建灿工程师讲堂:装配式农房民居建筑全过程讲解

2023-08-13 16:34:05    来源:中国视窗    作者:

  如果我们把3万年前山顶洞人的洞穴算作最初建筑的“原型”的话,到距今5000年前建造难度极大、建造工艺水平极高的“金字塔”,到如今的世界最高建筑——迪拜的哈利法塔,我们不得不承认,建筑业可以堪称是最“古老”的行业。然而,这个最古老的行业,如今的建造方式还是以现场浇筑为主,整个行业的科技含量和生产效率都非常低,远远不如制造业。

  建筑业有没有可能用100年的时间实现从“手工”劳动到先进的“流水线”生产的跨越?有没有可能用50年的时间实现从“整体”家具到“拼装”家具的跨越?

  这是一代又一代建筑人的梦想,这个梦想在“装配式建筑”概念的提出之后,让我们看到了传统行业的新希望。

  那么,装配式建筑是什么?装配式建筑到底是怎么生产的?现场又是怎么施工的?成本造价又如何?相比其他材料的优势在哪里?建灿工程师带大家一起来了解。

  装配式建筑是什么?

  乐高玩过没(见过也行),我们可以把梁、板、柱、墙等事先做好的构件想象成一块块乐高积木,在施工现场只需把他们拼合在一起。

  和搭乐高一样,装配式建筑将部分或所有构件在工厂预制完成,然后运到施工现场进行组装。“组装”不只是“搭”,预制构件运到施工现场后,会进行钢筋混凝土的搭接和浇筑,所以拼装房安全得很。所以,这种 “产业化”、“工业化”的建筑在欧美及日本已经广泛采用。

  世上没有无缘无故的爱,为啥这些发达资本主义国家都如此热衷装配式建筑呢?

  在进行投资建设区域时要有一定的远见,选定发展前景较高的区域,强化资源调配力度,要促使区域资源的统一配置、合理流动,增进区域的效益,降低运营成本,实现可持续发展。

  1. 有利于提高施工质量

  装配式构件是在工厂里预制的,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。

  2. 有利于加快工程进度

  效率即回报,装配式建筑比传统方式的进度快30%左右。

  3. 有利于提高建筑品质

  建筑业的玻尿酸,可使建筑产品长久不衰、永葆青春。室内精装修工厂化以后,可实现在家收快递,即拆即装,又快又好。

  4. 有利于调节供给关系

  提高楼盘上市速度,减缓市场供给不足的现状,买房从此不用彻夜排队。行业普及以后,可以降低建造成本,可有效的抑制房价。

  5. 有利于文明施工、安全管理

  传统作业现场有大量的工人,现在把大量工地作业移到工厂,现场只需留小部分工人就行啦,大大减少了现场安全事故发生率。

  6. 有利于环境保护、节约资源

  现场原始现浇作业极少,健康不扰民,从此告别“灰朦朦”。此外,钢模板等重复利用率提高,垃圾、损耗、节能都能减少一半以上。

  装配式构件如何生产?

  以装配式建筑板为例,生产工序:钢模制作→钢筋绑扎→混凝土浇筑→脱模

  钢筋绑扎的时候需预留孔洞

  进行钢筋绑扎的时候需将吊钩预埋其中

  混凝土浇筑,流水线作业

  脱模后成品装配式板

  装配式构件制作完成,暂时在工厂分类堆放,就可准备运往施工现场了。

  成品装配式构件装车上路运往现场

  装配式建筑的生产、建造过程,与扬尘飘飘、灰头土脸的传统混凝土结构相比,颜值高很多吧。

  施工流程

  以预制框架结构为例,一层施工完毕后,先吊装上一层柱子,接着上主梁、次梁、楼板。预制构件吊装统统结束后,就开始绑扎连接部位钢筋,最后进行节点和梁板现浇层的浇筑。

  一张图搞懂预制装配式结构的现场施工流程

  上述步骤里技术要求最高的是什么?

  答案是装配式构件的吊装。

  为了确保吊装顺利进行,装配式构件运到现场后,需要合理安排堆放场地,方便吊装。就和搬家一样,通常都会安排好物品搬运顺序,来合理减少工作量。

  这个最重要的吊装步骤是怎样操作的呢?

  看图,能用图说明白的绝对不废话。

  装配式柱吊装

  上图最抢眼的就是梳妆镜惊现施工现场,难道各位小哥工作中还不忘臭美自拍?哈哈,那您就错了。梳妆镜是为装配式柱吊装准备的,下部空间狭小,不便于观察,通过小小梳妆镜的反射的原理,方便下层预留钢筋与上层装配式柱孔洞的插接。工地小哥很聪明吧,帅帅哒。

  装配式叠合梁吊装

  装配式叠合板吊装

  对于吊装难度较大的部位,还可以在现场进行预拼装或建造装配式展示区,起到示范作用。

  框架结构大梁的预拼装和剪力墙住宅的展示区

  吊装完毕,绑扎好现浇层的钢筋,准备浇筑现浇层混凝土。

  为了增加装配式构件和现浇层之间的连接,确保结构的可靠性和安全性,装配式构件表面都留有键槽或进行毛糙处理。装配式构件之间可以有多种连接方式,目前楼板通常采用7+8的形式(70mm厚预制楼板+80mm厚现浇层)。以主次梁连接节点为例,展示装配式构件之间连接种处理方式的多样性:

  主次梁连接边节点——主梁预留槽口

  主次梁连接中节点——主梁预留后浇段

  主次梁连接节点——主梁设置牛腿

  那么多的构件如何不出错呢?

