装配式IRF楼承板研究与应用

随着装配式建筑的推广，混凝土叠合楼板、钢筋桁架楼承板在建筑工程中得到应用，但应用过程中存在一定的不足。在此基础上，提出了一种新型楼承板——装配式IRF楼承板(钢筋桁架预制模壳楼承板),并从全产业链的角度，介绍了该项技术从研发、设计到生产、安装等方面的研究工作，提出了一种新型楼承板的研究方法，包括依据不同工况的控制参数选取、材料选型与配比、施工阶段设计、使用阶段设计等方面，并从构件生产、现场安装等方面验证了研究方法。钢筋桁架预制模壳楼承板采用工业化方式生产，具有标准化程度高、生产效率高、构件重量轻、施工支撑少等特点，兼具装配式建造工艺和现浇混凝土结构的优势。     

装配式IRF体系水泥基模板材料研究与应用

装配式IRF体系作为装配式发展过程中一种重要的结构体系，其所用的模板材料在该体系中扮演着重要的角色。本文首先通过水胶比和胶砂比试验确定模板所用材料的基本配合比；然后通过不同矿物掺合料、外加剂对模板材料力学性能和工作性能的影响试验，分析了矿物掺合料、外加剂对模板材料的作用原理，初步研制出了符合装配式IRF体系模板设计要求的材料；最后，通过对模板材料的拉拔性能、足尺构件进行试验，证明了此次研究的模板材料完全能够作为永久模板用于装配式IRF体系。     

桩-墙叠合全预制装配明挖地铁隧道建造方案及工程应用

明挖法施工的装配式地铁隧道基坑围护桩通常为现场浇注混凝土桩，且只作为基坑开挖阶段的挡土结构，不将其作为侧墙永久结构的一部分，这种结构设计方法偏于保守，导致资源浪费。为此，提出桩-墙叠合全预制装配明挖地铁隧道建造方案，其主要特点是：基坑围护桩和隧道结构均采用预制结构且叠合布置，围护桩既是基坑开挖期间的临时挡土结构，同时也是隧道侧墙永久结构的一部分。以济南市济阳有轨电车明挖区间隧道工程为背景，开展围护桩和隧道侧墙叠合方案的比选。基于不同叠合方案结构受力分析和叠合施工方便性的综合考虑，提出在围护桩和隧道侧墙四角点进行叠合连接的措施；详细讨论了“桩-墙叠合方案、基坑预制围护桩布置、隧道主体结构装配分块、桩-墙叠合连接方法”;最后结合本工程试验段的施工，阐述了桩-墙叠合明挖隧道装配施工的关键工序及解决措施。     

装配式车站结构纵向张拉力影响因素及控制研究

装配式车站先后在长春、青岛、深圳等地得到了广泛应用,装配式车站的接缝宽度是决定其拼装质量及防水效果的重要因素。为了进一步提高装配式车站的拼装质量,更好地控制装配式车站的接缝宽度,以深圳地铁装配式车站设计方案为例,重点分析影响装配式车站纵向张拉力的影响因素及控制方法。分析结果表明：影响装配式车站纵向张拉力的因素主要有张拉点位的布置、弹性密封垫橡胶材料的硬度、构件与接触体的摩擦力以及张拉过程中构件的施工姿态。橡胶密封垫的硬度是纵向张拉力的主要影响因素,应根据橡胶密封垫的硬度采用不同的张拉力控制值,以达到接缝要求的控制宽度;纵向张拉点位对橡胶密封垫的压紧均匀程度影响较大,在长大构件中纵向张拉点位间距在4.3～6 m之间,可有效控制沿纵向长度方向密封垫的压缩量差在1 mm以内;侧墙构件以及拱顶构件在吊具没有完全卸载的情况下张拉,可有效减少构件平动对接触防水密封垫的影响,同时有利于构件张拉到位;通过对施工现场纵向张拉力的监测,每环的张拉力并非定值,多分布于295～310kN,侧墙、顶板构件的张拉力略大于底板构件的张拉力。     

