浅谈应用于住宅建筑的预制装配式混凝土结构的全过程管理

发表时间:2020/12/7   来源:《建筑实践》2020年24期   作者:周洋
[导读] 预制装配式混凝土结构是我国建筑结构发展的重点方向之一,目前在住宅项目中应用较多。随着预制装配式混凝土结构的不断普及,其对于项目的管理水平要求也不断提高,

        周洋
        上海市工程建设咨询监理有限公司
        摘要:预制装配式混凝土结构是我国建筑结构发展的重点方向之一,目前在住宅项目中应用较多。随着预制装配式混凝土结构的不断普及,其对于项目的管理水平要求也不断提高,预制装配式混凝土结构对于设计深化、构件加工、现场施工等各方面的协调管理都提出了更高的要求。祝桥镇江镇社区E3-1地块动迁安置房项目采用了预制装配式混凝土结构,总建筑面积近19万平方米,共18栋高层住宅单体,该项目属于体量大、工期紧。该项目目前已顺利完成主体结构施工,圆满完成了工期和质量目标。作为该项目的项目管理团队,本文针对项目特点,介绍了祝桥E3-1项目预制装配式混凝土结构施工全过程的各项管理措施,分析了上述措施的积极作用。

        关键词:预制装配式混凝土结构 住宅 全过程管理


1.工程概况
1.1 项目基本情况
        本工程由18栋14~15层的高层住宅、1栋3层的配套用房、1栋开关站、4栋街坊站、1栋垃圾房、1栋门卫以及1个地下汽车库共27个单体组成,总建筑面积185827.44平方米,其中地上建筑面积138920.29平方米,地下建筑面积46907.15平方米。

1.3 项目难点
        本工程总建筑面积近19万方米,共18幢高层住宅建筑均使用了预制装配式结构,且预制率均超过了40%,属于超大体量的项目,经预计施工高峰期每天有近20车次的PC构件运输,对于施工现场的交通组织、构件堆放、构件吊装等施工管理措施有极大的考验。同时根据项目合同工期,结构出正负零至结构封顶仅6个月的工期,如何在满足如此紧迫工期的前提下确保装配式结构的施工质量也是一大难点。此外,本项目铝合金窗框、外遮阳卷帘、机电点位等均在装配式结构预制阶段预留,确保预留准确,无遗漏也是难点之一。
        为解决本项目在预制装配式结构中遇到的上述问题,项目管理团队从预制构件的深化设计阶段就开始介入,运用了时下先进的BIM技术;在施工过程中采用精细化管理,并通过合理进行场地布置、设立工法样板、采用工具式外脚手架等手段,确保了项目顺利结构封顶。
2.预制装配式结构的设计管理
2.1设计深化
        本工程施工图纸通过施工图审查后,便立即开始了预制构件图纸的深化工作,这样可以确保预制构件图纸深化能有足够的深化设计周期。项目部聘请了专业的预制构件深化设计公司负责本项目的预制构件图纸深化工作,并协调构件厂家、总承包单以及所有涉及前期预埋的专业单位均参与到预制构件图纸深化中。深化图纸定稿前需所有单位签字确认,以确保构件预制阶段无错误及遗漏。
        
        
        
        
        
2.2BIM技术的运用
        预制构件的深化设计需要进行全面、细致的考虑,不仅要考虑到机电各专业的桥架、线管、给排水管道、消防管道等各种管线综合优化后的正确预留预埋,而且还要考虑构件中的各类用于施工过程中的预埋件(如塔吊、人货梯的附墙,外挂式脚手架的孔洞预留等)。
        所以,我们运用了BIM技术为预制构件的深化提供了有力的技术支撑。利用BIM技术有模拟性、可视化、协调性的特点,建立了建筑、结构、机电各专业的BIM模型,并对所有标准构件进行了三维建模。在建筑、结构方面,对所有预留孔洞、预埋件的位置进行复核,确保了构件预制的精准性。在机电方面,通过提前对各专业的管线进行碰撞检测,以确保构件预制各专业末端点位均预留准确。
        BIM技术的使用提高了预制构件深化图纸的准确性,避免了项目后续施工过程中构件的返工、重复修改。本项目因此还获得了2019年度浦东新区BIM技术应用创新比赛最佳住宅应用奖。。


