何凯
(泰兴市人民医院总务科 江苏泰兴 225400)
【摘 要】本文介绍装配式住宅砼阳台、门套、飘窗、楼梯、偏心梁、主梁等悬挑、异型、偏心构件,在出厂运输、吊安装过程中,采取的临时型钢加固、现场支撑加强,对于阳台等重型悬挑构件采取增加多层重叠支撑等施工技术,确保特殊装配式砼构件在运输、安装时不受损坏,异型偏心构件安装达到设计及规范要求,对今后装配式结构设计施工提出整改建议。
【关键词】装配式结构;异型偏心构件;运输安装;临时加固;悬挑件支撑;施工技术
1.工程概况
本工程位于上海宝山区罗店镇,北至石太路,南至规划罗春路,东至罗溪路。该地上建筑有1幢3层的建筑(1#楼),12幢6层的建筑(13#-24#楼),1幢10层的建筑(8#楼),9幢11层建筑(2#-6#、9#-12#楼),1幢12层的建筑(7#),总计24栋建筑组成,工程总建筑面积214500m2,其中地上163000m2,全场设置1层地下室,地库面积51500m2,埋深-5.30m,地库为全现浇结构,基础筏板厚500mm,顶板厚300mm。
2.预制装配式混凝土结构概况
该项目2#~12#计11栋住宅楼为11层小高层,三层面及以上结构为装配整体式剪力墙结构,标准层高为2.95m,外墙采用250厚预制夹心保温剪力墙和100厚PCF预制构件外墙模组合而成,预制装配式混凝土结构的竖向及水平受力均由剪力墙承担。剪力墙、门套、叠合楼板、阳台板、飘窗及楼梯段均采用砼PC预制件,其余部位采用现浇。最重的PC构件为飘窗,重量为5.93T/个;剪力墙5.35T/个,门套4.2T/个,预制阳台3.61T/个,预制率占比大于40%。
3.PC异型构件运输吊安装施工难点
3.1预制阳台运输安装:该工程6#、8#住宅楼3-11层南侧PC阳台,施工图已通过上海有资质的单位进行深化设计和审图。阳台为全预制砼结构,悬挑于外墙构造边缘柱上,留有锚固连接钢筋较短,PC阳台本身自重较大。运输时需用枕木交叉垫实,现场施工时,该操作层阳台上会有因搭设排架支撑上二层的阳台等增加的大量施工荷载等难度。
3.2预制门套设计为PC砼门套结构,在运输、吊安装过程中,需进行型钢临时加固和拉撑结合的方式,才能保证砼门套结构不损坏。
3.3该住宅主卧室均设置外挑PC砼飘窗,飘窗中间悬空,上下凸窗外侧预制,内侧下部顶板和上部底板结构预留钢筋,与现浇结构连成一个整体。为异型偏心构件,飘窗上下外挑墙需用型钢进行临时支撑固定后,才能保证构件加工、运输、吊安装过程正常实施。
3.4 对于PC楼梯运输安装,由于楼梯为斜平面构件,运输时须保证构件下口垫平垫实,楼梯上下堆放之间需枕木支承,吊装需保证楼梯搁置现状肢体,并且保证清水砼楼梯邻角不损坏。
3.5 PC构件中经常遇到异型偏心梁,偏心梁在吊安装时,需在偏心梁挑板部位增加临时型钢斜支撑。
3.6对于PC框架主梁与次梁接口,设计往往采取主梁与次梁接口砼断开的方式,在加工、运输、安装时,主梁断口两侧上部需设置型钢临时夹固方法,才能保证构件正常运输和安装。
4.主要施工技术
4.1 PC阳台施工
4.1.1本住宅工程PC阳台,外挑长1.5-2.0m,宽3.5-4.8m,两户阳台隔墙外边,设计为钢筋砼构造柱。设计活荷载250kg/m2,阳台栏杆护手处活荷载为100kg/m,阳台面积5.1m2,预制阳台3.61T/个。
4.1.2该住宅PC阳台安装节点设计,是PC阳台板、梁及反梁栏板钢筋伸出的锚固长度与现浇构造柱连成一个整体来完成,设计时未考虑悬挑阳台的施工荷载,且此节点已形成国家标准图。而常规现浇阳台边梁上部的反梁,是通过二次结构施工来完成,以减轻了现浇阳台支撑荷载。
4.1.3为安全起见,项目部建议设计改变一下阳台结构受力形式,在阳台南侧边梁下增设框架柱,悬挑梁修改为连梁,框架柱从裙楼屋面框架梁上插筋施工,请示设计核定时不同意修改,依然按原图施工。
4.1.4阳台在车辆运输及堆放时需用枕木交叉垫实,并且按深化设计要求,构件采取钢扁担四点并保持水平起吊。
