浅谈装配式建筑施工 刘辉

发表时间:2020/12/18   来源:《基层建设》2020年第24期   作者:刘辉 姜凯 华晓豪
[导读] 摘要:装配式建筑是指用工厂生产的预制构件在现场装配而成的建筑。为了节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平、促进建筑业与信息化工业化深度结合,我国积极探索发展装配式建筑。
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        摘要:装配式建筑是指用工厂生产的预制构件在现场装配而成的建筑。为了节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平、促进建筑业与信息化工业化深度结合,我国积极探索发展装配式建筑。在2017年出台《装配式建筑行动方案》,建立装配式建筑统计信息系统,极大促进了装配式建筑的发展。本论文简单介绍了装配式建筑及装配式建筑在施工过程中的施工技术及施工控制要点。
        关键词:叠合板、预制楼梯、预制内隔墙、灌浆套筒连
        1 装配式建筑施工策划
        1.1现场平面布置规划
        存在装配式建筑的项目进行现场平面策划时,除了应满足正常的施工外,还需考虑装配式建筑的塔吊选型及位置、预制混凝土构件堆场以及预制混凝土运输路线等因素。
        1.1.1预制混凝土构件堆场
        由于装配式建筑的预制混凝土构件是在工厂预先制作的,为了保证装配式建筑的施工进度,现场宜储备至少一层的预制混凝土构件,根据图纸及现场施工环境综合考虑预制混凝土构件的运输及堆放位置。预制混凝土构件堆放场地的大小应至少满足堆放一层预制混凝土构件的空间,并且要靠近塔吊及相应装配式楼座。
        1.1.2塔吊布置及选型
        装配式建筑的所有预制混凝土构件均需要塔吊配合才能在现场进行装配施工,因此塔吊的工作量比较大,建议装配式建筑的每个楼座至少单独配置一台塔吊,专用于预制构件的装配施工。
        1.2技术准备
        技术准备是施工准备的核心,由于任何技术的差错或隐患都可能引起人身安全和质量事故,造成生命、财产和经济的巨大损失,因此必须认真地做好技术准备工作。首先熟悉装配式图纸,由装配式厂家或者专业设计人员根据装配式图纸、规范、图集以及构件生产线、模具、吊具、保温连接等进行深化设计,绘制出适用于现场施工的装配式施工拆分图纸。
        2 装配式建筑施工
        2.1叠合板
        2.1.1叠合板简介
        装配式混凝土结构的楼盖大多数为叠合楼盖,叠合楼盖就是顶板底部6cm左右为预制板,上方为现浇混凝土。叠合板根据预制板接缝构造、支座构造以及长宽比划分为单向板设计和双向板设计,单向板的接缝形式一般采用分离式接缝,双向板的接缝形式一般采用整体式接缝,若板四边的支座均支撑在梁或墙上时则采用无接缝形式。叠合板的四边尺寸均嵌入梁或墙10mm左右。
        2.1.2叠合板施工及控制要点
        (1)支撑架搭设时最上面一道横杠可以是单向双排钢管和木方,布置方向应垂直叠合楼板的桁架钢筋。
        (2)叠合板吊装施工前,需搭设完支撑架,并铺设模板,铺设模板时不需要满铺模板,只需要在叠合板墙、梁边15cm范围内及后浇带15cm范围内铺钉模板即可。
        (3)模板铺设完成后,沿叠合板周边(预制构件和现浇构件搭接处)10mm范围,弹出叠合板位置控制线,并根据拆分图纸在模板上标记叠合板序号及安装方向。
        (4)控制线完成后,在叠合板四周贴上海绵胶条(防止漏浆)。
        (5)吊装叠合板所用的钢丝绳直径必须大于14mm,吊装时一般采用4根等长(3米左右)的钢丝绳进行吊装,钢丝绳的吊钩可用2t的自锁钩或者吊钩。
        (6)吊装叠合板时,需按照拆分图纸或者厂家指定的吊点位置进行四点平稳起吊,一般装配式厂家会提前在吊点位置预埋吊环或者在钢筋桁架上做标识。
        (7)叠合板吊装完成后进行梁钢筋绑扎,由于叠合板的板底钢筋已经伸入梁支座,梁钢筋绑扎时需先将箍筋插入梁模板内定位,定位完成后,再将梁的纵向受力钢筋从梁的一侧穿进去进行绑扎,梁钢筋绑扎施工难度提升,施工速度降低。建议优先将梁筋隔跨绑扎,再进行叠合板吊装施工。
        (8)装配式厂家在预制板内预留10cm高的接线盒,并留出接线所需要的锁母,施工单位需完成线管与预留线盒的连接。
        (9)由于安装管线底部为叠合板,安装管线极难在叠合板上固定,所以降低了施工速度,并且装配式楼盖上方现浇部分厚度太薄导致管线。
