CN109505352A - 集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺。主要特征在于：将建筑围护构造体系的墙体采用装配式集成空心墙体进行装配；将建筑围护构造墙体实现工厂化生产：将混凝土框架结构建造实现装配化施工。本发明的优点在于：大幅缩短建筑工程建设工期；大大简化了建设工程建造工序；大幅简化了建材品类；建筑泥工工种被淘汰；节约资源能源；节省工程造价。

Description

集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其是一种集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺。
背景技术
现代建筑我们可把它分为两大功能体系来看待：即安全功能的承重受力结构体系和使用功能的围护构造体系两大体系来进行研究和设计。
一、安全功能受力结构体系
建筑的承重受力结构体系是建筑物本身的稳定性、安全性和可靠性的绝对保障，它具有建筑物承重受力的唯一性。当前建筑承重受力结构体系主要有：承重墙结构体系、钢结构体系、钢筋混凝土框架结构体系等：其中尤以钢筋混凝土框架结构体系应用最为广泛，且规模巨大。
钢筋混凝土框架结构和钢结构作为承重受力结构体系在当前建筑领域的推广应用已得到实践的检验和普遍的认同。从设计、检测、建造和验收已形成一整套完整的理论体系和积累了成熟的工程建造实践经验，同时建造所需材料市场配套供应也相当完善，其承重受力结构体系的建造工艺、材料匹配和施工配套技术更是相当完备，因此目前对建筑的承重受力结构体系来说，其建造工艺改革和材料改革几乎没有其改革的空间和潜力。
钢筋混凝土框架结构的建筑，其基础、框架柱、剪力墙、框架梁等，都必须在建筑物坐落地点现场施工；从现有的装配式施工技术在工程上实践应用的情况来看，仅有楼板和楼梯可改在工厂进行生产后到工地装配安装。但从实际应用中可以看出，工厂生产对比现场施工并没有优势显现，从用材方面来看：即没有改变材料的种类，也没有减少材料的用量，工厂生产与现场生产几乎一样；从劳动强度改善来看：混凝土现场施工的机械化程度已经接近工厂化生产，其劳动强度、人工消耗基本相等；从经济效益来看：混凝土框架梁、板、柱、楼梯的现场浇注绝对低于工厂化生产的成本，实际上现有的工厂化生产的楼板在现场装配时实际上仅只能起到楼面混凝土施工底模的作用，还是要现场进行楼面二次钢筋混凝浇注。至于楼梯也仅是梯段部分可工厂加工后现场装配，且工程量很小，反而增加了工厂生产的场内转运、场外成品运输的成本和工程施工难度，更是给建筑整体结构特别是楼梯部位埋下了结构安全隐患。
针对混凝土框架结构的建筑，实际上它的承重受力结构体系的框架主体改革空间很小，要实现构件工业化生产和装配式施工的意义不大，反而对整个框架结构的整体结构安全体系造成一定的破坏，增大了建筑物的整体结构安全风险。特别是建筑物楼板与梁、柱的锚固连接和楼梯梯段与楼梯梁的无筋锚固连接方式的安全可靠性，相对原有现场有筋锚固连接施工大打折扣，大大增加了建筑受力结构的安全风险，且不符合现行设计规范和验收规范相关要求。同时，不仅增加了建造施工的难度，更是增加了构件生产的场内转运，储存、成品运输、装卸和安装过程中的材料、机械和人工的大量成本；因此，对现有建筑混凝土框架受力结构体系的建造装配化改革没有太大值得改革的价值和意义。
二、建筑围护构造体系
（1）建筑围护墙体现状
建筑围护墙体，在混凝土框架建筑结构中它主要起到非承重围护构造作用，目前我国承重、非承重围护墙体种类繁多，鱼龙混杂；主要分为承重、非承重砌筑墙体和非承重轻质板材隔墙两大类。但目前普遍应用的各种砌筑类材料和隔墙板材类材料都不同程度的存在诸多缺陷，如现场施工繁杂，砌体材料组合种类多，特别是建筑外墙防水、隔热、装饰存在无法一体兼顾的诸多弊病。虽然围护构造隔墙用的板材类拼装墙体，相对砌筑类材料的墙体有明显的优势，但仍存在隔音、墙面开裂和防水性能差，而不宜用于厨厕墙和***护墙等缺点，总体来讲混凝土框架结构建筑后填充墙体施工工艺，但最主要的还是施工复杂、施工难度大。