盖挖法地下车站围护结构及顶板节点设计

以某盖挖法地铁车站施工为研究对象,探讨围护桩与车站主体结构结合的最佳结构形式,以及围护桩与主体结构关键连接节点的结构设计方案,并结合盖挖法工程特点及基坑开挖工况,将主体结构顶板参与围护体系同步计入计算模型,采用连续介质有限元法进行基坑设计。相关计算比较表明,设置结合梁替代以往扩大桩顶冠梁或设置连接件的优化方案,使结构受力体系更加明确,可有效减小主体结构构件尺寸,侧墙用钢量减少约30%。在进一步简化连接节点设计基础上,有效解决了节点处防水等施工难题。     

铁路客站装配式混凝土雨棚构件生产技术研究

结合装配式混凝土雨棚构件特点,选择了就近工厂化生产模式,并分析论证了模式的可行性;通过各工区的平面优化布置,优选高周转定型钢模进行构件生产;发明新型屋面构件生产台车,模架设置早拆、快拆、快装机制,直接按流水线布置安装;采用兼作整体钢筋骨架吊运过渡架体的钢筋棚,进行胎架钢筋绑扎,实现了模板支设、钢筋绑扎及混凝土浇筑各工序间的快速衔接;采用活动式混凝土养护阳光棚,加速混凝土强度提升;采用轨道式门架进行材料水平运输及专用提梁机提升了场地内转运效率。多个项目的示范应用表明生产技术成熟,构件质量优良,成本可控,为中国铁路中小客站有站台柱混凝土雨棚的装配式建造技术的推广提供了有力的实践依据。     

基于BIM技术的钢桥构件数控下料方案

以沪通铁路长江大桥钢桁梁制造项目为依托,论述和分析钢桥构件数控下料现状;通过对BIM技术特点分析、BIM技术对数控下料流程再造分析,以及从三维模型与SigmaNEST对接、自动套料及NC应用等方面分析数控下料BIM技术应用,提出采用BIM技术解决钢桥构件数控下料方案,实现自动套料与生产管理的全信息化闭环是BIM技术后续深化研究方向。     

高速铁路预应力混凝土桥梁预制装配整体式桥面系性能研究

基于我国高速铁路装配式桥梁发展现状和应用前景,为了进一步提升桥梁建造工业化水平,对预应力混凝土桥梁预制拼装桥面系附属结构进行系统研究。通过设计优化,提出一种边墙-电缆槽-防护墙一体化预制装配整体式桥面系设计方案;通过工艺试验,对构件预制、预埋套筒定位、构件吊装、砂浆垫层施工等关键施工技术进行方案优化;最后通过足尺模型试验验证预制装配整体式桥面系在脱轨荷载作用下的力学性能,并通过极限承载力试验进行装配式结构安全性检测。研究成果在京雄城际铁路得以应用,为高速铁路桥梁装配化发展提供了宝贵经验。     

地铁车站装配式出入口接缝抗震性能试验研究

研究目的:装配式混凝土技术因其生产高效、便于连接、节能环保等优势逐渐广泛应用于地下结构,针对装配式构件连接抗震性能较差的特点,本文提出一种型钢插入式连接的装配式出入口结构,并探讨其接缝抗震性能。通过采用低周反复试验,得到型钢连接节点的承载能力、耗能能力、刚度、破坏形态等指标,并对型钢承插接口的抗震性能进行评价。研究结论:(1)试验及分析结果表明,试件破坏形态均为侧墙整体受弯延性破坏;(2)与现浇试件相比,装配式试件峰值承载力、刚度、延性及耗能等指标与现浇试件基本接近;(3)在保证峰值承载力基本相当的前提下,型钢长度500 mm的试件具有较好的延性与耗能性能,且相对经济,建议作为装配式出入口接缝连接构造的优选方案。     

