[摘要]結合某高層裝配式住宅項目,從設計、加工、配送及裝配等方面對裝配式建筑組合成型鋼筋制品一體化快速建造技術(shù)進(jìn)行闡述,并詳細介紹了該技術(shù)的裝配流程與質(zhì)量控制要點(diǎn)。該一體化快速建造技術(shù)能實(shí)現組合成型鋼筋制品的大規模工程應用、技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)化,進(jìn)而不斷豐富建筑工業(yè)化的多樣性。隨著(zhù)建筑工業(yè)化相關(guān)技術(shù)和體系的不斷研發(fā)與落地,采用模塊化、標準化、信息化、一體化建造的建筑工業(yè)化已成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。然而目前大多數施工現場(chǎng)仍采用傳統的單機模式進(jìn)行鋼筋加工生產(chǎn),造成生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強度大、安全隱患多、加工質(zhì)量和進(jìn)度難以控制等問(wèn)題。這些問(wèn)題不利于施工現場(chǎng)的管理和施工效率的提高,在一定程度上制約了建筑工業(yè)化的發(fā)展。裝配式建筑組合成型鋼筋制品技術(shù)作為一種新型建筑工業(yè)化技術(shù),在裝配式住宅項目中得到逐步推廣。該技術(shù)可廣泛適用于各種預制裝配建筑混凝土工程,特別適用于需要鋼筋大量集中加工的大型工程,是綠色施工、建筑工業(yè)化的重要組成部分。裝配式建筑組合成型鋼筋制品技術(shù)主要包括設計、加工、配送與裝配 4 個(gè)環(huán)節,是指由具有信息化生產(chǎn)管理系統的專(zhuān)業(yè)化鋼筋加工機構進(jìn)行鋼筋大規模工廠(chǎng)化與專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn),形成三維成型鋼筋制品、商品化配送,然后由現場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化工人進(jìn)行安裝的一種具有現代建筑工業(yè)化特點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。該技術(shù)具有以下特點(diǎn):①加工效率高可滿(mǎn)足大規模工程建設中鋼筋加工的需求;②采用加工自動(dòng)化、智能化、工廠(chǎng)化的加工方式,能保證鋼筋制品的加工效率和質(zhì)量;③質(zhì)量可追溯 每批成型鋼筋制品均有完整的生產(chǎn)、檢驗信息,結合二維碼等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能保證質(zhì)量可追溯,從而保證工程質(zhì)量;④綠色環(huán)保 現場(chǎng)沒(méi)有鋼筋加工帶來(lái)的噪聲和環(huán)境污染;⑤工廠(chǎng)加工 能確保施工現場(chǎng)文明整潔,消除鋼筋加工帶來(lái)的安全隱患;⑥提高施工效率 成型鋼筋制品可在地下結構施工時(shí)同步制作,待地上施工時(shí)運輸至現場(chǎng)直接安裝,縮短了工期 。現階段對裝配式建筑組合成型鋼筋制品的加工和配送技術(shù)研究較多 ,而對其設計、加工、配送及裝配一體化技術(shù),特別是裝配施工中堆放、吊裝、安裝等技術(shù)的研究及應用較少。本文結合某高層裝配式住宅項目,以一體化、系統化思維,將裝配式建筑組合成型鋼筋制品作為建筑產(chǎn)品,對該技術(shù)的設計、加工、配送及裝配關(guān)鍵流程、工序、重難點(diǎn)及應用要點(diǎn)等進(jìn)行分析與總結,形成基于該建筑產(chǎn)品的一體化、產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),從而推動(dòng)該技術(shù)的有效落地與發(fā)展,實(shí)現建筑工業(yè)化的多樣發(fā)展。某項目位于石家莊市高新區倉盛與昆侖大街交叉口西北側,一期建筑面積161 591. 55m2 ,其中地上 129 091. 55m2,地下32500m2 。本工程包括 11棟 24~26 層高層和 2 棟多層、相關(guān)配套設施及地下車(chē)庫等。結構形式主要為裝配整體式剪力墻、框架?剪力墻結構、框架結構,裝配率為 52%。裝配式結構部分主要包括組合成型鋼筋制品、疊合板、疊合梁、預制樓梯、預制陽(yáng)臺等,其中組合成型鋼筋制品應用比例≥50%。典型樓棟組合成型鋼筋制品平面布置如圖 1 所示。
