智能化装配式建筑预制混凝土构件制造技术与装备.doc

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智能化装配式建筑预制混凝土构件制造技术与装备.doc

科技进步奖推荐号:120-439

项目名称智能化装配式建筑预制混凝土构件制造技术与装备提名单位河北省教育厅

项目简介

项目属于机械工程领域,涉及机械制造自动化、自动控制技术、计算机应用等相关学科。

装配式建筑是世界建筑行业的重大变革,是我国加快城市现代化和新型城镇化建设、实现绿色建筑和可持续发展的必不可少的革命性力量。预制混凝土构件(PC, Precast Concrete)的工厂化生产是实现装配式建筑最为关键和最具挑战的环节。我国装配式建筑PC构件结构复杂、品种繁多、批量多变,目前的生产技术难以实现多种品类、多种批量的混流生产,落后的全生产周期信息化、智能化水平也无法支撑高质量的工业化生产。因此,积极发展兼具大批量生产模式高效性和小批量生产模式灵活性的PC构件柔性制造技术势在必行,对我国装配式建筑产业具有重大的科学意义和应用价值。

项目以实现多品种、变批量的PC构件柔性制造为目标,集成多学科专业,通过产、学、研合作,历经多年科学研究和技术攻关,取得了一系列创新成果:

1、提出了装配式建筑PC构件的柔性制造方法。将柔性制造思想融入PC构件生产,国际上首次提出装配式建筑PC构件的柔性生产线建设方案,解决了PC构件多品种、变批量、转场频繁的生产难题。

2、研制了面向PC构件柔性生产的成套数字化制造装备。数控混凝土布料机与多维变频振动台组成的精确布料单元、成组模具机器人与中央运输车组成的柔性搬运单元、立体蒸养舱与多功能码垛车组成的智能养护单元、空中飞车与数控搅拌站组成的混凝土智能输送单元等成套装备的研制,有力地支撑了PC构件的柔性生产。

3、研发了集成PC构件全生产过程的智能信息管理系统。自主开发了生产线资源规划、制造执行、成品堆场管理等信息管理子系统,并制定统一的数据传输标准,集成于云平台进行智能控制,实现了PC构件柔性生产全过程的信息化和智能化,为装配式建筑PC构件全寿命周期的信息化管理奠定了关键基础。

4、完善了装配式建筑与PC构件技术标准体系。系统建立了多专业集成、适应多品种变批量的PC构件工业化生产技术体系,核心技术应用于《装配式建筑评价标准》等国家标准与《装配式混凝土构件制作与验收标准》

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等地方标准的制定,完善了装配式建筑产业相关技术标准体系。

项目形成的成套技术装备可实现我国装配式建筑PC构件的多品种、变批量柔性生产,具有完全自主知识产权,在中国建筑、中国铁建、北京住总等得到广泛应用。依托本项目已建设完成230余条PC构件生产线,近三年实现新增产值约6.12亿元;项目形成4套国家及地方标准,获得4项发明专利授权、4项软件著作权登记、11项实用新型专利授权,培养装配式建筑和柔性生产领域技术骨干八百余名,主要完成单位之一的河北新大地公司于2015年和2017年分别通过国家住宅产业化基地和装配式建筑产业基地的评审,并被国家住建部列为装配式建筑人才培训基地。项目在装配式建筑装备制造领域推广前景十分广阔,为中国装配式建筑的发展提供了有力的技术、装备、人才和标准支持。

主要完成单位及创新推广贡献(1)石家庄铁道大学

石家庄铁道大学作为第一完成单位,负责项目的总体科学规划、可行性研究和技术路线设计等,联同其他主要完成单位共同组建“装配式建筑预制混凝土构件柔性生产系统技术与装备”研究团队,领衔攻克多品种变批量PC构件柔性生产的一系列技术难题,形成了集成标准、工艺、装备、生产线、信息化等全过程的完善的PC构件柔性生产技术体系与成套装备。

石家庄铁道大学在该项目中的创新推广贡献表现为:主持建立了多品种变批量PC构件的工业化生产技术体系,国际上首次提出了面向PC构件的柔性生产线建设方案及其可重组移动方案,并主持研制了PC构件成套核心制造装备,使柔性生产线建设方案得以实现,强力支撑了多品种、变批量、转场频繁的装配式建筑PC构件的柔性生产。同时,主持开发了智能识别、智能供料等信息管理系统,有力支持了PC构件柔性生产过程的全面信息化。

石家庄铁道大学对本项目创新点1、2、3、4均有重要贡献。

(2)河北新大地机电制造有限公司

河北新大地机电制造有限公司作为第二完成单位,主要负责生产线装备的制造、安装、调试,以及项目成果在装配式建筑PC构件生产中的推广应用。

河北新大地机电制造有限公司在该项目中的创新推广贡献表现为:直接参与PC构件的工业化生产技术体系

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的建立,参编多套国家及地方标准。主持PC构件柔性生产线的成套装备的制造、安装及调试等工作,并主持开

发了企业资源计划系统、成品管理系统、云监控平台等信息化管理系统,使柔性生产线得以建成和运行。

同时,依托企业自身优势,主持项目在建筑行业中的实践和应用,从而实现PC构件柔性生产成套设备和应用技术在整个国内装配式建筑领域内的推广。目前依托本项目已建设完成130余条PC构件生产线,累计实现产

值约3.5亿元,并于2015年和2017年分别通过国家住宅产业化基地和装配式建筑基地的评审,并被国家住建部

列为装配式建筑人才培训基地。

河北新大地机电制造有限公司对本项目创新点1、3、4有重要贡献。

(3)河北省机电一体化中试基地

河北省机电一体化中试基地作为第三完成单位,主要负责作为PC构件生产关键环节的蒸汽养护舱以及布料车相关控制系统的设计研发工作。

河北省机电一体化中试基地在该项目中的创新推广贡献表现为:主持研制了PC构件蒸养舱码垛系统,以DP 通讯和以太网通讯混合组网、可靠定位系统及重载电机动态调节,实现了码垛系统连续全自动存取和PC构件蒸

养工序的全自动化;主持研制了重载型布料车的高精度定位系统,实现了高效、节能、安全的布料车高精度定位

控制,并深度参与开发了生产线云监控平台。

配合河北新大地机电制造有限公司合作推广混凝土构件生产线设备100余套,并参与各地生产线控制系统的安装及软硬件调试工作。

河北省机电一体化中试基地对本项目创新成果2、3做出了重要贡献。

(4)中铁十一局集团汉江重工有限公司

中铁十一局集团汉江重工有限公司作为第四完成单位,主要负责混凝土构件的成形工艺研究与试验。

中铁十一局集团汉江重工有限公司在该项目中的创新推广贡献表现为:依托工程单位优势,主持研究了多品种混凝土构件的成形工艺,并进行了一系列成形试验,为PC构件生产工序的设计、生产线设计均提供了重大指

导、改进建议。负责了PC构件生产线智能识别系统的检测特征设计,支持了PC构件柔性生产的信息化。

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中铁十一局集团汉江重工有限公司对本项目创新点1、3做出了重要贡献。

推广应用及经济社会效益情况(1)推广应用及经济效益情况

装配式建筑PC构件采用工厂柔性化连续生产线的生产理念,其生产形式具有自动化程度高、劳动强度低、产量及产品质量稳定等特点。石家庄铁道大学、河北新大地机电制造有限公司、河北省机电一体化中试基地和中铁十一局集团汉江重工有限公司合作开发、研制的柔性生产线已广泛应用于中国建筑、中国铁建、北京住总、北京市政路桥燕通建筑构件有限公司、承德绿建、黑龙江宇辉、南京绿野、秦皇岛阿尔法工业园开发有限公司等预制构件厂,该生产线产品成本控制在1000万元以内,企业年新增产值30%以上,累计创造产值3.5亿元。(2)社会效益情况

装配式建筑PC构件柔性生产系统以技术创新为基础,完全自主研发,用国产化设备自主建设我国装配式住宅。同时,柔性生产系统制造出的高质量预制构件,为装配式建筑的建设提供重要的技术和质量保障。PC构件柔性生产系统面向环境的设计理念,符合住宅产业绿色施工的要求。鉴于工地现浇施工的缺点,在设置工厂时除考虑建厂所应具备的基本条件外,还尽量考虑利用永久工程的基本设施,以减少临时工程影响环境。设有污水处理系统和脱模剂喷涂回收系统,经处理后循环使用。通过以上措施进一步减少了施工中对环境的污染。

本项目培养装配式建筑和柔性生产制造等领域技术骨干人才八百余名,主要完成单位之一的河北新大地公司于2015年和2017年分别通过国家住宅产业化基地和装配式建筑基地的评审,并被国家住建部列为装配式建筑人才培训基地。项目在住宅产业化和装备制造等领域推广前景十分广阔,为中国装配式建筑的发展提供了有力的技术、装备、人才和标准支持。

代表性论文专著目录

1.韩彦军, 张良, 张宇, 王艳莉. 基于并联机构的混凝土振动台设计[J]. 混凝土与水泥制品, 2016(8):73-76.