产业化趋势下装配式建筑发展策略研究

研究目的:通过应用BIM技术及TOPSIS方法以装配式建筑为研究对象,对我国建筑工程产业化进程中存在的工程造价偏高、信息技术限制、产业链不完善等问题进行分析,对影响装配式建筑发展的不利因素进行有针对性地解决,提出在我国发展装配式建筑的推广策略。研究结论:(1) BIM技术在项目设计阶段的正向设计方法能够提高建筑构件重复率,减少装配式建筑构件类型,有效降低建造成本;在施工阶段协同管理体系能够实现项目参与方的协同管理,有利于提高生产效率;(2) TOPSIS方法在装配式建筑产业链合作伙伴优选中的应用可为项目多目标决策管理提供依据,有助于产业链合作伙伴之间协同工作;(3)在建设项目全寿命周期内,基于BIM技术的协同管理体系与基于TOPSIS方法的产业链合作伙伴选择有助于促进装配式建筑产业链企业之间的深度合作,推动装配式建筑发展;(4)本研究成果可为住宅、地铁站、火车站等建筑工程工业化建造提供参考。     

装配式建筑设计-生产-施工协同度评估研究

装配式建筑是一种新型的建造方式，也是建筑工业化的必经之路，它具有提高生产效率、提高建筑质量、减少环境污染、节约人力成本等优势。然而，装配式建造在表现形式上是一种“设计-生产-施工”的时空分离过程，使得项目实施过程中非常强调设计、生产、施工协同配合原则。为提升装配式建筑“设计-生产-施工”协同水平，首先需要解决其协同度测度问题。为此，从设计-生产协同、设计-施工协同、生产-施工协同3个方面出发，提出装配式建筑项目协同度测度模型的3个一级指标，并在此基础上选取22个二级指标，形成装配式建筑项目协同度评估指标体系。进而，克服传统方法中权重指标计算时的主观偏差与指标量化时的模糊性问题，采用层级分析和熵权法相结合的方式(AHP-EWM混合法)计算指标权重，同时结合模糊TOPSIS进行协同度计算，形成装配式建筑项目“设计-生产-施工”协同度评估模型。最后，通过工程实例来测度装配式建筑项目协同水平。结果显示，协同水平较高的装配式建筑项目具有共同特征，都采用了基于预制构件管理的在线管理平台，打通装配式建筑数据流，为全角色、全要素、全周期协同管理提供有效支撑；协同水平较低的项目则主要表现为设计与生产信息...     

铁路货车板柱式侧墙制造工艺研究

对铁路货车板柱式侧墙制造传统工艺进行分析,提出板柱式侧墙自动化制造方案,通过对侧墙制造的各工位详细探究及工件自动传输、便捷化组装、自动化焊接、柔性叉式翻转、制造信息化技术的研究应用,实现板柱式侧墙的自动化生产,劳动用工显著减少,提高了生产效率,稳定了产品质量,为铁路货车板柱式侧墙的自动化制造提供了一定的经验。     

城市轨道交通装配式地下车站新型构件连接方案的抗剪及抗震性能分析

[目的]为了进一步推广地下装配式结构在城市轨道交通工程中的应用,应对城市轨道交通车站明挖装配式出入口施工的关键技术(尤其是新型构件连接方案)进行研究。[方法]设计了由2块尺寸相同的不等边C形标准构件(有2道横向裂缝)拼接而成的城市轨道交通车站装配式出入口结构,基于此结构提出了一种新型的构件连接方案。通过模型试验及数值模拟,研究了该新型连接节点的抗剪性能和抗震性能,得出了不同受力条件下的荷载-位移曲线、抗剪形态、抗震耗能及延性等指标,验证了该新型连接节点的可靠性。[结果及结论]装配构件的截面抗剪承载力远高于传统现浇截面抗剪承载力;型钢的存在可以充分保证试件的抗剪能力;“承插接口+型钢插板”是一种可靠的连接方式,其各项性能与现浇试件相比大致相当;型钢插入长度的变化对接缝处裂缝及其最大承载力的影响很小,建议选用的型钢插入长度等与构件厚度一致。     