組合成型鋼筋制品技術(shù)涉及設計、加工、配送及安裝多個(gè)環(huán)節,各環(huán)節相互關(guān)聯(lián),均對制品的應用效果產(chǎn)生影響。因此,應提前考慮各環(huán)節的相互影響和重難點(diǎn),提前做好一體化策劃,采用設計、加工、配送及裝配一體化技術(shù),保證制品應用和技術(shù)實(shí)施滿(mǎn)足業(yè)主要求。設計是組合成型鋼筋制品技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節。設計階段應進(jìn)行一體化策劃,提前考慮加工工廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝、配送運輸及現場(chǎng)裝配要求。組合成型鋼筋制品的設置原則為:①采用組合成型鋼筋制品的一字型墻身;②采用組合成型鋼筋制品的邊緣構件。在設計階段,應綜合考慮項目規模、工廠(chǎng)與項目的距離、工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝等因素。拆分時(shí),可將組合成型鋼筋制品作為預制剪力墻考慮,宜采用標準化一字型組合成型鋼筋制品墻身,兩端的構造邊緣構件(如端柱)及約束邊緣構件可采用現場(chǎng)綁扎的形式,應減少異型組合成型鋼筋制品的設計,便于工廠(chǎng)標準化生產(chǎn)。組合成型鋼筋制品與兩端邊緣構件的連接和預制剪力墻與兩端邊緣構件的連接相同。典型組合成型鋼筋制品如圖 2 所示。
組合成型鋼筋制品在鋼筋專(zhuān)業(yè)加工廠(chǎng)進(jìn)行加工。由具有一定能力的技術(shù)人員,采用成套自動(dòng)化鋼筋加工設備,經(jīng)過(guò)合理的工藝流程,在固定的加工場(chǎng)所集中將鋼筋加工成各種成型鋼筋制品。組合成型鋼筋制品加工應采用信息化生產(chǎn)管理技術(shù)。根據深化設計圖紙、項目工期及質(zhì)量要求、施工技術(shù)要求、驗收標準等信息,通過(guò)信息化管理軟件對鋼筋原材料采購、鋼筋成品設計規格與參數生產(chǎn)、加工任務(wù)分解、鋼筋下料優(yōu)化套裁、鋼筋與成品加工、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、產(chǎn)品捆扎包裝到成型鋼筋配送、 成 型 鋼 筋 進(jìn) 場(chǎng) 檢 驗 驗 收 等 全 過(guò) 程 進(jìn) 行管理 。組合成型鋼筋制品配送是指將項目所需型號的鋼筋制品按配送計劃運輸到施工現場(chǎng)。配送計劃應與現場(chǎng)裝配計劃協(xié)調一致,保證配送到場(chǎng)后,制品能在短時(shí)間內完成裝配,減少現場(chǎng)堆放時(shí)間。組合成型鋼筋制品配送的設置原則如下。1)運輸車(chē)輛應滿(mǎn)足成型鋼筋制品尺寸和載重要求,并避免超限運輸。2)當成型鋼筋制品外伸鋼筋時(shí),裝車(chē)超高、超寬、超長(cháng)復核應考慮伸出鋼筋的長(cháng)度。3)運輸過(guò)程中,不得使成型鋼筋制品變形,當采用立式運輸時(shí),車(chē)上應設有專(zhuān)用架,且需采取可靠的穩定構件措施;當采用臥式運輸時(shí),疊放層數不宜過(guò)多。車(chē)輛啟動(dòng)應慢速均勻,轉彎錯車(chē)時(shí)要減速,且應留意穩定構件措施的狀態(tài),必要時(shí)在安全的情況下盡快進(jìn)行加固。裝配環(huán)節是組合成型鋼筋制品技術(shù)應用的關(guān)鍵環(huán)節,主要包括組合成型鋼筋制品的堆放、吊裝及安裝。組合成型鋼筋制品裝配工藝流程為:清理雜物→測量放線(xiàn)→綁扎鋼筋→起吊準備→試吊→吊裝→與邊緣構件綁扎固定→解鉤連接。組合成型鋼筋制品進(jìn)場(chǎng)后,對鋼筋制品的規格、型號進(jìn)行檢查,合格后方可卸車(chē)堆放。組合成型鋼筋制品堆放須保證制品不變形、不損壞,應設置組合成型鋼筋制品專(zhuān)用堆放場(chǎng)地,場(chǎng)地須平整、硬化(100mm 厚 C20 混凝土)干燥、無(wú)積水;每個(gè)成型鋼筋制品應設有標識牌,寫(xiě)明型號、自重、使用位置等;堆放時(shí)應安排好次序,便于使用時(shí)按序運出,每個(gè)組合成型鋼筋制品應標有標簽或二維碼,以實(shí)現基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的組合成型鋼筋制品智慧管理 。以某棟樓為例,每層的組合成型鋼筋制品面積約為 350m2 ,其堆放方案如下。1)方案 1 組合成型鋼筋制品平放,疊放層數應≤3 層,各層間用木方隔開(kāi),按每棟樓備 2 層制品來(lái)計, 每棟 樓 的 組 合 成 型 鋼 筋 制 品 占 地 面 積約 350m2 。2)方案 2 制作靠架組合成型鋼筋制品 60°斜放(見(jiàn)圖 3),靠架采用鋼管扣件連接或 ∟30×40 焊接,2 組背靠堆放,占地面積約 200m2 。
