预铸房屋

预铸房屋

中文名 预铸房屋
结构形式 板材装配式,盒子装配式等
别称 预制装配式建筑
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概述

预铸房屋又称预制装配式建筑,就是用流水线生产产品的工业化方式来组装建造房屋的预制构配件产品。按其建筑主要结构形式可分为:板材装配式,如大板建筑;盒子装配式,如钢筋混凝土盒子建筑、木质盒子建筑等;框架装配式,如钢筋混凝土骨架装配式建筑、轻钢装配式建筑和轻型木结构建筑等。

装配式建筑的应用范围很广,不论是民用建筑还是工业建筑一般都适用,尤其适用于标准设计,对于住宅建筑更为适宜。

发展概况

我国预制混凝土起源于20世纪50年代,早期受苏联预制混凝土建筑模式的影响,主要应用在工业厂房、住宅、办公楼等建筑领域。20世纪50年代后期到80年代中期,绝大部分单层工业厂房都采用预制混凝土建造。20世纪80年代中期以前,在多层住宅和办公建筑中也大量采用预制混凝土技术,主要结构形式有:装配式大板结构、盒子结构、框架轻板结构和叠合式框架结构。20世纪70年代以后,我国政府提倡建筑要实现三化,即工厂化、装配化、标准化。在这一时期,预制混凝土在我国发展迅速,在建筑领域被普遍采用,为我国建造了几十亿平方米的工业和民用建筑。

到20世纪70年代末80年代初,我国基本建立了以标准预制构件为基础的应用技术体系,包括以空心板为基础的砖混住宅、大板住宅、装配式框架及单层工业厂房等技术体系。

从20世纪80年代中期以后,我国预制混凝土建筑因成本控制过低、整体性差、防水性能差以及国家建设政策的改革和全国性劳动力密集型大规模基本建设的高潮迭起,最终使装配式结构的比例迅速降低,自此步人衰退期。据统计,我国装配式大板建筑的竣工面积从1983~1991年逐年下降,20世纪80年代中期以后,我国装配式大板厂相继倒闭,1992年以后就很少采用了。

进入2l世纪后,预制部品构件由于它固有的一些优点在我国又重新受到重视。预制部品构件生产效率高、产品质量好,尤其是它可改善工人劳动条件、环境影响小、有利于社会可持续发展,这些优点决定了预制混凝土是未来建筑发展的一个必然方向。

近年来,我国有关预制混凝土的研究和应用有回暖的趋势,国内相继开展了一些预制混凝土节点和整体结构的研究工作。在工程应用方面采用新技术的预制混凝土建筑也在逐渐增多,如南京金帝御坊工程采用了预应力预制混凝土装配整体框架结构体系,大连43层的希望大厦采用了预制混凝土叠合楼面。我们相信,随着我国预制混凝土研究和应用工作的开展,不远的将来预制混凝土将会迎来一个快速的发展时期。北京榆构等单位完成了多项公共建筑外墙挂板、预制体育场看台工程。2005年之后,万科集团、远大住工集团等单位在借鉴国外技术及T程经验的基础上,从应用住宅预制外墙板开始,成功开发了具有中国特色的装配式剪力墙住宅结构体系。

板材装配式建筑

板材装配式建筑,又称装配式大板建筑,是开发最早的预制装配式建筑,其建造工艺是将成片的内、外墙体及大块的楼板或屋面板等作为主要的预制构件,在工厂预制后运送到工地组合装配而成的。按照预制板材的大小可分为中型板材建筑和大型板材建筑两种。其承重方式以横墙承重为主,也可以用纵墙承重或纵、横墙混合承重的方式。

板材装配式建筑一般适用于抗震设防烈度在8度或8度以下地区的多层住宅,也有做到12层以上的高层建筑。但由于其墙板的位置固定,不能移动,而且受到起吊、运输设备的限制,用作一般住宅时往往采用的开间较小,因此使用不够灵活,发展受到限制,多数用在复合板材或混凝土轻板的底层、多层或可移动的建筑中。如今更倾向于内浇外挂或内浇外砌的现浇或预制相结合的工艺。

与传统做法的砖混建筑相比,板材装配式建筑具有以下优点:

①有利于提高劳动生产率、缩短工期。与砖混建筑相比,相同面积的房屋采用大板建筑其工期可以缩短1/3以上。

②有利于长年均衡施T。板材装配式建筑主要是在预制构件厂生产构件,施工现场吊装组接,气候和季节对施工的影响不大,能保证全年均衡施工。此外,由于现场湿作业的大大减少,手工操作作程度大大降低,改善了劳动条件,减轻了劳动强度,使现场管理大为简化。

③提高了建筑使用面积,利用系数大。板材装配式建筑的墙板厚度一般比砖混结构的砖墙厚度薄80~100mm,从而扩大了使用面积。据统计,与同类砖混结构相比,建筑面积相同时大板建筑可增加使用面积5%~8%。

