装配式建筑普通钢筋砼预制构件施工中技术处理与相关问题的探讨

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:谢兆毅
[导读] 摘要:本文结合现场施工实例与笔者多年的监理管理经验,主要阐述了在装配式结构建筑工程施工中通常遇到的一些节点的功能描述及如何更好的处理这些节点提供了有关较具体的通常做法及超常规的解决方法。
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        摘要:本文结合现场施工实例与笔者多年的监理管理经验,主要阐述了在装配式结构建筑工程施工中通常遇到的一些节点的功能描述及如何更好的处理这些节点提供了有关较具体的通常做法及超常规的解决方法。
        关键词:装配式、普通砼钢筋砼预制构件、模数化、叠合板、ALC轻质隔墙(条板)、楼梯钢筋砼预制板、钢筋桁架、LC专用粘结剂、U型卡件、管卡、膨胀螺栓、射钉、膨胀泡沫胶、PE棒、后浇板带、固定支座、滑动支座、1M14C级螺栓、C40砼灌浆料等。
        内容
        说起砼预制构件想必四十岁以上年龄层的人并不陌生,那是我国解放后六七十年代的时候,建筑行业的设计工作者们就开始研究的新鲜事物,其盛行于八十年代。那时候全国上下的房屋,尤其是楼房基本都是使用预制的砼构件——预制钢筋砼大梁、过梁、预制钢筋楼板、预制钢筋砼柱等。可以说那个时候对砼预制构件研究、使用都达到一个比较成熟的阶段,而且基本都做到了定型化、标准化及模数化。也可以这么说它是那个时代建筑行业的先进产物,具有时代特征性。
        但从今天看来,那个时代的先进产物与现代技术来比较,已不可同日而语。因为随着时代科技的进步,无论是建筑材料、技术工艺、生产设备等都有非常大的跃进。从系统工程上讲也不一样,过去只是构件的简单组合,而现在不仅只是预制构件的简单组合,且更体现在组合联接节点的处理上更加趋于科学、合理、规范、标准,更加抗震。从当今社会的大背景而言,它更加能够适应这个时代的潮流,也可以这么说,它是这个时代的产物。为什么这么说呢?这要从以下几个方面谈起:
        一、它是保证工程的更高质量的要求。体现在建筑材料强度等级的提高,工艺更加精细化,技术先进化;
        二、大大降低了安全隐患。体现在社会化大生产工厂化,施工现场交叉施工的工作环节大量减少;
        三、更加提高了生产效率。体现在分工精细化、合理化,现场施工和工厂生产几乎可以同时进行,待现场需要预制构件的时候,可以从工厂提前运输到现场进行装配;
        四、极大地降低人力成本。体现在由于采用预制工厂施工,现场装配施工,机械化程度高,减少现场施工及管理人员数量,节省了人工费,从而也提高了劳动生产率,尤其在这个人工成本较高的时代;
        五、节能环保,减少污染。体现在装配式建筑循环经济特征显著,由于采用的钢模板可循环使用,节省了大量脚手架和模板作业,节约了木材资源,这和现在社会资源可持续发展的时代背景不谋而合;此外,由于构件在工厂生产,现场湿作业减少,大大减少了噪声和烟尘,对环境影响也较小,这也是社会发展时代主题的要求;
        六、模数化设计,不仅在过去发展预制构件的时代,直到现在,甚至将来,模数化设计都应依然存在,因为其是工业化越来越精准化的显著特点,是社会化工厂大生产组织标准化的体现;
        七、有力地解决建筑房地产市场供需矛盾。
        所以说,装配式建筑的优点还是很多的,他也迎合了我们这个时代的要求,因为以习近平新时代特色社会主义思想,是社会发展结构不合理与人民对美好生活的向往的追求,同时也是解决供需矛盾的要求。因此在国家吹响发展装配式建筑的号角下,装配式建筑现在在祖国的大地上遍地开花结果。笔者现在监理的项目——建安置房(黄溇六期)项目也不例外,装配化率达到了73%,超出了国家控制指标,但主要还是以“三板”为主。笔者接下来就来谈一谈在监理该项目的过程中对“三板”节点技术的处理及看法。