2.韩彦军, 赵承芳. 基于ANSYS的PC构件自动化养护堆垛机的设计[J]. 混凝土与水泥制品, 2013(3):70-72.

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3.马金光, 韩彦军. 基于效率优化的布料机运动参数关系的研究[J]. 混凝土世界, 2018(11):89-92.

4.张良, 王艳莉, 韩彦军, 张凯. 基于开放式数控系统的置模机械手控制系统设计[J]. 混凝土与水泥制品, 2016(11):73-76.

5.庞增拴, 邓菲. 混凝土预制构件码垛控制系统设计[J]. 机床与液压, 2016, 44(10):31-33.

6.高振国, 马月辉, 姚懿德, 耿鹏. 混凝土拌和站设备管理与生产工艺[M]. 中国电力出版社, 2018.

主要知识产权证明目录

1.已授权发明专利:韩彦军;纪争建;赵卫民;郝志峰;樊国清. 螺旋布料机, ZL 2012 1 0562064.1.

2.已授权发明专利:杨绍普;郭文武;韩彦军;田甜;李敏霞;张建超;王军. 混凝土预制构件可重组移动式生产系统及其生产方法, ZL 2014

1 0650135.2.

3.已授权发明专利:靳晔;庞增拴;王勇;邓菲. 大型水泥构件蒸养窑全自动码垛系统及其控制方法, ZL 2016 1 0150980.2.

4.已授权发明专利:王勇;庞增拴;邓菲;李天智;张雷. 一种节能型重载布料车高精度定位系统及其控制方法, ZL 2015 1 0900120.1.

5.已授权实用新型专利:韩彦军;郭文武;张良;王艳莉;白晓军;张淑凡;贾军朋;党振;高玉浩, 一种墙板柔性生产线.ZL 2015 2

1035778.2.

6.已授权实用新型专利:梁晓;韩彦军;郭文武;马月辉;张淑凡;庞增拴;赵青龙. 基于机器视觉的环形生产线模台自动化识别装置, ZL

201821545449.6.

7.已登记软件著作权:新大地生产线管理系统[简称:生产线管理]V1.0

8.已登记软件著作权:新大地PC构件生产线远程云监管平台[简称:PC构件生产线云监管]V2.1

9.已颁布国家标准:装配式建筑评价标准

10.已颁布国家标准:桁架钢筋混凝土叠合板(60mm厚底板)

主要完成人情况表(排名、姓名、技术职称、工作单位、对本项目技术创造性贡献、曾获奖励情况)

排名姓名技术职称工作单位完成单位贡献曾获奖情况

1 韩彦军副教授石家庄铁道石家庄铁道项目负责人,负责项目总体工作和组织实施。对创《高速铁路无砟轨道板生感谢你的欣赏

大学大学新点1贡献:主持PC构件柔性生产线的总体规划设计,

提出将柔性制造系统融入PC构件工业化生产的新方

案;对创新点2贡献:重点负责智能化混凝土布料机、

多频并联振动台等关键制造装备的研制;对创新点3贡

献:参与PC构件生产线云监控平台和生产线资源计划

管理系统的研发;对创新点4贡献:参与PC构件工业

化技术体系的建立,参编地方标准两项。产系统关键装备研制与关键技术研究》2012年获得河北省科技进步二等奖,排名1。

2 庞增拴高级工程师河北省机电

一体化中试

基地

河北省机电

一体化中试

基地

对创新点2贡献:重点负责预制混凝土构件蒸汽养

护舱的码垛系统及其控制方法的设计研发,提出了立体

化蒸养舱+柔性码垛车的PC构件自动、柔性养护策略,

实现了蒸养系统的全自动码垛控制;对创新点3贡献:

主持PC构件码垛系统远程云监管平台的研发工作,将

生产线养护单元的信息流纳入全生产周期的统一信息

化管理中。

3 梁晓讲师石家庄铁道

大学

石家庄铁道

大学

对创新点2贡献:参与智能混凝土布料机精确检测

系统及装置的研发,基于视觉技术和激光测距技术提出

了重建、拼接和图像质量增强等算法;对创新点3贡献:

重点负责PC构件环形生产线的智能识别系统研发,提

出基于单目机器视觉+模台数字标识的自动化识别策

略、方法及装置,并参与PC构件上游的特征建模、参

数化设计等模块的研发工作。

4 马月辉教授石家庄铁道

大学

石家庄铁道

大学

对创新点2贡献:重点负责负责PC构件生产线混

凝土拌和站的配套研发及工艺规划,提出了多种混凝土

拌和方法及相关技术,并负责以及蒸汽养护系统及其他

核心装备的控制模块设计研发;对创新点3贡献:参与

PC构件生产线视觉识别系统及装置的研发、调试工作,

提出了基于多目视觉的混凝土表面检测方法及装置,能

够进行大视场构件检测。

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5 张淑凡高级工程师河北新大地

机电制造有

限公司

河北新大地

机电制造有

限公司

对创新点1贡献:依托企业自身优势,深度参与PC

构件柔性生产线的前期规划和试制、安装、调试等建设

工作;对创新点3贡献:重点负责PC构件生产线云监

控平台和生产线资源计划管理系统的研发,使得PC构

件全生产周期的各种信息流得以在相同数据传输标准

下统筹于一个统一的云平台;对创新点4贡献:参与PC

构件工业化技术体系的建立,参编国家级标准2项、地

方标准两项。

6 赵青龙高级工程师中铁十一局

集团汉江重

工有限公司

中铁十一局

集团汉江重

工有限公司

对创新点1贡献:依托工程单位优势,负责预制混

凝土配合比试验和PC构件成形工艺试验,为PC构件

生产线工艺设计提供了指导和建议。对创新点3贡献:

在PC构件生产线视觉识别系统研发过程中,从不同配

合比预制混凝土的表面特征差异为视觉识别系统的研

发提供了重大改进建议,并参与了识别系统在多种工

厂、工程环境下的试验与调试工作。

获2003年度河北省科技

进步三等奖第4名;2005

年度河北省科技进步三等

奖第3名;2014年度河北

省“三三三人才工程”第

三层次。

7 李敏霞副教授石家庄铁道

大学

石家庄铁道

大学

对创新点1贡献:参与PC构件柔性生产线的可重

组移动方案设计,参与了布料机和翻模机的移动式改造

方案和整条生产线转场移动方案的设计;对创新点2贡

献:重点负责PC构件蒸汽养护工艺设计、热量计算、

管道布置、蒸汽养护舱的温度控制系统设计等工作,,

并对蒸养系统的节能运行进行了系统分析,提出了节能

降耗新措施。

《高速铁路无砟轨道板生

产系统关键装备研制与关

键技术研究》2012年获得

河北省科技进步二等奖,

排名5。

8 张建超副教授石家庄铁道

大学

石家庄铁道

大学

对创新点1贡献:参与PC构件柔性生产线的可重

组移动方案设计,提出了轨行式的移重组策略;对创新

点3贡献:负责预制PC构件柔性生产线中布料机与振

动台等布料系统、机器人与运输车等作业系统、蒸养舱

与码垛车等养护系统各个制造装备与生产线制造执行

系统的接口研发工作。

《高速铁路无砟轨道板生

产系统关键装备研制与关

键技术研究》2012年获得

河北省科技进步二等奖,

排名2。

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9 王勇高级工程师河北省机电

一体化中试

基地

河北省机电

一体化中试

基地

对创新点2贡献:重点负责重载布料车定位控制系

统研发,研发了高精度、高效率、节能、安全的布料车

定位系统。同时负责蒸养舱码垛控制系统和上位机监控

系统研发,基于组态软件、OPC技术设计了全自动蒸养

窑码垛控制系统,并将认知技术应用在码垛车走行系统

中,使其具备了相当精确的位置控制精度。

2003年度河北省科技进

步三等奖第5名;2005年

度河北省科技进步三等奖

第4名;2015年度河北省

“三三三人才工程”第三

层次人选。

10 郭文武教授石家庄铁道

大学

石家庄铁道

大学

对创新点1贡献:重点负责PC构件柔性生产线可

重组移动式生产方案的设计,提出了移动式制造装备+

面层处理一体机+地面走行轨道组的方案,并参与PC构

件环形生产线的规划设计工作;对创新点3贡献:参与

PC构件柔性生产线视觉识别系统的研发。

获国家科学技术进步二等

奖1项、河北省科技进步

一等奖1项、河北省科技

进步二等奖2项。

完成人合作关系说明

本项目由石家庄铁道大学(第一完成单位)、河北新大地机电制造有限公司(第二完成单位)、河北省机电一体化中试基地(第三完成单位)和中铁十一局集团汉江重工有限公司(第四完成单位)共同完成。各完成单位分工明确、优势互补、联合攻关,自2011年开始对装配式建筑预制混凝土构件存在的体系结构复杂、品种规格繁多、生产效率低、劳动强度大等问题进行了深入研究,历经数年科技攻关,合作提出了装配式建筑预制混凝土构件柔性化生产系统的成套技术与装备。本项目的主要完成人及排名情况为:韩彦军/1、庞增拴/2、梁晓/3、马月辉/4、张淑凡/5、赵青龙/6、李敏霞/7、张建超/7、王勇/8、郭文武/10。主要完成人的合作关系如下:完成人韩彦军、梁晓、马月辉、李敏霞、张建超、郭文武均为石家庄铁道大学教师,是石家庄铁道大学建筑工业化研究团队核心成员,已进行长期合作。在本项目实施过程中,团队成员自2011年开始,陆续合作承担了“装配式住宅叠合板柔性生产线研制(131080111A)”、“预制混凝土构件智能化生产成套装备的研制(176080807A)”等科研项目,完成了柔性生产线中模具机器人、智能混凝土布料机、柔性RGV、智能视觉识别系统、制造执行系统等多项设备(系统)的机械、电气、软件设计工作,并合作申请了ZL 2014 1 0650135.2等专利。河北新大地机电制造有限公司投入试制费用,完成了试制、试验、调试等工作,并开展推广应用。

