


装配技术在既有建筑加固改造工程中的应用摘要:当下,我国科学技术有了显著发展,这也进一步推动了建筑行业的发展, 精湛的施工技术可以更好的助推建筑企业的发展和优化,而预制装配式建筑施工 技术也是重要的技术首先,本文基于对既有建筑加固改造特定需求的分析,对装 配技术在加固改造工程中的应用特点进行了阐述其次,介绍了某地区老旧小区 抗震节能综合改造项目中装配技术的应用重点、难点及解决方案最后,对我国 既有建筑加固改造中装配技术应用趋势及需进一步解决的问题进行了展望关键词:装配技术;既有建筑;加固改造;工程应用 预制装配式建筑施工技术和别的施工技术相比较,我们可以发现该技术有着 很高的工作效率,而且可以最大程度地节约施工原料,实现生态环保的效果所 以很多建筑企业在开展施工建设的时候都会使用预制装配式施工技术,以往的混 凝土浇筑技术比较陈旧,效率不高,所以更多建筑企业转而使用预制构件来开展 组装工作预制装配式施工技术还可以有效地促进建筑业的发展,并且拥有更大 的发展空间,我们国家的预制装配式施工技术相对比较落后,所以专家和学者还 要对其重点分析和把握,找到优化的措施和方法1 装配式建筑施工技术的特征1.1 设计更加丰富,功能更加齐全装配式建筑在施工和建设的时候可以运用更多的设计方式,而且建筑设计也 更加灵活变通,可以更好地摆脱之前建筑物中的不足之处。
装配式建筑物的空间 更宽阔,能够结合用户的需要进行规划和设计建筑企业还要配置高质量的隔墙 因为隔墙具备轻便的特点,还可以实现灵活隔离的效果企业在设计装配式建筑 物的时候还会使用到轻钢龙骨和石膏板,从而赋予了装配式建筑更加丰富的功能 和特点装配式建筑的外墙中安装了保温层,保温层可以根据气候特点进行调整 从而有效地节约资源和能源;第二,装配式建筑物的墙和门窗具有很好的封闭效 果,可以远隔噪声;保温材料的吸声效果也很好,能够给住户更好的居住体验; 第三,装配式建筑的抗震性能也比较好,所需使用的施工原料比较简单和方便, 进一步降低了建筑结构的实际重量;第四,装配式建筑具有良好的防火性能,通 常使用的是高燃点的防火材料;第五,装配式建筑具有延长使用时间的优点,不 容易出现变形或者裂缝,也不容易褪色1.2 制造工厂化,提高效率与质量装配式建筑施工与以往的建筑施工相比据有较大的优势,建筑企业使用以往 的施工手段可以打造魅力的建筑物外观,但是建筑物外面的涂料容易掉色或者污 染但是装配式建筑能够更好地弥补这一缺陷,因为装配式建筑的外墙通常使用 的是一些机械装置或者模具进行喷刷,然后使用一些烘烤技术,这样就可以确保 建筑物的外观完整和干净。
当下,越来越多的塑钢门窗运用到预制装配式建筑物 当中,这种制造技术比较高超,而且可以让整个预制装配式建筑更加稳固保温 材料也由原先的散装材料转变成板毡材料,不同的部件与构件也是使用机械化进 行生产,这样可以确保构件的精确,还可以确保零部件的质量装配式建筑中很 多材料都需要经过精细化加工,这样才可以更好地保障原材料的性能,具备更多 的优点1.3 施工过程的装配化 在整个装配式施工和建设当中,工作人员要事先准备好预制建筑构件,并且 确保整个构件质量上乘,之后才可以正式开展构件的组装工作,同时,工作人员 还要确保施工现场的安全和干净建筑企业通过对装配式建筑施工技术的运用能 够更好地如期完成相应工作,也可以有效地缩短施工的市场,从而更好节省下大 量的人力资源和财力资源,确保施工作业的正常开展;另外,工作人员还要检查 好每一道工序,营造安静的工作环境,不断地提高施工物料的使用效率,这样有 利于装配式建筑施工技术的有效运用2 装配技术在既有建筑加固改造中的应用概述2.1 既有建筑现状问题受建造时的社会经济水平所限,我国现存的大量既有房屋安全性能不足,主 要表现在抗震能力低、材料性能老化等方面例如,某市于20 世纪六七十年代 建造了大量多层砌体结构住宅,存在着结构材料强度低、无抗震措施等问题,成 为首都建筑安全的薄弱环节,亟须解决。
