運,提高垂直運輸機械的吊裝效率,加快裝配式建筑的施工進度。(3)利用5D-BIM優(yōu)化施工工序和資源配置在裝配式建筑的BIM模型中引入時間和資源維度,將“3D-BIM”模型轉(zhuǎn)化為“5D-BIM”模型。利用“5D-BIM”進行模擬使管理和技術(shù)人員對整個項目的施工流程安排、成本資源的投入更加直觀的了解,可在模擬過程中優(yōu)化施工方案和順序、合理安排資源供應(yīng)、優(yōu)化現(xiàn)金流,實現(xiàn)施工進度計劃及成本的動態(tài)管理。圖
4.1.4
施工現(xiàn)場布置及工序模擬4.運維階段裝配式建筑運維階段借助
BIM
和
RFID
技術(shù)搭建的信息管理平臺可以建立裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件及設(shè)備的運營維護系統(tǒng)。以
BIM
技術(shù)的資料管理與應(yīng)急管理功能為例,在發(fā)生突發(fā)性火災(zāi)時,消防人員利用
BIM
信息管理系統(tǒng)中的建筑和設(shè)備信息可以直接對火災(zāi)發(fā)生位置進行準確定位,并掌握火災(zāi)發(fā)生部位所使用的材料,有針對性地實施滅火工作。(1)通過BIM模型快速調(diào)取產(chǎn)品信息運維管理人員進行裝配式建筑和附屬設(shè)備的維修時,可以直接從
BIM
模型中調(diào)取預(yù)制構(gòu)件、附屬設(shè)備的型號、參數(shù)和生產(chǎn)廠家等信息,提高維修工作效率。(2)通過信息化手段實現(xiàn)建筑物狀態(tài)的智能管理BIM
技術(shù)可實現(xiàn)裝配式建筑的全生命周期信息化,一旦發(fā)生后期的質(zhì)量問17第四章
主要核心技術(shù)題,可以將問題從運維階段追溯至生產(chǎn)階段,明確責(zé)任的歸屬。借助預(yù)埋在預(yù)制構(gòu)件中的
RFID
芯片,BIM
軟件可以對建筑物使用過程中的能耗進行監(jiān)測和分析,運維管理人員可以根據(jù)
BIM軟件的處理數(shù)據(jù)在BIM模型中準確定位高耗能所在的位置并設(shè)法解決。圖
4.1.5BIM運維管理平臺4.1.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益通過信息化技術(shù),可以實現(xiàn)裝配式建筑全過程的高效信息傳輸和管控。設(shè)計階段通過信息化的應(yīng)用,各參與方可以進行協(xié)同工作,減少信息傳輸過程中的損耗,提高操作溝通效率,最大化避免各專業(yè)碰撞;生產(chǎn)階段可以直接利用設(shè)計信息進行構(gòu)件加工生產(chǎn),減少過程操作,同時借助RFID技術(shù)實現(xiàn)智能物流,可快速提取和定位構(gòu)件信息;施工階段由于可預(yù)先模擬施工,可以進行可視化交底,減少現(xiàn)場碰撞和問題,提高施工效率;運維階段利用
BIM
模型實現(xiàn)物業(yè)信息化管理,提升建筑物的附加值。18第四章
主要核心技術(shù)4.2全過程設(shè)計管理技術(shù)4.2.1適用范圍由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結(jié)構(gòu),包括裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)、全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)等。4.2.2技術(shù)內(nèi)容1.設(shè)計概述裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原則:重視概念設(shè)計和預(yù)制構(gòu)件的連接設(shè)計,對新型、復(fù)雜的裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接節(jié)點構(gòu)造進行專門研究。連接節(jié)點構(gòu)造應(yīng)受力明確,傳力可靠,滿足結(jié)構(gòu)承載力、延性和耐久性的要求。被拆分的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)符合模數(shù)協(xié)調(diào)原則,優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件尺寸,減少預(yù)制構(gòu)件種類。預(yù)制構(gòu)件的拼接部位宜設(shè)置在構(gòu)件受力較小的部位。目前我國新型建筑產(chǎn)業(yè)化尚處在起步階段,各環(huán)節(jié)之間還在相互磨合協(xié)調(diào),以下將針對現(xiàn)階段裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀簡述建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備各專業(yè)設(shè)計要點。(1)規(guī)劃建筑設(shè)計真正的裝配式建筑不等于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和裝配化的簡單相加,而是將主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝構(gòu)件和部品三者集成為完整的體系,以實現(xiàn)提高質(zhì)量、提升效率,減少浪費的目的。因此,需要在規(guī)劃設(shè)計階段從系統(tǒng)和整體角度綜合考慮建筑的形式、功能、建設(shè)和運營成本。相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計在整個設(shè)計過程中增加了技術(shù)策劃和構(gòu)件圖紙配合設(shè)計階段,設(shè)計過程中考慮實現(xiàn)標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理的建造模式。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中,預(yù)制構(gòu)件之間的連接方式可以大致分為兩類:一是“濕式連接”,采用后澆混凝土或灌漿料形成整體受力、剛性連接;二是“干式連接”,利用螺栓連接、焊接等方式連接預(yù)制構(gòu)件,形成鉸接、半剛性連接、剛性連接等。實際工程中根據(jù)設(shè)計要求、加工及安裝的可行性和便捷性、成本、施工周期等方面綜合考慮選用。(3)設(shè)備設(shè)計19第四章