石家庄铁道大学(韩彦军、郭文武等)与河北新大地机电制造有限公司(张淑凡等)自2011年开始展开本项目的合作,在PC构件柔性生产线及其核心制造装备上展开合作攻关,共同承担了“装配式混凝土预制构件智能化柔性生产系统研究(2017-K9-018)”、“PC构件生产线用模具机器人的研制(161080201A)”等科研项目,并共同申请了ZL2015 2 1035778.2等专利。

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河北省机电一体化中试基地(庞增拴、王勇等)、石家庄铁道大学(马月辉、李敏霞等)接受河北新大地机电制造有限公司的委托,完成了PC构件柔性生产核心技术装备——码垛蒸养系统的设计。其中李敏霞重点完成了蒸养舱的养护工艺设计及温度调节系统设计、马月辉完成了蒸养控制系统的研制;庞增拴、王勇等完成了码垛控制系统、上位机监控系统的研发。庞增拴、王勇合作主持了“大型水泥构件蒸养窑全自动码垛控制系统(151130471A)”,并共同申请了ZL 2016 1 0150980.2等专利。

石家庄铁道大学(韩彦军、梁晓、马月辉、郭文武等)、河北新大地机电制造有限公司(张淑凡等)、河北省机电一体化中试基地(庞增拴等)和中铁十一局集团汉江重工有限公司(赵青龙等)联合开展了装配式建筑PC构件生产线智能化识别系统的研发,其中,韩彦军、梁晓、马月辉、郭文武主要负责视觉识别系统的硬件、软件设计,张淑凡主要负责整套系统的测试、试验,庞增拴主要负责识别系统自动控制模块,赵青龙主要负责不同配比混凝土构件表面检测特征的设计。共同申请了ZL 201821545449.6等专利。石家庄铁道大学(马月辉等)与中铁十一局集团汉江重工有限公司(赵青龙等)联合开展了装配式建筑混凝土预制构件混凝土配合比试验及构件生产工艺研究,合作编制了相关设备的操作规程。

完成人合作关系情况汇总表

序号合作方式合作者/项目排名合作时间合作成果备注

1 共同专利韩彦军/1;李敏霞/7;张

建超/8;郭文武/10

2014

发明专利:混凝土预制构件可重组移动式生产系统

及其生产方法(ZL 2014 1 0650135.2)

已授权

2 共同专利庞增拴/2;王勇/9;2016 发明专利:大型水泥构件蒸养窑全自动码垛系统及

其控制方法(ZL 2016 1 0150980.2)

已授权

3 共同专利韩彦军/1;张淑凡/5;梁

晓/3;马月辉/4;庞增拴

/5;赵青龙/6;郭文武/10

2018

实用新型专利:基于机器视觉的环形生产线模台自

动化识别装置(ZL 201821545449.6)

已授权

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4 共同专利韩彦军/1;张淑凡/5;

郭文武/10

2015

实用新型专利:一种墙板柔性生产线(ZL 2015 2

1035778.2)

已授权

5 共同专利庞增拴/2;王勇/9;2015 发明专利:一种节能型重载布料车高精度定位系统

及其控制方法(ZL 2015 1 0900120.1)

已授权

6 共同立项韩彦军1;李敏霞/7;张

建超/8;郭文武/10

2012-2014

石家庄市科学技术研究与发展计划项目:装配式住

宅叠合板柔性生产线研制(项目编号131080111A)

已验收

7 共同立项韩彦军/1;张淑凡/5 2016-2017 石家庄市科学技术研究与发展计划项目:PC构件生产线用模具机器人的研制(项目编号:

161080201A)

已验收

8 共同立项韩彦军1;李敏霞/7 2017-2018 石家庄市重大科技专项项目:预制混凝土构件智能

化生产成套装备的研制(项目编号176080807A)

已结题

9 共同立项庞增拴/2;王勇/9;2015 石家庄市科学技术研究与发展计划项目:大型水泥构件蒸养窑全自动码垛控制系统(项目编号

151130471A)

已验收

知情同意证明

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预制装配式混凝土结构体系

一、预制构件加工 当前建筑工程队预制墙板的外观质量及其外形尺寸的要求都相当高,要求墙板的外表务必应该保持光洁平整的状态,不能出现任何的疏松、蜂窝等现象。这也就要求预制构件模板在充分保障适宜的强度和刚度的前提之下,不仅要具备整体稳定性,还应该具备较高程度的表面光洁度。普通的构建模板往往选用的是定型钢模板,如是部分模具需要一模多用的时候,可以将模具的外包尺寸设计成能够随意调节的形式。但是通常情况下,仅是在两种构件的外形一样,而宽度或者长度不一样的时候,为了节省模具数量才会采取的方法。另外,墙板的配置应该选用平躺结构,为了促使墙板外露部分能够保持光洁平整的状态,墙板的正面、侧面应该统统和模板紧贴成型。 在预制墙板内部设置的那些连接件就是被俗称为预埋件。通常情况下,PC 墙板的预埋件种类较为丰富多彩,主要有墙板之间、墙板和横梁、墙板和柱之间之间连接的连接件,在安装的时候调整墙板上下高度以及垂直度的连接件和临时稳固的连接件,相应设备预留孔与部分预埋之间的电器线路等等部件。在施工过程中,务必应该将连接件、预留孔、线路部件在预制墙板中进行精确的定位作业。对于那些能够与模板面直接接触的预埋件,其固定定位应该选用在模板上打孔并用螺栓在构建外部进行精确定位的方法,待混凝土成型之后再将固定螺栓拆除。对于那些没有与模板面直接接触的预埋件,其固定定位应该选用定位架来定位。另外,混凝土的浇筑振捣作业应该尽量细致,万万不能出现漏振的现象,在进行浇筑作业之前,施工人员应该仔细检查相应的模具、支架以及已经安装完成的钢筋和埋件。 二、预制构件的运输与吊装 在进行预制构件的运输以及临时堆放工作的时候,施工人员务必应该严格根据预制构件的实际外形尺寸来科学合理地设计钢支架,这里的支架一定要具备适宜的刚度,以此来确保运输和堆放预制构建的时候不会发生变形现象,另外,为了避免预制构建在储藏过程当中发生损坏情况,构建和钢支架的接触点应该设置枕木。 在施工现场进行吊装作业的时候,施工人员应该充分地考虑到构件的重量以及吊运的距离长短,根据具体的起重力矩来挑选适宜的塔式起重机,另外,每层预制构件务必要按照顺序进行吊装。构件的吊装作业是需要使用专业的起吊工具的,当前在施工过程中应用得最为广泛的起吊工具是吊点可调式横吊梁,这种起吊工具较为新颖,并且较为实用,它能够依据不同的起吊预制构件来调整吊点的具体位置,从而保证塔吊吊钩与构件中心保持竖向一致,进而防止在吊装过程中出现预制板块倾斜的现象,以便构件准确就位。需要注意的是,吊点往往是选用在预制板内预埋吊环、接驳器、鬼抓等形式,在挑选钢丝绳的时候,应该依据每次起吊的最重预制构件的重量来挑选。 三、预制构件的调节和固定 当前预制装配式混凝土结构对施工过程中的各板块安装的精度都有相当严格的标准要求,但是仅仅依靠焊接、螺栓固定这些简单的方法来连接低精度主体和高精度预制混凝土墙板是万万达不到精度要求的。因此,在施工过程中,施工人员在完成预制构件的吊装工作之后,应该仔细调节构件的水平、进出、垂直度等等,以此来保障预制构件在拼装完成之后的立面保持一定的平整光洁度,特别是对于那些复合保温外墙板、面砖饰面墙板等外立面无抹灰的构件,更是应该重视相应的调节工作。