        首先是“三板”中的叠合板。目前装配式的楼板基本都采用60+70的处理,当然也有些的地区设计是采用70+80的楼板处理,这要看综合情况。以苏州为例,该地区主要是采用前者,即60mm的叠合板——预制普通钢筋砼楼板,上面再现浇70mm的钢筋砼楼板。为了使两者的结合更加紧密,一般都在叠合板的面层作毛糙处理,这样就可以使上下两层板结合成有机的整体,形成一个130mm的结构楼板。但为了达到这样的一个目的,还有很多系统工作要做。一是板下的支撑系统的选择及可靠性;二是梁、板与柱、板的节点处理;三是水电管线、线盒系统的预埋施工;四是叠合板块之间的后浇板带的节点处理,主要是这四大点之间的有机结合才能成就叠合板的施工成败的关键。先看板下支撑系统,这主要跟安全有关,但最终是从质量方面考虑的,如果支撑系统搭设不安全会直接影响质量。目前本地区主要是采用钢管扣件式支撑系统,支撑型式主要是根据叠合板块的大小相应采用满堂支撑搭设或者根据板块有选择的搭设简易的板块支撑系统,形象一点描述就相当于格栅型式。后者做法比较少见,因为这样有选择的搭设比较繁杂,不统一,给施工带来困难,同时架体不如前者稳固,也会直接造成板块与板块结合不平整,但简易搭设可以省一部分材料,这要综合考虑值不值得。前者搭设比较统一,方便搭设,整体性也好,但多浪费一点材料(详见下图1-1)。二是叠合板块与梁柱的结合。设计上通常采用在叠合板与梁结合一侧采用预留钢筋槎,长度超过梁中轴线,预制板边侧伸入梁体结合侧支座10mm。但笔者观点认为这10mm的伸入垫支在梁体中还是有点偏短,对抗震不起到多大作用,甚至在达不到破坏震级的作用下,就很容易引起结合处结构保护层外观的损毁(详见下图1-2)。因此笔者建议设计部门在设计此处节点时可以考虑伸入梁体的预制叠合板一侧采用锯齿状,梁体侧边箍筋卡入锯齿凹槽部位,但不要紧贴预制构件体,确保箍筋与叠合板周边有一定有效锚固距离,即边缘效应,具体伸入梁体多少,应从整体结构安全、质量考虑,确保梁体砼浇筑便利,让梁体与叠合板形成一个无缝衔接的有机整体。叠合板与框架柱的结合可以参照前述建议,只不过梁体箍筋变为柱纵向主筋,伸进柱体的叠合板水平部位应在柱的相应部位两道箍筋之间,不能与柱箍筋相碰撞,否则伸不进柱体(详见下图1-1)。待叠合板拼装完成后紧接着就是水电系统的预埋施工,在叠合板上层浇筑70mm的现浇层就是为了考虑水电管线、线盒的预埋工作。现浇层的厚度是        靠叠合板中预埋的钢筋桁架控制的,此层所有的管线的预埋都有可能穿过桁架布设在叠合板上。钢筋桁架间距的布设一般不大于600mm。最后就是后浇板带的浇筑。只有把后浇板带全部浇筑完成,才能把所有块状的叠合板全部联系起来成为有机的叠合整板,即整个叠合板楼面,该步也是整个叠合板安装完成的关键工序。质量控制的关键类似楼层后浇带,这里要说明的是:后浇板带中钢筋互锚按照15G310-1图集的要求主要有三种型式,本项目设计主要采用“板底纵筋末端带135°弯钩连接;板带宽度为300mm”。为了使板块与板块的紧密结合,并保证质量与平整度,要在支撑模板面上在块状叠合板的范围粘上双面胶(详见下图1-3)。此优点为了是不跑浆,但前提是叠合板的下部支撑系统必须无沉降,确保整个支撑模板面在同一水平面上。否则,浇筑后浇叠合板带待拆模后,板带底面两侧与周边的叠合板底面不在同一平面上,导致整个叠合板底面平整度不符合规范要求(详见下图1-1)。经过上面四大系统工程综合施工后,才能完成达到设计与规范要求的叠合板工程。
 
        图1-1                图1-2                图1-3
        第二方面就是ALC预制轻质隔墙的施工。目前从设计方面的节点处理来看还是比较繁杂的,与市场上生产厂家的施工工艺有些无法统一,所以给施工就带来一定的难度,往往在一定程度上改变设计的处理节点,想要完完全全达到设计的标准还是比较困难,即使设计图纸经过分包商的细化。这样也就直接导致现场的管理混乱、验收标准不统一。为了最终能顺利通过主体验收,一般监理机构就会要求施工方尽量按照设计要求的各个节点做一个施工样板,经样板验收统一各方意见后,在汇报主管部门,最好是现场观摩,征求其意见。如若同意,就照此施工;如若不同意再继续修改,这样经过几次打磨后会最终形成统一的验收标准,并照此施工。
        下面就来谈一谈ALC预制轻质隔墙的几个主要节点的处理。一是其与主体砼结构之间结合的处理;二是轻质隔墙条板与条板之间缝隙的处理;三是其与构造柱、洞口加强框的节点技术衔接。
        先谈预制轻质隔墙与主体结构的处理,即主要是与框架柱、剪力墙、顶梁、板之间的节点处理。这里分两步走:一步是其与框架柱和剪力墙之间节点技术处理,主要靠U型卡件锚固于纵向主体结构与隔墙结合面的框架柱、剪力墙侧面上,U型卡件开口部位包裹预制隔墙两侧,即隔墙端部伸置于U型卡件开口端,卡件间距小于等于1m(详见图二)。一堵墙体先从结构体一侧向另一侧依次密拼预制隔墙条板。那么这些条板如何固定,这就是笔者所要说的第二步。从结构体一端的第一块条板顶部与下一块条板接缝处的顶角部位的一定范(50mm-100mm)开始,即条板与下一拼装条板接缝处的条板顶部锚入1.5mm厚的管件,管件另一端用射钉枪或螺栓固定于顶梁、板底面,每一块墙扇都固定一个管件。