  装配式构件编号!!

  为了确保工人不会搞错,减少施工错误,加快工程进度,我们给每个构件都办了身份证,它们都拥有自己独一无二的ID号,方便对号入座。

  墙、板、楼梯等各种装配式构件都有自己独一无二的编号

  成本管理

  现在是不是对装配式建筑已经拨开云雾见日出了。不过这些对于开发商还不够,成本控制和设计管理是装配式建筑实施过程的画龙点睛之处。

  敲黑板,划重点:装配式建筑有2个重要指标,装配面积占比和预制率。

  装配率=实施装配面积÷地上总计容面积。

  预制率=装配式构件总体积÷总的混凝土体积。

  预制率越高成本付出越高,初步统计,预制率每增加10%,成本增量在150元左右。以绿地二部虹口商业、海湾住宅和松江中山街道项目为例,看下装配式建筑实施情况:

  虹商效果

  25%的总面积实施装配式建筑

  海湾住宅

  地上计容住宅面积:77 994m2;合同要求25%面积装配式;77994×0.25=19498m2;3栋高层采用装配式建筑。

  松江中山街道

  50%总住宅面积实施装配式建筑

  1号、2号、3号、8号、9号、11号6栋装配式楼

  因此成本控制是装配式建筑实施过程的把控重点之一。

  首先,装配式范围要尽量避免选择在首开区。针对出让合同中关于装配面积的要求,可以通过分期开发,来平衡项目周期。由于预制构件要提前和工厂配合,且这些工厂的产能有限,对首期开发的时间成本造成很大的压力。

  其次,需要对结构构件进行拆分选择预制构件重复率高的单体,一般构件重复率建议要大于100件。重复越多越划算。

  装配式构件该怎样拆分选择?

  1. 预制构件尺寸要遵循少规格/多组合的原则。

  2. 外立面的外围护构件尽量单开间拆分。

  3. 预制剪力墙接缝位置选择结构受力较小处。

  4. 长度较大的构件拆分时可考虑对称居中拆开。

  5. 考虑现场脱模/堆放/运输/吊装的影响,要求单构件重量尽量接近,一般不超过6t,高度不宜跨越层高,长度不宜超过6m。

  与传统现浇建筑相比,装配式房屋对设计、建造对各专业的配合度要求更高,需要各专业尽早参与配合:

  1.建筑专业

  要考虑对外立面风格、保温形式、降板区域、楼梯面层做法, 预埋窗框、瓷砖、石材反打等方面的影响。

  2.设备专业

  涉及到预制构件的预留洞、预埋管, 图纸细化工作量非常大。

  3.内装专业

  涉及机电点位提资, 介入时间大大提前。

  4.施工方

  需要总包、吊装单位、构件生产厂家都提前介入。

  同时,在设计过程中,还进行了BIM模拟,考虑装配式构件预留钢筋与现浇部位钢筋的位置关系和连接、大大减少现场施工过程中构件的错位和碰撞。

  BIM模拟连接节点

  装配式建筑对很多现有的建筑做法都有不同的影响,其中对外墙保温做法和石材立面做法的影响最为明显,下面两张表,清楚对比了各种做法的优缺点、成本和施工因素、适用性等方面。

  建灿筑工

  ——装配式建筑智造与工程总包绿色科技型企业

  建灿筑工(河北)有限公司是一家集产品研发、方案设计、智能制造、集成安装、销售运输、工程总包于一体的装配式建筑智造绿色科技型企业。管理总部坐落于衡水市政府广场南端新大陆商业广场A座八楼,生产基地位于衡水市景县高新科技产业开发区广川工业园,总占地面积150余亩,建筑面积2.7万平方米,项目总投资2.3亿元。公司拥有先进的生产制造设备和科学的管理模式,管理团队由多年行业经验的专家组成,拥有各类博土、硕士及各类专业技术及创新性人才,在装配式构件研发、设计、智能制造及被动式超低能耗住宅方面都有深入研究,与中国建筑科学研究院、清华大学建筑设计院、河北工业大学、河北省建筑科学研究院等相关机构建立了长期的合作关系,有较强的自主研发和生产能力。公司多次应邀参加国家、省市级装配式建筑、绿色节能建筑相关行业论坛和技术交流活动,成为了冀东南区域最大装配式建筑生产制造基地;河北省住建厅装配式农房建设试点企业;全国装配式建筑产业专家智库专家企业。公司参与起草了众多装配式建筑相关技术规范,以打造智能装配式制造为核心,做现代化绿色建造的先锋企业。

  企业定位:装配式建筑智造与工程总包绿色科技型企业

  企业理念:品质筑基 建则善成 责信当先 灿若列星

  企业使命:用心构筑绿色和谐低碳新生活

  企业愿景:高站位推动碳中和碳达峰的国家低碳目标达成

  企业核心价值观:以创新构筑产品 以精诚拥抱客户 以责任服务社会

  建灿筑工——冀东南最大装配式建筑生产制造基地;河北省住建厅首批装配式农房建设试点企业;全国装配式建筑产业专家智库专家企业。

  出品|企宣中心

  编辑|姚梦溪

  素材|来源于网络

  审核|师建平、关鹏宇

[责任编辑:张东振]

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