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技術(shù)推介 | 裝配式建筑組合成型鋼筋制品一體化 快速建造技術(shù)

廣東裝配式建筑分會(huì)     2022-08-25     1843

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摘要結(jié)合某高層裝配式住宅項(xiàng)目,從設(shè)計(jì)、加工、配送及裝配等方面對(duì)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(xì)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(xiàn)組合成型鋼筋制品的大規(guī)模工程應(yīng)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。
0 引言
隨著建筑工業(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(biāo)準(zhǔn)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(shì)。然而目前大多數(shù)施工現(xiàn)場(chǎng)仍采用傳統(tǒng)的單機(jī)模式進(jìn)行鋼筋加工生產(chǎn),造成生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全隱患多、加工質(zhì)量和進(jìn)度難以控制等問題。這些問題不利于施工現(xiàn)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(xiàng)目中得到逐步推廣該技術(shù)可廣泛適用于各種預(yù)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(shè)計(jì)、加工、配送與裝配 4 個(gè)環(huán)節(jié),是指由具有信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的專業(yè)化鋼筋加工機(jī)構(gòu)進(jìn)行鋼筋大規(guī)模工廠化與專業(yè)化生產(chǎn),形成三維成型鋼筋制品商品化配送,然后由現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化工人進(jìn)行安裝的一種具有現(xiàn)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加工效率高可滿足大規(guī)模工程建設(shè)中鋼筋加工的需求;②采用加工自動(dòng)化、智能化工廠化的加工方式,能保證鋼筋制品加工效率和質(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(yàn)信息,結(jié)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(xiàn)場(chǎng)沒有鋼筋加工帶來的噪聲和環(huán)境污染;⑤工廠加工 能確保施工現(xiàn)場(chǎng)文明整潔除鋼筋加工帶來的安全隱患;⑥提高施工效率 成型鋼筋制品可在地下結(jié)構(gòu)施工時(shí)同步制作待地上施工時(shí)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)直接安裝,縮短了工期 。
現(xiàn)階段對(duì)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(duì)其設(shè)計(jì)、加工送及裝配一體化技術(shù),特別是裝配施工中堆放、安裝等技術(shù)的研究及應(yīng)用較少。本文結(jié)合某高層裝配式住宅項(xiàng)目,以一體化、系統(tǒng)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(duì)該技術(shù)的設(shè)計(jì)、加工、配送及裝配關(guān)鍵流程工序、重難點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn)等進(jìn)行分析與總結(jié),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(xiàn)建筑工業(yè)化的多樣發(fā)展。
1 工程概況
某項(xiàng)目位于石家莊市高新區(qū)倉盛與昆侖大街交叉口西北側(cè),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(shè)施及地下車庫等。結(jié)構(gòu)形式主要為裝配整體式剪力墻、框架?剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu),裝配率為 52%。裝配式結(jié)構(gòu)部分主要包括組合成型鋼筋制品、疊合板、疊合梁、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺(tái)等,其中組合成型鋼筋制品應(yīng)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。
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2 一體化關(guān)鍵技術(shù)
