工業(yè)化建筑技術(shù)概念與實踐綜述

Word版本，下載可自由編輯工業(yè)化建筑技術(shù)概念與實踐綜述建造使用維護成本低建造正常使用過程中修理率較高的有外墻滲水、窗周滲水、樓面滲水、墻體裂縫、面磚脫落、抹灰空鼓等等，一時的施工疏忽造成后期維護成本增強，PC構(gòu)件有效解決這些問題。外墻面磚反打不易脫落；板縫可汲取結(jié)構(gòu)徐變或沉降引起的變形；窗框預(yù)埋基本杜絕窗周滲水現(xiàn)象；構(gòu)件表面平整光滑無需再次抹灰找平避開空鼓發(fā)生；裂縫控制更嚴格，外墻不易滲水。PC構(gòu)件拼縫處密封硅膠普通有效期15~20年，視老化狀況需按周期重打一遍硅膠。除此之外，期間幾乎無需修補維護，業(yè)主對建造質(zhì)量的投訴率低，從而降低使用維護成本，更為建設(shè)方贏來良好信譽。

工業(yè)化建造設(shè)計是一項綜合性較強的設(shè)計工作，融合了建造專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、給排水和電氣、室內(nèi)裝點、建設(shè)現(xiàn)場施工、預(yù)制構(gòu)件工廠生產(chǎn)、金屬加工等多領(lǐng)域的學(xué)問。強調(diào)各專業(yè)間的緊密協(xié)作，在設(shè)計之初即需對各領(lǐng)域作全面綜合考慮，前期計劃研究期間需協(xié)調(diào)各專業(yè)，經(jīng)充分論證后才進入實施性設(shè)計階段。預(yù)制混凝土構(gòu)件一大特點是，成品后很難再做修改，假如在設(shè)計階段考慮欠周全的話，后期會使得預(yù)制構(gòu)件無法按預(yù)定計劃裝配，造成經(jīng)濟上的鋪張或在施工上引起諸多干涉問題不便于施工，甚至?xí)绊懙浇ㄔ煳锏钠桨残院湍途眯浴?/p>

設(shè)計應(yīng)首先滿足預(yù)制構(gòu)件本身強度要求，第二應(yīng)滿足工廠生產(chǎn)的可行性，如有異形構(gòu)件應(yīng)提前與工廠交流商討生產(chǎn)上可能浮現(xiàn)的問題。且同時考慮現(xiàn)場施工的方便性。對于可能引起施工不便的構(gòu)件也應(yīng)盡早與施工方商討確定施工計劃。此外，還需事先與門窗、石材、遮陽、欄桿、地漏、保溫、防雷、水電暖通、內(nèi)部裝修等部門交流約定細部節(jié)點構(gòu)造，按需預(yù)設(shè)管線孔洞或預(yù)埋銜接件。

建造設(shè)計時引入PC概念

建造設(shè)計時可采納PC+RC的結(jié)構(gòu)形式，充分了解相宜使用PC的范圍與工法，同時需考慮PC生產(chǎn)和施工的可能性，結(jié)合PC的特性，充分發(fā)揮PC的優(yōu)勢。

高層住所和商務(wù)辦公樓的標(biāo)準(zhǔn)層往往占領(lǐng)大部分樓層，因為其建造形狀或內(nèi)部構(gòu)造重復(fù)和相同部分較多，建造設(shè)計時該部分可采納PC。

有的建造為了呈現(xiàn)共性化會設(shè)計成較為神奇復(fù)雜的或懸挑突出的外形，給現(xiàn)場施工時的模板支撐圍護帶來困難。又或是建造立面上期望呈現(xiàn)的效果用傳統(tǒng)模板施工方式難以達到的，比如清水混凝土表面、帶有高低大型圖案、表現(xiàn)紋理肌理的，都更相宜使用PC。