（2）围护墙体装配施工改革空间和潜力
传统混凝土框架结构围护构造墙体后填充施工工艺，均存在现场施工工艺复杂，机械化施工程度低，从而导致建设工期绝大部分都消耗在室内、***护墙体施工和抹灰装饰施工环节。从当前的建筑施工工艺可以看出实际上建筑混凝土框架主体的完工还仅仅只完成了建筑总工程量的30%左右；因此针对现有混凝土框架结构建筑围护构造墙体的建造工艺进行改革具有巨大的空间和潜力。将产生巨大的经济效益、环境效益和社会效益，从而有利于实现建筑建造工艺的彻底变革。
（3）围护墙体装配施工技术要求
建筑功能用围护构造墙体，我们按功能要求从内向外可以分为：室内隔墙和***护墙体，其墙体本身在具有墙板通用性能的前提下还分别具有各自的功能特性要求。根据目前普遍应用的非承重墙体情况来看：室内隔墙除具有可靠的围护构造功能外，还必须要有效增强室内分户、分室墙的空气隔声性能和消除墙面开裂等现象；***护墙体即要有可靠的抗渗防漏、保温隔热性能；还要确保各种外墙装饰面层的适应性和结合基层的附着牢固可靠性。
（4）围护墙体改革技术基础
建筑物如果采用混凝土框架结构主体与装配式集成空心墙体现场同步装配施工，这将使建筑建造工艺大大向前推进了一步。让建筑围护构造墙体在工厂实现工业化生产，逐步实现机械化制造，最终达到实现智能化制造的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺。
为达此目的，我们将建筑围护构造体系的墙体采用装配式集成空心墙体进行装配；将建筑围护构造墙体实现工厂化生产：将混凝土框架结构建造实现装配化施工：其施工工艺为：
确定楼层轴线标高：当楼层楼面混凝土浇注施工完成后，用仪器校准楼层垂直度，进行楼层轴线分中定位，并校准楼层标高、设置标高点；
墙体底部找平：根据楼层校准的标高点高度，用水泥砂在需要安装墙板的位置进行找平至楼层标高点；
分中弹墨：根据本施工楼层校准的轴线将要安装墙板的位置测量分线确定，弹好墙板安装平面位置墨线；
墙板安装：用塔吊起吊墙板按图纸要求安装在每块墙板相对应的位置上，墙体底部依照已弹好的墨线座浆安装，检查墙体垂直度后用钢制斜支撑固定牢固，然后依次完成本施工楼层全部墙体安装，并将所有焊接部位焊牢焊实；
预留、预埋、预设：墙板安装固定好后，按图纸要求将墙体的预埋、预设、预留与楼层相对应部位，接口对接、校准、穿好管线；
楼层混凝土框架施工：在本施工楼层墙体安装完成后，按常规要求绑扎框架柱、梁、板、剪力墙钢筋并支模浇注混凝土；
拆模交验：建筑室内当混凝土达到强度后，拆除施工模板修整清理混凝土表面及墙面，清扫楼层，检查质量，办理验收后交房进入室内二次装修。
本发明所述的工艺，其特征在于：不改变现有混凝土框架结构建筑的结构体系、结构设计规范和结构建造工艺的前提下实现建筑围护构造墙体与建筑结构框架同步装配施工，且围护构造墙体装配率达100%。
本发明所述的工艺，其特征在于：不改变现有成熟的混凝土框架结构建筑的框架结构体系和设计规范。
本发明所述的工艺，其特征在于：不改变现有成熟框架结构建筑的混凝土框架结构建造施工工艺。
本发明所述的工艺，其特征在于：围护构造集成空心墙体是在建筑混凝土框架结构施工前进行装配或同步装配施工。
本发明所述的工艺，其特征在于：建筑围护墙体仅为集成空心墙体，墙体本身有不少于15%的空心率依附于墙体上的预留、预设、预埋等复杂施工内容均在工厂完成。
本发明的优点：
1、大幅缩短建筑工程建设工期
