立墻平澆建筑法是一種在現(xiàn)場用模板在地面上制造墻板的建筑方法,然后用重型起重機將墻板安襲就位。這是一種起源于美國南方各州特殊制造方法,最近幾年推廣到了北美洲。
佛羅里達州阿波普卡的Sunshine專業(yè)公司2008年夏季創(chuàng)造了一項紀錄吊裝一塊150 t重的墻板,這是世界上最重的立墻平澆建筑法建造的墻板。該公司使用了2臺林克一貝爾特起重量200美噸的履帶起重機,為佛羅里達州德托納比奇市海洋中心會展館吊裝了這塊墻板。
Sunshine專業(yè)公司是美國東南地區(qū)最大的平澆立墻吊裝商,也是州佛羅里達州唯一設備齊全的公司,曾經(jīng)吊裝過單體高度達到24.5 m、表面積為195 m2的墻板。
據(jù)平澆立墻混凝土協(xié)會(TCA)的統(tǒng)計,在美國大陸,每年建造的平澆立墻建筑面積達到7900萬平方米,其中平澆立墻的面積為3300萬平方米。美國超過15%的工業(yè)建筑是用立墻平澆建筑法建造的。
在平澆立墻的建造中,混凝土墻板和其他構件是在建筑物樓面上或工地某一處平板上水平澆筑的,然后立起來并吊裝就位。樓板上或澆筑平板上涂有一層化學防粘劑,防止它們與立墻粘在一起。如果立墻是一層一層碼起來澆筑的,之間也要涂上這種防粘劑。
立墻平澆建筑法的主要優(yōu)點是可以建造大尺寸的立墻和能夠在工地上就地澆筑,省去了運輸?shù)馁M用。它在審美學上的優(yōu)點也受到建筑師和設計師的青睞。
“由于每一塊墻板都是單獨在工地上澆筑出來的,如果有限制的話也是很少的,可以隨心所欲的成形和建造?!逼綕擦炷羺f(xié)會的技術總監(jiān)Jim Baty說。”它們之所以受到設計界歡迎,主要是由于平澆立墻可以體現(xiàn)建筑商的創(chuàng)造力和混合建筑材料的表現(xiàn)力。這種多變可以直接通過將各種砂石混合或單獨澆筑在立墻面上表現(xiàn)出來,也可以通過大面積墻面上不規(guī)則洞孔或角形墻板表現(xiàn),可以使建筑引人注目。平澆立墻這種10年以前的一種工業(yè)產(chǎn)品,一下就進入了光年時代。
預制混凝土墻板與平澆立墻的比較
據(jù)芝加哥預制與預應力混凝土協(xié)會(PCI)介紹,預制混凝土在”高質量和大面積表面處理上,如噴砂、酸蝕,在外露骨料和裝飾材料上,如貼磚、石料、瓦塊等,以及同一墻板上的組合涂層等方面”具有優(yōu)勢。
預制與預應力混凝土協(xié)會負責業(yè)務發(fā)展的總經(jīng)理Brian Miller說,鑒于美國環(huán)境保護署的規(guī)則,以上各種優(yōu)勢并不是那么容易實現(xiàn)的,或在現(xiàn)場應用并不經(jīng)濟。
常常使用平澆立墻的用戶說,立墻平澆建筑法是一種快速施工方法?!比绻ㄔ煲粋€用于工業(yè)的大倉庫的話,一天就可以立起40面墻板?!奔永D醽喼堇锸繚M的Bragg起重機服務公司總經(jīng)理John Anderson說。Bragg公司擁有300多臺起重機,服務于各行各業(yè),是北加利福尼亞建造平澆立墻的最大公司,承建了舊金山海灣區(qū)50一75%的平澆立墻。
Anderson一天建造40面平澆立墻說的是立墻的吊裝作業(yè),條件是帶支腿的輪式起重機在倉庫內的平地上作業(yè)。平澆立墻一般在混凝土達到75%的設計強度時才能夠吊裝,要達到這一強度需要養(yǎng)護7至8天。Steinbicker&Associates公司的副總裁Mark Remmette說,要想加速這一進程需要使用混凝土摻和劑和3型高快固混凝土。Steinbicker&Associates是一家結構工程公司,擅長于平澆立墻的建造,在俄亥俄州的代頓和佐治亞州的亞特蘭大都設有辦公室。
Remmetter說,建造平澆立墻的時間表很難具體確定,但“如果只是建造一面簡單的立墻的話,一個有經(jīng)驗的建筑商從搭建模板、澆筑墻板到吊裝立墻不會超過3周時間。當然一般工地上還會有其他施工,這個時間也許會長一些?!?
預制混凝土墻板的吊裝與平澆立墻的吊裝速度差不多,有時還要快一些,預制與預應力混凝土協(xié)會的Brian Mille「說。交貨周期要根據(jù)項目性質、計劃安排、工作負荷和其他因素決定,如特殊訂貨、模板設計的復雜程度和技術問題等。
“預制混凝土在工地開始動工前就可以澆筑,縮短了整個項目的工期。而平澆立墻要在工期中占一定的時間。”Miller說?!捌綕擦ㄖ镜哪0搴腿藛T數(shù)量有限,必須與工地上的時間同步才行。樓板沒有澆筑好前他們是不能工作的?!?
