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装配式混凝土建筑钢筋的作业特点与要点

时间:2019-01-29 20:15:31  来源:机械工业出版社建筑分社

  随着装配式建筑的发展上升为国家战略,目前已成为国家推动建筑业向产业化、标准化、精细化和新型节能化转型升级的重要抓手。住建部以及各地建设主管部门也纷纷出台了相应的配套措施,极大地推动着装配式混凝土建筑的发展。虽然从世界的应用实践眼光来看,装配式混凝土建筑已经是一项非常成熟的技术,但对于我们国家来说,装配式混凝土建筑的大规模应用发展也就是近几年的事,特别是针对我们这么大体量的国家建设,稍有不慎,就会导致一系列严重的后果,而建筑作为一门实践性科学,具体施工作业一线人员的职业素质和技术水准,更是决定当前装配式混凝土建筑能否健康发展的关键性因素。有鉴于此,我们特组织了近20余位装配式混凝土建筑一线的技术骨干和专家人员针对一线的作业人员编写了这套《装配式混凝土建筑口袋书》,以期能为一线作业人员建立起标准清晰、操作严谨、作业规范的现场指导手册,从根本上解决作为生产过程中最核心的专业人才的供给不足问题。下面我们将在随后一个月的时间里组织本套丛书写作团队中最优秀的专家,提炼出一些当前普遍存在和亟需解决的问题,以大讲堂的形式,让广大的建筑从业者先睹为快。今天请看我们推出的第二期《装配式混凝土建筑钢筋的作业特点与要点》。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

1  有些人认为装配式混凝土建筑和传统现浇混凝土建筑钢筋作业的内容和方式没有区别,对装配式混凝土建筑特有的钢筋作业的操作规程和技术培训重视不够,其实不然,两者是有较大区别的,譬如:装配式混凝土建筑的钢筋加工方式通常是先将加工好的单根钢筋绑扎或焊接成钢筋骨架,然后再将钢筋骨架吊装入模,吊装入模时要确保钢筋骨架不能变形,如果变形就会造成钢筋保护层厚度过大或过小,从而导致预制构件产生裂缝。装配式混凝土建筑钢筋的连接方式与传统现浇混凝土建筑也有较大不同,传统现浇混凝土建筑的钢筋连接方式主要以焊接、搭接、绑扎为主,而装配式混凝土建筑的钢筋连接方式还有灌浆套筒连接、浆锚搭接和机械连接等,保证钢筋连接的质量是装配式混凝土建筑钢筋作业的重中之重。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  作为装配式混凝土建筑的从业者,对装配式混凝土建筑钢筋作业的特点和要点加以全面了解,对于制作出合格优质的钢筋制品,并生产出优质的预制构件,保证装配式混凝土建筑工程的质量十分必要。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

2  从装配式混凝土建筑预制构件制作和安装环节来看,钢筋作业与传统的现浇混凝土建筑存在较多的不同,装配式混凝土建筑钢筋作业有自己的特点,归纳起来主要有以下11个方面:LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (1)钢筋作业重心由现场施工转向工厂施工装配式混凝土建筑是将建筑结构进行拆分后将大部分预制构件在工厂预制好再运到施工现场进行安装和节点连接使之成为一个整体建筑。如此,大部分钢筋作业转到了工厂内。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (2)施工现场的钢筋作业由现场制作变成现场连接LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  因为施工方式由现场施工变成了现场安装,导致施工现场减少了绝大部分的钢筋作业,现场钢筋的主要作业是构件之间的钢筋连接(图1)、节点钢筋连接以及少量的楼面钢筋施工(图2)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图1 梁钢筋现场连接LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图2 施工现场楼面钢筋施工LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (3)钢筋连接质量成为质量控制的重点LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件都是在工厂内生产,质量能够得到保证,所以现场的安装质量就成为了装配式混凝土建筑质量的关键,而现场安装质量中最主要、最关键的钢筋的连接质量也就成为了质量控制的重点(图3和图4)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图3 钢筋机械连接LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图4 钢筋绑扎连接LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (4)钢筋自动化加工程度高LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件的钢筋在工厂内加工,采用自动化设备能实现批量的、自动化的加工,与在现场加工钢筋相比能极大的提高钢筋加工的效率(图5)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图5 桁架筋自动加工设备LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (5)钢筋加工的精细化程度大大提高LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  大部分预制构件钢筋的加工是在工厂内采用自动化或半自动化设备完成,钢筋加工的精度达到毫米级别(图6),比现场加工有了极大的提高。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图6 工厂自动化加工的钢筋网片LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (6)钢筋作业与模板的关联程度高LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  为了保证整个建筑物整体性,大部分预制构件都会在侧边伸出钢筋,这就需要在模板上对应部位开孔(图7)或槽,这在现浇混凝土建筑中是不存在的.LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图7 模板上伸出钢筋的孔LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (7)对精度要求高了,钢筋伸出长度和位置允许误差很小LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件在现场安装,下层构件的伸出钢筋要与上层预制构件的套筒或预留的盲孔等进行连接,这就要求伸出钢筋的长度和位置有较高的精度(图8),这样才能保证有效、可靠的连接。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图8 下层构件伸出钢筋的长度和位置要保证精度LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (8)对遗漏和误差的宽容度降低LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件中的各类预埋物或伸出钢筋,都有特定的作用,一旦遗漏或位置产生偏差,都将对预制构件的安装带来不便或影响构件的连接,甚至造成预制构件报废。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (9)采取措施避免预埋件和预埋物的干扰LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件中的各类预埋件和预埋物,在一定程度上会影响钢筋的安装,钢筋需要按设计和规范要求进行合理的避让。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (10)对混凝土的保护层要求更加严格LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件为确保其耐久性能达到设计要求,工厂在生产过程中对钢筋保护层的要求极其严格(图9)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图9 钢筋保护层间隔件LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  (11)应当注意钢筋在安装上的碰撞与干扰LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  预制构件在现场安装时,因伸出钢筋位置偏差或与现场预留的钢筋位置发生冲突等,都将可能造成碰撞与干扰,影响施工。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

