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装配式模块化折叠集成房屋建筑施工技术探析

作者

王冬强

中冶建工集团有限公司 重庆400084

引言

随着工业化、信息化、智能化等现代科技的快速发展,装配式建筑以其高效、环保、品质等优势受到越来越多的青睐。作为装配式建筑的新兴业态,装配式模块化折叠集成房屋以其灵活的折叠功能和模块化的设计理念,在缩短工期、降低成本、提高品质等方面表现突出。然而,由于技术创新和管理创新的滞后,装配式模块化折叠集成房屋在设计、生产、施工等环节还存在一些亟待解决的问题。

1 装配式模块化折叠集成房屋建筑施工关键技术分析

1.1 模块设计与划分

1.1.1 合理的平面设计

装配式模块化折叠集成房屋的设计需遵循模块化和标准化原则。平面设计应充分考虑功能分区,如起居空间、卫生间、厨房等布局要合理。同时平面尺寸要与建筑模数协调,柱网尺寸宜为 300mm或 600mm 的倍数。门窗洞口的设置要便于构件的装配和连接。在平面布局上,应尽量减少非承重内墙,提高空间利用率。对于同一建筑平面,应统一门窗位置和尺寸,减少构件种类[1]。总之,平面设计要在满足使用功能的前提下,最大限度地实现构件和空间的模数化、标准化,为后续的模块划分创造有利条件。

1.1.2 模块化划分原则

装配式模块化折叠集成房屋能否高效生产和快速安装,很大程度上取决于模块划分是否合理。首先,要综合考虑材料特性、施工工艺、运输条件等因素,使模块尺寸最优。其次,模块划分应满足房屋使用功能要求,如整体厨卫模块、整体阳台模块等。此外,模块之间的连接方式要便于装配和折叠,同时确保连接可靠。在划分原则上,应尽量增大模块的通用性,减少非标准模块。对于开间大、进深小的房屋,可沿房屋纵向分割为多个模块;对于开间小、进深大的房屋,可沿房屋横向分割为多个模块。

1.2 关键构造技术

1.2.1 铰链设置

铰链是实现装配式模块化折叠集成房屋折叠功能的关键构件。铰链的设置需根据折叠位置和折叠方式的不同进行选择,常见的有单向铰链、双向铰链、异形铰链等。单向铰链适用于地板模块的折叠;墙板与地板模块的连接多采用异形铰链;相邻墙体模块的折叠多采用带限位功能的双向铰链,以防止折叠过程中墙体的损坏。铰链要具有足够的强度和刚度,铰链间距要合理,一般间距宜为 300\~500mm。铰链安装要准确牢固,铰链轴线要与折叠缝线重合。此外,铰链还要做好防锈蚀处理,必要时应采取防水密封措施。

1.2.2 封堵模块的构造

折叠房屋在折叠部位往往存在密封和保温方面的缺陷,采用封堵模块能有效弥补这一不足。根据部位不同,封堵模块可分为墙板封堵件和地板封堵件。墙板封堵件一般由面层板材、保温层、骨架、防水透气膜等构成;地板封堵件主要由面层板材、龙骨等构成。封堵模块与主体结构采用螺栓连接的方式,拆装方便。在封堵模块内侧,应设置压缩条或泡沫填充条,以提高密封性能。封堵模块与主体结构之间应留有适当的搭接长度。总之,合理设计的封堵模块,不仅能提升折叠房屋的气密性、水密性和保温隔热性能,还能美化折叠缝,提高整体美观度。

1.2.3 阴阳角模块的设计

折叠房屋在墙板的阴阳角处也容易出现渗漏和散热。采用阴阳角模块能弥补折叠房屋在阴阳角处的性能缺陷。阳角模块主要由面层板材、保温层、密封胶条、骨架等构成;阴角模块主要由面层板材、骨架等构成。阴阳角模块与相邻墙板采用紧固件连接。在阳角模块和阴角模块内侧均设有压缩密封条,以提高密封性能。阳角模块宜在工厂预制成型,并与相邻墙板预留连接孔。阳角模块外侧的面层板材宜采用柔性好、耐候性强的材料。阴阳角模块的存在,不仅解决了折叠房屋阴阳角部位的渗漏和散热问题,而且使阴阳角部位形成平顺美观的折线造型。