2.2 加固改造工程对装配技术的需求对于混凝土构件,常用的加固方法包括加大截面、粘贴钢板、粘贴纤维材料 等;对砌体墙,多采用板墙加固、钢筋网砂浆面层加固等方法这些常用的加固 方法存在现场作业多、湿作业量大、废料多、污染大、对原结构破坏大、加固效 果不稳定等缺点需进行加固改造的既有建筑,多位于老城区,所在区域人口一 般比较密集,为保证工程顺利实施、减少对周边居民的干扰,需采用低噪声、现 场污染少、施工快捷的加固技术装配技术天然具有上述所需特点,还具有质量可控、节约资源等优点,在加 固改造工程中可发挥其扰民少、工期短、施工便捷等优势,常用场景包括:(1)平改坡工程屋面平改坡多采用增设钢支架及轻型斜屋面的做法2)外加电梯多采用钢结构作为外加电梯的主体结构3)楼板洞口处理楼板需开较大洞口在洞边设梁时,多增设钢梁;进行 洞口封堵时,也经常采用钢构件由上述装配技术的应用场景可以看出,加固改 造工程中的装配技术,以钢结构为主;预制混凝土构件因存在重量大、与原结构 构件连接困难等问题,应用相对较少2.3 装配技术应用难点与应对原则建筑企业在开展预制装配式建筑施工和建设的时候要合理地统筹好施工工作 保障整个建筑工程的质量和施工水平。
还要进一步地确定好施工目的,把施工安 全放在第一位,合理地考虑好不同环节的衔接和过渡性因为预制装配式建筑的 施工技术需要服务整个建筑工程,所以建筑企业要充分地考虑不同方面的要素 与新建建筑不同,装配技术在加固改造工程中应用时,存在如下难点问题:2.3.1 新老建筑构件精度匹配问题进行加固改造的既有建筑多建成于20 世纪,受建造时工程技术水平等因素 所限,其施工偏差常常较大例如,砌体房屋中,上下层承重墙体偏差几公分的 情况时有出现,各层层高误差也经常会超出新建工程的水平这些情况在设计阶 段及预制构件生产阶段不易发现,待现场安装发现这些问题再进行处理,就会造 成工期延误和经济损失2.3.2 新老结构构件共同工作问题 这个问题是加固改造工程的重点和难点,与现场浇筑的构件相比,预制构件 与原结构构件可靠连接的难度更大、要求更高2.3.3 预制构件规格及连接形式问题由于进行加固改造的既有建筑多位于老城区,可能存在道路狭窄、现场存储 场地狭小等问题,预制构件尺寸的设定需要考虑施工条件为尽量减少扰民,还 需要缩短现场施工时间、减少现场作业量,因此需要尽量采用现场现浇量少、可 快速施工的干式连接形式可根据如下原则应对上述问题:(1)宜装配,则装配 在装配技术可充分发挥优势且可保证工程进度与质量的情况下,尽量采用装 配技术;如难以保证加固效果、不能发挥优势,则可采用现浇方式。
2)设置特定连接做法与工艺 采用钢构件对原结构进行加固时,经常用的方法是:在原构件上植入锚栓, 对已植入的锚栓位置进行复测,根据复测位置在新增钢构件上开孔采用预制混 凝土构件对原结构进行加固时,可在预制构件与原构件之间设置局部后浇段,植 入原构件的连接件外端锚入后浇段内,预制构件甩筋同时锚入后浇段内采取上 述方式,一般可在一定程度上解决安装偏差与连接可靠性问题3)采用适宜的预制构件规格 预制构件的大型化,可提高装配式建筑施工工效;但在加固改造工程中应用 时,受城区运输条件、现场码放与吊装条件、既有建筑内部施工空间等问题所限, 宜适当控制构件尺寸;需根据施工条件,采用适宜的规格,在提高工效与降低难 度之间取得平衡4)预制构件之间采用干式连接方式 加固用的构件为钢构件时,可采用现场焊接或螺栓连接方式,相对易于连接 加固用的构件为预制混凝土构件时,宜采用免支模、免支撑的干式连接方式,这 样可显著降低现场作业量,缩短工期,进而减少扰民3 工程应用3.1 工程概况 为全面贯彻落实国务院《关于进一步加强防震减灾工作的意见》(国发 〔2010〕18 号),提高既有房屋建筑抗震设防能力,提升使用品质,某市全面启 动某市房屋建筑抗震节能综合改造工作,其中老旧小区的加固改造是该项工作的 重点和难点。