预制装配式混凝土构件设计与生产工艺分析

预制装配式混凝土构件设计与生产工艺分析 摘要:近些年来,我国经济的发展取得了举世的瞩目,这其中,房地产行业也 做得风生水起,在房地产行业被炒的火热的背后,建筑行业不得不说起到了一个 非常关键的作用,住宅的建造和使用过程中,大部分还都是会采用水泥浇筑的方 式来完成,这同时也造成了大量的资源浪费。预制装配式混凝土构件就有效解决 了这个问题。 关键词:预制、装配式混凝土构件、构件设计、生产工艺、工艺分析 引言 预制装配式混凝土构件是一种工厂化的预制方式,会极大地避免因为建筑施 工而造成的对环境的影响,而且与传统的混凝土构件相比,节省了资源,减少了 对资源的浪费式使用。本文我们就要来探讨的就是预制装配式混凝土构件的设计 以及其中涉及到的生产工艺,从中加以分析和探索,得出一些有用的结论。 一、装配式混凝土简介 装配式混凝土结构的英文名称是prefabricated concrete structure,它是以预制 构件为主要受力构件经装配\连接而成的混凝土结构。装配式钢筋混凝土结构在我国兴起至今已经成为建筑行业所使用的主要建筑原材料之一,它的广泛应用,不仅 促进我国的现代城市化建设的发展,也大大提高了生产的效率,并且节省了大量的 不可再生资源。其绿色环保的性质也是为我国的环境保护和科学发展观做出了重 要的贡献。与现浇施工工法相比,装配式RC结构有利于绿色施工,因为装配式施工 更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求,降低对环境的负 面影响,包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节 约水、电、材料等资源和能源,遵循可持续发展的原则。 二、预制装配式混凝土构件设计要点分析 (1)预制构件的预定使用的年限和寿命必须要与相对应安全等级的结构主体一样。 (2)定期进行对预制构件承载力极限状态和正常使用极限状态的应对性的统筹 计算。 (3)预制构件的设计计算,应考虑从构件制作、运输、码放、安装就位直至完成结构安装时所有工况的荷载组合。 三、装配式混凝土构件生产工艺简介 混凝土构件的预制工艺是在一个相对适合生产的环境中提前进行对施工产品 的加工,制作建筑物或构筑物的混凝土部件的工艺。运用预制混凝土构件进行装 配化施工,能够很好的节省劳动力的开支预算,并且完全不受季节的限制和影响,能够在一年内完全实现不限时工作。现代社会中预制混凝土构件被越来越多的企 业和施工单位所推广,推广使用预制混凝土构件,是实现建筑工业化的重要途径 之一。 四、生产工艺种类 (1)平模机组流水工艺。这类工艺的生产线一般都会在厂房之内,在室内 完成流水线更适合生产板类构件,就比如说民用建筑的楼板、墙板、阳台板、楼 梯段,工业建筑的屋面板等,这类构件的加工就是要在室内完成。平模机组流水 工艺的特点是有硬件设施作为硬性的条件,主要机械设备相对固定,模板借助吊 车的吊运,在移动过程中完成构件的成型。

装配式建筑预制混凝土外挂墙板设计解析

装配式建筑预制混凝土外挂墙板设计解析 随着环境问题与经济发展的矛盾日益突出,一种新型的建筑形式——装配式建筑应用而生。装配式建筑具有建造时间短、受环境影响小、对环境污染小等特点。预制混凝土外挂墙板作为装配式建筑重要的组成部分,在设计中经常使用,本文简单概述了装配式建筑发展历史和类别,以及外挂墙板设计原则和荷载设计。 标签:装配式建筑;预制混凝土;外挂墙板设计 装配式建筑指用预制构件在工地装配而成的建筑,这种建筑结建造周期短、施工效率高、能降低对环境污染,因此在全世界范围大面积推广,早期的装配式建筑形式比较单一,完全按照工业生产模式施工。随着建筑行业的快速发展,建筑设计师对装配式建筑在设计上做了改进,装配式建筑的样式更加多样化。 1、装配式建筑预制混凝土外挂墙板的类型 如今,装配式建筑预制混凝土外挂墙板的类型很多元化,根据墙板的自身结构可以分为夹芯保温墙板和单层混凝上墙阪。夹芯保溫墙板一般需要在墙板内添加保温材料,可以与内保温、外保温层以及外装饰层相结合,组成复合型的保温外墙板。夹芯保温墙板主要作用保温,防止室内冷风进入室内或者防止室内暖气溢出。夹芯保温墙板一般比较比较适合严寒地区,比如我国的北方城市,南方比较少,但是针对部分严寒地区也可以使用,这种保温材料不需要通电或者其他能源为墙板提供热能,因此是一种非常安全和环保的材料,它将墙体的装饰、保温和防水功能等有效地结合起来。但是夹芯保温墙板在处理混凝土和连接金属材料的时候会产生热桥作用,会影响保温墙板的性能。因为保温材料一般都在两层墙板中间,所以不便更换,这就对保温材料的保温性能提出了更高的要求。保温材料必须具有耐久性,否则如果保温材料的保温性能不佳,更换起来十分麻烦。单层混凝土墙板只有一层混凝土墙板,但是墙板本身比较厚,还可以与内保温、外保温和外饰面结合。按照连接方式可以分成于式连接和湿式连接。干式连接方式一般需要本层建筑主体结构完工以后,再安装外洼墙板,它不需要现场浇筑,只要与预埋件、主体结构相连即可。湿式连接指的是装配式建筑施工时,先安装外挂墙板,然后对拉结钢筋和主体结构进行浇筑,使其相连。 2、外挂墙板设计解析 2.1外挂墙板设计原则 外挂墙板不需要承载主体建筑结构的负荷,只需要承受自身的重量、地震等荷载,为了保证外挂墙板的能够满足各种荷载,外挂墙板在设计的时候必须满足以下要求:第一,在承受最大限值范围内,外挂墙板的承载力必须满足装配式建筑的规范要求。第二,茌正常使用的情况下,外挂墙板的平面挠度必须满足建筑施工要求,外挂墙板的裂缝必须符合施工裂缝的宽度要求;第三,必须要有足够

装配式混凝土建筑设计内容

PC深化设计及技术咨询服务书 我们对PC项目提供从方案设计开始的PC深化设计及技术咨询顾问服务,其主要工作范围包括如下: 第一阶段:装配式方案设计阶段 提供装配式体系选择建议,初步确定装配式构件种类及分布,计算装配式面积分布,满足预制率要求,确定主要构件连接方式,并对建筑方案平立面布置及结构布置提出装配式方面的优化建议。 提供方案说明各专业含装配式部分的说明内容。 第二阶段:总体施工图装配式设计 1)总体设计阶段 详细确定装配式构件及分布,根据装配式工艺特点针对结构布置进行优化; 根据建筑、结构总体图纸计算单体预制装配率; 提供装配式构件分布图及装配式连接大样图,检查所有装配式构件的连接合理性,如外墙有混凝土装配式构件时,含外墙接缝防水保温大样。 满足总体及施工图图审及专项评审要求,负责与各专业相关协调工作。 2)施工图设计阶段 区分预制构件与现浇构件的各专业图纸,含大样节点表达; 提供装配式设计说明; 结构图纸中包含装配式构件拆分图,装配式构件连接详图,装配式构件连接用预埋件布置及详图; 提供单体预制装配率详细计算书; 提供装配式构件相关计算书。

参与装配式相关的技术评审会、招投标答疑会,协助解答各专业提出的问题。 第三阶段:装配式详图设计及后期设计配合阶段 1)装配式构件深化设计: 根据建筑、结构、机电及室内相关正式施工图绘制构件加工详图。 详图主要内容: ①装配式加工图设计说明。 ②装配式构件平立面布置图及剖面图。 ③装配式构件预埋件布置图,包括结构连接及施工辅助用。 ④构件加工图,含各装配式构件、外墙预制墙板、外阳台、凸窗、空调板、连廊、楼梯梯段等所有预制构件。具体范围需根据施工图中确定的预制构件。 ⑤装配式构件详图,包括结构连接详图、加工工艺及施工工艺用连接详图。 ⑥主要材料统计表。 ⑦脱模、运输、施工过程中的安全验算。 ⑧作为阶段性工作成果,乙方进行装配式深化详图设计技术交底汇报,经甲方评审认可。 2)后期设计配合阶段 协助预制构件生产厂掌握质量主控项及解决技术问题。 协助施工方制定预制构件进场工期、卸车与堆场方案、成品保护措施、吊装施工等。 协助施工方协调脚手架、模板、钢筋绑扎等与预制构件吊装施工相关工序及解决技术问题。 协助督查预制构件相关的施工质量。

