創(chuàng)新技術(shù)引領(lǐng)綠色建筑新變革
作者:作者:李曉亮、徐亞婷、佟欣 來源:中國江西網(wǎng) 更新于:2018-8-23 閱讀:
隨著國內(nèi)建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展及綠色施工技術(shù)要求的提高,建筑行業(yè)做為高能耗行業(yè),已被列為PM2.5重點(diǎn)監(jiān)管行業(yè)。國內(nèi)建筑業(yè)正面臨一次以節(jié)能環(huán)保為目的的技術(shù)性革命,住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)正是在這次革命中被各地政府強(qiáng)制推進(jìn),得到快速發(fā)展。
國內(nèi)剪力墻結(jié)構(gòu)多用于高層建筑,一直被認(rèn)為廣為熟知。然而,裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是在剪力墻結(jié)構(gòu)工業(yè)化的基礎(chǔ)上衍生而來,應(yīng)用范圍十分廣泛。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵技術(shù)是豎向連接技術(shù),如何選擇能夠滿足結(jié)構(gòu)要求、易于操作、便于檢查和施工的連接方法是制約裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)展的瓶頸。中國二十二冶自2011年起,一直致力于裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)墻體連接技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用工作。
如何解決這一瓶頸?技術(shù)人員首先從四個(gè)方面做了調(diào)查和研究。一是連接方式:目前國內(nèi)主要有灌漿套筒連接、漿錨搭接連接等連接方式;二是施工方法:注漿機(jī)械和專業(yè)人員缺乏;三是操作效果和檢查方面:注漿連接完成后,鋼筋的質(zhì)量無法直觀檢查,只能靠過程控制,一旦發(fā)現(xiàn)問題無法進(jìn)行有效處理;四是構(gòu)件制作情況:每道墻連接鋼筋較多,預(yù)留鋼筋位置和套筒的定位控制較為復(fù)雜。
針對調(diào)研后發(fā)現(xiàn)的問題,技術(shù)人員又通過對套筒連接方式的試驗(yàn),開發(fā)了第一代搭接連接+套筒連接的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)連接體系。第一代連接技術(shù)在墻板底部預(yù)留多個(gè)后澆區(qū)域,后澆區(qū)域鋼筋采用搭接連接,每個(gè)區(qū)域設(shè)有一個(gè)圓孔與構(gòu)件頂部貫通,用以灌注混凝土。后澆區(qū)域兩端的墻板底部預(yù)留灌漿套筒與樓板預(yù)留鋼筋連接。施工過程中,技術(shù)人員又發(fā)現(xiàn)此連接技術(shù)由于套筒數(shù)量較多,底部后澆區(qū)域相繼增多,生產(chǎn)和安裝較為繁瑣。面對這個(gè)問題,技術(shù)人員在符合施工規(guī)范的前提下聽取現(xiàn)場施工工人建議,對墻板底部設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),產(chǎn)生了第二代連接技術(shù)。
第二代連接技術(shù)將以前多個(gè)后澆區(qū)融為一體,支腿變成一邊一個(gè),但是兩端支腿部分還是采用灌漿套筒。通過實(shí)驗(yàn),相對于第一代連接技術(shù),盡管構(gòu)件制作更簡單、澆筑振搗更容易,但通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),鋼筋漿錨連接在施工過程中工序繁瑣,灌漿料能否灌滿連接腔無法檢測,可能出現(xiàn)套筒未灌滿的情況。
針對以上問題,技術(shù)人員在原有成果的基礎(chǔ)上研發(fā)出了第三代無灌漿的全搭接連接方式。第三代連接技術(shù)就是底部預(yù)留后澆區(qū)域保持搭接連接的同時(shí),將墻板底部兩端的灌漿套筒取消,墻板頂端僅留設(shè)一個(gè)注漿孔,從而達(dá)到節(jié)約套筒、便捷安裝、提高施工效率的目的。此連接方式最大的特點(diǎn)就是沒有灌漿套筒,后澆區(qū)域的混凝土密實(shí)度在拆模后肉眼即可檢驗(yàn)。相比較于其他連接技術(shù),更安全、更節(jié)約、更便捷。由于不使用套筒,也不需要預(yù)留搭接連接孔,節(jié)約了灌漿套筒、灌漿料等材料的消耗,降低了成本,提高了施工效率。