4.1.5单层PC阳台支撑排架自重330kg,还有施工人员及机具等活荷载,由于悬挑于外墙构造边缘柱上,留有锚固连接钢筋较短,设计要求悬挑阳台与相邻连接构件砼强度达到100%后,才能承受单独阳台自重及使用荷载。故施工现场需要5层及以上的叠加结构模板支撑来支承上部阳台及所有荷载,才能满足正常施工进度。
4.1.6为解决PC阳台安装超重而增加支撑的施工难题,现场采取在一二层楼面阳台外边梁两端头,设置临时钢柱支承点,上部采取利用阳台外角用户隔墙砼构造柱,由原来后浇柱该为先浇柱,来作为PC阳台部分支承点。考虑悬挑阳台结构受力要求,现浇构造柱上口与PC阳台边梁交接处,加插直径20连接钢筋并增设20厚硬质聚苯乙烯泡沫板隔离层。使阳台结构受力不变,来减少PC阳台安装支撑杆件;一二层临时钢柱支承采用千斤顶脱卸。如下图1、2、3所示:
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图4 PC楼层阳台安装设置5层临时支撑加固图
4.2 PC门套施工
目前现场PC住宅主客厅或主卧室等,均设置外挑阳台和钢筋砼大门套结构,PC门套洞口有3.00-4.00m,最大的有5.50m,重量3.00T-6.00T/个。在加工时多占用了钢模板面积,车辆运输增加成本,并且难以固定;在吊安装时,首先选用钢扁担,采用四点平行起吊,钢丝绳角度应大于70度。对门套转角节点和两门套柱脚进行结构和型钢夹。以防止起吊时门套构件结构变形和侧向变形。实际施工中只能通过结构加强和型钢临时夹固和立柱斜支撑来完成,增加了施工成本和技术难度。如下图5、6、7所示:
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4.3 PC飘窗施工
住宅主工程外挑砼飘窗,为上下结构突出,飘窗中间悬空的结构形式,为标准的异型偏心构件。在加工、运输和吊安装期间,飘窗中间空挡需用型钢与上下外挑墙进行临时夹固连接,使飘窗形成整个形体,采取钢扁担四点起吊,确保运输起吊、安装,不因中间悬空而变形。飘窗安装时,在楼面还需层层斜支撑内拉撑固定,上部凸窗底板与施工楼层顶板梁钢筋绑扎浇筑一体,下部凸窗顶板预留钢筋与楼层二次结构连体现浇筑一个整体。第一层飘窗安装,飘窗下部钢管支撑必须加强,一直到飘窗与现浇构件组成整体,砼强度达到100‰方能拆除。如下图8、9所示:
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4.4 PC楼梯施工
4.4.1 PC楼梯为斜平面构件,运输时须保证构件下口硬木垫平垫实,楼梯上下堆放之间需硬木平行支承。吊装需保证楼梯搁置现状肢体,并且保证清水砼楼梯邻角不损坏。
4.4.2采取“型钢扁担、钢丝绳、吊具”的四点式均衡起吊工艺,PC楼梯板的起吊角度应大于楼梯的安装角度,与吊具相连的钢丝绳应与吊点垂直,采取“慢起、快升、缓放”的操作方式。
4.4.3采取“系挂溜绳(缆风绳)”的措施,人工控制构件的移动、转动,确保构件平稳、安全就位。如下图10、11所示:
图10 PC楼梯运输堆放图 图11 PC楼梯搁置现状型钢四点垂直吊装图
4.5 PC异型偏心梁施工
在建筑工程中,经常遇到设计在框架外梁边增加结构挑板或装饰挑檐,使PC外边梁构件中变成偏心梁,偏心梁加厚挑板在运输、吊安装时,需在偏心梁挑板部位增加临时型钢斜支撑,并且按照设计选好的吊点进行平行四点起吊,并在楼层结构上下增加支撑,直到偏心梁与现浇构件组成整体,砼强度达到100‰方能拆除。如下图12所示:
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图12 异型偏心梁型钢临时加固和起吊图
4.6 PC框架主梁与次梁接口施工