當(dāng)PC作為外墻圍護構(gòu)件時，有時會使墻厚變厚進而增強建造占地面積和影響容積率，這在建造設(shè)計時須予以考慮。若外墻飾面采納石材，因PC制作時石材直接反打在混凝土上，無需干掛石材那樣預(yù)留100mm左右的安裝空隙，增強的只是石材本身厚度，所以在建造設(shè)計時也應(yīng)該予以注重。還有，因為PC表面普通無需再做抹灰找平處理，所以作為墻體使用時可增強戶內(nèi)實際使用面積，這也是建造設(shè)計統(tǒng)計數(shù)據(jù)時需予以注重的。

考慮工廠生產(chǎn)和運送的限制，PC不相宜大跨度整體性要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；結(jié)構(gòu)設(shè)計平安第一。

結(jié)構(gòu)平安是PC設(shè)計的重點，PC構(gòu)件的裝配銜接直接影響到囫圇建造物的平安性。PC構(gòu)件的銜接方式無數(shù)，按結(jié)構(gòu)形式可分剛性銜接和柔性銜接。PC構(gòu)件的剛性銜接可視為固支，結(jié)構(gòu)上不允許其轉(zhuǎn)動和位移，節(jié)點強度等效于現(xiàn)澆鋼筋混凝土；柔性銜接可視為鉸支，按不同的結(jié)構(gòu)類型和荷載形式控制在許可范圍內(nèi)允許轉(zhuǎn)動或定向位移。剛性銜接和柔性銜接又細分多種詳細方式，需按照不憐憫況靈便運用。但不管是何種銜接方式都必需對每個節(jié)點舉行結(jié)構(gòu)計算，須要時輔以實驗來確保結(jié)構(gòu)平安。混凝土粘結(jié)牢固，PC構(gòu)件的接觸面需做毛面處理，深度不小于4mm，且在剪力較大處還需加設(shè)抗剪鍵槽。PC構(gòu)件預(yù)留外伸錨固鋼筋的規(guī)格長度需滿足國家結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范要求。

除需滿足國家相關(guān)規(guī)范外，預(yù)制構(gòu)件本身還需滿足長久穩(wěn)定和短期荷載各工況下的結(jié)構(gòu)驗算，所以完整的PC設(shè)計還應(yīng)包含預(yù)制混凝土構(gòu)件計算書。預(yù)制構(gòu)件規(guī)格不宜多因模具的開發(fā)生產(chǎn)費用較高，一套模具生產(chǎn)相同的構(gòu)件數(shù)量越多，分攤的成本就越低，設(shè)計師應(yīng)始終將成本控制的觀念貫徹在囫圇設(shè)計中。不同的設(shè)計師雖說都能對同一棟建造完成PC設(shè)計，但不同的計劃導(dǎo)致終于的建設(shè)成本或許會相差無數(shù)。因此，首先要考慮的是構(gòu)件的形狀尺寸在設(shè)計上盡可能規(guī)整統(tǒng)一，即使有變化也盡量使模具能以大裁小來套用。

接縫與防水設(shè)計PC裝配式施工的方式必定就會有橫向或豎向的接縫，尤其外立面墻板構(gòu)件接縫的防水設(shè)計尤為重要。防水分構(gòu)造防水和材料防水，外墻板構(gòu)造防水以外低內(nèi)高臺階式構(gòu)造來阻擋接縫處滲漏雨水泛進室內(nèi)，再加外層密封硅膠與內(nèi)層密封膠條的材料防水。防水設(shè)計思路上不僅要考慮防水，更要考慮導(dǎo)水。防水材料的老化或是施工不當(dāng)?shù)染売稍斐山涌p處進水時，會順著接縫處特意設(shè)計的導(dǎo)水空腔排出墻外。滴水管設(shè)置間隔可視狀況而定，普通每隔三層設(shè)置一處。

接縫設(shè)計的另一考慮因素是能夠汲取施工誤差和結(jié)構(gòu)徐變或發(fā)生地震時引起的PC位移，所以接縫寬度需利用計算來確定。金屬件設(shè)計工業(yè)化建造中預(yù)埋金屬件和各類銜接金屬件的使用量很大，從經(jīng)濟性角度考慮，金屬件設(shè)計時在滿足強度要求的前提下盡可能優(yōu)化使成本降低。且為了便于選購和管理，金屬件的類型不宜過多。