中國建筑科學(xué)研究院對中國二十二冶自主研發(fā)的連接技術(shù)進(jìn)行連接力學(xué)結(jié)構(gòu)性能檢測,試驗(yàn)結(jié)構(gòu)表明此連接技術(shù)與現(xiàn)澆剪力墻試件在極限承載力、延性、耗能以及破壞模式等指標(biāo)均保持一致,技術(shù)安全可靠,并于2013年5月23日邀請行業(yè)相關(guān)專家對“裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)墻體連接技術(shù)”進(jìn)行了論證。與會(huì)專家談到,此項(xiàng)技術(shù)一是解決了現(xiàn)在困擾裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)連接質(zhì)量檢查難的問題,使得復(fù)雜的問題簡單化,質(zhì)量控制更為直觀、可靠;二是從根本上規(guī)避了因大量使用灌漿套筒造成的成本增加問題,施工周轉(zhuǎn)材料可大量減少,并可實(shí)現(xiàn)工具化、高周轉(zhuǎn)化利用,符合國家綠色建筑節(jié)能環(huán)保的要求。
截至目前,裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)墻體連接技術(shù)已在多個(gè)示范工程進(jìn)行了廣泛應(yīng)用,積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)。其中包括浭陽五區(qū)一期9號樓和10號樓工程,兩棟樓均為裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),是河北省首個(gè)裝配式混凝土住宅工程。9號樓總建筑面積9629.88平方米,10號樓總建筑面積8366.12平方米。兩棟樓的外墻、內(nèi)墻、樓板、樓梯全部采用預(yù)制混凝土構(gòu)件,屬于全裝配住宅樓。從實(shí)體工程來說,浭陽五區(qū)一期9號樓和10號樓采用中國二十二冶自主研發(fā)的第二代連接技術(shù),節(jié)省灌漿套筒45000個(gè),灌漿料50噸,一層3個(gè)單元1000平方米的安裝進(jìn)度可控制在四天一層,比通常使用的套筒連接方式方法工期可節(jié)約五分之一,尤為重要的是質(zhì)量檢查更為直觀、可控、放心,而且還直接節(jié)約成本200多萬元。
另一項(xiàng)工程是2017年3月開工,正在建設(shè)的浭陽錦園裝配式住宅小區(qū)工程。此項(xiàng)工程是國內(nèi)首個(gè)綜合應(yīng)用裝配式混凝土和裝配式鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)的綠色樣板工程,同時(shí)被國家住建部列為科技示范工程、河北省建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程、河北省建設(shè)科技示范工程。此項(xiàng)工程總建筑面積169913.08平方米,所有樓棟的樓板、樓梯等水平構(gòu)件均采用預(yù)制,其中4號樓為裝配式鋼結(jié)構(gòu)樓,建筑的核心筒區(qū)域采用中國二十二冶第三代連接技術(shù)。此連接技術(shù)獨(dú)有的特點(diǎn),在工程中發(fā)揮了重要作用。
從長遠(yuǎn)來看,發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化是降低建筑能耗的重要途徑。根據(jù)初步統(tǒng)計(jì),采用工業(yè)化生產(chǎn)方式,混凝土、鋼材得到有效節(jié)約,廢鋼筋和跑漏混凝土的損耗率大幅下降;養(yǎng)護(hù)用蒸汽,水循環(huán)利用,整個(gè)施工過程中用水量大大減少;由于預(yù)制構(gòu)件表面光滑平整,不再需要抹灰裝飾,節(jié)省了大量的建筑砂漿;由于采用裝配式施工減少了腳手架和模板用量,用電量也隨之減少。總之,住宅施工過程中的節(jié)能降耗十分明顯。
相信,裝配式建筑通過技術(shù)不斷創(chuàng)新和集成化、智能化的不斷推進(jìn),定能成為綠色建筑發(fā)展變革史上的常青樹。
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