预制装配式建筑施工技术的研究与运用

预制装配式建筑施工技术的研究与运用 摘要:预制装配式的工程建设,对于提升建筑的效率有很大的帮助,并且预制 装配式的工程建设对环境污染也会有很大的改善。组织预制装配式建筑施工期间,为了避免出现质量问题,要结合施工现状与实际需求选择合理的施工方案与技术,提高施工规范性,严格按照施工要求展开预制构件安装等各项操作,从根本上避 免质量问题的产生。 关键词:预制装配式建筑;施工技术;应用 1预制装配式工程的优势 1.1提升建筑的效率 新兴的装配式建筑工程是将建筑房屋所需要的建筑材料运送到需要建筑的地 方来进行装配。这样的装配方式能够大大提升建筑房屋的效率,由于装配式建筑 工程在建筑之前就已经将所需要的建筑材料搭配完毕,只需要按照步骤进行装配。与传统的建筑工程相比,搭配式建筑工程减少了在建筑施工地区所需要的对材料 的整理,避免了在施工现场的脚架的攀爬,提高安全。 1.2凸显节能环保的特征 由于在新型预制装配式住宅建筑施工的过程中所使用的混凝土以及其他建筑 材料用量比较少,并且整个施工过程中对周边环境破坏较小,所以新型预制装配 式住宅建筑施工还能够从整体上保护周边的自然环境,凸显节能环保的建设理念。新型预制装配式住宅所用到的构建和材料都是来源于工厂的加工,建筑材料利用 率更高。在进行新型预制装配式住宅建筑施工的过程中,现场组装工作量小,施 工噪声强度低,所产生的有害物质小,能够有效地解决传统住宅建筑施工中对周 边环境的破坏。 2预制装配式建筑施工技术分析 2.1预制构件的生产 在预制构件生产的过程中,经常出现的质量问题主要是构件表面的印筋、破 损问题。出现印筋问题需要负责人员加倍重视,除了生产过程中要校对好模具孔 位置外,还可以采用以下措施改善:将垫片妥善安装到构件下方,然后均匀喷涂好 脱模剂。脱模时掌握好时间以及混凝土的强度,拆模过程中不可用力过猛,防止 出现构件掉角、损坏的现象,应该按照“多次轻锤,仔细检查,及时处理”的方针 进行拆模。工作人员生产出构件后还要仔细核查产品规格是否达到设计图纸要求,质量、强度是否达到标准,在允许范围内是否需要采取精细加工再处理。 2.2预制构件的运输和存放 预制构件通常重量以吨计,体积也比较庞大,如果构件在运输过程中损坏, 还需要厂家重新制作,甚至可能拖慢工程进度,浪费大量时间和金钱。构件的运 输环节必须由专业的工作人员来进行。在构件的卸车和装车过程中,要采用合适 的装卸车机器设备,选择专业化的运输车辆。构件装车时,要采取一定的防震措施,并进行紧固,防止构件在车上摇晃和碰撞,造成构件的损坏。在道路的选择 上要以平整为第一选择条件,尽量不在颠簸不平的道路上行车。行车速度必须平稳,不可加速过快或着急刹车。预制构件的存放需要选择合适的位置,一般在地 形较为平坦、不受风吹日晒的区域。 构件的存放要做好防潮措施,下方可以用一些工具(或者小方木块)将构件和地面 隔离,防止构件发霉。构件的表面可以用一些物体进行遮盖,既能防止日晒雨淋,也能防止灰尘污染。

预制装配式混凝土结构施工精度的控制_顾自翀

·【作者简介】顾自翀(1980-),男,本科,项目总工,工程师。联系地址:上海市大渡河路850号一楼(200037) 。【收稿日期】2010-05-24BUILDING CONSTRUCTION 建筑施工 第32卷第7期Vo1.32No. 7 预制装配式混凝土结构施工精度的控制 □ 顾自翀 (上海市第五建筑有限公司 200062) 【摘要】预制装配式混凝土结构作为工厂化生产新技术,按照施工步骤可以划分为:构件加工-运输和吊装-调节和固定-与现浇混凝土浇筑连接。结合工程实践,介绍其关键的施工技术。 【关键词】预制装配式混凝土结构复合保温外墙板节点构造施工技术 【中图分类号】TU755 /文献标识码B 【文章编号】1004-1001(2010)07-0655-02 Construction Precision Control over Prefabricated Concrete Structure 近年来,预制装配式混凝土结构在住宅工程中的不断应用,相应的施工技术也不断日趋完善。预制装配式混凝土结构是将外墙板、楼梯等构件工厂化预制生产,运输至现场组装,而主体受力结构梁、剪力墙、柱采用现浇形式。在所有预制墙板的板片上都有预留钢筋,通过该预留钢筋和建筑的主体结构钢筋混凝土浇铸连接,形成一体,结构安全牢固。因此连接节点及安装精度的控制是预制装配式混凝土结构建筑工程质量的关键和保证。 预制装配式混凝土结构建筑施工步骤可以划分为:构件加工→运输和吊装→调节和固定→与现浇混凝土浇筑连接。 1构件加工 预制墙板外观质量和外形尺寸要求都很高,墙板外表应光洁平整,不得有疏松、蜂窝等缺陷。这要求预制构件的模板在保证一定刚度和强度的基础上,既要有较强的整体稳定性,又要有较高的表面平整度。一般构件模板多采用定型钢模板。部分模具考虑一模多用时,将模具外包尺寸,如长度、宽度等设计成可调节形式。但通常只是在两种构件外形相同,而长度或宽度不同时,为节约模具数量而采用的。墙板模板的配置采用平躺结构,可以使墙板正面和侧面全部与模板密贴成型,使墙板外露面能够做到平整光滑。 预制墙板内需要设置许多连接件,这些连接件俗称预埋件。通常PC 墙板的预埋件种类有墙板与墙板、墙板与柱和墙板与横梁之间连接的连接件、安装时调整墙板上下高度和垂直度的连接件和临时固定的连接件,以及设备的预留孔和部分预埋的电器线路等部件。这些连接件、预留孔和线路部件都要求在预制墙板中精确定位。 一般对于预埋件和模板面直接接触的,预埋件的固定定位可以采用在模板上打孔采用螺栓在构件外部精确定位的方法,混凝土成型后拆去埋件的固定螺栓;预埋件和模板面没有直接接触的,预埋件的固定采用定位架的方式定位,即在模件的相应位置上方,另外制作配备架空的定位架,埋件也是打孔采用螺栓精确定位在定位架上。 图1埋件定位图 混凝土浇筑振捣应细致,不能漏振,浇筑前应对模具、支架、已安装的钢筋和埋件做检查。 预制构件采用低温蒸汽养护。蒸养按照静停—升温—恒温—降温四个阶段进行。 静停2h ;升温2~3h (升温速度控制在15℃/h );恒温7h (恒温时段温度保持在55±2℃);降温3h (降温速度控制在10℃/h )。 2运输和吊装 预制构件运输及临时堆放时,应根据预制构件的外形尺 寸设计钢支架,支架要求有一定的刚度,保证构件运输、堆放时不变形,为防止储藏过程中构件的损坏,构件与钢支架接触点应设置枕木。 现场吊装时,应综合考虑预制构件重量及吊运距离,以起重力矩为主要指标选择塔式起重机。每层构件吊装应顺序吊装。 预制构件吊装需要配置专用的起吊工具,目前应用于预制装配施工吊装的工具形式众多,其中“吊点可调式横吊梁” 655·

预制装配式建筑技术

预制装配式建筑技术(简称PC建筑技术,即英文Prefabricated Concrete预制混凝土的简称)是一种以预制装配式混凝土结构为主要构件,经装配、连接而成的新兴的绿色环保节能型建筑技术,也是住宅产业化的核心技术 预制外墙板是目前国内PC建筑中运用最多的一种形式,预制外墙板表面平整度好,整体精度高,同时又可以将建筑物的外窗以及外立面的保温及装饰层直接在工厂预制完成 由于预制外墙是分块进行拼装的,不可避免地会遇到连接接缝的防水处理问题,因此我们必须高度重视预制外墙防水节点的处理工作。 二、预制外墙板接缝防水处理的几种形式介绍 目前在实际运用中普遍采用的预制外墙板接缝防水形式主要有一下几种: 1.内浇外挂的预制外墙板(即PCF板)主要采用外侧排水空腔及打胶,内侧依赖 现浇部分混凝土自防水的接缝防水形式。 2.外挂式预制外墙板采用的封闭式线防水形式。 3.外挂式预制外墙板还有一种接缝防水形式称为开放式线防水 日本在装配式建筑结构体系建筑方面研究工作比较先进,近年来建造了许多装配式结构体系建筑工程,它作为日本建筑业三大建筑体系(钢筋混凝土结构体系、钢结构体系和预制装配式结构体系)之一共同支撑着日本建筑市场。 万科从2014年起所有的住宅都使用装配式建筑技术施工 上海市装配式住宅预售标准放宽:市建管委与市房管局6月25日联合发文,市建管委与市房管局6月25日联合发文,对上海的绿色建筑和装配式建筑发展定新规,要求未来全市的公租房、廉租房、外环线内、八个低碳发展实践区和六大重点功能区域内,装配式商品住宅应同步实施全装修;新建商品住房如采用装配式建筑技术,预售标准亦可适当放宽。 新规要求,上海的新建工业建筑应全面按照装配式建筑要求建设,民用建筑则需按现有规定来落实。装配式建筑外墙与保温材料、外窗、外墙面砖饰面等部品构件应一体化预制;建筑外门窗的传热系数、门窗气密性能、楼板厚度及隔声要求、排水管道降噪、建筑外遮阳等也有明确的指标要求。 为了鼓励开发商在商品房建设中使用装配式建筑,相关规定特别放宽了使用装配式建筑的新建商品住房预售标准。七层及以下与普通建筑一致,即达到结构封顶后再预售;八层及以上采用装配式建筑的商品住房,则在完成主体结构的二分之一以上后,(不得少于七层)即可预售。对上海的绿色建筑和装配式建筑发展定新规,要求未来全市的公租房、廉租房、外环线内、八个低碳发展实践区和六大重点功能区域内,装配式商品住宅应同步实施全装修;新建商品住房如采用装配式建筑技术,预售标准亦可适当放宽。