        (10)相邻线盒与金属线管的连接,需线管从中部断开,加套管直接,并做好密封。
        (11)由于下方叠合板厚度为6cm左右,现浇板厚度为8cm左右,安装管线重叠较多,在预留前需做好线管走向的排布,建议先做好同一朝向的线管排布,再做另一朝向的线管排布
        (12)线盒接线口易被桁架钢筋挡住,无法完成线管与线盒之间的连接,建议提前做好规划,无可避免时可切断局部桁架钢筋。
        (13)由于线盒预埋于预制板中,预制板厚度一般为6cm,线盒接管处紧贴预制板顶面,接管比较麻烦,个别地方需现场清除部分混凝土后进行接管。建议提前要求装配式厂家将线管接口处板面做薄一点。
        (14)由于叠合板上方后浇层厚度较薄,进行电气配管时,往往存在2-3层管线交叉,导致施工麻烦。需要提前优化管线走向,尽量减少交叉,但可能导致管线用量增加。
        2.2预制楼梯施工
        2.2.1预制楼梯简介
        装配式混凝土预制钢筋混凝土楼梯按照呈现形式分为单跑楼梯、双跑楼梯以及剪刀梯。由于单跑楼梯自重太大,吊装极为困难,所以装配式楼梯大多数为剪刀梯或者双跑楼梯。每段预制楼梯立打成型,并在踏步上设置防滑槽。预制楼梯靠墙侧面预埋2个吊钉锚栓或者吊环,用于楼梯脱膜。预制楼梯两端共预埋四个吊钉锚栓或者吊环,用于吊装施工。预制楼梯四角设置四个直径30-50mm左右的灌浆孔,用于灌浆施工。
        2.2.2预制楼梯施工及控制要点
        (1)预制楼梯堆放时,垫木避开楼梯薄板处,在垫木外套塑料布,避免接触面损坏。
        (2)预制楼梯吊装应在本层两个休息平台(含梯梁)混凝土浇筑、养护后进行。
        (3)由于预制楼梯需要在本层混凝土浇筑、养护完成后进行吊装施工,所以在结构层施工时需考虑临时上人楼梯的位置,提前做好规划。
        (4)预制楼梯吊装前应在平台上划出安装位置(左右、前后控制线),并根据休息平台完成面标高,在墙面上划出标高控制线,并对控制线进行复核。


        (5)吊装楼梯时所用的钢丝绳长度为两短两长(根据楼梯坡度进行调整),建议使用可伸缩调节的导轮加链条进行吊装。若楼梯吊点为预埋吊钉锚栓时,需使用配套的鸭嘴扣进行吊装。
        (6) 吊装前,先找好楼梯板的平面控制线,再缓缓下降吊装就位。基本就位后用撬棍微调楼梯板,直到位置正确,搁置平实。
        (7)安装楼梯时,应特别注意标高正确,下口用砂浆或流动性较好的灌浆料填实,校正后再脱钩。
        (8)楼梯固定有多种方式,一般采用预留高强螺栓灌浆固定和预埋角钢焊接固定。
        (10)由于梯段面即为交房标准,且梯段安装完成后要做为施工通道使用,周期比较长,一旦破损修补困难,所以梯段成品保护要求较高。建议利用模板钉成方盒保护阳角。
        2.3预制剪力墙
        2.3.1预制剪力墙简介
        采用工业化生产方式,将工厂生产的预制墙板构配件运至施工现场,现场采用装配式施工,使用大型起重设备将预制墙板构配件吊装至设计部位,然后采用灌浆套筒连接技术,将预制墙板构配件与结构连为有机整体。
        2.3.2预制剪力墙施工及控制要点
        (1)预制剪力墙施工时对施工放线的要求更精确,如果放线的偏差过大,将对现场墙板吊装曾加难度,增大工作量。根据深化图纸及定位轴线放出预制墙体定位边线及200mm控制线,同时在预制墙体吊装前,在预制墙体上放出墙体500mm水平控制线用于墙体标高的控制。
        (2)对预留筋位置精度要求较高。装配式建筑要求在预制构件预留钢筋时,钢筋的位置必须精确,否则会影响下一层的墙板安装,因此要对钢筋重新进行矫正,由此增加了施工难度,甚至影响结构。建议采用自制钢筋定位卡具对预留插筋进行限位,以保证混凝土浇筑时预留插筋不产生偏位。
        (3)由于剪力墙靠外墙的一侧无法采用座浆料进行封堵(外页墙板存在高低启口),为保证压力灌浆时不产生漏浆,可采用弹性密封带封堵。密封带要有一定厚度,压扁到接缝高度(一般为2cm)后还要有一定强度。密封带要不吸水,防止吸收灌浆料水分引起收缩。密封带在构件吊装前固定安装在底部基础的平整表面。
        (4)在预制墙板吊装前,提前进行标高抄平,通常每块墙板设置2个抄平点。首先,统计所有抄平点的标高,对高于结构标高面的部分进行打凿(通常预制墙板底部与楼面结合处均要求设置粗糙面,此步骤可在打凿粗糙面时顺带处理),再用钢垫片垫至设计标高,吊装前应备足不同厚度的钢垫片。