主要核心技術(shù)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)備設(shè)計中應(yīng)注意建筑設(shè)備管線綜合、預(yù)制構(gòu)件管線孔洞的預(yù)留預(yù)埋。建筑設(shè)備管線綜合設(shè)計,應(yīng)滿足建筑給水、排水、燃氣供應(yīng)、采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)施、照明供電等各系統(tǒng)功能使用、運行安全、維修管理方便等要求。一般情況下,預(yù)制構(gòu)件的預(yù)留預(yù)埋應(yīng)根據(jù)設(shè)備專業(yè)條件確定,設(shè)計過程中核對點位、管線走向等內(nèi)容,避免在預(yù)制構(gòu)件安裝完成后剔鑿孔洞的現(xiàn)象。2.設(shè)計管理流程重點分析裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計流程同傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計流程相比,設(shè)計流程更復(fù)雜、更精細、更綜合,增加了技術(shù)策劃、深化設(shè)計等階段。設(shè)計過程的各個階段與各專業(yè)間配合需更緊密,同時還應(yīng)與構(gòu)件廠商加強聯(lián)系和配合。對于建設(shè)單位來說,采用裝配式結(jié)構(gòu)體系進行項目建設(shè),需要花更多精力進行各參與單位之間的協(xié)調(diào)管理工作,以下將根據(jù)裝配混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的工程具體講述設(shè)計階段建設(shè)單位的管理重點。(1)技術(shù)策劃階段依據(jù)以往裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的項目經(jīng)驗,在項目技術(shù)策劃階段,業(yè)主編制的第一份設(shè)計任務(wù)書中,明確了裝配預(yù)制范圍(預(yù)制內(nèi)外墻板、疊合板、樓梯、陽臺、女兒墻、PCF板等);戶型內(nèi)隔墻使用材料(輕質(zhì)隔墻);使用整體衛(wèi)浴等內(nèi)容。針對未經(jīng)歷過裝配式混凝土結(jié)構(gòu)開發(fā)項目的業(yè)主來說,應(yīng)在技術(shù)策劃階段依據(jù)綜合分析報告明確裝配范圍、預(yù)制率等內(nèi)容。建設(shè)單位作為各家合作單位的協(xié)調(diào)管理者,需在技術(shù)策劃階段編制方案確定工作計劃,明確主線完成單位以及配合單位、編制完成具體內(nèi)容及具體完成時間、負責(zé)人等。設(shè)計院、深化設(shè)計單位、施工單位、預(yù)制構(gòu)件廠等幾家單位的協(xié)作是技術(shù)策劃階段的工作重點,亦是建設(shè)單位(業(yè)主)對各單位的管理重點。(2)方案設(shè)計階段方案設(shè)計階段確定住宅戶型方案,明確方案平面圖、立剖面圖以及重要節(jié)點圖,其中方案平面圖中應(yīng)明確構(gòu)件拆分、構(gòu)件型號、種類等。建設(shè)單位對于該階段的管理重點在于督促設(shè)計院按照技術(shù)策劃階段各參與單位或部門確定的合理戶型方案及預(yù)制率進行方案設(shè)計。該階段戶型設(shè)計成果需結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)進行配合確定。在方案設(shè)計階段初期,平面方案明確后精裝設(shè)計單位應(yīng)介入進行精裝方案20第四章
主要核心技術(shù)設(shè)計,供設(shè)計院下一步設(shè)計任務(wù)的進行。(3)初步設(shè)計階段初步設(shè)計階段各專業(yè)均需在此階段提供設(shè)計成果。其中精裝修專業(yè)需要提供準確點位布置圖。在設(shè)計過程中,其他專業(yè)如有不合理處需及時與精裝設(shè)計單位溝通并進行修改。(4)施工圖設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段設(shè)計院除需完成常規(guī)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)應(yīng)完成的圖紙內(nèi)容外,還需針對裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計出圖預(yù)制構(gòu)件布置圖(含構(gòu)件型號及數(shù)量統(tǒng)計)、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計說明、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計圖、預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點圖等內(nèi)容。在此階段建設(shè)單位管理重點應(yīng)在施工圖設(shè)計階段初期選定深化設(shè)計單位介入構(gòu)件深化工作,并提前同設(shè)計院商議明確預(yù)制構(gòu)件出圖部分的出圖深度,以便提交深化設(shè)計單位進一步完成構(gòu)件深化工作。(深化設(shè)計單位提前介入一般情況是為保證深化設(shè)計周期滿足預(yù)訂預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工期的要求。)(5)預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計階段深化設(shè)計階段深化設(shè)計單位依據(jù)設(shè)計院提供施工圖紙進行對預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計工作,該階段工作進行前需由設(shè)計院、施工單位、預(yù)制構(gòu)件廠對深化設(shè)計單位做設(shè)計前交底工作。因預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計涉及到各設(shè)計專業(yè)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工階段的預(yù)留預(yù)埋,前期工作必須完善,這樣就需要建設(shè)單位在深化設(shè)計工作前安排配合單位進行交底工作,并在深化設(shè)計過程中及時溝通各專業(yè)間沖突問題。(6)后期設(shè)計服務(wù)階段后期設(shè)計服務(wù)階段重點在于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段和施工階段,設(shè)計院、深化設(shè)計單位需提前為預(yù)制構(gòu)件廠及施工單位做設(shè)計交底工作,明確構(gòu)件生產(chǎn)細節(jié)重點、構(gòu)件連接節(jié)點等。該階段建設(shè)單位應(yīng)提前安排設(shè)計院、深化設(shè)計單位進行交底工作,并應(yīng)由交底單位提前出具書面交底內(nèi)容等。4.2.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益通過該項技術(shù),可以明確各個設(shè)計階段需要完成的設(shè)計目標、管理重點、參與各方及介入時間與關(guān)系,有利于各方建立高效便利的溝通,提高設(shè)計效率,減少設(shè)計階段的總持續(xù)時間。21第四章
主要核心技術(shù)4.3高效深化設(shè)計技術(shù)4.3.1適用范圍綜合建筑、結(jié)構(gòu)、機電等專業(yè)的裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計階段。4.3.2技術(shù)內(nèi)容1.預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計概述對于裝配式建筑來說,預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計是根據(jù)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝修等專業(yè)設(shè)計要求,結(jié)合構(gòu)件生產(chǎn)和施工安裝條件,最終輸出構(gòu)件裝配施工圖和構(gòu)件加工圖的過程。深化設(shè)計階段可以對整個項目的設(shè)計方案從經(jīng)濟性、合理性、可實施性等方面提供支撐,是連接設(shè)計階段和生產(chǎn)施工階段的重要紐帶。本節(jié)內(nèi)容針對預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計技術(shù)進行簡要介紹。圖