組合成型鋼筋制品技術(shù)涉及設(shè)計(jì)、加工、配送及安裝多個(gè)環(huán)節(jié)各環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián),均對(duì)制品的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響因此,應(yīng)提前考慮各環(huán)節(jié)的相互影響和重難點(diǎn)提前做好一體化策劃,采用設(shè)計(jì)加工、配送及裝配一體化技術(shù),保證制品應(yīng)用和技術(shù)實(shí)施滿足業(yè)主要求。
2.1設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)是組合成型鋼筋制品技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)階段應(yīng)進(jìn)行一體化策劃,提前考慮加工工廠的生產(chǎn)工藝、配送運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)裝配要求組合成型鋼筋制品的設(shè)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(gòu)件。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)綜合考慮項(xiàng)目規(guī)模、工廠與項(xiàng)目的距離工廠生產(chǎn)工藝等因素。拆分時(shí)可將組合成型鋼筋制品作為預(yù)制剪力墻考慮,宜采用標(biāo)準(zhǔn)化一字型組合成型鋼筋制品墻身,兩端的構(gòu)造邊緣構(gòu)件如端柱及約束邊緣構(gòu)件可采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎的形式,應(yīng)減少異型組合成型鋼筋制品的設(shè)計(jì)便于工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。組合成型鋼筋制品與兩端邊緣構(gòu)件的連接和預(yù)制剪力墻與兩端邊緣構(gòu)件的連接相同。典型組合成型鋼筋制品如圖 2 所示。
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2. 2 加工
組合成型鋼筋制品在鋼筋專業(yè)加工廠進(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(shè)備,經(jīng)過合理的工藝流程,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(yīng)采用信息化生產(chǎn)管理技術(shù)。根據(jù)深化設(shè)計(jì)圖紙、項(xiàng)目工期及質(zhì)量要求施工技術(shù)要求、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等信息通過信息化管理軟件對(duì)鋼筋原材料采購、鋼筋成品設(shè)計(jì)規(guī)格與參數(shù)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(yàn)、產(chǎn)品捆扎包裝到成型鋼筋配送、 成 型 鋼 筋 進(jìn) 場(chǎng) 檢 驗(yàn) 驗(yàn) 收 等 全 過 程 進(jìn) 行管理 。
2.3 配送
組合成型鋼筋制品配送是指將項(xiàng)目所需型號(hào)的鋼筋制品按配送計(jì)劃運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)配送計(jì)劃應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)裝配計(jì)劃協(xié)調(diào)一致,保證配送到場(chǎng)后制品能在短時(shí)間內(nèi)完成裝配,減少現(xiàn)場(chǎng)堆放時(shí)間組合成型鋼筋制品配送的設(shè)置原則如下。
1)運(yùn)輸車輛應(yīng)滿足成型鋼筋制品尺寸和載重要求并避免超限運(yùn)輸。
2)當(dāng)成型鋼筋制品外伸鋼筋時(shí)裝車超高、超寬超長復(fù)核應(yīng)考慮伸出鋼筋的長度。
3)運(yùn)輸過程中不得使成型鋼筋制品變形,當(dāng)采用立式運(yùn)輸時(shí)車上應(yīng)設(shè)有專用架,且需采取可靠的穩(wěn)定構(gòu)件措施當(dāng)采用臥式運(yùn)輸時(shí),疊放層數(shù)不宜過多。車輛啟動(dòng)應(yīng)慢速均勻轉(zhuǎn)彎錯(cuò)車時(shí)要減速,且應(yīng)留意穩(wěn)定構(gòu)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。
2. 4 裝配
裝配環(huán)節(jié)是組合成型鋼筋制品技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要包括組合成型鋼筋制品的堆放、吊裝及安裝。
2. 4.1 組合成型鋼筋制品裝配工藝流程
組合成型鋼筋制品裝配工藝流程為清理雜物測(cè)量放線綁扎鋼筋起吊準(zhǔn)備試吊吊裝與邊緣構(gòu)件綁扎固定解鉤連接。
2. 4.2進(jìn)場(chǎng)
組合成型鋼筋制品進(jìn)場(chǎng)后對(duì)鋼筋制品的規(guī)格、型號(hào)進(jìn)行檢查,合格后方可卸車堆放
2.4.3堆放
組合成型鋼筋制品堆放須保證制品不變形、不損壞應(yīng)設(shè)置組合成型鋼筋制品專用堆放場(chǎng)地,場(chǎng)地須平整硬化(100mm 厚 C20 混凝土干燥、無積水;每個(gè)成型鋼筋制品應(yīng)設(shè)有標(biāo)識(shí)牌寫明型號(hào)、自重、使用位置等堆放時(shí)應(yīng)安排好次序,便于使用時(shí)按序運(yùn)出每個(gè)組合成型鋼筋制品應(yīng)標(biāo)有標(biāo)簽或二維碼,以實(shí)現(xiàn)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(shù)應(yīng)≤3 ,各層間用木方隔開,按每棟樓備 2 層制品來計(jì), 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 。