1)利用塔式起重機進(jìn)行組合成型鋼筋制品的吊運。對于自重較輕的組合成 型 鋼 筋 制 品 ( ≤50kg),采用專(zhuān)用吊裝架,每次吊運多個(gè)構件至安裝作業(yè)面,依靠塔式起重機將單個(gè)組合成型鋼筋制品吊放到安裝部位進(jìn)行臨時(shí)綁扎安裝固定。對于自重較大的組合成型鋼筋制品,也可通過(guò)塔式起重機直接吊至相應位置,臨時(shí)綁扎固定連接后塔式起重機解鉤。可采用 50mm寬綁帶吊裝。2)吊點(diǎn)設置 組合成型鋼筋制品采用 4 點(diǎn)吊裝,4 個(gè)點(diǎn)分別設在組合成型鋼筋制品豎向長(cháng)度 2/3位置。吊點(diǎn)位置可放置馬登筋或附加鋼筋與鋼筋網(wǎng)片焊接進(jìn)行加固,吊點(diǎn)設置如圖 4 所示。
3)吊裝前試吊 起吊距地面 500mm,檢查組合成型鋼筋制品是否有變形、塔式起重機各限位、安全裝置是否可靠。若有變形,應根據組合成型鋼筋制品的變形位置及變形程度采取加固措施。組合成型鋼筋制品吊裝前要先將約束邊緣構件的鋼筋綁扎完畢,組合成型鋼筋制品就位后應先進(jìn)行其與約束邊緣構件間的連接,同時(shí)完成與樓面預留豎向鋼筋的連接。保證同一側上、下層豎向鋼筋在同一直線(xiàn)上,保證保護層厚度。建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術(shù)指標應符合JGJ366—2015《混凝土結構成型鋼筋應用技術(shù)規程》和GB/T 29733—2013《混凝土結構用成型鋼筋制品》的有關(guān)規定,具體要求如下。1)鋼筋進(jìn)廠(chǎng)時(shí),加工配送企業(yè)應按國家現行相關(guān)標準的規定抽取試件進(jìn)行屈服強度、抗拉強度、伸長(cháng)率、彎曲性能和重量偏差檢驗,檢驗結果應符合 GB / T 1 499.2—2018《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的規定。2)盤(pán)卷鋼筋調直應采用無(wú)延伸功能的鋼筋調直切斷機進(jìn)行。平行輥式調直切斷機調直前、后鋼筋的質(zhì)量損耗應≤0.5%,轉轂式和復合式調直切斷機調直前、后鋼筋的質(zhì)量損耗應≤1.2%。調直后的鋼筋直線(xiàn)度每米應≤4mm,總直線(xiàn)度不應大于鋼筋總長(cháng)度的 0. 4%,且不應有局部彎折。3)鋼筋單位長(cháng)度允許重量偏差、鋼筋的工藝性能參數、單件及組合成型鋼筋加工尺寸形狀允許偏差應分別符合《混凝土結構成型鋼筋應用技術(shù)規程》的規定。4)成型鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí),應抽取試件進(jìn)行屈服強度、抗拉強度、伸長(cháng)率和重量偏差檢驗,檢驗結果應符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的規定;對由熱軋鋼筋制成的成型鋼筋,應有施工單位或監理單位的代表駐廠(chǎng)監督生產(chǎn)過(guò)程,并提供原材鋼筋力學(xué)性能第三方檢驗報告時(shí),方可僅進(jìn)行重量偏差檢驗。裝配式組合成型鋼筋制品技術(shù)作為新型的建筑工業(yè)化技術(shù),具有廣泛的應用前景,適用于大規模工程項目中。該技術(shù)隨著(zhù)鋼筋加工機械、加工工藝的不斷改進(jìn)得到了進(jìn)一步發(fā)展,符合綠色建造、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工的要求。裝配式組合成型鋼筋制品技術(shù)涉及多個(gè)環(huán)節,只有通過(guò)前期進(jìn)行充分的技術(shù)策劃,以系統化、產(chǎn)品化思維融合設計、加工、配送及裝配技術(shù)特別是裝配施工中堆放、吊裝、安裝等技術(shù),形成一體化快速建造技術(shù),實(shí)現組合成型鋼筋制品的大規模工程應用、技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)化,進(jìn)而不斷豐富建筑工業(yè)化的多樣性。
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