4.3.1
深化設(shè)計流程圖2.預(yù)制剪力墻板(夾心保溫墻板)裝配式混凝土建筑中預(yù)制構(gòu)件的種類較多,但尤以預(yù)制剪力墻板深化設(shè)計時需要考慮的內(nèi)容最為全面,其他類型構(gòu)件可在此基礎(chǔ)上進行刪減考慮,因此以預(yù)制剪力墻板(夾心保溫墻板)為例,闡述預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計要點。(1)計算要點22第四章
主要核心技術(shù)①構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,包含預(yù)制階段結(jié)構(gòu)強度計算,堆放、運輸階段的穩(wěn)定計算,以及在使用階段的結(jié)構(gòu)強度及穩(wěn)定計算。②預(yù)制夾心保溫墻板在翻轉(zhuǎn)、運輸、吊運、安裝等短暫設(shè)計狀況下的施工驗算,應(yīng)將構(gòu)件自重標準值乘以動力系數(shù)后作為等效靜力荷載標準值。a.施工驗算對象:臨時維護結(jié)構(gòu)、預(yù)制構(gòu)件、預(yù)埋吊件、臨時支撐、吊具等b.施工驗算內(nèi)容:承載力、剛度、抗裂、整體穩(wěn)固性c.構(gòu)件運輸、吊運時,動力系數(shù)宜取
1.5;構(gòu)件翻轉(zhuǎn)及安裝過程中就位、臨時固定時,動力系數(shù)可取
1.2;脫模吸附力應(yīng)根據(jù)構(gòu)件和模具的實際狀況取用,且不宜小于1.5kN/m2。③各階段預(yù)制埋件計算:a.現(xiàn)澆模板固定埋件:預(yù)埋螺母計算預(yù)制端預(yù)埋螺母設(shè)計值按現(xiàn)澆節(jié)點混凝土側(cè)壓力值確定,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011取其中的較小值。b.臨時支撐結(jié)構(gòu)體系:斜支撐計算c.預(yù)埋吊件:吊點計算表
4.3.1
預(yù)埋件驗算內(nèi)容施工階段驗算內(nèi)容脫模階段
克服初始脫模力包括摩擦阻力、包聚力;基本原理為:∑FK=0(合力為零)吊裝階段
構(gòu)造要求:滿足錨固長度;參見《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。強度驗算:風(fēng)荷載引起的拉力;臨時支撐
構(gòu)造要求:斜支撐一般采用上下雙層,下層斜撐角度30°-45°上層45°-60°;上部支撐一般在墻板的2/3高度處。(2)專業(yè)綜合①給水排水設(shè)計:a.預(yù)制構(gòu)件上預(yù)留的孔洞、套管、坑槽應(yīng)選擇在對構(gòu)件受力影響最小的部位;b.穿越預(yù)制墻體的管道應(yīng)預(yù)留套管;穿越預(yù)制樓板的管道應(yīng)預(yù)留洞;穿越預(yù)制梁的管道應(yīng)預(yù)留鋼套管。②供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計:裝配整體式應(yīng)預(yù)留空調(diào)設(shè)施的位置和條件等。23第四章
主要核心技術(shù)③電氣設(shè)計:裝配式混凝土建筑應(yīng)進行管線綜合設(shè)計,盡可能減少管線的交叉。④其他要求:a.預(yù)制構(gòu)件中電氣接口及吊掛配件的孔洞、溝槽應(yīng)根據(jù)裝修和設(shè)備要求預(yù)留,豎向電氣管線宜統(tǒng)一設(shè)置在預(yù)制板內(nèi)或裝飾墻面內(nèi);b.進行預(yù)留洞口、預(yù)埋線盒的碰撞檢查,預(yù)留預(yù)埋布置應(yīng)保持安全間距;c.鋼筋與預(yù)留洞口、預(yù)埋件發(fā)生碰撞時,彎折處理。需截斷鋼筋時需增加補強筋。(3)構(gòu)造設(shè)計包含企口、豎縫節(jié)點、導(dǎo)水管、鷹嘴、模板企口構(gòu)造、安裝縫等。a外葉板上企口b外葉板下企口c窗上沿鷹嘴d窗下沿鷹嘴圖
4.3.2
構(gòu)造設(shè)計圖(4)預(yù)留預(yù)埋預(yù)制夾心保溫外墻板埋件設(shè)計工作主要包含以下兩大要點內(nèi)容:①功能需求:是決定墻板深化設(shè)計方向的決定性因素,需綜合考慮各專業(yè)的要求,例如建筑專業(yè)預(yù)留預(yù)埋、設(shè)備專業(yè)深化設(shè)計、電器管線綜合布線以及措施性埋件的布置等,例如:保溫埋件:保溫釘、保溫連接件窗框埋件:防腐木磚②制作需求:在構(gòu)件的制作、運輸、安裝等階段,均需設(shè)置措施性埋件,防止構(gòu)件局部破壞,因此脫模埋件、吊裝埋件、安裝支撐埋件的規(guī)格及位置應(yīng)進行選擇、設(shè)計及驗算,例如:吊裝過程中:吊環(huán)、吊鉤安裝過程中:斜支撐(內(nèi)螺母)、模板埋件(內(nèi)螺母)24第四章
主要核心技術(shù)圖
4.3.3
預(yù)制剪力墻板案例4.3.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益高效的深化設(shè)計技術(shù)充分體現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件在深化設(shè)計階段需要考慮的內(nèi)容,解決了預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)、運輸、施工和安裝過程的實際需求。通過預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計可以協(xié)調(diào)各專業(yè)信息,避免多個專業(yè)相互干涉碰撞問題,使裝配式建筑項目方案更加經(jīng)濟、更加合理、更具可實施性。25第四章
主要核心技術(shù)4.4高效深化設(shè)計工具研發(fā)4.4.1適用范圍全部裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計。4.4.2技術(shù)內(nèi)容目前做土建裝配式設(shè)計還沒有成熟的設(shè)計架構(gòu)流程,根據(jù)以往的經(jīng)驗,整理出這個完整的協(xié)同設(shè)計流程,這個架構(gòu)是經(jīng)過了多個項目的實踐經(jīng)驗,優(yōu)化總結(jié)而成,已經(jīng)具備實際落地性。其特點是利用了參數(shù)化構(gòu)件、多人協(xié)同建模和出圖的模式,并根據(jù)這套流程,研發(fā)了相關(guān)的插件。1.預(yù)制構(gòu)件協(xié)同深化設(shè)計構(gòu)架準備工作經(jīng)過
40
余個工程的積累,現(xiàn)已整理了
50
余種常用鋼筋族和
20
余種特殊鋼筋族、30
余種常用預(yù)埋件族、30
余種常用預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆節(jié)點族。鋼筋族可通過將關(guān)鍵參數(shù)與實體模型關(guān)聯(lián)實現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動鋼筋的形狀、尺寸;預(yù)埋件族依據(jù)品牌、型號制作定型化族庫,涵蓋電氣、給排水、生產(chǎn)措施、施工措施等各專業(yè),需要時可直接選用;預(yù)制構(gòu)件族可通過將鋼筋的位置、數(shù)量與預(yù)制構(gòu)件邊線、尺寸關(guān)聯(lián)實現(xiàn)參數(shù)化、自動化建模。參數(shù)化構(gòu)件包含了參數(shù)化鋼筋和參數(shù)化的埋件,可以通過參數(shù)驅(qū)動的方式,實現(xiàn)構(gòu)件尺寸、鋼筋排布等的快速高效調(diào)整,避免了從零開始建模的重復(fù)性工作;對于碰撞問題,可以通過參數(shù)化鋼筋的方式快速調(diào)整。圖