由于装配式集成空心墙体是在工厂生产成型，其尺寸标准、板面平整，各种预设、预留、预埋均在工厂一并完成。尤其墙体是现场采用机械化施工，并且是在结构框架混凝土施工前或同步装配完成，所以建筑框架混凝土浇注施工完成则围护构造墙体也已同步完成。当结构框架混凝土施工模板拆除后就可以交房进行室内二次装修，相对传统围护墙体后填充砌筑建造工艺缩短工期至少50%
2、大大简化了建设工程建造工序
采用集成空心墙体与结构框架同步装配施工工艺后，其建筑内、***护构造墙体由传统的砌体现场砌筑、板材现场安装、墙面现场抹灰和各种现场预留、预设、预埋及辅助施工脚手架等复杂工序和多施工工种，简化到仅采用机械化吊装集成空心墙体装配工序。
3、大幅简化了建材品类
传统建筑围护构造体系墙体所需建材品类繁多，有板材类和砌体类，尤其是砌体类，它有各种各样的砌体品类和砌筑砂浆及砂浆拌制胶凝材料等；采用集成空心墙体与结构框架同步装配工艺后，其建筑围护构造内、外墙体简化到仅剩唯一的集成空心墙体，其它各类墙体材料都全部被淘汰而彻底退出建筑市场。
4、建筑泥工工种被淘汰
传统建筑工程施工，泥工工种是最主要的施工和技术工种，尤其是墙体砌筑和抹灰墙面施工，工人的技术素质决定工程质量和施工速度，采用集成空心墙体替代传统墙体材料作为围护构造墙体以后，该主要建筑工程施工工种就彻底被淘汰而退出建筑工程建造的历史舞台。
5、节约资源能源
采用集成空心墙体与混凝土框架同步装配施工工艺后，可有效减少资源能源的消耗：
①墙体本身有15%的空心率：实际是用空气替代了部份实体材料，单层墙体安装节省15%的实体材料，双层安装可节省达26%以上的实体材料；
②墙面抹灰全部被取消，实际上节省了大量的抹灰砂浆以及墙体砌筑和抹灰过程中的大量的施工材料损耗，也同时大幅减少了建筑垃圾的产生和处理消耗；
③大幅减少了建材的运输量，也相应减少了建材运输环节的能源消耗。
6、节省工程造价
①由于大幅缩短工期其建设期间的管理成本和周转材料及机械的占用成本大幅降低；
②因建材实际消耗的相对大幅减少和施工能源的降低，节省了相当数量的能源资源消耗成本；
③因建造工艺的改变，其施工效率的提高以及其他综合人工的同步减少，大幅节省了人工成本。
附图说明
图1为施工工艺流程方框图。
图2为墙板板顶与现浇梁梁底连接示意图；
图中：1、装配式墙板；2、现浇柱；3、现浇梁；4、锚固筋；5、楼面。
图3为墙顶与梁底和墙底与楼面节点示意图；
图中：1、装配式墙板；3、现浇梁；4、锚固筋；5、楼面；6、座浆；7、墙板空心孔。
图4为墙板与墙板拼接示意图；
图中：1、装配式墙板；8、墙板拼接构造柱；9、拉结筋接触面满焊。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，本发明是一种集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺。
我们将建筑围护构造体系的墙体采用装配式集成空心墙体进行装配；这种墙体是通过标准模具和相对严格的标准化成型工艺以及理想的材料和墙板自身构造的优化组合，同时将建筑室内、外依附在墙体上的各种水、电、暖通、通讯、弱电等预设、预留、预埋全部集成在工厂的墙体成型制造过程中一次性完成的。
所述的建筑护围构造墙体实现工厂化生产：一是建筑材料种类大幅简化到仅为普通混凝土和轻集料混凝土，与承重受力混凝土框架结构体系通用混凝土材料基本一致；二是墙体自身具有15%-36%的空心率，实际上是由15%-36%空气替代了实体原材料，有效节约了资源和能源，也有效减轻了建筑物自重；三是外形尺寸标准且板面平整度高不需要做墙面抹灰，对装配后的建筑墙体质量绝对可控。
所述的混凝土框架结构建造实现装配化施工；一是不改变原有建筑混凝土框架结构体系的完整性，确保建筑整体绝对安全；二是将建筑建造过程中繁杂的多工序、多工种建造方式简化到仅剩装配式集成空心墙体与建筑受力结构体系的混凝土框架结构现场同步装配施工，大幅缩短建设工期达50%以上。
具体的施工工艺为：