装配式明洞隧道拱墙拼装台车设计与施工

根据国内外装配式隧道技术发展现状发现,全预制装配式铁路隧道在国内尚无工程案例,其在实体工程中的应用尚在研究阶段,可供借鉴的经验不多。基于以上背景,本文主要依托星火枢纽工程铁科试车线全预制装配式明洞隧道施工,介绍了全预制拼装明洞隧道拱墙结构、仰拱结构及轨下结构预制块划分,分析了装配式隧道拼装施工难点,针对隧道环向节段划分重量差异大的特点,提出了"龙门吊+拼装台车"拼装方案,并给出了"真园矫正机+节段拼装机"拼装台车设计原理和构造,总结形成了龙门吊辅助吊装、拼装台车对接拼装工艺,以期对类似工程施工提供借鉴和思考。     

T形梁钢模板的设计

结合生产实际,分别从T形梁钢模板的底模、侧模和端模3个方面阐述其设计方法及注意事项。     

电子稳定系统在滚轮变位装置中的应用

罐体是各类罐式集装箱或罐车的主要组成部分,在其生产制造过程中,翻转工序必不可少,各类罐体翻转机都无法满足异形截面罐体翻转的工艺要求,通过结构对比,运用软件分析,研制出一种新型变位装置,该装置解决了以往翻转设备无法避免的工艺难题,大大提高了异形截面罐体翻转的生产效率,可以配合焊接专机实现自动化焊接。     

富水软土地区地铁装配叠合整体式地下车站设计关键技术研究

对地铁装配叠合整体式地下车站整体及各构件在不同工况下的受力性能、结构整体抗震性能进行计算,对关键节点的力学性能、防水关键技术等进行研究,研发出一种适用于富水软土地区地铁的装配叠合整体式地下车站设计方案,并针对其重点和难题提出了有针对性和可操作性的关键技术措施。该方案在无锡至江阴城际轨道交通工程的南门站得以应用,形成了从装配方案体系设计、预制构件设计及产业化生产、施工智能化管理、设备研发应用的全流程关键技术,对于缩短施工工期、节约资源、提升劳动生产效率、促进建筑产业转型升级等具有促进作用。     

装配式地下连续墙设计制造技术研究

地下连续墙是一种常用的基坑支护手段,具有截水、防渗、承重及挡水功能。装配式地下连续墙技术是把工厂预制的分段构件现场连接拼装的工艺,该方式能有效解决现浇施工中存在的坍塌、接头夹泥、漏水及施工周期长等问题。以深圳地铁为工程背景,基于现浇地下连续墙及相关技术规范完成装配式地下连续墙设计,确定工艺流程后开展构件生产及拼装连接,通过力学性能试验验证设计方案和施工工艺的可行性。预期通过本研究推动装配式地下连续墙新技术发展。     

双梁式公铁两用新型架桥机研制

介绍一种适用于整体架设公路和铁路T形预应力混凝土简支梁的公铁两用架桥机研制情况,该机总体组成方案为箱形双梁迈步式架桥机,能够顺利解决45°斜交桥和R=300m小曲线上架梁两大施工难题。     

装配式BIM技术在建筑全生命周期中的应用

研究目的:装配式BIM技术的研究通常是局限于设计或是施工阶段,尚缺从设计到施工、最终运营维护的全生命周期阶段的装配式BIM技术的应用。本文介绍全生命周期阶段的装配式BIM技术应用的技术路线,即开发构件库平台以便于管理PC构件族库;开发BIM合模插件,进行装配式BIM技术的三维可视化协同设计;综合应用PKPM-BIM协同平台及Navisworks软件进行预制构件深化设计及加工;应用品茗HiBIM软件进行机电深化设计;建立BIM模型,结合BIM+建造管理平台进行施工阶段的BIM应用;开发运维平台,便于进行运营维护BIM应用。研究结论:(1)进行BIM应用需各方统一数据格式或开发BIM信息平台,提高BIM数据的流通性;(2)综合应用已有BIM软件及自开发BIM软件可以很好地进行装配式BIM应用,证明BIM技术是可及时优化设计方案、优化施工、方便后期运营维护的方法;(3)项目各参建方结合项目需求系统及有步骤的开发适合各自的BIM软件及平台,预留后期开发及与其他参建方数据交流的接口是一条很好的发展思路。