4.4.1
參數(shù)化鋼筋族庫(部分)26第四章
主要核心技術(shù)圖
4.4.2
參數(shù)化埋件族庫(部分)2.深化設(shè)計構(gòu)架流程(1)初步組建模型借助自有插件識別.dwg
圖紙,根據(jù)圖紙信息與設(shè)置情況匹配對應(yīng)的參數(shù)化模型類型并放置在相應(yīng)的位置,形成初步BIM模型。參數(shù)化模型幾何尺寸和配筋直接根據(jù)圖紙信息進行驅(qū)動,同時在圖紙表達不完全時也支持以手動輸入驅(qū)動。(2)多人協(xié)同精細建模通過“工作集”機制分配任務(wù),預(yù)制構(gòu)件與設(shè)計人一一對應(yīng),設(shè)計人無法編輯屬于其他成員的構(gòu)件,保證每個構(gòu)件的準確和唯一。設(shè)計人本地文件實時與儲存在自有服務(wù)器的“中心文件”進行同步,設(shè)計人的修改實時更新至所有本地文件,確保所有成員工作的一致性。項目負責(zé)人通過“工作集”機制管理項目成員及個人權(quán)限。負責(zé)人通過個人電腦,手機等終端可以實時查看項目進度。當(dāng)參與人無法完成工作時,負責(zé)人可收回其權(quán)限并賦予他人。項目部的設(shè)計人和總部設(shè)計人員同步對模型進行細化,避免信息傳輸?shù)难雍蠛湾e漏。參數(shù)化構(gòu)件精細建模包含添加各專業(yè)預(yù)留預(yù)埋信息,鋼筋避讓等環(huán)節(jié)。由于各專業(yè)條件較復(fù)雜,預(yù)留環(huán)節(jié)仍以人工操作為主,按各專業(yè)需求參數(shù)直接選擇各型定型埋件可極大提高效率。27第四章
主要核心技術(shù)圖
4.4.3多人協(xié)同精細建模流程(3)多人協(xié)同快速出圖結(jié)合軟件自身功能和自有插件功能,實現(xiàn)快速標注、一鍵統(tǒng)計、自動導(dǎo)出,并使標注、統(tǒng)計樣式符合公司和項目出圖標準??焖俪鰣D環(huán)節(jié)結(jié)合效率與質(zhì)量的要求,主要針對標注和統(tǒng)計兩個部分進行軟件開發(fā)。(4)圖紙變更“所見即所得原則”,只需保證模型準確,即可認定各平立剖面表達信息準確,無需依次修改各視圖,避免遺漏。修改內(nèi)容、時間、修改人自動計入修改框,修改位置自動云線標注。中心文件每次修改后自動備份,所有對中心文件的操作自動顯示在項目負責(zé)人移動終端。所有修改可追溯、可還原。采用本架構(gòu)與CAD進行深化設(shè)計的效能對比,時間相對縮短了67%,同時在整個過程中投入的人員相對較少,最多不超過5人。3.軟件定向開發(fā)及研究結(jié)合自身研發(fā)能力和外部軟件公司,有針對性的對深化設(shè)計關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的復(fù)雜低效步驟進行開發(fā),讓計算機完成簡單而重復(fù)的工作,用頭腦解放雙手。建模模塊,實現(xiàn)鋼筋、埋件的參數(shù)化布置、參數(shù)化生成,在參數(shù)化構(gòu)件大規(guī)模應(yīng)用前極大的提升了建模效率;統(tǒng)計模塊,實現(xiàn)鋼筋規(guī)格、數(shù)量、長度的一鍵統(tǒng)計和鋼筋加工大樣圖的自動生成,同時設(shè)計人可以根據(jù)實際情況自由調(diào)整需要統(tǒng)計的內(nèi)容;標注模塊,實現(xiàn)鋼筋排布間距一鍵標注、同類鋼筋一鍵標記、自動圖名標注、自動埋件標注等。28第四章
主要核心技術(shù)圖
4.4.4
軟件著作權(quán)證書4.4.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益深化設(shè)計架構(gòu)的梳理,為深化設(shè)計的工作提供了指導(dǎo)性參考,避免工作重復(fù);通過深化設(shè)計工具的研發(fā),可以有效提升深化設(shè)計的效率和準確度,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計表明,借助該項工具較傳統(tǒng)方式提升了
3-4倍,預(yù)制混凝土設(shè)計系統(tǒng)各項功能著力于降低人為重復(fù)性操作,減少了人為干預(yù)和時間投入,深化設(shè)計出圖的質(zhì)量有很大提升。29第四章
主要核心技術(shù)4.5標準化的構(gòu)件制作工藝4.5.1適用范圍適用于裝配式混凝土建筑所有類型的預(yù)制構(gòu)件。4.5.2技術(shù)內(nèi)容裝配式混凝土建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)技術(shù),是工業(yè)化建造技術(shù)的重要環(huán)節(jié),生產(chǎn)精準、與質(zhì)量保證的預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑安全的一道重要屏障。預(yù)制構(gòu)件的主要類型有預(yù)制夾心保溫墻板、預(yù)制剪力墻板、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制梁、預(yù)制柱等。對于不同類型的預(yù)制構(gòu)件,其生產(chǎn)工藝大同小異,這里僅選取有代表性的預(yù)制夾心保溫墻板、預(yù)制樓梯、預(yù)制梁三種預(yù)制構(gòu)件加以說明。1.預(yù)制夾心保溫墻板以外飾面帶磚的墻板為例,生產(chǎn)工藝如下:模具清理→排列面磚→面磚勾縫→安裝鋼筋網(wǎng)片→澆筑飾面層混凝土→安裝擠塑板及連接件→鋼筋及預(yù)埋件安裝→澆筑結(jié)構(gòu)層混凝土→刮光、壓平→養(yǎng)護→脫?!拚鸻模具清理b排列面磚c面磚勾縫d放鋼筋網(wǎng)片并澆筑混凝土e安裝擠塑板及連接件f鋼筋及預(yù)埋件安裝30第四章
主要核心技術(shù)g澆筑結(jié)構(gòu)層混凝土h刮平、壓光i養(yǎng)護j脫模k修整l清洗圖
4.5.1
預(yù)制夾心保溫墻板生產(chǎn)工藝2.預(yù)制樓梯模具清理→模具組裝→鋼筋籠安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護→構(gòu)件脫?!拚a放a清理模具b鋼筋綁扎c合模d安放預(yù)埋件e澆筑混凝土f構(gòu)件存放圖
4.5.2
預(yù)制樓梯生產(chǎn)工藝3.預(yù)制梁梁鋼筋綁扎→鋼模組裝→刷隔離劑等→放置鋼筋骨架→澆筑混凝土→蒸汽31第四章
主要核心技術(shù)養(yǎng)護→修補a梁鋼筋綁扎b模板安裝c刷隔離劑d放置鋼筋骨架e澆筑混凝土f蒸汽養(yǎng)護g拆模h修補圖
4.5.3
預(yù)制梁生產(chǎn)工藝4.5.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益標準化的生產(chǎn)工藝,可以有效保證構(gòu)件質(zhì)量,避免因現(xiàn)場施工條件差異造成結(jié)構(gòu)質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)象。與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比,減少模板用量與支模的工序,規(guī)范施工工序,縮短施工周期,節(jié)約成本。降低粉塵的揮發(fā),實現(xiàn)綠色施工,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。32第四章