考慮工廠制作的可能性與經(jīng)濟性

構(gòu)件的設(shè)計除了滿足建造和結(jié)構(gòu)要求外，還需滿足工廠生產(chǎn)要求，否則就成為紙上畫餅，設(shè)計得出而制作不出，所以需認識構(gòu)件廠生產(chǎn)的各個過程。需考慮的因素有模具、脫模、起吊、翻身、存放。

常見問題有：?構(gòu)件設(shè)計得太過復(fù)雜會造成模具費用增強、難以脫模、振搗不便等問題。因此構(gòu)件設(shè)計應(yīng)盡可能使模具容易且便于脫模；?構(gòu)件設(shè)計得太大不利于吊裝和運送，相反設(shè)計得太小也使得板塊零散增強施工工序和加重勞動強度而且也不經(jīng)濟；?起吊件的設(shè)計應(yīng)經(jīng)過強度驗算滿足起吊荷載以免造成平安事故；?吊點設(shè)置不平衡。吊點設(shè)計應(yīng)盡量以重心點為中心對稱分布；?當(dāng)構(gòu)件有局部凸出而模具內(nèi)凹時未考慮脫模斜坡，普通取10%斜度；?預(yù)埋門窗在框料選材時未考慮工廠蒸汽養(yǎng)護帶來的高溫變形問題；

考慮現(xiàn)場施工的方便性

PC裝配施工是一項精度要求較高的工作，安裝定位精準(zhǔn)與否直接影響建造物的整體偏差。因此，安裝定位應(yīng)盡量削減施工人員的任意性，取而代之以事先設(shè)計并預(yù)埋在PC構(gòu)件上的限位件來控制定位，再利用施工調(diào)整器具舉行微調(diào)節(jié)。限位件和調(diào)整器具的操作在設(shè)計上應(yīng)避開施工現(xiàn)場使用大型器械，盡量以人工操作為主，使用常用工具便可實現(xiàn)定位和微調(diào)。

PC構(gòu)件的外伸錨固鋼筋是一種常見形式，設(shè)計時需考慮與現(xiàn)場現(xiàn)澆部位綁扎鋼筋干涉的問題，尤其當(dāng)與柱梁等較粗鋼筋有交錯時，設(shè)計上需將PC構(gòu)件外伸鋼筋錯位避讓，由于當(dāng)發(fā)生干涉時因鋼筋較粗憑人力很難矯正，此時會給施工增強無數(shù)不須要的棘手。

工業(yè)化建造設(shè)計普通包含以下內(nèi)容：設(shè)計總說明；預(yù)制構(gòu)件平面、立面分布圖——反映PC板分布位置、板名、板重；剖面圖——與PC相關(guān)的建造各部位剖面圖，反映PC與主體結(jié)構(gòu)的相對關(guān)系；預(yù)制構(gòu)件制作圖——構(gòu)件廠生產(chǎn)構(gòu)件用圖紙，須清楚表述單個構(gòu)件全面信息；預(yù)制構(gòu)件裝配圖——施工現(xiàn)場安裝PC用圖紙，反映每個構(gòu)件的裝配方式與互相關(guān)系。廢而不得不重新開模的話就得不償失了。不同的模具設(shè)計師為同一預(yù)制構(gòu)件設(shè)計出的模具在用料、精度、耐用度、操作性等方面可能會相差無數(shù)，這需要模具設(shè)計師有豐盛的閱歷和全面的考慮。比如對于模具的易磨損部位應(yīng)設(shè)計為可拆卸替換式；對于形狀相像而僅僅長短尺寸不同的構(gòu)件盡量以大裁小一模多用。