祝桥E3-1项目A户型标准层BIM模型
3.预制装配式建筑的施工管理
3.1构件运输及场地布置
本工程采用了大量的预制装配式构件,混凝土构件在工厂预先加工生产完毕后运输到施工现场进行吊装,由于混凝土预制构件数量较多,且整体重量较重,体积也较大,对于构件的运输、堆放的管理具有一定的难度。
本工程共设置3个大门,其中晨阳西路设置1个大门,新共路设置1个大门,临翠路设置1个大门,大门宽度8米,内部主道路(用于PC构件车辆行驶)宽度6米。
每个单体均配置1个构件堆场,预备一层的预制构件,对不同的构件采用不同的支架予以固定和堆放,既保证构件运输、堆放过程中的安全又对构件本身起到保护作用。同时我们运用了数字化构件管理手段,通过预留在构件中的RFID芯片对构件进行数字化管理,可以有效的提高管理效率,降低错误率。

运输线路及场地布置



3.2工法样板
为确保本工程预制装配式结构施工顺利进行,在施工前选择B户型制作了工法样板。预制墙板、预制楼梯、预制阳台、预制空调板、叠合楼板等各类型预制构件均出现在工法样板中,特别是对构件吊装、构件接头连接、灌浆、接缝处理等关键节点进行了试验,确保了后续大面积施工的顺利进行。
工法样板实景

3.3预制构件的吊装
预制装配式结构的吊装首先要考虑的就是塔吊选型,因为预制装配式结构的特殊性,塔吊选型除按照一般规则选型和安装外,还应着重考虑以下因素:(1)根据最重预制构件重量、位置以及塔吊的大致安装位置进行塔吊选型,确保满足最重构件的吊装要求和最远距离的吊装要求。(2)根据厂家提供的塔吊的起重性能与各预制构件的最大重量、施工中可能起吊的最大重量及位置进行对比校验,并预留一定的余量,以防出现在方案设计中未考虑到的例外情况。结合上述情况,本项目选择了13台QTZ200塔吊,2台TC70131塔吊以及1台T7527塔吊。
根据各单体实际情况,布置每块预制构件吊装顺序,外围构件优先吊装,吊装完成后先进行临时固定,最后进行叠合板及阳台的吊装。合理安排单层施工工序,本工程以6天完成一层标准层施工为工期目标。
标准层施工工序

3.4预制构件的灌浆
本工程所使用的预制剪力墙板在竖向连接时采用套筒连接和高强砂浆灌浆工艺。套筒灌浆采用高强度微膨胀专用灌浆料,灌浆料的拌合、灌注工艺要求非常高,且直接影响到结构的质量及安全,必须严格控制每道工序的质量,全过程监控,如不能管控到位可能造成结构连接缺陷,质量风险非常大。
本工程灌浆前制订了套筒灌浆操作的专项质量保证措施,并成立了由监理及总承包单位组成的灌浆质量小组,对灌浆操作全过程进行质量监控并全程录制视频。
灌浆前应进行接头工艺检验,应模拟施工条件制作接头试件来进行工艺检验,并应按施工操作要求进行。
灌浆料应按配比要求控制灌浆料和水的用量,经搅拌均匀后测定其流动度满足设计要求后方可灌注。
灌浆作业应采取压浆法从下口灌注,当浆料从上口流出时应及时封堵,持压30S后再封堵下口,灌浆作业后及时做好施工质量检查记录,每班制作一组试件;灌浆作业时应保证浆料在48小时的凝结硬化过程中连接部位温度不低于10℃。





竖向钢筋套筒灌浆连接工序


3.5工具式外挂架
值得一提的是,结合预制装配式结构的特点,本工程没有采用常规的落地式脚手架,而是采用了创新的工具式外挂架。
本工程工具式外挂架采用标准化尺寸,脚手板架体为60mm×60mm×4mm型钢,防护杆竖向立杆为50mm×50mm×4mm型钢,水平向为50mm×50mm×4mm角钢及60mm×60mm×4mm角钢。利用三脚架附墙通过预制构件墙体预留的穿墙孔,将螺栓穿入孔内安装固定。
本工程采用工具式外挂架主要是考虑了以下两点:1、预制装配式结构在号楼边需要大面积的构件堆场以确保施工周转,落地式脚手架会占用号楼边大量的空间,而工具式外挂架可以避免该问题。2、预制装配式结构有大量的标准化构件,且预埋预留精度高,正好与工具式外挂架标准化的概念契合,工具式外挂架所需的螺栓预留孔也可以在构件预制阶段进行准确的预留。

4、结语
祝桥E3-1项目预制装配式混凝土结构,通过各项技术管控措施,圆满完成了工期及质量目标,对后续其他预制装配式结构项目的全过程管理也具备一定的参考意义。



参考文献:
【1】叶国仁. BIM技术在预制装配式结构中的应用[J]. 甘肃科技, 2017, 033(014):85-86,51.
【2】李金芹. 建筑装配式结构工程建造技术和质量控制[J]. 商品与质量, 2019, 000(008):213.
【3】苏春生. 预制装配式混凝土(PC)结构施工技术浅探[J]. 科技经济导刊, 2017(21):104+106.
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