④有利于减轻结构自重。由于板材装配式建筑墙体薄,并广泛采用轻质材料,因而每平方米的结构重量大大减轻。通常板材装配式建筑比同等建筑面积的砖混结构减轻自重20%~30%。

⑤有利于抗震。板材装配式建筑的强度大、自重轻,且具有较好的抵抗变形的能力,因此其抗震性能良好。

板材装配式建筑也存在一些缺点:如建筑设计的灵活性受到局限;外形有千篇一律之感,标准化与多样化的矛盾比较突出;用钢量较多,造价上比砖混结构高10%~15%。同时在使用过程中发现,由于施工等多方面的原因,外墙板缝容易出现渗漏现象。板材装配式建筑多用于9层和9层以下的建筑,20层以内的高层建筑亦有采用,如住宅、办公楼等。

盒子装配式建筑

盒子装配式建筑是按照空间分隔,在工厂里将建筑物划分成单个的盒子,然后运送到现场组装。有些盒子内部由于使用功能明确,还可以将内部的设备和装修工程一起在工厂完成后再运送往现场。盒子装配式建筑的工业化程度高,现场工作时间短,但需要相应的加工、运输、起吊、道路等配套设备或设施。

根据设计的要求,盒子构件的组合可以是相互叠合的,也可以用简体作为支承将盒子悬挂或者悬吊在其周围,还可以像抽屉一样放置在框架中。叠合者用于底层和多层的建筑较为合适,而后者适用于各种高度的建筑。

盒子结构可以采用各种材料,如钢材、钢筋混凝土、木材和塑料等。盒子构件的高度与层高相应,长宽尺寸根据盒子内部空问结合情况而定,如一个或两三个房间为一个盒子住宅的。厨房或卫生间等也可以做成独立的盒子,这类房间的空间小、设备多、管道集中,一切设备、管线和装修工程均在预制厂完成,有利于减少这类房间的现场工作量。

用盒子构件组装的建筑大致有以下几种方式:

①上下盒子重叠组装。用这种方式可建12层以下的房屋,因构造简单得到广泛应用。在非地震区.5层以下的房屋的盒子之间可不采取任何连接措施,依靠构件自重及摩擦力即可保证建筑物的整体稳定。当建于地震区或层数较多时,可在房屋的水平或垂直方向施加后张预应力,使盒子之间相互挤压连成整体。或用现浇通长的阳台或走廊将各个盒子构件连成整体。也可在盒子之间用螺栓进行连接。还可以在盒子构件的墙肋或四角预留链槽和缺口,待盒子安装就位后形成竖向空腔,配以竖向钢筋浇筑混凝土,成为连接盒子构件的现浇构造柱。

②盒子构件相互交错、叠置。这种组合的优点是可避免盒子相邻侧面的重复,比较经济。

③盒子构件与预制板材进行组装。这种方式的优点是节约材料,布置设计比较灵活.设备管线多和装修工作量大的房间采用盒子构件可减少现场工作量。第二种、第三种组装方式的适用层数与第一种相同。

④盒子构件与框架结构进行组装。盒子构件可搁在框架结构的楼板上,或者通过连接件固定在框架的格子中,此时的盒子构件是不承重的组装,十分灵活。

⑤盒子构件与简体结构进行组装。盒子构件可以支承在从筒体悬挑出来的平台上,或者将盒子构件直接从简体上悬挑出来,形成悬臂式盒子建筑等各种形式。

同大板建筑相比,盒子建筑具有以下优势:

①施工速度陕,可以缩短工期50%~70%。

②装配化程度高,大部分工作均可移到工厂完成,现场用工量仅占总用工量的20%左右,这比板材装配式建筑减少10%~15%,比砖混建筑减少30%~50%。

③混凝土盒子构件本身就是空间薄壁结构,其刚性大,自重轻,与砖混建筑相比可减轻结构自重的一半以上。

盒子建筑的缺点是:盒子尺寸大,工序多而复杂,对生产设备、运输设备、现场吊装设备要求高,投资大,技术复杂。

构件制作

制作工艺流程

根据预制构件深化设计图制作钢模板→在预制外墙板上用反打工艺在钢模板上铺设瓷砖(其他构件无此工序)→绑扎钢筋→安装各种预埋件(吊耳、钢筋接驳器、螺纹套筒等)→混凝土浇筑→养护→脱模→瓷砖缝隙处理→印构件编号等标志。

制作工艺要点

外墙板在出厂前需要将瓷砖制作在墙板上。做法是在预制墙板时,采用反打工艺,先在模板上铺设好瓷砖,然后绑扎钢筋、浇筑混凝土。混凝土养护成型后,将预制墙板竖起,进行瓷砖缝隙处理。

构件用蒸汽养护后,脱模、起吊,进行编号,并分类存放。

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