【技术资讯】建安住工:走出国门——日本装配式建筑考察报告
文章来源:东莞建安   编辑:东莞建安   时间:2018.08.10
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像搭积木一样盖具有统一标准、绿色节能的房子,且能解决传统建造中扬尘、噪音、污染等问题,这就是装配式建筑。

今年6月,东莞市建筑业协会组织对富士见工研株式会社滑川工厂以及日本建筑研究所进行了考察和技术交流。建安集团总经理翟洪恩、建安住工总经理张应棋、建安住工技术研发中心经理曾旻参与考察活动,实地访问日本预制构件工厂,了解预制混凝土构件的生产情况,并与日本装配式建筑的专家进行面对面交流。


日本装配式建筑发展概况

日本装配式建筑处于世界领先水平,1968年,日本提出了装配式建筑的概念,1990年开始采用部件化、工厂化的生产方式,不仅生产效率高,建筑内部结构也可以适应多样化的需求。


目前,日本的高层和超高层建筑已实现完全装配化,其装配化率达到了85%以上,多层住宅也以装配式为主。其装配式建筑产业在长期发展过程中积累了丰富的技术和经验,对我国的装配式建筑产业发展具有重要的参考价值。 


“世界第一高塔”东京晴空塔是日本最具有代表性的预制装配式建筑案例


此次考察项目主要包括日本预制混凝土结构的技术现状、试验研究、规范标准、实用工法和实际工程等方面,通过这次访问,增长了大家的见识,对日本预制装配混凝土结构现状有了基本了解,也对建安住工的相关标准的制定、修订及生产技术的提高将起到一定的推动作用,为建安住工的发展积累了宝贵的借鉴经验。


与专家面对面

河合深治先生


河合深治先生是一个具有十五年现场管理经验,从事策划、成本控制二十年的资深专家。曾服务于日本多家建筑公司,其中在日本著名的前田建设公司工作多年,参与建设管理的项目有2500多个。


在富士见工株式会社举行的技术交流会上,河合深治先生介绍了日本预制装配结构的发展历史和现状,前田建设公司的主要机构、业务构成、预制装配技术和工程实践。


通过此次交流,大家了解到日本的预制装配式混凝土建筑的发展现状及其在建筑行业的应用情况:

第一,日本的高层建筑大量采用框架结构,综合成本低于剪力墙结构,且结点简单,安装方便,值得借鉴;

第二,预制率也是日本装配式建筑的一大特点,预制构件几乎涵盖建筑主体结构所有的部分;

第三,大跨度预应力叠合板也广泛使用,板厚250—450mm,跨度11m是比较常见的,这一点非常值得进行深入研究,对今后的装配式建筑的推广有着深远的意义;

最后,也是很关键的一点,从整个项目的策划开始,就形成周密的计划,协调各个相关的部门,包括设计、生产、储存、运输、吊装、监督等,形成一个完整的产业闭环计划,计划的细致程度着实令人惊叹。


河合深治先生介绍PC化范围及业务流程等精细化管理




工厂考察,体会日本工匠精神

活动第二天,考察团参观了富士见工株式会社的滑川预制构件工厂,深入了解预制混凝土构件的生产情况:

1、混凝土采用细骨料,低塌落度(10cm);

2、梁、柱、楼梯等大构件采用帆布覆盖,而薄小构件采用蒸汽养护,可以减少混凝土开裂;

3、生产模具多设外框,减少边摸的钢板厚度分段处理,方便模具拆装;

4、预留后浇毛面处,多采用钢丝网分隔处理;

5、梁板柱尽量采用单排钢筋,腰筋不出模板;梁柱主筋采用套筒连接、大跨度、受力较大的梁,最上层腰筋要出模板以满足锚固要求;

6、大跨度板采用预应力,板厚设计为250mm-450mm(设置聚苯板做填充,减少结构自重);

7、构件设计考虑到安装时工人的安全需求,设置了安全带装置;

8、所有构件均打磨处理,外墙构件设缝采用建筑胶处理。


可以看到,日本预制构件工厂生产模具设计非常简洁、轻巧,装拆方便;构件表面平整,精密度较高;材料堆放整洁,成品保护、钢筋保护非常到位;同时,每一个环节的检验检测也非常严格,人员配备到位,分工细致。