确定楼层轴线标高：当楼层楼面混凝土浇注施工完成后，用仪器校准楼层垂直度，进行楼层轴线分中定位，并校准楼层标高、设置标高点；
墙体底部找平：根据楼层校准的标高点高度，用水泥砂在需要安装墙板的位置进行找平至楼层标高点；
分中弹墨：根据本施工楼层校准的轴线将要安装墙板的位置测量分线确定，弹好墙板安装平面位置墨线；
墙板安装：用塔吊起吊墙板按图纸要求安装在每块墙板相对应的位置上，墙体底部依照已弹好的墨线座浆安装，检查墙体垂直度后用钢制斜支撑固定牢固，然后依次完成本施工楼层全部墙体安装，并将所有焊接部位焊牢焊实；
预留、预埋、预设：墙板安装固定好后，按图纸要求将墙体的预埋、预设、预留与楼层相对应部位，接口对接、校准、穿好管线；
楼层混凝土框架施工：在本施工楼层墙体安装完成后，按常规要求绑扎框架柱、梁、板、剪力墙钢筋并支模浇注混凝土；
拆模交验：建筑室内当混凝土达到强度后，拆除施工模板修整清理混凝土表面及墙面，清扫楼层，检查质量，办理验收后交房进入室内二次装修。

Claims (6)

1.一种集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺，其特征在于：将建筑围护构造体系的墙体采用装配式集成空心墙体进行装配；将建筑围护构造墙体实现工厂化生产：将混凝土框架结构建造实现装配化施工：其施工工艺为：
确定楼层轴线标高：当楼层楼面混凝土浇注施工完成后，用仪器校准楼层垂直度，进行楼层轴线分中定位，并校准楼层标高、设置标高点；
墙体底部找平：根据楼层校准的标高点高度，用水泥砂在需要安装墙板的位置进行找平至楼层标高点；
分中弹墨：根据本施工楼层校准的轴线将要安装墙板的位置测量分线确定，弹好墙板安装平面位置墨线；
墙板安装：用塔吊起吊墙板按图纸要求安装在每块墙板相对应的位置上，墙体底部依照已弹好的墨线座浆安装，检查墙体垂直度后用钢制斜支撑固定牢固，然后依次完成本施工楼层全部墙体安装，并将所有焊接部位焊牢焊实；
预留、预埋、预设：墙板安装固定好后，按图纸要求将墙体的预埋、预设、预留与楼层相对应部位，接口对接、校准、穿好管线；
楼层混凝土框架施工：在本施工楼层墙体安装完成后，按常规要求绑扎框架柱、梁、板、剪力墙钢筋并支模浇注混凝土；
拆模交验：建筑室内当混凝土达到强度后，拆除施工模板修整清理混凝土表面及墙面，清扫楼层，检查质量，办理验收后交房进入室内二次装修。
2.根据权利要求1所述的集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺，其特征在于：不改变现有混凝土框架结构建筑的结构体系、结构设计规范和结构建造工艺的前提下实现建筑围护构造墙体与建筑结构框架同步装配施工，且围护构造墙体装配率达100%。
3.根据权利要求1所述的集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺，其特征在于：不改变现有成熟的混凝土框架结构建筑的框架结构体系和设计规范。
4.根据权利要求1所述的集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺，其特征在于：不改变现有成熟框架结构建筑的混凝土框架结构建造施工工艺。
5.根据权利要求1所述的集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺，其特征在于：围护构造集成空心墙体是在建筑混凝土框架结构施工前进行装配或同步装配施工。
6.根据权利要求1所述的集成空心墙体与混凝土框架结构同步装配施工工艺，其特征在于：建筑围护墙体仅为集成空心墙体，墙体本身有不少于15%的空心率依附于墙体上的预留、预设、预埋等复杂施工内容均在工厂完成。
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