主要核心技術(shù)4.6高效流水線生產(chǎn)技術(shù)4.6.1適用范圍適用于裝配式混凝土建筑所有類型的預(yù)制構(gòu)件。4.6.2技術(shù)內(nèi)容1.流水生產(chǎn)組織方式按流水生產(chǎn)要求設(shè)計和組織的生產(chǎn)線叫流水生產(chǎn)線,簡稱流水線。按生產(chǎn)節(jié)拍性質(zhì)分為強制節(jié)拍流水線和自由節(jié)拍流水線。按自動化程度分為自動化流水線、機械化流水線和手工流水線。按加工對象移動方式分為移動式和固定式流水線。按加工對象品種分為單品種和多品種流水線。結(jié)合以上劃分,在各類預(yù)制構(gòu)件方面典型的流水生產(chǎn)類型包括:(1)環(huán)形生產(chǎn)線。如軌枕、管片生產(chǎn)線和目前新上
PC構(gòu)件生產(chǎn)線。前者屬于單一品種、強制節(jié)拍、移動式自動化生產(chǎn)線,后者為多品種、柔性節(jié)拍、移動式自動化生產(chǎn)線。(2)長線臺座法。如預(yù)應(yīng)力疊合板生產(chǎn)線、無砟軌道板生產(chǎn)線等,屬于固定式機械化生產(chǎn)線,該類型生產(chǎn)線比較典型的布置形式是采用三套(或成三的倍數(shù))長模的布置形式,在三班制作業(yè)條件下分別交替進行空模作業(yè)、澆筑作業(yè)、養(yǎng)護。(3)固定臺座法。傳統(tǒng)預(yù)制構(gòu)件多采用該形式,手工作業(yè),可按照流水生產(chǎn)組織形式。2.自動化生產(chǎn)線(1)綜合環(huán)形自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)線為環(huán)形固定節(jié)拍自動化生產(chǎn),采用驅(qū)動輪驅(qū)動模臺,擺渡車橫擺形成環(huán)線,實現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中二次布料的自動化流水生產(chǎn),年產(chǎn)能
6萬m3,主要生產(chǎn)外墻板、內(nèi)墻板及疊合板。(2)梁/柱自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)線為環(huán)形固定節(jié)拍自動化生產(chǎn),采用驅(qū)動輪驅(qū)動模臺,擺渡車橫擺形成環(huán)線,實現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中能夠一次布料的自動化流水生產(chǎn),主要生產(chǎn)預(yù)制框架結(jié)構(gòu)的預(yù)制柱、預(yù)制梁,同時兼顧生產(chǎn)疊合板及內(nèi)墻板。(3)鋼筋自動化生產(chǎn)線33第四章
主要核心技術(shù)鋼筋加工配送中心對螺紋盤條進行自動化加工,然后根據(jù)中央電腦控制系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù),在橫向和縱向上鋪設(shè)鋼筋和格構(gòu)梁,同時還可以鋪設(shè)支撐架或者不鋪設(shè)支撐架。先進的自動化鋼筋加工系統(tǒng)提高了生產(chǎn)效率、優(yōu)化了生產(chǎn)流程、提高了加工尺寸精確度、把誤差率降低到最小,主要功能為原材料的切斷及彎曲,線材的調(diào)直、切斷、彎箍、鋼筋桁架焊接、鋼筋網(wǎng)片焊接及彎曲功能。(4)固定模臺生產(chǎn)線固定模臺生產(chǎn)主要用于生產(chǎn)截面高度超過生產(chǎn)線最大容許高度的異型構(gòu)件,如主要生產(chǎn)預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺、PCF等。固定模臺生產(chǎn)線采用模臺固定、作業(yè)設(shè)備移動的生產(chǎn)方式。(5)全自動混凝土生產(chǎn)線攪拌站主要生產(chǎn)預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺、PCF等。攪拌機采用立軸行星式攪拌機,方便多個下料口出料,小坍落度混凝土攪拌更均勻。砂石料倉應(yīng)采用全封閉式料倉,綠色環(huán)保。3.智慧工廠核心技術(shù)(1)全綠色攪拌技術(shù)混凝土配置采用全封閉自動化混凝土生產(chǎn)線,粉料全部采用罐裝裝置,骨料集中存放,同時在混凝土生產(chǎn)全周期采用噴霧降塵措施,同時生產(chǎn)廢水重復(fù)利用,降塵、降噪效果顯著;(2)鋼筋桁架自動化焊接技術(shù)鋼筋采用自動化生產(chǎn)線,鋼筋原材的切斷、彎曲,線材的調(diào)直、切斷、鋼筋桁架的焊接、鋼筋網(wǎng)片焊接及彎曲全部采用自動化生產(chǎn);圖
4.6.1
鋼筋桁架自動化焊接34第四章
主要核心技術(shù)(3)自動化流水節(jié)拍控制技術(shù)預(yù)制混凝土生產(chǎn)線全部采用等節(jié)拍環(huán)形自動化流水線,混凝土澆筑按照功能劃分為一次、二次布料,預(yù)制混凝土構(gòu)件自動碼垛、養(yǎng)護窯集中養(yǎng)護。同時生產(chǎn)線預(yù)留修整工位,調(diào)整施工過程中局部工位出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的問題,以免影響生產(chǎn)質(zhì)量,降低生產(chǎn)效率。圖
4.6.2
碼垛車、立體養(yǎng)護窯(4)生產(chǎn)線智能化管理技術(shù)配備監(jiān)控中心、工廠監(jiān)管中心及信息機房等硬件設(shè)施。配置綜合布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)等軟件支持。實現(xiàn)生產(chǎn)線的高智能化管理。生產(chǎn)線的智能化管理控制包含綜合自動化生產(chǎn)線、梁/柱自動化生產(chǎn)線、攪拌站生產(chǎn)線、鋼筋加工生產(chǎn)線;生產(chǎn)線及生產(chǎn)廠區(qū)的智能化監(jiān)管包含四大生產(chǎn)線的生產(chǎn)監(jiān)視管理,構(gòu)件堆場的監(jiān)視及管理,廠區(qū)內(nèi)的監(jiān)視及管理。圖
4.6.3
工廠智能可視化監(jiān)管系統(tǒng)4.6.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益信息化與施工工藝相結(jié)合,打造智慧工廠。通過流水施工,可以細化生產(chǎn)工序,有利于提升單項工藝的技術(shù)水平,有利于提高生產(chǎn)效率;通過自動化和智能化操作,可以減少人員投入,便于工廠管理和勞動成本控制。35第四章