考察工厂的环节,让大家深刻地体会到日本在生产上的工匠精神,值得学习借鉴。


参观装配整体式框架结构施工现场

活动第三天,考察团一行实地体验了现场安装施工生产的基本情况。工地现场简洁、有序,工人们工作效率也非常高,而最引人注目的是施工爬架,设计非常轻巧、安全、实用。



可以看到,日本建筑的层数越高,它的工厂化预制比例越高,高层和超高层建筑已实现完全装配化,这样做的主要原因有两个:一是考虑模板的利用率和成本摊销;二是建筑的层数越高,泵送商品混凝土的难度越大,高空养护的难度和工作量也越大,所以减少现浇量既提升了施工效率,也控制了施工成本。


施工现场:整洁干净,每一层都做好防尘措施   


施工现场的细节处理及完备的安全措施



已建成装配式建筑


考察日本建筑研究所

考察活动的最后一天,考察团参观了日本建筑研究所的建筑博物馆,看到了不同年代的建筑实体、构配件和结构构件,对该研究所长期坚持不懈的技术研究、革新感到十分钦佩。


其中,大型PC框架结构非常特别,每层框架梁承担三层的结构重量,使框架的延性与承载力完美地结合起来,这种PC框架体系(RPC),基于日本建筑结构设计方法,有如下特点:


1、由于框架结构延性好、抗震性能高、结构受力明确、计算简单,日本的混凝土结构自身以钢筋混凝土框架结构为主;

2、由于填充和围护结构大量采用成品轻质板材,且板材与主体结构之间采用柔性连接,因此日本的混凝土框架结构在地震作用下的层间变位限值要明显大于我国,同时结合高强混凝土、高强钢筋、建筑减隔震措施的运用,日本的混凝土框架结构可以运用在高层或超高层建筑中;

3、日本的住宅一般为精装修交房,且大量采用SI内装工业化体系,采用集成化内装部品,因此框架结构自身的梁、柱对建筑户型影响较小;

4、PC框架体系在等同现浇的设计思路下,其构件的加工和现场安装施工相对于其他体系而言要简单方便。


PC框架模型


日本装配式住宅建筑中框架结构占有相当比例。通过系统的理论研究和试验研究,基本解决了结构可靠性问题,使得装配整体式框架结构的应用高度大幅提升;通过精装修,使在中国不容易被接受的“露梁露柱”问题巧妙地得到处理,同时大大减少了二次装修对结构的不利影响以及对资源的浪费和环境的影响。


日本装配式结构的一些构造做法,需要通过深入、细致的研究和总结,在中国的相关标准中有所反映,以指导装配式结构工程实践。如梁、柱钢筋在受力最大处或节点区全截面连接、箍筋采用高强度的焊接封闭式箍筋代替传统的135度弯钩做法、纵向钢筋间距和箍筋间距比我国规范要求宽松等。


而日本建筑工人的精神面貌和素质也给大家留下了深刻的印象,施工现场人员很少,环境优美,秩序井然。


目前,国内建筑工人以进城农民工为主体,基本不能算是完全意义上的产业工人,对推进预制装配式建筑产业是极其不利的。随着国民经济的全面发展、分配制度的调整改革、社会保障制度的完善,建筑市场的人工费用已经开始较大幅度地增长。城镇化进程的不断推进,也使得农民工变为城镇居民的趋势越来越明显。因此,此时正是建安住工培养一支稳定的、技术过硬的专业施工队伍的大好时机。


东莞市建筑业协会考察团一行


通过考察,大家体会最深的是日本建筑企业非常重视研发和技术进步,强调在品质、细节与研发投入,大的企业都有自用的研究中心、试验室,这也使大家更加深刻地认识到装配整体式混凝土建筑在中国研发的重要性和远大的发展前途。


正因如此,建安住工也将加快在生产工艺改进、应用技术研究、规范标准编制、人员培训和试点工程推广应用等多方面的发展步伐,特别应重视相关领域应用技术研发和标准规范制修订工作,加大与相关企业的合作力度,以促进装配式混凝土结构建筑在中国的发展、应用。


目前我国装配式建筑占新建建筑面积仅3%左右,而相关政策明确提出:到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上。随着政策层面中央与地方持续推进,我国装配式建筑渗透率不断提升。未来在产业链发展成熟、标准化率和产能利用率提升后,装配式建筑的规模化优势将得以体现,我国的住宅产业化也势必会迎来高速发展。