3  装配式混凝土建筑钢筋作业的特点决定了钢筋加工作业的要点。在装配式混凝土建筑钢筋作业过程中,下面几个作业要点必须要牢牢把握。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

钢筋加工作业要点LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

1、  伸出钢筋需要在模板上开孔或槽,伸出钢筋定位和伸出长度必须准确。可以加设定位装置来确保伸出钢筋的位置和伸出长度无偏差(图10)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图10 伸出钢筋定位LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

2、  灌浆套筒是结构连接的关键部件,其本身直径、体积较大,外表较光滑,通常应在灌浆套筒外围加密箍筋,钢筋保护层的厚度必须满足要求。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

3、  为了保证预埋件、预埋物在预制构件中连接的牢固性和可靠性,往往使用加强筋或其它连接物件将它们与钢筋相连以分散所受的力,以免受力时被拔出或拉脱。同时因为预埋件、预埋物的埋入,可能会迫使钢筋移位、弯折或截断,所以必须在钢筋加工前预先对配筋图和构件图进行分析,合理调整冲撞部位的配筋,更要保证钢筋加工的精度。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

钢筋骨架加工入模作业要点LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  1、钢筋网和钢筋骨架在整体装运、吊装入模就位时,应采用多吊点起吊方式,防止发生扭曲、弯折、歪斜等变形(图11)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图11 柱钢筋骨架四点吊(带辅助底模)LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  2、钢筋骨架入模时,钢筋应平直、无损伤,表面不得有油污,且应轻放,防止变形。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  3、钢筋入模后,还应对叠合部位的主筋和构造钢筋进行保护,防止外露钢筋在混凝土浇筑过程中受到污染,而影响钢筋的握裹强度(图12和图13)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图12 叠合梁钢筋保护LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图13 叠合楼板桁架筋保护LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  4、与钢筋连接的套筒、预埋件等,安装位置都要做到准确,并必须满足方向性、密封性和牢固性等要求(图14和图15)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图14 灌浆套筒与模板固定示意图LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图15 灌浆套筒固定组件LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

灌浆套筒部件安装作业要点LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  灌浆套筒连接是装配式混凝土建筑钢筋连接最常用的方式,为了保证钢筋连接的质量,灌浆套筒部件安装须严格按照操作规程进行作业,作业中应特别注意:LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  1、套筒安装前,应核对品牌、品种、型号,套筒规格应与所连接的钢筋的规格相匹配,外观目测无瑕疵。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  2、钢筋伸入套筒的长度必须满足设计要求,钢筋与套筒的连接应顺直、牢固且密封良好,不得漏浆。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  3、套筒应垂直于模板安装,套筒与模板的连接必须紧密、牢固,不得漏浆(图16)。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

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  图16 套筒与模板连接必须紧密牢固LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  4、灌浆管和出浆管应紧密安装在套筒的灌浆孔和出浆孔上,并固定牢固,必要时可在孔口注胶粘接。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  5、连接半灌浆套筒的钢筋螺纹制作人员应持证上岗,钢筋与套筒螺纹端的连接必须满足规范要求。LFC筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!


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