条板与条板之间采用专用粘结剂粘接,即在每一块条板拼装之前,先在前一条板接缝处侧边涂抹LC专用粘结剂,然后下一条板键槽与前一条板键槽顶牢,如发现缝隙LC专用粘结剂不饱满的情况,再用抹具填塞LC专用粘结剂,最后把粘结剂抹平。对于LC轻质隔墙顶部缝隙如何处理?设计要求一般采用打膨胀胶或者LC专用粘结剂填塞。本项目采用二者的结合,为什么采用这种方法呢?主要是中间先打足一定量的膨胀胶,膨胀胶起泡不规则,导致缝隙的两侧凸凹不平,影响美观。如果在条板与顶梁、板缝隙的两侧再填堵LC专用粘结剂,并随后抹平,效果就不一样了。经过这些工序,如此整堵轻质隔墙就按照相关要求成型了。第三步就是条板端部有构造柱或者门窗洞口两侧需要加强框等的情况,其节点技术处理基本同理。本项目设计为先立条板,其后绑扎构造柱或加强框钢筋,然后封模,再浇筑砼这样一个正常的施工流程,也是满足规范要求。但笔者认为还可以有改进的地方,主要有两点:一是条板与构造柱或者加强框之间还可以考虑拉结,这样可以等同于普通墙体与构造柱的拉结。但考虑条板是轻质隔墙,事先需要在隔墙与构造柱一侧植筋,当然需要使用结构胶粘牢,然后再把置于条板侧的拉结筋锚于构造柱或者加强框中,然后再立模,浇筑砼成型。二是先浇筑构造柱,再在构造柱与主体结构之间填放条板,如同上述条板密拼施工同理,只不过在施工顺序上第一块条板要从构造柱一侧开始,否则以构造柱侧收尾,构造柱与条板之间的拉结筋不能顺利地安放。此与第二步施工有同理之效,只是按照前者改进施工,拉结筋安放有困难,除非事先在构造柱预留钢筋,在轻质隔墙侧壁事先留孔,然后对孔穿筋,当然植筋胶不能遗忘,但操作的确有点难度,这种做法        读者可以不采用,只是笔者一些想法,但从整体施工考虑有助于整个面层的观感。因为构造柱后施工,需要借助条板加固模板,就会在条板面留下孔洞,然后再填塞孔洞,影响美观。
 
        图二
        第三方面就是预制钢筋砼楼梯的施工。目前设计主要为整块梯板的吊装,但特殊工程由于梯段比较长,导致比较重,超出塔吊运载能力的采用分段式预制、安装。本项目是采用前者。整块梯板的安装成熟的方法为一端固定支座(在梯板的上部)),另一端滑动铰支座(在梯板的下部)。整块梯板共四个螺栓孔,固定端两个,滑动铰支座端两个,分别放置在上下两端的梯梁挑耳上面(预埋4M14螺栓)。挑耳上面事先用15厚1:1水泥砂浆找平,在滑动铰支座端的找平层上铺设5厚聚四氟乙烯板。固定端两个螺栓孔填塞150高C40级灌浆料,口部用30厚砂浆封堵平整、密实、光滑;滑动支座端两个螺栓孔为130高空腔,口部扩大头采用50厚砂浆封堵平整、密实、光滑,但螺栓头部锁套固定螺母被封口砂浆包裹固定。梯板两端部与梯板挑耳结合部留足30宽缝隙,里面使用聚苯板填充,口部注胶30*30封口。
        本文主要是以建安置房(黄溇六期)项目为例,结合本人近年来对装配式结构建筑监理的一些理解,并对其中一些比较重要节点的如何处理及其有何种处理方法以及对某些节点的剖析、总结与探讨,但某些问题的处理方法或者想法基本都是笔者依据个人经验判断或者推论,可能比较片面、偏颇,或者也许还有更多好的解决方法,敬请读者、同仁等不吝指正与赐教,以便本人及时的改进,更加丰富自己的见识。海纳北川,有容乃大。只有这样丰满了自己,才能少走弯路;也只有这样壮大了自己,才能更好的服务社会,因为我们建筑监理人的宗旨就是服务为使命。为了履行我们的使命,我们应该以习近平的新时代社会主义思想为指引,不断把我们的光荣使命推向前进,让我们及子孙后代才能更好的老有所养、老有所依、老有所居,也使我们的人民生活更加富足、美好、和谐,让我们的国家更加繁荣昌盛。
        参考文献
        [1]江苏省工程建设标准设计《轻质内隔墙构造图集》苏G29-2019
        [2]国家建筑标准设计图集《装配式混凝土结构连接节点构造》15G310 -1~2
        [3]国家建筑标准设计图集《预制钢筋混凝土板式楼梯》15G367-1
        [4]江苏省工程建设标准《装配式结构工程施工质量验收规程》DGJ32/J184-2016
        [5]中华人民共和国行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014
        [6]中华人民共和国行业标准《建筑轻质条板隔墙技术规程》JGJ/T157 -2014
        [7]中华人民共和国国家标准《建筑用轻质隔墙条板》GB/T23451-2009
        [8]中华人民共和国国家标准《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231 -2016
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