1.3 材料选择与质量控制

1.3.1 钢结构材料选用与施工

装配式模块化折叠集成房屋的主体结构多采用钢框架体系,选用冷弯薄壁型钢或方钢管作为梁柱材料。钢材的屈服强度不应低于 235MPa,钢材表面应平整光洁,无裂纹、擦伤等缺陷。钢构件的制作和安装要严格按照施工图纸和规范标准执行。构件连接宜采用螺栓连接,焊接应满足抗拉强度和冲击韧性的要求。钢构件制作完成后应进行无损检测,合格后方可进场安装。钢构件安装就位后,应及时采取防腐和防火保护措施。此外,施工过程中应加强钢结构施工质量管控,及时发现并处理施工缺陷,确保钢结构的施工质量。

1.3.2 保温隔热材料的选择

装配式模块化折叠集成房屋的保温隔热材料选择十分重要。常用的保温隔热材料有岩棉、玻璃棉、XPS 挤塑板等。在选材时,应优先选用无机纤维类材料,其耐久性和环保性能较好,不易燃烧、不助燃。保温隔热材料要与主体结构可靠连接,宜采用粘贴或锚固的方式。保温层厚度应满足节能设计标准的要求,并与主体结构墙板厚度相协调。在门窗洞口、阴阳角、变形缝等部位应增设保温隔热措施。采用隔热性能好的铝合金或塑钢型材制作门窗,在门窗框四周增设保温材料,在洞口处设置保温封堵模块,提高门窗部位的保温隔热性能。

1.3.3 围护系统的施工质量控制

装配式模块化集成房屋的围护系统施工质量直接影响建筑的使用性能。围护系统的施工应在主体结构验收合格后进行。墙板安装要位置准确,接缝要均匀,固定要牢靠。采用螺栓连接时,应对螺栓孔位进行复核。采用背栓连接时,背栓焊缝质量要有保证,背栓数量要满足设计要求。墙板四周与主体结构之间应设置弹性密封材料。采用干挂石材或陶板时,要对挂件的规格、数量和强度进行复核,石材或陶板安装要横平竖直。屋面系统的防水卷材搭接要严密,上人屋面应设置防坠落措施[2]。外门窗安装要使用专用紧固件,四周缝隙应采用发泡胶填堵。总之,应加强围护系统施工的过程管控,及时检查和处理施工缺陷,确保工程实体质量。

2 装配式模块化折叠集成房屋建筑施工管理优化策略

2.1 加强技术人员培训,提升综合素质

装配式模块化折叠集成房屋建造对施工技术人员的专业技能要求较高。企业应积极开展针对性的技术培训,建立完善的人才培养体系。培训内容应包括装配式建筑的基本原理、关键工艺、新材料新设备、信息化应用等,使技术人员及时掌握行业前沿动态。培训方式应灵活多样,如理论讲解、案例分析、现场观摩、实操演练等,提高培训的趣味性和实效性。在培训考核中,应将理论与实操相结合,对学员的技能水平进行全面评估。对于学习积极性高、实践能力强的技术骨干,可送其参加行业协会、科研院所举办的高级培训,开阔视野。对于新入职的技术员工,应安排经验丰富的老员工传帮带,帮助其尽快适应工作岗位。在工程建设过程中,还应经常组织施工技术交底会,使每一名技术人员都能全面掌握施工要点。

2.2 完善施工组织设计,合理安排施工进度

装配式模块化折叠集成房屋的施工组织设计应从工厂预制、运输、装配等环节统筹考虑。在制定施工进度计划时,应充分考虑构件生产周期、运输距离、现场装配难度等因素,预留一定的工期余量。构件生产宜采用流水线作业,各工序之间要协调配合,减少窝工和废品。构件运输应根据施工进度合理安排,运输车辆要配备可靠的固定措施,避免构件损坏。现场装配前应做好技术交底和班前教育,明确质量控制重点。大型构件和整体厨卫间、楼梯等宜采用吊装方式就位,中小型构件可人工安装。构件安装应严格按照施工图纸和工艺流程进行,安装就位后应及时固定。各工序验收合格后方可进入下道工序施工。在施工组织中,还应建立各参建方协调机制,及时召开例会研究解决施工中的重难点问题。针对工程变更,应严格履行审批程序。针对工期滞后,应采取赶工措施,必要时申请调整总工期。