        (5)吊装前由质量负责人核对墙板型号、尺寸,检查质量无误后,由专人负责挂钩,待挂钩人员撤离至安全区域时,由下面信号工确认构件四周安全情况,确认无误后进行试吊,指挥缓慢起吊,起吊到距离地面0.5m左右时,塔吊起吊装置确定安全后,继续起吊,吊装需采用模数化吊梁,吊索与水平的夹角不宜小于45°,并且应使吊索延长线交点通过构件重心的垂直线上。
        (6)预制墙体的吊装应设置引导绳,待墙体下放至距楼面0.5m处,根据预先定位的控制线微调,微调完成后减缓下放。墙体吊装之前在室内架设激光扫平仪,扫平标高为500mm,墙体定位完成缓慢降落过程中通过激光线与墙体500mm控制线进行校核,墙体下部通过调节钢垫片进行标高调节,直至激光线与墙体500mm控制线完全重合。
        (7)预制墙体缓慢下放,由两名专业操作工人手扶引导降落,降落至100mm时一名工人通过小镜子观察钢筋是否完成钢筋对孔,若不对孔采用小工具对钢筋进行微调。
        (8)墙体放置在板面上后应与板面上的预先弹放的控制两边线吻合。墙板安装初步就位后,对墙板进行三向微调,确保预制墙板调整后标高一致、进出一致、板缝间隙一致。并确保垂直度。    (9)预制竖向墙板临时固定措施采用长短临时斜向支撑。斜向支撑主要用于固定与调整预制墙体,保证预制墙体安装垂直度,加强预制墙体与主体结构的连接,确保灌浆和暗柱砼浇筑时,墙体不产生位移。一般长斜撑倾角为45-60°,短斜撑倾角一般为30-45°。
        2.4灌浆套筒连接
        2.4.1灌浆套筒连接简介
        墙板的预留钢筋连接采用钢筋灌浆直螺纹连接接头,套筒及一侧钢筋直螺纹连接预埋在预制墙板底部,另一侧的钢筋预埋在下层预制板的顶部,墙板安装时,墙板顶部钢筋插入上层墙底部的套筒内,然后连接套筒通过灌浆处理,完成上下墙板内钢筋的连接。2.4.1灌浆套筒连接施工及控制要点
        (1)使用专用封缝料(座浆料)时,要按使用说明书要求加水搅拌均匀。封堵时,里面加衬(内衬材料可以是软管、PVC管,也可用钢板),填抹大约15-20mm深(确保不堵套筒孔),一段抹完后抽出内衬进行下一段填抹。同一构件或同一仓要保证填抹密实。填抹完毕确认干硬强度达到要求(常温6小时)后再灌浆。
        (2)根据灌浆工艺确定分仓部位。分仓在构件安装固定后进行。分仓用封堵料宽度≥20mm,封堵高度为接缝高度。分仓施工时,要在两侧加内衬PVC。用专用适宜的工具将封堵料塞入两内衬中间,保证塞满充填密实后,抽出内衬。一般单仓长度不超过1m,在经过实体灌浆试验确定可行后可延长;分仓后构件相对应位置做出分仓标记,记录分仓时间,便于指导灌浆。
        (3)在正式灌浆前,逐个检查各接头的灌浆孔和出浆孔内有无影响浆料流动的杂物,确保孔路畅通。使用专用灌浆设备,逐个或着分批向套筒灌浆,从套筒灌浆孔采用压力灌浆法进行灌浆。灌浆应连续、缓慢、均匀地进行,单块竖向墙板灌浆孔或单排拼缝应一次连续灌满。特别注意正常灌浆料要在自加水搅拌开始20-30min 内灌完,以尽量保证一定的操作应急时间
        (4)灌浆时,选择套筒的下端进行灌浆,待接头上方的排浆孔流出浆料后,及时用专用胶塞封堵,灌浆泵口撤离灌浆孔时,也应立即封堵。按浆料排出先后依次封堵灌浆排浆孔,封堵时灌浆泵一直保持灌浆压力,直至所有灌排浆孔出浆并封堵牢固后再停止灌浆。如有漏浆须立即补灌损失的浆料。在灌浆完成,浆料凝结前,应巡视检查已灌浆的接头,如有漏浆及时处理。
        3 结语
        与传统建筑相比,装配式建筑更加注重前期策划以及技术优化,作为一种绿色建造技术,能够减少人力、模板、周转材料的投入,避免未来重复装修,免维护,更加节能环保。若装配式建筑的装配率很低或者只是单一形式的装配式构件,则不会缩短工期,反而会增加成本。本论文通过实践,对装配式结构的叠合板、预制楼梯、预制剪力墙、灌浆套筒连接的施工技术进行了总结,希望能够使装配式结构施工更加便捷、质量可靠,提高劳动生产率。
        参考文献
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        [2]黄小坤、田春雨、万墨林、李然,我国装配式混凝土结构的研究与实践[J],建筑科学,2018,34(09):50-55.
        [3]李晓明,黄小坤等《装配式混凝土结构技术规程》中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.2.
        [4]蒋勤俭,国内外装配式混凝土建筑发展综述.建筑技术[J],2010.12.
        [5]马军庆,装配式建筑综述.黑龙江科技信息[J],2009.8.
 
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