平澆立墻的擁護者說,平澆立墻與預制墻板相比較的一個優(yōu)勢是能夠建造大墻板,單個墻板可以高29.4 m、寬15.3 m。
“平澆立墻要多大就可以設計多大,”Sunshine專業(yè)公司總裁Trentis Durden說。”可以這么說,預制墻板可以做到的,平澆立墻就可以做到。預制墻板非常貴,需要在工廠里制造,還要裝上拖車、運到工地。平澆立墻可以澆筑成任意形狀和尺寸,并能減少墻板的數(shù)量。”
隨著燃油費用的增加,運輸成本自然就會增加。加利福尼亞州埃斯孔迪多的Erickson建筑公司項目負責人Nat Riddle說,在工地上澆筑可以節(jié)省這筆費用。
“在亞利桑那州有許多地方可以生產(chǎn)預制混凝土墻板,”Riddle說,”但要將墻板從亞利桑那運送到加利福尼亞才行。”
Brian Millel說,雖然可以減少運輸費用,但平澆立墻”把工地變成制造廠”,對工地環(huán)境的影響非常大。
“因為預制混凝土墻板不是在工地上制造,因而可以控制生產(chǎn)環(huán)境,”他說,”減少了對工地的干擾,并可以讓其他建筑商同時在工地上進行作業(yè),只有需要時才將做好的成品運送到工地上。所以,采用預制混凝土構件的工程進度要快些?!?
Millel說,對于墻板的尺寸,預制墻板可以做到4.9 m寬、24.4 m高,但”更大并不總是更好?!庇捎谄綕擦偟膩碚f更寬、更高、更厚,因而也就更重,需要用大型起重機安裝,增加了費用和作業(yè)面積。他說,平澆立墻需要更大的地基,以及精致和昂貴的吊具。
在美國,立墻平澆建筑法應用得最多的是加利福尼亞、佛羅里達和得克薩斯。據(jù)混凝土建筑商的統(tǒng)計,這些州接近75%的商業(yè)建筑是采用平澆立墻建造的。
“這些州全年都不必擔心氣候的影響,所以,從上一世紀中葉開始這一技術在這些地區(qū)發(fā)展很快?!盉aty說?!睔夂虻南拗片F(xiàn)在已成為過去,立墻平澆建筑法現(xiàn)已流行于美國中西部的北部和加拿大?!?
現(xiàn)在,即使在最寒冷的地區(qū)都可以進行現(xiàn)場澆筑作業(yè),這大大方便了立墻平澆建筑法在加拿大的安大略、大不列顛哥倫比亞和新斯科舍等省份的應用。在美國,立墻平澆建筑法廣泛的應用于俄亥俄州,而達科他、威斯康星和新英格蘭等州卻很少有用這一建筑方法的。這與氣候無關,是傳統(tǒng)觀念和習慣于使用其他技術的關系。
科羅拉多首府丹佛從上一世紀60年代就開始應用立墻平澆建筑法,但都集中在倉庫和工業(yè)建筑方面??屏_拉多州Centennial的Saunders建筑公司負責施工準備工作的Jim MacKinnon說,預制混凝土構件統(tǒng)治了建筑方面的應用,但近年來,立墻平澆建筑法的發(fā)展非常迅速。
"6, 7年前,我曾經(jīng)說過,丹佛在立墻平澆建筑法的應用方面落后于美國其他地區(qū)至少10年,”MacKinnon說?!爆F(xiàn)在,這種說法已經(jīng)過時了。其原因是我們增長得很快以及外部的影響。從加利福尼亞那些地方來的開發(fā)商帶來了它們的立墻平澆建筑法的新概念?!?
英國泊肖爾的CHalcroft工程承包公司經(jīng)理JonatHan Harrison說,從全球來看,立墻平澆建筑法是南非、澳大利亞和部分中東地區(qū)最主要的建筑方法,而在歐洲卻很少使用這種建筑方法。Harrison在美國和澳大利亞學會了立墻平澆建筑法,在全英國推廣這種方法上起了很大的作用,并在迪拜建造了一座平澆立墻的清真寺。公司其他方面的工作包括對匈牙利、法國和歐洲其他國家的公司進行培訓。
“我曾經(jīng)研究過意大利和西班牙等地的建筑市場,不管研究有多深入,都沒有發(fā)現(xiàn)立墻平澆建筑法的任何蹤跡。”Harrison說?!狈▏恕⒁獯罄撕偷聡司ɑ炷两ㄔ旒夹g,但他們熱衷于預制混凝土技術,不想嘗試其他任何不同的技術。
對起重機的要求
平澆立墻的安裝最常用的是履帶起重機或輪式起重機,很少用塔式起重機。許多小型建筑,如農場的牲畜圈,立墻高只有2.5-3.1 m,可以用叉車或折臂式隨車起重機來吊裝,但大部分立墻的吊裝使用的是大型起重機。
選擇使用哪種起重機的因素很多,如起重機是放在樓板上還是樓板以外、手頭有哪種起重機和起重機的規(guī)格是什么等。在起重機的選擇上也有地區(qū)上的差異。
“在德克薩斯和加利福尼亞,人們確實是用橡膠輪胎起重機,但在佛羅里達,我們不用這些起重機。”Trentis Durden說。”這里是軟土和沙地。橡膠輪胎起重機用4條支腿作業(yè),一個垂直油缸要承受113.4 t的對地壓力。一臺叉車的對地壓力要比一臺200美噸履帶起重機要高得多,因為履帶要寬得多?!?
Bragg起重機服務公司的平澆立墻專家BihMorrison說,相比較而言,至少在加利福尼亞北方,汽車起重機要比履帶起重機用的多。履帶起重機主要用于在工地外面吊裝立墻,就是在立墻圍子外面吊裝,如倉庫、高技術工業(yè)廠房或學校等建筑。如果不在外面吊裝,帶支腿的汽車起重機是最好的選擇,可以在場地上移動,這里價格是最重要的因素。
Morrison對300美噸履帶起重機和300美噸輪式起重機做了一個比較。將履帶起重機運進和運出工地需要12輛卡車,費用為74000美元。而輪式起重機的運輸只需要15000美元。
Mark Remmetter說:”