主要核心技術(shù)4.7預(yù)制構(gòu)件專業(yè)堆放技術(shù)4.7.1適用范圍適用于裝配式混凝土建筑所有類型的預(yù)制構(gòu)件。4.7.2技術(shù)內(nèi)容1.前期準備堆放場地布置:按照各項目的總平面布置要求,設(shè)置預(yù)制構(gòu)件專用堆場,避免交叉作業(yè)形成安全隱患,避免構(gòu)件二次倒運。預(yù)制構(gòu)件進場后必須按照單元堆放,堆放時核對本單元預(yù)制構(gòu)件數(shù)量、型號,保證單元預(yù)制構(gòu)件就近堆放。構(gòu)件應(yīng)按類型、使用順序依次存放,預(yù)制構(gòu)件堆放時,保證較重構(gòu)件放在靠近塔吊一側(cè)。堆場應(yīng)硬化平整,并應(yīng)有排水措施。地基承載力需根據(jù)構(gòu)件重量進行承載力驗算,滿足要求后方能堆放。專項方案編制:預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)廠區(qū)條件,構(gòu)件特點等制定專項方案。其內(nèi)容包括:運輸時間、次序、堆放場地、運輸線路、固定要求、堆放支墊及成品保護措施等。對于超高、超寬、形狀特殊的大型構(gòu)件的運輸和堆放應(yīng)有專門的質(zhì)量安全保護措施。2.堆放方式及設(shè)備堆放方式:預(yù)制構(gòu)件的堆放與運輸方式主要取決于構(gòu)件類型,一般分為立式和平層疊放式。表
4.7.1
運輸方式及適用構(gòu)件運輸存放方式立式適用構(gòu)件平層疊放式3.堆放原則以預(yù)制剪力墻為例,簡述預(yù)制構(gòu)件的堆放原則:36第四章
主要核心技術(shù)(1)預(yù)制內(nèi)外墻板、掛板宜采用專用支架直立存放,支架應(yīng)有足夠的強度和剛度,薄弱構(gòu)件、構(gòu)件薄弱部位和門窗洞口應(yīng)采取防變形開裂的臨時加固措施。(2)預(yù)制板按
2
層用量安排運輸進場計劃,外墻板運至現(xiàn)場后,按計劃碼放在臨時堆場上。臨時堆放場地應(yīng)設(shè)在塔吊吊重的作業(yè)半徑內(nèi)(具體詳見現(xiàn)場平面布置圖)。場地應(yīng)壓實平整,平放碼垛,每垛不超過十塊,底部墊
2
根100mm×100mm通長木方,中間隔板墊木要均勻?qū)ΨQ排放
8塊小方木,做到上下對齊,墊平墊實。(3)卸車時應(yīng)認真檢查吊具與外墻板頂面的
2
個預(yù)埋吊環(huán)是否扣牢,確認無誤后方可緩慢起吊。(4)預(yù)制墻板應(yīng)按型號、規(guī)格分別堆放,同一施工部位的應(yīng)相鄰堆放。預(yù)制墻板在現(xiàn)場采用立放方式,便于安裝時起吊。堆放架采用鋼管搭設(shè),應(yīng)牢固可靠,PC板傾斜一側(cè)設(shè)置斜撐,保證架體穩(wěn)固。(5)墻板堆放完畢,應(yīng)立即進行驗收工作,著重對板的外觀、幾何尺寸和預(yù)埋鋼筋、預(yù)埋件的復(fù)驗。檢查時如發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立即通知生產(chǎn)廠家修復(fù),并做好記錄。圖
4.7.1
預(yù)制墻板堆放示意圖圖
5.7.2
預(yù)制夾心保溫墻板堆放圖
4.7.3
預(yù)制外墻堆放37第四章
主要核心技術(shù)4.堆放規(guī)定及要求(1)預(yù)制構(gòu)件運輸與堆放時的支承位置應(yīng)經(jīng)過計算確定。(2)堆垛層數(shù)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件與墊木或墊塊的承載力及堆垛的穩(wěn)定性確定,必要時應(yīng)設(shè)置防止構(gòu)件傾覆支架。(3)每垛預(yù)制構(gòu)件之間應(yīng)留有一定距離,相鄰兩垛之間距離不應(yīng)小于200mm。(4)墻板類預(yù)制構(gòu)件應(yīng)根據(jù)施工要求選擇堆放和運輸方式。外形復(fù)雜墻板宜采用插放架和靠放架直立堆放和運輸。插放架、靠放架應(yīng)安全可靠、采用靠放架直立堆放的墻板宜對稱靠放、面飾朝放,與豎向的傾斜角不宜大于10°。(5)當(dāng)采用靠放架堆放或運輸構(gòu)件時,靠放架應(yīng)具有足夠的承載力和剛度,與地面傾斜角度大于80°;墻板宜對稱靠放且外飾面朝外,構(gòu)件上部宜采用木墊塊隔離;運輸時構(gòu)件應(yīng)采取固定措施。(6)當(dāng)采用插放架直立堆放構(gòu)件時,宜采用直立堆放方式;插放架應(yīng)有足夠的承載力和剛度,并應(yīng)支墊穩(wěn)固。(7)采用疊層平放的方式堆放或運輸構(gòu)件時,應(yīng)采取防止構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的措施。4.7.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益借助專業(yè)堆放技術(shù)可以實現(xiàn)構(gòu)件分類有序堆放,節(jié)約構(gòu)件堆放場地,便于構(gòu)件存儲與管理;對于不同類型的預(yù)制構(gòu)件,采用專業(yè)堆放架,可以有效避免地基不均勻沉降、構(gòu)件不合理接觸等因素導(dǎo)致的構(gòu)件破損問題。38第四章
主要核心技術(shù)4.8預(yù)制構(gòu)件專業(yè)運輸技術(shù)4.8.1適用范圍適用于裝配式混凝土建筑所有類型的預(yù)制構(gòu)件。4.8.2技術(shù)內(nèi)容1.前期準備制定運輸方案:需要根據(jù)運輸構(gòu)件實際情況,裝卸車現(xiàn)場及運輸?shù)缆返那闆r,施工單位或當(dāng)?shù)氐钠鹬貦C械和運輸車輛的供應(yīng)條件以及經(jīng)濟效益等因素綜合考慮,最終選定運輸方法、選擇起重機械(裝卸構(gòu)件用)、運輸車輛和運輸路線。運輸線路的制定應(yīng)按照客戶指定的地點及貨物的規(guī)格和重量制定特定的路線,確保運輸條件與實際情況相符。車具選擇:根據(jù)構(gòu)件形狀、尺寸、重量和作業(yè)半徑等要求選擇吊具和起重設(shè)備。根據(jù)構(gòu)件的重量和外形尺寸進行設(shè)計制作且盡量考慮運輸架的通用性。運輸防護措施:(1)設(shè)置柔性墊片避免預(yù)制構(gòu)件邊角部位或鏈索接觸處的混凝土損傷。(2)用塑料薄膜包裹墊塊避免預(yù)制構(gòu)件外觀污染。(3)墻板門窗框、裝飾表面和棱角采用塑料貼膜或其他措施防護。(4)豎向薄壁構(gòu)件設(shè)置臨時防護支架。(5)裝箱運輸時,箱內(nèi)四周采用木材或柔性墊片填實,支撐牢固。(6)構(gòu)件運輸過程中要勻速行駛,嚴謹超速、猛拐和急剎車。車上應(yīng)設(shè)有專用架,且需有可靠的穩(wěn)定構(gòu)件措施,用鋼絲帶加緊固器綁牢,以防運輸受損。2.運輸方式(1)立式運輸方式①在低盤平板車上按照專用運輸架,墻板對稱靠放或者插放在運輸架上。對于內(nèi)、外墻板和PCF等豎向構(gòu)件多采用立式運輸方案。②采用插放架直立運輸時,應(yīng)采取防止構(gòu)件傾倒措施,構(gòu)件之間應(yīng)設(shè)置隔離墊塊。③采用靠放架立式運輸時,構(gòu)件與地面傾斜角度宜大于80°,構(gòu)件應(yīng)對稱靠放,每側(cè)不大于2層,構(gòu)件層間上部采用木塊隔離。(2)平層疊放運輸方式39第四章
主要核心技術(shù)①板、樓梯、陽臺宜采用水平運輸。板類構(gòu)件疊放層數(shù)不宜超過
6層。通過受力計算,選定墊塊數(shù)量及合理擺放位置。另外要求鋼絲繩綁扎緊固。②將預(yù)制構(gòu)件平放在運輸車上,一件往上疊放在一起進行運輸。疊合板、陽臺板、樓梯、裝飾板等水平構(gòu)件多采用平層疊放運輸方式。3.裝車與卸車(1)運輸車輛可采用大噸位卡車或平板拖車。(2)在吊裝作業(yè)時必須明確指揮人員,統(tǒng)一指揮信號。(3)不同構(gòu)件應(yīng)按尺寸分類疊放。(4)裝車時先在車廂底板上做好支撐與減震措施,以防構(gòu)件在運輸途中因震動而受損,如裝車時先在車廂底板上鋪兩根
