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装配式建筑尽显建造优势,为武汉抗“疫”提供加速度

2月8日,为积极应对新型冠状病毒肺炎疫情防控严峻形势,指导做好传染病应急救治设施建设,切实满足疫情防控实施保障需要,国家卫生健康委会同住房和城乡建设部编制印发了《新型冠状病毒肺炎应急救治设施设计导则(试行)》,其中第十条规定:鼓励优先采用装配式建造方式,新建工程项目宜采用整体式、模块化结构,特殊功能区域和连接部位可采用成品轻质板材,现场组接。

火神山医院航拍图

雷神山医院航拍图

武汉疫情爆发以后,武汉就开始紧急筹建火神山和雷神山医院。从接到任务到完成交付,3.4万平方米的一所建筑,从最初的设计到最终完工,只花了十天的时间,这样的创举震惊了世界。

能够完成这样的建设奇迹,离不开行业前沿的装配式建筑技术。那么,装配式建筑是什么?装配式建筑到底是怎么生产的?现场又是怎么施工的呢?今天小棉袄汇总了相关资料,为大家梳理了以下几个方面的内容。

装配式建筑是什么

建筑的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场,将预制构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑,称为装配式建筑。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,在施工现场只需把他们组装在一起。“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。

这种 “产业化”、“工业化”的建筑在欧美及日本已经广泛采用。为何这些发达资本主义国家都如此热衷装配式建筑呢?

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

建筑业的玻尿酸,可使建筑产品长久不衰、永葆青春。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,买房从此不用彻夜排队。行业普及以后,可以降低建造成本,可有效的抑制房价。

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行啦,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“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。

装配式构件如何生产

以装配式建筑板为例,生产工序为: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。

装配式建筑如何施工

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。

装配式叠合梁吊装

装配式叠合板吊装

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

装配式建筑造就“中国奇迹”

十天十夜,两座小汤山医院“拔节而起”,速度的背后,是我国建造技术的创新。武汉火神山、雷神山两个医院的建设均采用了行业前沿的装配式建筑技术,最大限度地采用拼装式工业化成品,大幅减少现场作业的工作量,节约了大量的时间。同时,在外部拼接过后进行整体吊装,将现场施工和整体吊装穿插进行,实现了效率最大化。

模块化建筑是装配率极高的一种装配式建筑形式,是以标准化的思维划分具有建筑功能的三维空间集成模块,涵盖了结构、围护、内装和设备管线等系统的部品部件,在工厂预制完成,集成模块运输到工地进行装配连接最终形成完整的建筑。模块化建筑具有标准化程度高、集成性高等优点,可以极大地压缩整个建造周期。

此次武汉火神山医院、雷神山医院的建造时间短、任务重,采用了模块化建筑的形式。从火神山医院的局部平面图可以看出,整个建筑是由若干个6m*3m的模块,通过水平与垂直方向不同的组合方式,形成了病房、卫生间、缓冲间、病人走廊、医护走廊等等不同的功能分区,基本解决了传染病医院的流线及分区问题。

火神山医院平面图

此次建设充分发挥了模块建筑的优势:

1、标准化

标准化是模块化建造的基础。模块的几何尺寸、连接方式、模块的组合形式、内部的部品部件、设备设施等的标准化,是实现快速高质量建造的基础保障。

2、模块化

所有的功能空间均由标准化程度极高的模块组合而成,充分体现了标准化、集成化带来的速度优势,满足了应急医疗设施建设的需求。

3、工业化

在极短时间内完成建设,设计师充分利用现有的模块产品尺寸。在现场处理地坪的同时,模块在工厂内同步生产,工厂的环境及室内的施工条件将确保其质量更易控制及改善,减少缺陷,产品的可靠性提高,同时还有较高的生产效率。

4、装配化

现场的施工周期非常短,除了地坪平整、基础处理等湿作业外,现场其他的部分,如设备管线安装、门窗安装、室内设施安装等等完全是干法施工,各工种交叉作业,与传统建造方式相比,节约时间的同时,还减少施工和装修垃圾约70%。

装配式建筑,是火神山、雷神山医院建设奇迹的重要支柱,推动了“中国奇迹”的发生。

但我们不能忘记速度奇迹的背后

为之付出的成千上万的劳动者

因为他们我们才有了超越人类极限

缔造世界奇迹的“魔力”

他们就是我们打赢这场全民战“疫”的底气!

我们相信

这场没有硝烟的战役

终将胜利!

我们的未来仍然可期!

一起加油吧!

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