2.3 严格质量验收,确保工程质量

装配式模块化折叠集成房屋对建筑工程的质量验收提出了更高要求。验收内容不仅包括建筑本体,还应涵盖构件制作、堆放、运输等环节。验收标准应严格执行国家、行业和地方的相关规范,特殊要求应在设计和施工合同中予以明确。验收程序要规范,验收记录要完整。隐蔽工程验收可邀请建设、设计、监理等各方代表参与。竣工验收前,施工单位应组织自检,对自检不合格的项目要及时整改。竣工验收应采用分层分户和抽样检查相结合的方式。验收过程中如发现质量缺陷,应要求施工单位限期整改,整改合格后方可进入下道工序或交付使用[3]。针对构件制作环节,应重点检查构件规格尺寸、外观质量、连接部位等内容。构件进场后,应抽样复验其性能和规格,对于尺寸偏差和性能指标不满足要求的构件,应坚决清理出场。此外,质量验收还应引入第三方检测,对于涉及安全、功能的重要部位和材料,委托有资质的第三方机构进行检测,检测合格后方可验收。

2.4 加强安全文明施工管理

装配式模块化折叠集成房屋施工对安全和文明施工提出了新的挑战。首先,应严格执行安全技术交底制度,施工前向作业人员详细讲解安全注意事项。高空作业人员必须正确佩戴安全带,并设置安全防护设施。夜间施工应按规定设置照明设施,地面潮湿易滑处应铺设防滑材料。施工用电要严格执行“一机一闸一漏一箱”制度,使用临时用电设备应编号挂牌。现场施工机械应定期维护保养,发现故障应及时排除。其次,大型构件在吊装过程中容易发生倾覆和坠落,应编制专项施工方案。吊装前应对吊装设备进行检查,发现隐患及时整改。起重司索工应持证上岗,指挥人员应配备可靠的通讯设备[4]。吊装区域应设置警戒线和警示标识,非施工人员不得入内。再次,应加强文明施工管理,推行标准化、规范化的施工场地建设。现场平面布置应合理,各功能区应划分清晰。施工场地应做到整洁有序,构件堆放应分类码放。建筑垃圾应及时清运,生活垃圾应集中收集。食堂、宿舍、厕所等临时设施应符合防疫要求。最后,要树立安全发展理念,将安全责任落实到每个管理人员和作业人员。定期组织安全培训教育,提高全员安全意识。针对性制定安全应急预案,强化事故的快速响应和应急处置能力。

3 结语

综上所述,装配式模块化折叠集成房屋建筑施工是一项复杂的系统工程,涉及模块设计、工厂生产、运输堆放、现场装配、安全管理、质量验收等诸多环节。只有坚持关键技术创新,加强各参建方的协同配合,完善精细化管理制度,才能真正实现装配式建筑的高质高效建造。未来,随着 BIM、物联网、大数据等数字化技术在装配式建筑领域的深入应用,建筑工人的技能素质将进一步提升,建筑业的生产方式也将发生革命性变革。

参考文献:

[1]邢波,石洪凯.装配式模块化折叠集成住宅建筑施工技术应用研究[J].居舍,2024,(19):27-30.

[2] 熊梓全. 装配式模块化折叠集成房屋建筑防渗漏施工技术研究[J]. 工程机械与维修,2024,(12):46-48.

[3]许镇勇.装配式模块化折叠集成房屋建筑施工技术分析[J].中国厨卫,2024,23(11):34-36.

[4] 彭志 丰, 郝 省玲 , 苏 洪旺, 等. 装 配式 模块 化折 叠集 成房 屋研究 及应 用[J]. 施工 技术,2020,49(04):112-114+120.