3.2 外套装配式结构加固方法 为了解决住宅加固改造工程对住户干扰大、入户困难、实施难度大等问题, 某市建筑设计研究院有限公司提出了针对砌体房屋的外套装配式结构加固方法 该方法在既有砌体房屋外侧增设装配式混凝土结构,外套结构与原结构共同工作, 加固后的砌体结构属于由砌体材料与混凝土组成的混合结构该加固方法具有可 显著提高建筑抗震性能、不入户施工、安全可靠、工业化程度高、增大使用面积、 综合造价相对低等优点,为住宅加固改造提供了一种新路径,可明显提高工程实 施的可行性如图1 所示图 1 砌体房屋外套装配式结构加固示意 为验证该方法的可靠性、研究该方法的具体构造方式与设计方法,完成了包 括5层2 开间足尺加固后结构拟动力实验在内的一系列实验研究工作该方法在建筑外部增设的外套结构,可支承顶部新增楼层,因此该方法可在 避免原建筑内部加固的同时,实现建筑增层外套结构加固增层时,可在新增楼 层与外套结构之间设置隔震措施,以降低增层后结构的地震反应;为研究直接增 层与隔震增层的可行性,完成了1/4 比例振动台实验上述研究结果证明了该方 法的可靠性,实际工程的应用情况也验证了该方法的可行性3.3 新老结构构件连接做法为保障新老结构构件的可靠连接,在楼层标高处设置水平现浇配筋混凝土带, 以连接外纵墙、外加横墙及外加楼板(如图 4 所示),在原砌体结构纵横墙交接 处外侧设置竖向现浇配筋混凝土带连接,以连接原砌体结构横墙、外贴纵墙及外 加横墙。
在楼层标高处设置水平现浇配筋混凝土带,以连接上下层外加横墙预 制混凝土构件内可设置型钢进行连接,外贴纵墙与原砌体结构之间灌注无收缩灌 浆料或水泥砂浆3.4 预制构件连接节点为了缩短现场施工工期、减少施工阶段扰民,采用了型钢螺栓连接的干式连 接方式在该类型工程中应用时,采用该型连接具有如下优势1)免支模:由于墙板、楼板均为全预制,不需支模2)施工速度快:型钢螺栓连接类似钢构件连接,本身可支承上部楼层的 重量,施工工序不受后浇材料强度所限3)湿作业量很小、施工文明:因仅需对连接接缝进行灌浆,现场无混凝 土浇筑3.5 地基基础为控制新增外套结构的基础沉降,很多工程需要在外套结构基础底板下设置 桩基础由于人工挖孔桩施工过程风险较高,一般的机械成孔灌注桩及预制桩难 以紧贴既有建筑施工,某市建筑设计研究院有限公司研发了配套桩型,该新型桩 基为旋转钻进钢桩,桩身为带叶盘的钢管该桩型通过专用机械将钢桩旋转钻入土中成桩,具有承载力较大、成桩角度 多样化、施工机械化、施工机械小型化、施工方便快捷、工期短、绿色环保等优 点该桩型在某地区数十个工程中得到了应用,现场试验及沉降观测结果验证了 该桩型的可靠性4 结束语我国既有建筑存量巨大,未来既有建筑加固改造需求会越来越强,为进一步 发挥装配技术在既有建筑改造中的作用,以节约资源、提高效率,仍需进行进一 步工程应用研究与实践。
例如,各类既有建筑结构类型各自所适用的装配式加固 方法、装配式装修技术在既有建筑改造中的适用范围及应用要点、预制混凝土技 术在既有建筑加固改造中的应用研究等随着装配技术的进一步发展,其在改造 工程中的应用也会越来越多,未来将会有更多类型的、更适宜于既有建筑改造的 装配技术类型出现,也会在既有建筑改造中发挥越来越大的价值参考文献[1] 刘鑫,刘伟庆,王曙光,杜东升.加固加层隔震结构阻尼比特性的振动台试验J]. 东南大学学报,2012,42(6):1151-1155.[2] 刘继新,李文峰,王啸霆,等.新型装配整体式墙体抗震性能试验研究J].世界地 震工程.2012,32(6):110-117.[3] 齐宝库,王丹,白庶,等.预制装配式建筑施工常见质量问题与防范措施J]. 建筑经济, 2016, 37(05):28-30.⑷康顺年.关于预制装配式建筑施工技术的研究与运用分析J].门窗,2016, 08:121.⑸刘巽全,李琰,邱迪.上海地区装配式建筑施工安全管理风险浅析J].建筑 师, 2017, 39(03):422-423+426.[6]李迎迎,刘子赓,李娟.预制装配式混凝土结构施工技术及质量验收研究J]. 住宅产业, 2017, 05:40-43.。