創(chuàng)新技術引領綠色建筑新變革
作者：中房網 來源：中房網 更新于：2018-8-30 閱讀：
隨著國內建筑節(jié)能技術的發(fā)展及綠色施工技術要求的提高，建筑行業(yè)做為高能耗行業(yè)，已被列為PM2.5重點監(jiān)管行業(yè)。國內建筑業(yè)正面臨一次以節(jié)能環(huán)保為目的的技術性革命，住宅產業(yè)化技術正是在這次革命中被各地政府強制推進，得到快速發(fā)展。
國內剪力墻結構多用于高層建筑，一直被認為廣為熟知。然而，裝配式剪力墻結構是在剪力墻結構工業(yè)化的基礎上衍生而來，應用范圍十分廣泛。裝配式剪力墻結構體系的關鍵技術是豎向連接技術，如何選擇能夠滿足結構要求、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構發(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構墻體連接技術的研發(fā)與應用工作。
如何解決這一瓶頸？技術人員首先從四個方面做了調查和研究。一是連接方式：目前國內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)問題無法進行有效處理；四是構件制作情況：每道墻連接鋼筋較多，預留鋼筋位置和套筒的定位控制較為復雜。
針對調研后發(fā)現(xiàn)的問題，技術人員又通過對套筒連接方式的試驗，開發(fā)了第一代搭接連接+套筒連接的裝配式剪力墻結構連接體系。第一代連接技術在墻板底部預留多個后澆區(qū)域，后澆區(qū)域鋼筋采用搭接連接，每個區(qū)域設有一個圓孔與構件頂部貫通，用以灌注混凝土。后澆區(qū)域兩端的墻板底部預留灌漿套筒與樓板預留鋼筋連接。施工過程中，技術人員又發(fā)現(xiàn)此連接技術由于套筒數(shù)量較多，底部后澆區(qū)域相繼增多，生產和安裝較為繁瑣。面對這個問題，技術人員在符合施工規(guī)范的前提下聽取現(xiàn)場施工工人建議，對墻板底部設計進行改進，產生了第二代連接技術。
第二代連接技術將以前多個后澆區(qū)融為一體，支腿變成一邊一個，但是兩端支腿部分還是采用灌漿套筒。通過實驗，相對于第一代連接技術，盡管構件制作更簡單、澆筑振搗更容易，但通過實驗發(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，技術人員在原有成果的基礎上研發(fā)出了第三代無灌漿的全搭接連接方式。第三代連接技術就是底部預留后澆區(qū)域保持搭接連接的同時，將墻板底部兩端的灌漿套筒取消，墻板頂端僅留設一個注漿孔，從而達到節(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就是沒有灌漿套筒，后澆區(qū)域的混凝土密實度在拆模后肉眼即可檢驗。相比較于其他連接技術，更安全、更節(jié)約、更便捷。由于不使用套筒，也不需要預留搭接連接孔，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。
中國建筑科學研究院對中國二十二冶自主研發(fā)的連接技術進行連接力學結構性能檢測，試驗結構表明此連接技術與現(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均保持一致，技術安全可靠，并于2013年5月23日邀請行業(yè)相關專家對“裝配式剪力墻結構墻體連接技術”進行了論證。與會專家談到，此項技術一是解決了現(xiàn)在困擾裝配式混凝土剪力墻結構連接質量檢查難的問題，使得復雜的問題簡單化，質量控制更為直觀、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，施工周轉材料可大量減少，并可實現(xiàn)工具化、高周轉化利用，符合國家綠色建筑節(jié)能環(huán)保的要求。
截至目前，裝配式剪力墻結構墻體連接技術已在多個示范工程進行了廣泛應用，積累了大量的施工經驗。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構，是河北省首個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、內墻、樓板、樓梯全部采用預制混凝土構件，屬于全裝配住宅樓。從實體工程來說，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，節(jié)省灌漿套筒45000個，灌漿料50噸，一層3個單元1000平方米的安裝進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。
另一項工程是2017年3月開工，正在建設的浭陽錦園裝配式住宅小區(qū)工程。此項工程是國內首個綜合應用裝配式混凝土和裝配式鋼結構新技術的綠色樣板工程，同時被國家住建部列為科技示范工程、河北省建筑業(yè)新技術應用示范工程、河北省建設科技示范工程。此項工程總建筑面積169913.08平方米，所有樓棟的樓板、樓梯等水平構件均采用預制，其中4號樓為裝配式鋼結構樓，建筑的核心筒區(qū)域采用中國二十二冶第三代連接技術。此連接技術獨有的特點，在工程中發(fā)揮了重要作用。
從長遠來看，發(fā)展住宅產業(yè)化是降低建筑能耗的重要途徑。根據(jù)初步統(tǒng)計，采用工業(yè)化生產方式，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)護用蒸汽，水循環(huán)利用，整個施工過程中用水量大大減少；由于預制構件表面光滑平整，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不斷創(chuàng)新和集成化、智能化的不斷推進，定能成為綠色建筑發(fā)展變革史上的常青樹。
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