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2.4.4吊裝
1)利用塔式起重機(jī)進(jìn)行組合成型鋼筋制品的吊運(yùn)對(duì)于自重較輕的組合成 型 鋼 筋 制 品 ( ≤50kg),采用專用吊裝架每次吊運(yùn)多個(gè)構(gòu)件至安裝作業(yè)面,依靠塔式起重機(jī)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(duì)于自重較大的組合成型鋼筋制品,也可通過塔式起重機(jī)直接吊至相應(yīng)位置臨時(shí)綁扎固定連接后塔式起重機(jī)解鉤。可采用 50mm寬綁帶吊裝。
2)吊點(diǎn)設(shè)置   組合成型鋼筋制品采用 4 點(diǎn)吊裝,4 個(gè)點(diǎn)分別設(shè)在組合成型鋼筋制品豎向長度 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(shè)置如圖 4 所示。
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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(jī)各限位、安全裝置是否可靠若有變形,應(yīng)根據(jù)組合成型鋼筋制品的變形位置及變形程度采取加固措施。
2.4. 5 安裝
組合成型鋼筋制品吊裝前要先將約束邊緣構(gòu)件的鋼筋綁扎完畢,組合成型鋼筋制品就位后應(yīng)先進(jìn)行其與約束邊緣構(gòu)件間的連接,同時(shí)完成與樓面預(yù)留豎向鋼筋的連接。保證同一側(cè)上、下層豎向鋼筋在同一直線上,保證保護(hù)層厚度。
2.4. 6 質(zhì)量控制要點(diǎn)
建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合JGJ366—2015《混凝土結(jié)構(gòu)成型鋼筋應(yīng)用技術(shù)規(guī)程GB/T 29733—2013《混凝土結(jié)構(gòu)用成型鋼筋制品的有關(guān)規(guī)定,具體要求如下。
1)鋼筋進(jìn)廠時(shí),加工配送企業(yè)應(yīng)按國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定抽取試件進(jìn)行屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率、彎曲性能和重量偏差檢驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合 GB / T 1 499.2—2018《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋的規(guī)定。
2)盤卷鋼筋調(diào)直應(yīng)采用無延伸功能的鋼筋調(diào)直切斷機(jī)進(jìn)行平行輥式調(diào)直切斷機(jī)調(diào)直前、后鋼筋的質(zhì)量損耗應(yīng)≤0.5%,轉(zhuǎn)轂式和復(fù)合式調(diào)直切斷機(jī)調(diào)直前、后鋼筋的質(zhì)量損耗應(yīng)≤1.2%。調(diào)直后的鋼筋直線度每米應(yīng)≤4mm,總直線度不應(yīng)大于鋼筋總長度的 0. 4%,且不應(yīng)有局部彎折。
3)鋼筋單位長度允許重量偏差、鋼筋的工藝性能參數(shù)、單件及組合成型鋼筋加工尺寸形狀允許偏差應(yīng)分別符合混凝土結(jié)構(gòu)成型鋼筋應(yīng)用技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。
4)成型鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)抽取試件進(jìn)行屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和重量偏差檢驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋的規(guī)定;對(duì)由熱軋鋼筋制成的成型鋼筋,應(yīng)有施工單位或監(jiān)理單位的代表駐廠監(jiān)督生產(chǎn)過程,并提供原材鋼筋力學(xué)性能第三方檢驗(yàn)報(bào)告時(shí),方可僅進(jìn)行重量偏差檢驗(yàn)。
3 結(jié)語
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(yīng)用前景適用于大規(guī)模工程項(xiàng)目中。該技術(shù)隨著鋼筋加工機(jī)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(jié),只有通過前期進(jìn)行充分的技術(shù)策劃,以系統(tǒng)化、產(chǎn)品化思維融合設(shè)計(jì)、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(xiàn)組合成型鋼筋制品的大規(guī)模工程應(yīng)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。

來源丨施工技術(shù)


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