预制装配式混凝土建筑结构体系研究

预制装配式混凝土建筑结构体系研究 发表时间:2018-12-18T09:46:34.913Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第26期作者:赵改改 [导读] 预制装配式混凝土中的框架结构体系是被广泛应用的一种结构体系,这种体系是指梁、板、柱部分或全部采用预制混凝土构件。杭州钱运置业有限公司浙江省杭州市 310000 摘要:当代我国建筑中使用的材料主要是混凝土,其中预制混凝土构件占有重要的角色。通过大量实验研究和工程实践,我国在预制装配式混凝土建筑结构体系方面的发展已经取得了比较大的进步。预制装配式混凝土建筑结构体系有很多种,本文就对预制装配式混凝土建筑的剪力墙结构体系和框架结构体系进行分析,并就我国当前发展状况进行介绍,发现其中问题所在,为以后相关方面的研究指明方向。 关键词:预制装配式建筑结构体系;连接;保温外墙;相关研究 一、预制装配式混凝土框架结构体系 预制装配式混凝土中的框架结构体系是被广泛应用的一种结构体系,这种体系是指梁、板、柱部分或全部采用预制混凝土构件,通过现场结构起吊安装完成,具有传力路径明确、装配率高等特点。常用的两种类型有现浇柱—叠合梁体系和预制柱—叠合梁体系。这类结构体系最主要的特征是是结构整体性能好,节点构造易处理,可实现工业化生产等。 预制柱-叠合梁体系是由现浇柱体系慢慢发展而来的,是我国普及范围比较广泛的预制装配式混凝土结构体系之一,前者在后者的基础上把柱在工厂预制完成,运送到现场后,再把预制柱分节段吊装安装完成。预制柱纵向钢筋连接方式有很多种,通常采用套筒灌浆连接,灌浆套筒连接接头要求灌浆料有较高的抗压强度、灌浆套筒应具有较大的刚度和较小的变形能力。预制柱在套筒区箍筋需加强。在吊装和安装过程中需会采用相应的技术和施工措施,如柱底安装保护柱插筋的钢套、柱节段设置支撑防止倾倒、柱节段处采用加强措施等来保证预制柱最后的效果能够满足设计要求。预制柱框架结构体系中梁柱节点区目前采用的比较多的是现浇混凝土形式,其节点力学性能相对比较好。主次梁连接可采用刚接和铰接两种方式,不同形式,结构的刚度也不同,其抗震性能也会有一定的差异。在研究中大量试验和实际案例数据表明,根据项目实际情况选择合适的节点连接形式,其抗震性能能够满足设计的要求。 二、预制装配式混凝土剪力墙结构体系 预制装配式剪力墙结构体系的核心问题是竖向钢筋的连接,目前国内应用较多竖向钢筋的连接技术包括套筒灌浆、浆锚和底部预留后浇带。预制装配式剪力墙结构体系根据预制率可以分为部分预制剪力墙结构和全预制剪力墙结构。其中部分预制剪力墙结构主要指内墙现浇外墙预制的结构,全预制剪力墙结构是指全部剪力墙采用预制构件拼装完成。另外预制装配式剪力墙结构根据剪力墙的形式又可分为预制实心剪力墙、预制空心剪力墙、预制叠合式剪力墙等结构体系,下文就对预制实心剪力墙和预制空心剪力墙两种结构体系做相应介绍。 (一)预制实心剪力墙结构体系 在预制装配式混凝土剪力墙结构体系中,预制实心剪力墙结构体系是经过水平缝和竖向缝的接缝来把预制剪力墙连接而形成的一种整体结构体系。这类墙体的重点在纵向接缝连接和横向接缝连接上,接缝和节点直接会影响到整个墙体的质量。墙体连接有套筒灌浆连接、预留孔浆锚搭接、现浇带连接和机械连接等形式。 (二)预制空心剪力墙结构体系 预制空心剪力墙结构是首先完成预制空心墙和叠合楼板的装配,然后布置受力钢筋,通过在空心墙板内和叠合楼板面同时浇筑混凝土形成结构受力整体,是把相应的预制技术和现浇技术相结合的一种模式,结构整体性较好。这种体系受力钢筋连接是控制性问题,对工艺设备要求较高,较实心剪力墙结构体系来说,其墙体在水平缝和竖向缝的接缝处处理相对会简单些,能够比较有效的控制接缝处的开裂问题,节点构造相对简单。 三、预制装配式混凝土结构体系中的连接 装配式混凝土的连接区有湿连接和干连接两种,湿连接常常在预制构件的节点、叠合楼板处采用,通过混凝土现场浇筑完成。干连接用在全装配式情况下,其采用的干连接有焊接、螺栓、预应力或者栓钉等方式,不需要现浇混凝土,下面主要介绍预应力和螺栓两种形式的连接。 (一)预应力连接 预应力连接是将两个预制构件在接触面上贴合粘结剂通过预应力将构件牢固紧压在一起,构件之间整个接触面为压应力,在地面以上的结构通过此法实现节点、叠合楼板等非现浇方式连接。该连接具有良好的耐久性、力学性能和经济性。 (二)螺栓连接 螺栓连接是预制构件之间通过在构件边缘设置螺栓孔,螺栓孔中穿过螺栓来实现的连接方式。螺栓连接的方法,应用范围广泛、容易操作,步骤少,简单易懂,可靠性更强。该连接是一种具有良好应用前景的连接方式,我国也正在开展研究影响螺栓连接抗震性能的主要因素,根据开展的一些大尺度模型的低周反复荷载试验研究得出的数据,充分说明了该体系在抗震性能方面的性能能够满足设计需要。 四、预制混凝土夹心保温外墙 预制夹心保温剪力墙是混凝土和中间保温层一次成型,研究数据显示该预制夹心保温剪力墙与现浇剪力墙具有相近的耗能能力和位移延性,破坏形式主要是受弯破坏。预制夹心保温剪力墙由三部分组成,分别是内叶、夹心保温层和外叶围护墙板。这种体系,既能保温也能实现墙体本身的承载能力设计值,且可实现保温体系与主体结构具有相同的寿命。预制夹心保温外墙的连接技术是把内外墙板连接为整体的一个关键部分。连接件形状主要有圆柱棒状、片状和格构状三种。棒状和片状抗剪能力和锚固性能较差,格构状安装复杂、施工效率低、价格高、材料用量大等。下面对FRP和不锈钢两种连接件做相应介绍。 (一)FRP连接件构造夹心保温外墙 在构建保温外墙体系中,选用材料最重要。基于此可以使用FRP连接件,FRP是由纤维材料和基体材料两者按照一定的比例配制而成一种高性能纤维增强复合材料。它不仅耐腐蚀性强、传热系数小,而且具有一定抗弯能力,力学性能优良。通过研究发现,FRP连接件具备较高的承载能力,抗拔破坏以连接件拔出破坏为主,连接件损伤较小。连接件的截面尺寸、布置间距、保温材料和混凝土板之间的粘结

预制装配式建筑施工技术应用

预制装配式建筑施工技术应用 摘要:随着预制装配式建筑施工技术应用的不断深入,不仅建设项目的发展方 向有所改变,而且施工的结构也在不断优化,施工的质量得到有效的提升。当前,由于建筑行业普遍应用预制装配式建筑施工技术,不仅极大地的缩短了建筑施工 的周期,还有力地保证了施工的安全性更是在有效减少资源浪费的同时提升了施 工的质量。深入研究预制装配式建筑施工技术,分析其施工管理把控要点,深化 预制装配式建筑施工技术,为类似工程提供参考。 关键词:预制装配式;装配式建筑;施工工艺 引言: 预制装配式建筑施工技术和别的施工技术相比较,我们可以发现该技术有着 很高的工作效率,而且可以最大程度地节约施工原料,实现生态环保的效果。所 以很多建筑企业在开展施工建设的时候都会使用预制装配式施工技术,以往的混 凝土浇筑技术比较陈旧,效率不高,所以更多建筑企业转而使用预制构件来开展 组装工作。预制装配式施工技术还可以有效地促进建筑业的发展,并且拥有更大 的发展空间,我们国家的预制装配式施工技术相对比较落后,所以专家和学者还 要对其重点分析和把握,找到优化的措施和方法。 1预制装配式建筑技术概述 将原有的建筑施工技术简化为预制和装配两部分就是预制装配式建筑技术。 预制是结合建筑结构要求预先制作好建筑所需的材料。装配是在指定地点组装预 制好的建筑构件。通用型和专用型是当前我国建筑市场主打的两种预制装配式建 筑结构类型。两种结构类型优点各异,且适用于各种建筑工程的施工。通用型结 构系统在我国应用最多,专业型是在通用型结构的基础上再加工的具有建筑特色 的结构类型。 2预制装配式建筑施工技术的有效运用 2.1控制预制装配建筑工期 利用自身调节简便等优点来控制、缩减预制装配建筑施工工期。工程进度、 工程质量标准、工程成本是工程管理的三大目标,三大目标关系密切,不可分割,而通过建筑功能、PC构件等因素来缩短工期必须满足三大条件。一是必须保证施 工期间的建筑功能达标;二是以施工人员的人生安全和设备安全为中心,确保工 程安全;三是控制好成本预算,确保建筑成本限额和预算同现实情况相符。 2.2明确具体的施工技术目标 建筑企业要对预制装配建筑施工技术的运用目标加以确定,这样可以更好地 促进施工技术的有效运用,还可以扩大施工技术的运用范围。工作人员在确定工 作目标之前还应该反复检验施工技术的标准,做好充分的调研与勘察工作,这样 可以更好地知晓项目能不能运用到预制装配式建筑施工当中。另外,建筑企业还 要知晓预制装配式建筑施工技术的使用要求,这样才可以更好地发挥技术的最大 功效。 2.3进一步明确施工技术的使用条件 建筑企业在开展预制装配式建筑施工和建设的时候要合理地统筹好施工工作,保障整个建筑工程的质量和施工水平。还要进一步地确定好施工目的,把施工安 全放在第一位,合理地考虑好不同环节的衔接和过渡性。因为预制装配式建筑的 施工技术需要服务整个建筑工程,所以建筑企业要充分地考虑不同方面的要素。 首先,预制装配式建筑的施工技术要达到相关的标准和要求,并且把握好建筑工