模具拆分與固定為使模具便利加工與拆裝，需將整套鋼模拆分為若干單件后拼裝。但為保證整體性，拆分的單件也不宜過多。單件的拼裝辦法可按照構(gòu)件的精度要求分為插銷加限位固定、鉸鏈加定位銷固定、螺絲加定位銷固定。為防止變形走樣，普通固定間距不大于500mm。

插銷加限位固定主要用于精度要求不高的容易大型構(gòu)件，邊模拆裝需起重設(shè)備協(xié)作。

鉸鏈加定位銷固定主要用于精度要求不高的容易小型構(gòu)件，邊?？刹杉{人工翻轉(zhuǎn)。

螺絲加定位銷固定主要用于精度要求較高的大、小型構(gòu)件。預(yù)埋門窗預(yù)制構(gòu)件附帶門窗時普通只預(yù)埋窗框，帶玻璃的窗扇由現(xiàn)場安裝。窗框在模具內(nèi)固定時可用內(nèi)模鋼框輔助定位，以防止振搗混凝土?xí)r跑位門窗框料本身段料也必需有一定的強度，在預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護、翻身、運送、吊裝過程中不至于因變形而影響后期窗扇安裝。

預(yù)埋金屬件預(yù)埋件固定主要采納螺絲固定，需注重以下事項：按圖紙精確?????定位；在鋼模上的固定要可靠，以免澆筑混凝土?xí)r跑偏或掉落；緊固方式要便于拆裝；注重對預(yù)埋件工作面的庇護，不要被砂漿污染而影響正常使用。模具制作流程模具設(shè)計→放樣落料→材料加工→焊接組裝→冷作校正→拼裝測試→滿足要求→涂裝養(yǎng)護5、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)因為預(yù)制構(gòu)件類型不同，其生產(chǎn)流程和控制項目也不同，且各廠家對于生產(chǎn)方式和質(zhì)量控制都有自己的模式。這里以外墻板為例，了解一下混凝土預(yù)制構(gòu)件在工廠普通的生產(chǎn)流程。模具組裝和清潔→固定內(nèi)窗框→鋪設(shè)外立面裝點材料→吊入鋼筋籠→預(yù)埋件定位→隱蔽驗收合格→澆筑混凝土→養(yǎng)護→脫模→外觀修補→質(zhì)量檢測→庇護措施→存放堆置→裝車運輸模具組裝和清潔模具組裝完成后需舉行去毛、除銹、清渣等工作，若有前次孔洞修補處還需打磨拋光處理，尤其針對清水表面的預(yù)制構(gòu)件，鋼模修補痕跡會在預(yù)制構(gòu)件表面留下紋理，在光照下顯得較為顯然。

與構(gòu)件混凝土直接接觸的鋼模表面需勻稱涂抹脫模劑。脫模劑以水性高分子成膜物質(zhì)為主，起隔離作用，使預(yù)制構(gòu)件在脫模時順當(dāng)脫離模板，使外表光滑、棱角完整。對于外觀要求較高的構(gòu)件，在模板拼接處如側(cè)模與底模的拼接處須以止水條做好密封處理以免漏漿影響外觀。止水條多為橡膠材質(zhì)，已成系列化產(chǎn)品，外形及規(guī)格可多選。窗框的固定窗框由窗廠家按要求規(guī)格提供，預(yù)制構(gòu)件廠按圖紙位置在窗框內(nèi)側(cè)附加鋼框用以固定窗框。窗框普通需有25mm以上的混凝土埋深。另外，還需按照窗廠產(chǎn)品要求按間距埋設(shè)加強爪件。

面磚和石材鋪貼面磚。在模具內(nèi)擺放面磚時并非一塊一塊擺放，而是必需先制作面磚模具格，由磚模格制作出較大片的面磚板，然后將面磚板鋪貼在預(yù)制構(gòu)件鋼模內(nèi)。磚模格材料多為木+鋼，首先按照面磚與磚縫的模數(shù)確定磚模格的外尺寸，普通400mmx600mm左右，不宜太大。(見圖16)制作面磚模具的步驟：制作磚模格→表面朝上擺放面磚→嵌入磚縫條→張貼薄膜膠布→倒出整張面磚板→雙面薄膠帶鋪貼在鋼模內(nèi)石材。不同于傳統(tǒng)的石材干掛，預(yù)制構(gòu)件的石材都采納濕式作業(yè)，無需粘結(jié)材料，提前24小時在石材背面涂刷防返堿處理劑，待澆筑混凝土凝聚后與構(gòu)件形成一體。為了不造成脫落保證平安性，石材背面必需按強度計算要求布置金屬鉤或錨栓。

