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学无止境的装配式建筑全过程讲解

鲁班BIM分享2018-06-19 14:10:13

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本文提纲:

装配式建筑是什么,有什么优点?

装配式建筑是如何生产的?

装配式建筑现场又是怎样施工的?

成本造价如何管控?

BIM可以给装配式建筑带来哪些优势?


装配式建筑是什么?有什么优点?

在装配式建筑的建造中,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,在施工现场只需把它们拼合在一起。

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,以保障拼装房的安全性。所以,这种产业化、工业化的建筑在欧美及日本等国际及地区已经广泛被采用。


装配式建筑的优点在于:


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。

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。行业普及以后,可以降低建造成本,同时有效地抑制房价。


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可以,从而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,从此告别工地“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。

装配式构件是如何生产的?

生产工序

装配式建筑板为例::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

装配式建筑现场是如何施工的?

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。预制构件吊装全部结束后,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。


一图看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。就像搬家一样,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如何操作的呢?


如下图所示:

装配式柱吊装


上图最抢眼的就是梳妆镜惊现施工现场,梳妆镜的用途是什么呢?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,通过镜子的反射原理,方便下层预留钢筋与上层装配式柱孔洞的插接。


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?


为了确保工人不会搞错,减少施工错误,加快工程进度,每个构件其实都有自己的“身份证”,它们都拥有独一无二的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

成本造价如何管控?

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。


以上海为例,上海市在装配式建筑上走在国家前列,并且在逐步提高预制率和装配率的要求。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,目前上海新建建筑的预制率不小于40%的情况下,成本可想而知。


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

地上计容住宅面积为77994m2;合同要求25%面积采用装配式: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#、2#、3#、8#、9#、11#为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。


但这么多装配式构件具体该如何进行拆分选择?


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6吨,高度不宜跨越层高,长度不宜超过6米。


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,介入时间需大大提前。

4.施工方

需要总包、吊装单位、构件生产厂家都要提前介入。



BIM可以给装配式建筑带来哪些优势?

在设计过程中,还需进行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,以大大减少现场施工过程中构件的错位和碰撞。


BIM模拟板钢筋和接缝


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,下面两张表清楚地对比了各种做法的优缺点、成本和施工因素、适用性等方面。


来源:EDUBIM

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