在多个PC框架结构施工中,预制框架主梁与次梁结构连接,设计往往采取在主梁与次梁接口砼断开的方式,在加工、运输、吊安装时,主梁砼断口处只有下口主钢筋连接,大梁无法整体运输和起吊。因此,主梁在加工厂制造成型运输前,在主梁与次梁接口砼断开的两侧预制砼上部,需设置槽钢临时夹固方法,运输时要平放,吊安装时需用钢扁担钢丝绳垂直起吊,现场楼层PC主次梁接口下部模板排架支撑安装稳固后,才能拆除主梁临时槽钢加工件,吊安装次梁,进行下道工序。如下图13、14所示:
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图13、14 PC主梁断空次梁接头槽钢双面临时夹固图
5、异型砼PC构件设计施工注意事项
5.1在异型PC结构设计和深化设计时,应充分考虑该结构在加工、运输、堆放、吊装、安装固定等施工全过程的施工难度、安全、质量及造价。
5.2找准每一个构件的吊装重心点,起吊点吊环位置,在运输、吊安装时的结构节点加强及临时槽钢夹固方法,安装后的构件固定及支撑位置,保证施工全过程结构受力符合规范要求。尽量减少现场施工结构支撑用量和连接位置的施工难度。
5.3目前PC装配式阳台的栏杆护手以下栏板砼结构都是一次性连浇成型的,比正常阳台施工增加了结构自重,故PC阳台安装时,外边梁栏板下支撑应加密,并且加顶到五层以上。具体加顶时间还要取决于同条件砼强度及气温情况而定。
5.4 安装PC楼梯时,上口搁置点为固定支座,下口搁置点为滑移支座,施工时应按设计图纸和规范要求进行实施、检查和验收。
6.装配式设计施工存在的问题和建议
目前装配式住宅结构设计、施工,依然有许多尚未解决的问题:
6.1 PC飘窗结构安装后,飘窗窗台板及内侧结构连梁中的模板难以支设,并且无法拆除;内侧反梁钢筋及飘窗窗台板弯曲主钢筋难以绑扎;悬挑阳台与现浇板构造柱内钢筋偏短。
6.2 PC楼梯端头与平台面之间采取打胶处理与实际施工和使用不符。
6.3少部分装配式住宅结构设计中,存在屋面梁板采取PC叠合板和框架梁结构现象,建议设计和审图时,将屋面结构均应改现浇并加厚板,确保屋面结构不裂缝。
6.4 PC结构层施工中,出现当天浇筑楼层砼,第二天就掉安装PC剪力墙,造成楼板面结构下沉,PC剪力墙倾斜,钢管斜支撑锚固环拔起,楼板面开裂现象。因此设计及施工方法需改进。
6.5 对PC外墙面装修真石漆分格,设计仅考虑PC外墙构件上下楼层接缝与真石漆分格缝设置在一起,没有把PC墙图竖向接分与真石漆分格缝设在一起,造成外装饰成型后出现此处结构竖向接头胶缝外真石漆面无法连接空鼓现象,出现冬季凹进夏季凸出现象,直接影响外墙防水、结构使用和美观。
6.6 希项目部应提前与甲方、设计商量,尽量把外墙真石漆装饰分格缝留设在每层PC 楼面及竖向接缝处,让新老缝隙设置在同一位置,便于结构装饰面的伸缩和方便维修;
7.结束语
上海宝山区罗店镇C5-5地块项目,地上24栋工程装配式住宅工程,目前PC构件及主体结构已安装浇筑完成,施工现场14台重型塔吊已拆除,并已进入二次结构和外装阶段。通过对该住宅工程PC构件的设计和深化设计,对异型砼PC构件施工方法的探索和改进,总结出装配式住宅砼阳台、门套、飘窗、楼梯、偏心梁、主梁等悬挑、异型、偏心构件,在运输、吊安装过程中,所采取的临时型钢加固、现场悬挑异型构件支撑加强等施工技术和经验,确保了特殊异型PC构件在运输、吊安装时不受损坏,使构件与现场组装浇筑一次成型,加快了安装进度,确保了施工工程质量安全无事故,同时对今后装配式结构设计施工存在问题提出处理建议。为今后同类型装配式工程施工积累了经验。如下图15所示:
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图 15 建筑214500m2、24栋装配式高多层住宅效果图
参考文献
[1]GB/T 51231-2016装配式混凝土建筑技术标准[S]北京:?中国建筑工业出版社,2017.
[2]JGJ 1-2014?装配式混凝土结构技术规程[S]北京:?中国建筑工业出版社,2014.