鋼筋按圖紙要求排布鋼筋，并控制庇護層厚度；如有疊合筋，應(yīng)按設(shè)計要求露出高度設(shè)置；如有預(yù)應(yīng)力鋼筋，應(yīng)依據(jù)設(shè)計要求計算所需的張拉控制力和張拉伸長值，放張挨次應(yīng)符合結(jié)構(gòu)設(shè)計與生產(chǎn)工藝要求；如有鋼筋接駁套筒，應(yīng)嚴格控制其中心定位偏差。各類預(yù)埋件、預(yù)埋管線、預(yù)埋電氣盒的固定可用墊塊、卡件、螺絲、鐵絲綁扎等辦法固定預(yù)埋件，關(guān)鍵是定位精確?????、緊固可靠。混凝土振搗電動振搗棒。按照實際狀況選用直徑相宜的插入式振搗棒逐排勻稱振搗。振搗時應(yīng)避免鋼筋、埋件、管線、面磚等，對于重要勿碰部位提前做好標(biāo)記。振動臺。鋼模臺下部設(shè)有振動裝置，雖然設(shè)備費用較高，但振動勻稱密實，效率高。振動器。小型振動器，在模具相宜部位安裝振動器，若構(gòu)件為長條型如柱梁，在側(cè)模的一側(cè)或兩側(cè)間隔設(shè)置振動器。

毛面處理設(shè)計圖紙指定某處需做毛面時，普通有以下方式：在混凝土未徹低凝聚時用鐵耙在構(gòu)件表面平行拉毛，普通要求間距5cm左右，深度4~6mm。待混凝土凝聚后用鐵釬人工鑿毛，但需注重不行用力過猛以免造成裂縫損傷構(gòu)件。在鋼模上涂抹緩凝劑，待脫模后用高壓水槍沖掉涂劑露出骨料形成自然毛面。但需注重的是必需將涂劑沖刷整潔無殘留。養(yǎng)護自然養(yǎng)護。有籠罩草簾澆水養(yǎng)護和籠罩塑料薄膜養(yǎng)護，按國家混凝土養(yǎng)護的規(guī)定操作。優(yōu)點是成本低，缺點是設(shè)備周轉(zhuǎn)通過率低。蒸汽養(yǎng)護。預(yù)制構(gòu)件廠為了滿足工程進度需求和加快設(shè)備的周轉(zhuǎn)，常采納蒸汽養(yǎng)護來縮短混凝土養(yǎng)護周期。常壓下蒸汽恒溫段以45~55度為宜，普通24小時后可達脫模強度。蒸汽養(yǎng)護需鍋爐等配套設(shè)施，運作成本較高。

脫模預(yù)制構(gòu)件達到混凝土抗壓強度設(shè)計值的75%，且不小于15N/mm2時即可脫模。脫模分平法脫模、翻轉(zhuǎn)脫模。平法脫模。鋼模臺基固定不動，先拆卸側(cè)模，平板構(gòu)件采納四點脫模，長條構(gòu)件采納二點脫模。因為平板構(gòu)件與鋼模臺基的接觸面積較大，有相當(dāng)?shù)奈搅ψ饔?，所以脫模時先起吊一端使一側(cè)略離地釋放吸附力，再起吊另一端使整體脫離。平法脫模的重心平衡是關(guān)鍵，脫模點應(yīng)盡量按重心對稱分布，起吊時為使各吊點受力均衡，常用滑輪來調(diào)節(jié)鋼索長短。脫模用金屬吊具的形式與規(guī)格應(yīng)按強度計算結(jié)果取用，且吊點間距離也應(yīng)滿足計算要求，若間距過大會造成跨中正彎矩過大而產(chǎn)生裂縫，間距過小又會浮現(xiàn)反彎矩同樣簡單產(chǎn)生裂縫。翻轉(zhuǎn)脫模。鋼模臺下安裝有頂升設(shè)備，將平板類預(yù)制構(gòu)件連同鋼模翻身立起80度左右，再由構(gòu)件側(cè)端預(yù)埋的吊裝金屬件起吊脫模。這種脫模方式對構(gòu)件不易造成損傷，但設(shè)備投入成本較高。