100mm×100mm的通長木方,木方上墊15mm以上的硬橡膠墊或其它柔性墊。(5)上下構(gòu)件間必須有防滑墊塊,上部構(gòu)件必須綁扎牢固,結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須有防滑支墊。(6)構(gòu)件運進場地后,應(yīng)按規(guī)定或編號順序有序的擺放在規(guī)定的位置,場內(nèi)堆放地必須堅實,以便防止不沉和使構(gòu)件變形。(7)堆碼構(gòu)件時要碼靠穩(wěn)妥,墊塊擺放位置要上下對齊,受力點要在一條直線上。(8)裝卸構(gòu)件時要妥善保護,必要時要采取軟質(zhì)吊具。(9)隨運構(gòu)件(節(jié)點板、零部件)應(yīng)設(shè)標牌,標明構(gòu)件的名稱、編號。4.構(gòu)件運輸以預(yù)制剪力墻板為例,簡述構(gòu)件運輸?shù)淖⒁馐马棧海?)根據(jù)施工現(xiàn)場的吊裝計劃,提前一天將次日所需型號和規(guī)格的外墻板發(fā)至施工現(xiàn)場。在運輸前應(yīng)按清單仔細核對墻板的型號、規(guī)格、數(shù)量及是否配套。(2)運輸車輛可采用大噸位卡車或平板拖車。裝車時先在車廂底板上鋪兩根
100mm×100mm
的通長木方,木方上墊
15mm
以上的硬橡膠墊或其它柔性墊,根據(jù)外墻板尺寸用槽鋼制作人字形支撐架,人字形架的支撐角度控制在
70°-75°。然后將外墻板帶外墻瓷磚的一面朝外斜放在木方上。墻板在人字形架兩側(cè)對稱放置,每摞可疊放
2-4
塊,板與板之間需在
L/5
處加墊
100mm×100mm×100mm
的木方和橡膠墊,以防墻板在運輸途中因震動而受損。40第四章
主要核心技術(shù)(3)裝好車后,用兩道帶緊線器的鋼絲帶將外墻板捆牢。在構(gòu)件的邊角部位加防護角墊。以防磨損墻板的表面和邊角。圖
4.8.1
預(yù)制外墻運輸示意圖5.運輸安全要求(1)為確保行車安全,應(yīng)進行運輸前的安全交底。(2)在運輸中,每行駛一段(50km)左右路程要停車檢查構(gòu)件的穩(wěn)定和緊固情況,如發(fā)現(xiàn)移位、捆扎和防滑墊塊松動時,要及時處理。(3)在運輸構(gòu)件時,根據(jù)構(gòu)件規(guī)格、重量選用汽車和吊車,大型貨運汽車載物高度從地面起不準超過4m,寬度不得超過車廂,長度不準超過車身。(4)構(gòu)件裝車加固時,用鐵絲或鋼絲繩拉牢緊固,形式應(yīng)為八字形,倒八字形,交叉捆扎或下壓式捆綁。4.8.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益專業(yè)運輸技術(shù)介紹了預(yù)制構(gòu)件專用的運輸機器具以及運輸過程中需要注意和避免的問題,不僅能保證構(gòu)件在運輸過程中完整性,還避免因不合理操作造成運輸事故,對運輸安全提供有力保障。41第四章
主要核心技術(shù)4.9標準化預(yù)制構(gòu)件定位技術(shù)4.9.1適用范圍裝配式住宅建筑,結(jié)構(gòu)體系主要為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。本節(jié)主要闡述裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的關(guān)鍵施工技術(shù)。4.9.2技術(shù)內(nèi)容1.墻體標高的控制方法一:預(yù)制外墻吊裝前在墻體內(nèi)側(cè)彈出
500mm
控制線,墻體吊裝完成后此控制線距樓層標高為500mm;500mm
控制線主要做法依據(jù):保證預(yù)制墻體吊裝完成后墻體上口內(nèi)側(cè)標高控制在±3mm以內(nèi),有門窗洞口的墻體保證洞口定位在±3mm以內(nèi)。圖
4.9.1
標高控制圖
4.9.2
激光掃描儀掃平方法二:使用水準儀測出待吊裝層所有預(yù)制外墻落位處的放置墊片四個角落處的標高,由技術(shù)人員進行計算出該層預(yù)制外墻落位處的平均值,如最低處與最高處差值過大可取平均區(qū)間,或者將幾處最低和最高的部位進行處理后再取平均值。2.疊合梁豎向標高的控制疊合梁底支撐采用普通扣件式腳手架進行支撐,疊合梁擱置在扣件式腳手架的橫桿上,通過調(diào)節(jié)扣件式腳手架的橫桿標高來對疊合板的標高進行控制。使用水準儀進行測量梁底的標高,將梁底標高線抄于支撐立桿上方,再進行支撐橫桿的搭設(shè),待橫桿搭設(shè)完畢后,對橫桿的上側(cè)標高進行復(fù)測,直至達到允許誤差以內(nèi)為止。搭設(shè)完小橫桿后,再根據(jù)立桿間距在梁底加設(shè)梁底支撐,支撐上部采用
U拖調(diào)節(jié)標高,U拖上方通常放置100mm×100mm木枋,同樣使用水準儀對木枋上側(cè)42第四章
主要核心技術(shù)的標高進行控制。圖
4.9.3
疊合梁定位及架體定位線在進行疊合梁吊裝前,預(yù)制墻體已吊裝完成,與疊合板一樣,可通過在下層板面上使用水準儀,根據(jù)已安裝好的預(yù)制墻體頂標高,對承放疊合梁的小橫桿的標高進行控制。3.疊合梁落位時的定位控制支撐體系搭設(shè)完畢后,將疊合梁直接從運輸構(gòu)件車輛上掛鉤起吊至操作面,距離墻頂
500mm
時,停止降落,操作人員穩(wěn)住疊合梁,參照下層板面上的控制線,使用鉛垂定位逐步引導(dǎo)疊合梁緩慢降落至支撐上方,待構(gòu)件穩(wěn)定后,方可進行摘勾和校正。4.疊合板水平定位的控制先對靠近預(yù)制外墻側(cè)的疊合板進行吊裝,在進行疊合板吊裝之前,在下層板面上進行測量放線,彈出尺寸定位線。疊合板的吊裝根據(jù)設(shè)計要求,需與甩筋兩側(cè)預(yù)制墻體、現(xiàn)澆剪力墻、現(xiàn)澆梁或疊合梁相互搭接10mm,需在以上結(jié)構(gòu)上方或下層板面上彈出水平定位線。5.疊合板豎向標高的控制由于疊合板是通過三角架獨立支撐進行受力支撐的,則必須要求我方對三角架獨立支撐的豎向標高進行嚴格的控制。由于在進行疊合板吊裝前,預(yù)制墻體已吊裝完成,且每一大塊疊合板均與預(yù)制墻體搭接,則可通過在下層板面上使用水準儀,根據(jù)已安裝好的預(yù)制墻體頂標高,對三角架獨立支撐的標高進行控制。43第四章
主要核心技術(shù)6.控制水平定位和豎向標高的工具為進一步控制疊合板的水平和豎向定位,設(shè)計出一種控制其定位的工具,在進行預(yù)制外墻板相交的疊合板吊裝時,可用到如下工具:圖4.9.4
控制定位工具該工具的具體使用方法為:在進行與預(yù)制外墻板的疊合板吊裝時,在預(yù)制外墻的內(nèi)葉墻上口,與疊合板搭接的兩端,使用螺栓通過埋件進行固定,疊合板在落位時可直接放在該裝置的卡口處,然后再已調(diào)節(jié)好支撐標高的基礎(chǔ)上進一步調(diào)整支撐的標高,可確保疊合板的準確定位。4.9.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益PC
構(gòu)件的誤差往往以毫米計,需要準確把控才能實施裝配。預(yù)制構(gòu)件定位技術(shù),能夠適應(yīng)吊裝過程的精度要求,確保施工縫一次性達到最優(yōu)效果。其中,裝配式吊裝專用的水平定位和豎向標高的工具,通過卡口實現(xiàn)快速定位安裝,不僅節(jié)約了大量時間,還能夠提升工程的整體質(zhì)量。44第四章