装配式混凝土建筑结构体系及其关键技术

装配式混凝土建筑结构体系和关键技术分析 在装配式建筑中,设计与生产存在着不可分割的联系:设计便于在生产制造中降低成本;生产工艺改进促进提高设计灵活性,设计与工艺是一个互利互进的关键环节。 一、工业化建筑的设计分析 从构件生产工艺角度来看深化设计需考虑以下几个环节: 1)构件详图:制作适合生产的构件详图,包括模板图、配筋图。 2)模具图纸设计:符合模具设计的初步构件图可以在构件外观尺寸确定后提供,设计师根据需要可审核模具图。

3)模具加工:尽量考虑模具使用的通用性及重复利用率。 4)工厂备料:设计确定构件的所有预埋件型号、外饰面材料、门窗型号等。 5)绑筋、组模、预埋:构件图中需明确表示配筋要求、预埋件的定位、防雷设置要求,注意位置需避免互相干涉。 6)混凝土浇筑:构件图需表达不同构件所用混凝土的标号。 7)脱模、养护:构件图需表达脱模的吊点、吊具型号及位置。

从构件物流运输角度来看深化设计需考虑以下几个环节: 1)构件养护:是否达到脱模、起吊强度要求,要求达到设计强度75%以上。 2)成品堆放:构件详图明确构件编号、楼栋号、层号、轴线及构件顺序,构件表面喷涂相应信息。

3)成品质检:对应构件详图检验钢筋外露尺寸、构件尺寸等,发放合格证或准用证。 4)构件装车:构件拆分尺寸考虑车辆宽度及载重要求,配备专用构件运输架。 5)构件质量检查:深化设计图纸明确构件验收标准。 二、工业化建筑的结构体系分析

工业化建筑是指采用构配件工厂化生产,在现场以机械化的方法装配而成的建筑。 外墙挂板体系 内墙用大模板以混凝土浇筑,墙体内配钢筋网架;外墙挂预制混凝土复合墙板,配以构造柱和圈梁。便于施工,加快进度,提高建筑的工厂化加工,确保工程质量和不降低抗震能力的前提下节省建设投资。 预制部件:外墙、叠合楼板、阳台、楼梯、叠合梁 体系特点:竖向受力结构采用现浇,外墙挂板不参与受力,预制比例一般为10%-50%,施工难度较低,成本较低。 适用高度:高层、超高层 适用建筑:保障房、商品房、办公建筑 装配式框架体系 预制装配式框架结构体系按标准化设计,根据结构、建筑特点将柱、梁、板、楼梯、阳台、外墙等构件拆分,在工厂进行标准化预制生产,现场采用塔吊等大型设备安装,形成房屋建筑。

预制装配式建筑施工技术

预制装配式建筑施工技术 发表时间:2019-07-30T10:12:56.480Z 来源:《防护工程》2019年8期作者:颜繁举[导读] 我国在预制装配式建筑施工技术的研发和利用过程中,坚持从长远的角度来出发。沈阳城市学院辽宁省沈阳市 110000 摘要:近几年,国家的建筑工程行业发展十分迅速,不仅创造了较高的经济效益、社会效益,自身的很多功能都在不断的健全,各方面取得的发展成绩是非常值得肯定的。从这一点来看,预制装配式建筑施工技术的实施,能够在很大程度上对工作的综合效用做出大幅度的提升。该项技术的实施,具有高度的创新性,针对行业内的问题改善、解决,提供了较多的参考依据,在工作的综合成绩上,可以获得大幅度的提升。文章针对预制装配式建筑施工技术的运用展开讨论,并提出合理化建议。 关键词:预制;装配式;建筑;施工;技术 我国在预制装配式建筑施工技术的研发和利用过程中,坚持从长远的角度来出发,对很多区域内的工程建设,都产生了良好的推动作用,各方面的工作部署,并没有展现出任何的不足。但是,预制装配式建筑施工技术的先进性虽然突出,依然要按照健全的方案来实施,要最大限度的对技术优势做出良好的发挥,促使未来工作的开展,能够推动地方的综合进步。 一、预制装配式建筑施工技术的优势 (一)便捷性突出 新时代的建筑工程发展中,必须在技术手段上不断的优化,继续按照传统、老旧的技术手段来操作,不仅无法得到预期效果,还会导致建筑工程的体系存在很大的漏洞现象,这对于未来工作的进行而言,将会产生非常严重的阻碍现象。预制装配式建筑施工技术的应用,在便捷性方面非常的突出。首先,预制装配式建筑施工技术的落实过程中,能够充分结合建筑工程自身的特点和需求,在预制工作上投入较多的努力,这样操作的好处在于,减少了现场加工的操作,最大限度的提高施工效率、施工质量,针对未来工作的开展和部署,奠定了坚实的基础。其次,预制装配式建筑施工技术的运用过程中,比较容易被掌握,因此很多技术人员对此较为信赖。 (二)技术体系健全 与既往工作有所不同,预制装配式建筑施工技术的研发与应用过程中,充分考虑到当代建筑工程的特殊条件,以及飞速发展的需求,因此开始在技术体系上不断的健全,整体上获得的发展成绩是非常值得肯定的。结合以往的工作验和当下的工作标准,认为预制装配式建筑施工技术的体系健全,主要是表现在以下几个方面:第一,预制装配式建筑施工技术的应用,能够阶段性的优化、更新,对于一些创新的理念和方法,可以与固有的技术内容深入的结合,这样就能够在新要求的满足过程中,减少违规现象,促使预制装配式建筑施工技术的落实,可以推动工程向前进步。第二,预制装配式建筑施工技术的体系优化,能够对国家的相关规范、要求充分的遵从,促使建筑工程在正确的轨道上发展。 二、预制装配式建筑施工技术的应用 (一)明确技术目标 从客观的角度来分析,预制装配式建筑施工技术的实施,已经成为了工程行业的重要组成部分,对于很多地方的综合发展、进步等,都会产生特别大的影响。此种情况下,明确技术目标是必要性的手段。第一,预制装配式建筑施工技术的目标,在于充分提高工程的质量,这就要求在技术的前期使用阶段,进行大量的勘查、调研,分析预制装配式建筑施工技术的受用项目特点,对于外部环境的优势和限制性条件深入了解,从而确保预制装配式建筑施工技术的优势发挥,能够取得更好的效果。第二,预制装配式建筑施工技术的运用过程中,还要考虑到今后工作可能出现的特殊情况,要求在技术的备案上不断的健全,这样才能获得更好的发展。 (二)加强技术培训 对于预制装配式建筑施工技术而言,虽然能够在具体应用过程中取得非常好的成绩,但是考虑到现如今的很多技术都存在专业性较高要求的特点,所以在预制装配式建筑施工技术的实施过程中,必须对所有的工作人员开展有效的培训。第一,预制装配式建筑施工技术的实施,要求工作人员能够对技术的内涵,以及具体操作方法积极的明确,能够在自身的工作岗位上,选用正确的技术手段来完成工作,减少错误操作的现象,促使未来工作的进行,能够取得更好的成绩。第二,预制装配式建筑施工技术的实施过程中,还要对多方面的不足进行深入的思考,尤其是在技术监督过程中,发现工作人员操作错误或者是偏差现象后,要及时的纠正。 (三)预制内剪力墙施工 对于预制装配式建筑施工技术来讲,预制内剪力墙施工的开展,是非常核心的组成部分,直接关系到工程的质量和效率,对于日后的使用而言,也是决定性的内容。安装预制构件的过程中,下板层需要预留出一定插筋,可渗入到内墙的预留板螺栓孔中,在实际施工过程中利用水泥砂浆灌入螺栓孔,利用螺栓固定形式有效连接建筑工程的剪力墙和建筑工程各个结构形成整体。利用预制装配式建筑施工技术时,需要在整体建构中心设置剪力墙和螺栓连接位置,这样才不会影响后续施工项目开展及剪力墙的稳定性和坚硬度。利用预制装配式建筑施工技术的过程中需有效控制施工成本,避免影响周围环境。 三、预制装配式建筑施工技术的注意事项 现阶段的技术操作,基本上能够符合预期目标,各项工作的开展并没有展现出严重的不足。建议在今后的技术实施过程中,针对相关注意事项积极的遵守。第一,预制装配式建筑施工技术的所有材料、设备,都必须进行科学的采购,要加强材料的测试和样本调研,在设备的参数上合理的调整,确保预制装配式建筑施工技术的落实,能够拥有坚实的基础,减少不良问题的发生概率。第二,预制装配式建筑施工技术的运用过程中,要加强制度的完善,技术监督的实施过程中,要求具有足够的依据,每一项技术的开展,都应该取得较好的成绩,并阶段性的分析技术成果,为下一个阶段的工作,提供较多的保障。 总结: 我国在建筑行业的发展过程中,针对技术的研究不断深入开展,整体上取得的成绩非常值得肯定。为了在今后的工作中取得更好的效果,必须坚持加强预制装配式建筑施工技术的可靠性、可行性,坚持在技术的测试、分析上,按照综合性的手段来完成。相信在今后的工作中,预制装配式建筑施工技术能够取得更好的成绩,推动国家建筑行业的进步。