質(zhì)量檢測混凝土強度應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ107的規(guī)定分批檢驗評定。預(yù)埋銜接件、插筋、孔洞等應(yīng)應(yīng)核對圖紙全數(shù)檢查，主要項目有：數(shù)量、規(guī)格、定位。外觀質(zhì)量檢查。主要內(nèi)容有：飾面、崩角、蜂窩、露筋、裂縫、門窗框、埋件松動。形狀尺寸檢查。用鋼直尺、直角尺、卷尺、吊錘等工具，核對圖紙舉行復(fù)核。

修補和庇護對缺角、蜂窩等修補時，水泥砂漿應(yīng)嵌入密實，且表面打磨平整；面磚石材等飾面有沾污時須準(zhǔn)時清洗，并糊上蠟紙等加以庇護；門窗框應(yīng)做木套等加以庇護；預(yù)埋金屬銜接板的板面如有沾污應(yīng)處理整潔。螺母預(yù)埋件的螺紋孔應(yīng)塞海綿棒防護、外露預(yù)埋螺紋桿應(yīng)套塑料帽來庇護螺紋。對每塊成品構(gòu)件舉行編號標(biāo)識。裝車運送預(yù)制混凝土構(gòu)件出廠后運送至施工現(xiàn)場途中必需對構(gòu)件實行專項防護措施避開因顛簸造成構(gòu)件的損壞。

運送方式是打算運送成本的很重要因素，只要能滿足當(dāng)?shù)亟煌ㄒ?guī)章和不受施工場地限制盡量一運多載。構(gòu)件的裝車方式也需要舉行專項計劃研究。構(gòu)件的裝車形式常有平躺式和直立式。平躺式適用于大多數(shù)PC構(gòu)件，途中不簡單發(fā)生傾覆，但是構(gòu)件下部支點的設(shè)置就比較重要，尤其對于預(yù)制樓板、墻板等扁平構(gòu)件，支點距離較大時構(gòu)件自重再加上路面顛簸產(chǎn)生的沖擊荷載會對跨中產(chǎn)生較大彎矩，造成構(gòu)件嚴峻裂縫影響使用。

同樣，支點距離偏小時會因懸臂端過重使跨中產(chǎn)生較大反彎矩也造成裂縫等損壞。另有一點也需注重，謹慎實行二點以上支點的方式。除非有特地措施，否則很難保證每個支點同時受力，效果反而更差。所以在對預(yù)制構(gòu)件舉行配筋設(shè)計時必需考慮運送因素，并計算出最佳支點距離以指導(dǎo)運送方正確設(shè)置。為降低運送成本普通都會采納構(gòu)件平躺疊加形式，支點與上下層構(gòu)件的接觸點必需設(shè)置減震措施，如墊橡膠塊等，禁止硬碰硬方式。重疊不宜超過5層，且各層墊塊必需在同一豎向位置。直立式適用于PC構(gòu)件較大且為不規(guī)章外形時，或高度不是很高的扁平PC構(gòu)件可羅列直立。

直立式除了需注重超高限制外還要防止傾覆，必需制作專用鋼排架，排架常有山形架和A字架。構(gòu)件與排架之間須有限位措施并綁扎牢固，同時做好易碰部位的邊角庇護。也有時候，連同工廠堆置存放用的排架一起整體裝車，待到施工