主要核心技術(shù)4.10高精度轉(zhuǎn)換層豎向鋼筋定位技術(shù)4.10.1適用范圍轉(zhuǎn)換層豎向鋼筋定位技術(shù)適用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程轉(zhuǎn)換層的現(xiàn)澆柱上部預(yù)留鋼筋、斜撐預(yù)埋件定位和轉(zhuǎn)換層現(xiàn)澆柱混凝土施工。4.10.2技術(shù)內(nèi)容1.施工工藝特點(1)定位鋼板施工操作便捷。(2)現(xiàn)澆柱上部預(yù)留鋼筋、預(yù)埋件安裝快捷、定位精準。(3)轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑后預(yù)留鋼筋、預(yù)埋件不偏位,確保上部預(yù)制柱能夠精確安裝就位,保證施工質(zhì)量。(4)定位鋼板安拆方便,可重復(fù)使用,轉(zhuǎn)換層施工完成后,還可以作為上部梁柱節(jié)點現(xiàn)澆層鋼筋的校位裝置,周轉(zhuǎn)率高,無浪費,綠色環(huán)保。2.施工工藝原理轉(zhuǎn)換層的施工工藝相對于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工,預(yù)留鋼筋、預(yù)埋件施工精度和混凝土成型質(zhì)量要求高,技術(shù)要求嚴。轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量是保證構(gòu)件裝配順利安裝的必要條件。因此轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)成為整個工程施工的重點研究對象。預(yù)留鋼筋施工:根據(jù)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程轉(zhuǎn)換層施工圖紙,確定轉(zhuǎn)換層各現(xiàn)澆柱對應(yīng)的預(yù)留規(guī)格、型號、位置、數(shù)量,預(yù)制加工廠根據(jù)設(shè)計施工圖生產(chǎn)與之相符的定位鋼板,即定位鋼板上精確定位預(yù)留鋼筋位置和洞口大小,沿鋼板定位器上縱向設(shè)置用于混凝土振搗的預(yù)留孔洞。利用定位鋼板精確調(diào)整預(yù)留鋼筋位置后對鋼筋進行整體固定,限制混凝土澆筑時插筋移位。圖
4.10.1
預(yù)留鋼筋施工45第四章
主要核心技術(shù)斜撐預(yù)埋件施工:根據(jù)控制線,對預(yù)埋件進行精確定位后,采用附加鋼筋將預(yù)埋件上下端焊接固定牢固,以確保預(yù)埋件位置精確。圖
4.10.2
斜支撐預(yù)埋件(3)混凝土澆筑:轉(zhuǎn)換層在結(jié)構(gòu)柱混凝土澆筑時采用小型號
30型插入式振動器通過鋼板定位器的振搗預(yù)留洞進行插入振搗,采用定制加長抹子對鋼板定位器下部混凝土進行收面,確?;炷撩軐?、表面平整。3.施工工藝流程圖
4.10.3
施工工藝流程46第四章
主要核心技術(shù)4.10.3技術(shù)先進性及經(jīng)濟效益1.經(jīng)濟效益(1)定位鋼板拆下時性能不發(fā)生改變,可反復(fù)作為其他樓層梁柱節(jié)點現(xiàn)澆定位的施工使用。(2)當(dāng)轉(zhuǎn)換層施工完成后,定位鋼板還可用以校核上部預(yù)制柱的外露鋼筋,技術(shù)效益顯著。(3)定位鋼板、預(yù)埋件及混凝土施工時對施工隊操作人員技術(shù)要求低,施工簡便。2.環(huán)保效益定位鋼板周轉(zhuǎn)使用率高,節(jié)約環(huán)保;現(xiàn)場施工操作簡便,不產(chǎn)生污染物質(zhì)。3.社會效益(1)采用定位鋼板進行結(jié)構(gòu)柱插筋施工,無需對插筋外伸部分進行調(diào)整,便可直接上部預(yù)制柱安裝,施工快捷方便,工期節(jié)約,預(yù)制柱安裝后再進行套筒灌漿施工以保證結(jié)構(gòu)安全可靠。(2)采用定小型振搗器對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)柱混凝土進行振搗,同時采用定制加長抹子對結(jié)構(gòu)柱頂部混凝土進行收面處理,混凝土振搗密實,成型質(zhì)量高,返工費用少,確保轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)柱結(jié)構(gòu)安裝可靠。47第四章
主要核心技術(shù)4.11
高效鋼筋套筒定位加工及指引定位技術(shù)4.11.1
適用范圍適用于預(yù)制豎向構(gòu)件從加工到現(xiàn)場安裝的全過程精度控制技術(shù),預(yù)制豎向構(gòu)件包括預(yù)制柱、預(yù)制剪力墻、預(yù)制外掛墻板等。4.11.2
技術(shù)內(nèi)容1.預(yù)制豎向構(gòu)件鋼筋套筒定位加工技術(shù)預(yù)制豎向構(gòu)件加工時,設(shè)計模數(shù)化的定位模板,對鋼筋末端、灌漿套筒進行配合定位,模板的上下定位孔必須配鉆,保證定位精度要求,保證現(xiàn)場施工順暢,提高施工效率、降低返工或返修成本,且模板制作簡便、可循環(huán)使用,成本投入少,一套模板體系包含上模板、下模板,以下以剪力墻為例進行介紹。上模板示意圖如下所示:圖
4.11.1
上模板(定位套筒端)三維示意圖上模板包括小孔面板(1)、連接螺柱(2)、套筒定位器(3),小孔面板鉆制16mm(預(yù)制剪力墻鋼筋通常為
14mm)直徑的群孔,孔的橫向及豎向間距根據(jù)剪力墻的常規(guī)尺寸進行模數(shù)化(模數(shù)取50mm)鉆制,以滿足不同規(guī)格的剪力墻預(yù)制,同時孔需要車絲,以便連接螺柱固定,連接螺柱為圓鋼車絲加工而成,兩端均車絲,中間機加工成六面體,以便進行旋擰作業(yè),連接螺柱一端與小孔面板螺紋連接,一端與套筒定位器螺紋連接,套筒定位器為塑料材質(zhì),內(nèi)部鉆孔車絲,直徑根據(jù)套筒的規(guī)格進行加工,可加工不同直徑規(guī)格的套筒定位器,以滿足不同規(guī)格的剪力墻預(yù)制,定位器為塑料材質(zhì),作業(yè)時套筒與定位器插入連接,以保證套筒表面質(zhì)量不受影響,且能夠緊密連接,保證定位精度。下模板示意圖如下所示:48第四章
主要核心技術(shù)圖
4.11.2
上模板(定位套筒端)三維示意圖下模板包括大孔面板(4)、鋼筋定位器(5),大孔面板與小孔面板配合鉆制,鋼筋定位器同樣為塑料材質(zhì),保證定位精度以及保護鋼筋外表面質(zhì)量,鋼筋定位器同樣根據(jù)常規(guī)的鋼筋直徑加工不同規(guī)格的,以滿足不同規(guī)格的剪力墻預(yù)制。本模板裝置可以作為預(yù)制構(gòu)件混凝土澆筑時的外圍模板,可節(jié)省混凝土模板的支設(shè),可以作為預(yù)制豎向構(gòu)件鋼筋套筒定位裝置,也可以作為現(xiàn)場綁扎鋼筋的精度復(fù)核,以保證預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場綁扎鋼筋的準確定位安裝,同時也可以作為現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件(鋼筋及套筒定位誤差)實測實量的輔助工具。施工時,首先根據(jù)預(yù)制構(gòu)件套筒、鋼筋的規(guī)格、尺寸、直徑等選擇合適的零部件進行裝配,進行相應(yīng)的鋼筋綁扎、鋼筋、套筒定位、預(yù)留孔洞設(shè)置、機電管線預(yù)留、預(yù)埋件的安裝、模板的安裝、涂刷隔離劑或脫模劑等。定位模板使用示意圖如下所示:圖
4.11.3
定位模板組合使用示意圖2.預(yù)制豎向構(gòu)件鋼筋套筒指引定位技術(shù)預(yù)制構(gòu)件安裝采用指引定位裝置輔助安裝,指引定位裝置示意圖如下所示:49第四章
主要核心技術(shù)圖
4.11.4
定位裝置裝置使用時,預(yù)制構(gòu)件下端套筒需要在對角線處安裝兩個本裝置,并將定位桿移動至裝置下端并利用把手固定在橫向槽內(nèi),保證裝置的中心與套筒中心一致且豎直,此時操作吊裝機
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