预制装配式混凝土构件

一、预制装配式混凝土构件 本工程主要采用的预制构件:预制混凝土夹心保温外墙挂板、桁架钢筋预制混凝土叠合板、 预制楼梯。 1)预制构件使用部位: 预制混凝土夹心保温外墙挂板:1~4层地上建筑外墙 桁架钢筋预制混凝土叠合板:1~4层地上建筑顶楼板局部采用 预制楼梯:全楼疏散楼梯 2)装配式单体预制率: 本工程装配式单体预制率为20%。 3)预制混凝土夹心保温外墙挂板: a)外墙挂板内叶板厚度为isomm,外叶板厚度为50mm;夹心保温厚度为 8o/ioomm; b)混凝土强度等级为C3o,同条件养护的混凝土立方体试件抗压强度达到设计混 凝土强度等级值的75%,且不应小于i5N/mm2时,方可脱模;吊装时应达到设计强度值; c)钢材选用Q2?5B,外露钢构件均需做镀锌处理; d)预制混凝土夹心保温外墙板采用的拉结件应采用符合国家现行标准的FRP(纤 维增强复合材料)或不锈钢产品; e)保温材料主要选用岩棉保温板,燃烧性能为A级,导热系数Wo.040 W/ (m2.k) f)混凝土夹心保温外墙挂板构件须经专业厂家深化,并经设计单位审核后方可作 为生产依据。 4)桁架钢筋预制混凝土叠合板: a)叠合楼板的预制部分的庁度为6omm,现浇层厚度为70mm; b)底板与后浇混凝土叠合层之间的结合面做成凹凸深度不小于4mm的人工粗糙 面,粗糙面的面积不小于结合面的8o%。 c)叠合板的桁架钢筋距板边不大于3oomm,间距不大于6oomm0 d)桁架设计高度为8ommo e)桁架钢筋按主要受力方向布置,按单向板考虑。 f)叠合板底板脱模验算时等效静力荷载标准值取构件自重标准值得1.2倍与脱模吸 附力之和,且不小于构件自重标准值的1.5倍,脱模吸附力取i.5KN/m\ g)吊装验算时动力系数取1.5。

预制装配式混凝土(PC)结构的形式及工法

预制装配式混凝土(PC)结构的形式及工法 一、引言 PC(Precast Concrete)是预制装配式混凝土结构的简称,是以混凝土预制构件为主要构件,经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土结构。国外的混凝土预制构件与钢筋混凝土几乎同时起步,而现代意义上的工业化预制混凝土构件在半个世纪前才得到真正发展。本文主要以同处亚洲的日本为例,介绍现代PC形式及工法技术。目前,日本的住宅建筑PC化率占65%。从1955年使用预制构件建造房屋开始,便以中高层建筑为目标,经过近50多年的发展,已经形成了比较完善的PC技术体系。 二、PC的优点 1.品质均一:由于的工厂严格管理和长期生产,可以得到品质均一且安定的构件产品。 2.量化生产:根据构件的标准化规格化,使生产工业化成为可能,实现批量生产。 3.缩短工期:住宅类建筑,主要构件均可以在工厂生产到现场组装,比传统工期缩短1/3。 4.施工精度:设备、配管、窗框、外装等均可与构件一体生产,可得到很高的施工精度。 5.降低成本:因建筑工业化的量产,施工简易化减少劳动力,两方面均能降低建设费用。 6.安全保障:根据大量试验论证,在耐震、耐火、耐风、耐久性各方面性能优越。 7.解决技工不足:随着多元经济发展,人口红利渐失,建筑工人短缺问题严重。PC工法正好可以解决这些问题。 三、PC结构的分类 从建筑物结构形式及工法上PC工法大致可分为四种:①剪力墙结构预制装配式混凝土工法,简称WPC工法;②框架结构预制装配式混凝土工法,简称RPC工法;③框架剪力墙结构预制装配式混凝土工法,简称WRPC工法;④预制装配式铁骨混凝土工法,简称SRPC工法。 1.WPC工法 WPC工法即剪力墙结构预制混凝土工法,如图1所示。用预制钢筋混凝土墙板来代替结构中的柱梁,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,局部狭小处现场充填一定强度的混凝土。是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。因其需要每一层完全结束后才能进行下一层的工序,现场吊车会出现怠工状态,适用于2栋以上的建筑才能够有效利用施工设备。 2.RPC工法 RPC工法即框架结构预制装配式混凝土工法,如图2所示。是指预制梁和柱在施工现场以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构工法,由预制梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。而墙体不承重,仅起到围护和分隔作用。此种工法要求技术及成本都比较高,故多与现场浇筑相结合。比如梁、楼板均做成叠合式,预留钢筋,现场浇筑成整体,并提高刚性。多用于高层集合住宅或写字楼,可实现外周无脚手架,大大缩短工期。 3.WRPC工法 WRPC工法即框架剪力墙结构预制装配式混凝土工法,如图3所示。是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。 4.SRPC工法 SRPC工法即预制装配式钢骨混凝土工法,如图4所示。是将钢骨混凝土结构的构件预制化,与RPC工法的区别是,通过高强螺栓将构件现场连接。通常是每3层作为一节来装配,骨架架设好之后才能进行楼板及墙壁的安装。此工法适用于高层且每层户数较多的住宅。 四、PC结构的设计生产施工管理 采用预制的方式,工厂生产、现场装配,是住宅产业化的基本形式。其不同于传统的粗放式建筑模式,需要更专业的生产施工管理人员,要求技术者结合实际要求,选择合理工法,整体把握从设计到施工的全部过程。因为每一个环节都会直接影响下一个环节是否能

装配式建筑预制构件安装施工方案

装配式建筑预制构件安装施工方案 1.装配式建筑的特点 1.1大量的建筑部品由车间生产加工完成,构件种类主要有:外墙板,内墙板,叠合板,阳台,空调板,楼梯,预制梁,预制柱等。 1.2现场大量的装配作业,而原始现浇作业大大减少。 1.3采用建筑、装修一体化设计、施工,理想状态是装修可随主体施工同步进行。 1.4设计的标准化和管理的信息化,构件越标准,生产效率越高,相应的构件成本就会下降,配合工厂的数字化管理,整个装配式建筑的性价比会越来越高。 1.5.符合绿色建筑的要求。 2.吊装顺序策划 根据平面图确定安装塔吊的数量和型号供应使用,确定构件的吊装顺序,做到可穿插进行每道工序。 3.技术工作流程与分解图 3.1工作流程 引测控制轴线→楼面弹线→水平标高测量→预制墙板逐块安装(控制标高垫块放置→起吊、就位→临时固定→脱钩、校正→锚固筋安装、梳理)→现浇剪力墙钢筋绑扎(机电暗管预埋)→剪力墙模板→支撑排架搭设→预制楼梯、预制阳台板、空调板安装→现浇楼板钢筋绑扎(机电暗管预埋)→混凝土浇捣→养护(按上述工序二至十一层结构完成)

3.2流程分解图 技术工作流程一:楼层弹线,并测量水平标高 施工工序二:外墙板按指定方向吊装

施工工序三:外墙板吊装、校正完毕 施工工序四:绑扎剪力墙、柱钢筋 施工工序五:剪力墙后浇段、粱支模,搭设楼板和预制梁排架

施工工序六:吊装预制梁、叠合板构件 施工工序七:楼层内其他后续施工(梁、板钢筋)

施工工序八:楼层砼浇捣并养护 施工工序:重复以上工序,进行上一楼层施工

4.预制内外墙吊装施工 4.1起吊 本工程设计,采用塔吊吊装,为防止单点起吊引起构件变形,采用钢扁担起吊就位。构件的起吊点应合理设置,保证构件能水平起吊,避免磕碰构件边角。构件起吊平稳后再匀速移动吊臂,靠近建筑物后由人工对中就位。 墙板吊装示意图

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