别墅群预制装配式施工技术控制研究

发表时间:2021/4/30   来源:《城镇建设》2021年1月第3期   作者:胡家有
[导读] 通过介绍全预制装配式别墅项目结构施工技术的施工要点、适用范围
        胡家有
        广西建工第一建筑工程集团有限公司
        
        摘要:通过介绍全预制装配式别墅项目结构施工技术的施工要点、适用范围、工艺原理和流程,阐述了相应的环保措施、安全措施、质量控制措施等。全预制装配式体系的应用,可节约大量资源,缩短工期、减少现场施工工人和管理人员,取得了良好的经济和社会效益。
        关键词:混凝土;别墅;全预制装配式;施工技术
        1施工要点
        1)施工速度快、施工工期短、可规模化施工,加快业主投资回报。
        2)工程机械化程度高,有效降低劳动力成本对承包商的压力。
        3)通过对构件模板的构造设计,易实现建筑物外表面凹陷花纹等特色设计风格。
        4)预制构件完成面光洁美观,如室内墙面可直接上漆,省去砌筑、抹灰等工序的同时能够增加室内实际使用面积。
        5)预制构件可以在远离现场的工厂车间完成,且批量化生产能够大幅降低成本。
        6)能有效克服高温或多雨的恶劣施工环境,混凝土质量易于保证,适于工人室外作业条件恶劣的地区。
        2适用范围与工艺原理
        2.1适用范围
        其适用于工期要求紧、开工面积大的规模化别墅群建设,特别是建筑结构形式简单,风格统一的别墅群项目;适用于地震烈度较低,可提供高度机械化施工作业场地项目;适用于施工气候条件恶劣,劳动力资源、施工物资等供应受限制的地区。
        2.2工艺原理
        全预制构件别墅施工工艺原理是通过预制构件系统的二次设计,实现预制构件在场外工厂进行批量化生产,现场同时进行地基基础施工,预制构件运输到场后,与基础、地梁等已完成构件连接,吊装、组装后进行灌浆连接,将个体连接成整体,发挥结构整体效用。与普通预制装配式建筑相比,全预制装配式别墅除基础外所有的结构构件均为工厂预制、现场装配,而普通预制装配式仅部分结构构件预制且连接节点需要现浇。
        3施工工艺要点
        1)全预制构件别墅系统的前期设计协调全预制构件系统具有不可改动性,在预制系统设计阶段,建筑、给排水、电气、空调专业要同时做好配合工作。预制构件具有模数化生产的特点,具有不可再生和不可更改性,各专业需要的标高或洞口、预埋管线、电线盒等的位置和尺寸均要提交给预制厂家的设计人员,并经过多方协调,最终确定墙、板、梁等预制构件内及墙与板之间线槽、管道等的走向、开洞位置及其他可能影响预制构件外形、尺寸的因素,并在预制体系设计图中标明,用于进行预制构件批量生产。
        2)运输及吊装构件需要大的交通机械,总承包商应该协调现场的道路及作业面,方便吊装及施工。
        3)首层墙体预制构件需要与基础、地梁衔接组合,现浇基础施工时必须严格根据图纸要求预埋连接钢筋,作为与竖向构件的连接件。预制构件的吊装顺序为:首层楼板现浇→吊装首层墙板→吊装楼梯→吊装2层楼板→吊装女儿墙。
        4)基础板面浇筑完成后,在板上标出构件的位置及编号,以方便吊装和检验。
        5)吊装前根据现场情况明确同一层竖向板的安装顺序,预制工厂将依此顺序供应预制构件。
        6)现场施工时,机电完成安装后进行后浇处理。其中,构件之间节点为湿节点。
        4材料与设备
        1)专业预制体系生产厂家批量顺序生产供应外保温墙、内承重墙、非承重墙、预应力预制多孔楼板、梁、室内楼梯、女儿墙等各种预制构件。
        2)预制构件厂构件预制、吊装设备及运输拖车等。
        3)根据结构构件的受力方式,现场将水平构件(如空心板等)水平叠放,竖直构件(如墙板等)竖直堆放。
        4)汽车式起重机、塔式起重机、拖车等预制构件现场转运、吊装设备。
        5)现场吊装设备及人员配置根据施工进度计划及作业面确定。
        5质量控制
        1)构件工厂生产由计算机控制生产流程,并按专业质量规范标准进行生产、养护和验收。预制体系构件工厂化生产的质量控制包括混凝土材料及钢筋的验收、模板的验收、养护监控等,都需要专门的表格记录及混凝土试块的试验数据报告,才能保证合格的构件到现场进行运输吊装。


        2)运输到现场装配时,机械化吊装配合熟练的工人,在调整、校正过程中要做好监督和管理工作,尤其构件之间连接的节点细部做法是关键性的工作。预留插筋的位置与墙体或楼板预留孔洞的位置要一致。
        3)严格按照安装图纸要求,精确安装每个预制构件。在每一个阶段的吊装工作完毕,经过验收后才能进行灌浆。每一道工序都需要监理工程师与总承包密切配合,充分发挥预制体系的优势。
        6典型节点
        节点施工关系到各种构件的连接,并最终使各个构件组合为一个建筑整体,是预制体系结构质量控制和施工成败的关键。
        1)垂直方向应用UPCS40-292材料灌浆,插销灌注材料是UPCS60-294,水平向的灌注材料是UPC dry mix S40-293。
        2)灌浆养护6h以上,而且所有的垂直方向加设侧向支撑后,开始水平方向空心楼板吊装。吊装时板底应该设置竖向支撑,水平方向灌浆养护10h以上,拆除竖向支撑。
        3)连接节点处采用满足规范要求并经监理工程师审批的材料进行封闭。
        4)竖向板之间的连接、插筋孔及水平方向的预制空心板与支撑点之间灌注的混合物砂浆不能通用。
        5)吊装过程中需对竖向板和水平预制空心板进行必要调整。
        6)通过PVC垫片实现水平预制空心板与支撑点之间的调整,也可使预制空心板形成更符合结构设计的简支受力模型。
        7)预制构件加工时,要求截面尺寸误差控制在±3mm内,钢筋位置偏差在±2mm内,构件安装误差水平位置控制在±3mm内、标高误差控制在±2mm以内。
        7安全措施
        1)全预制构件别墅施工体系有效减少了现场工人和管理人员,节约了施工周转材料等,降低了施工事故发生概率。此外,高度机械化施工也对全预制构件别墅施工体系的安全措施提出了更高要求。
        2)项目需成立安全部并受公司安全部门领导和监督,建立项目安全文明施工系统。由项目安全管理部门,组织对工程进行管理监察。
        3)工人、管理人员等现场作业人员和任何出入现场的其他供货人员、监理工程师等都要严格遵守现场安全法规和规定,做到的安全措施全面、到位,预防为主,安全第一。
        4)每个进入现场作业的施工人员都必须经过安全培训,需要配有完整的个人防护用品,如安全帽、安全鞋、个人眼罩,如进行有粉尘或高分贝环境下的作业,则必须带有面罩、耳塞等。
        5)各机械操作人员必须持有当地认可的驾驶操作证,各种吊装用的铁链等也都需要认证。从事高处吊装时,沿边都应有防护措施等。高空作业时,须搭设安全操作平台,平台应满足设备布置和人员操作空间需要,操作人员必须系挂好安全带。
        8环保措施
        1)建立HSE体系,并成立安全环保小组,并设立相关施工管理措施,专人专项执行项目安全、健康、环保措施。
        2)预制构件工厂的生产、运输等环节要符合国家或地方的职业健康、环保相关法规和规定。
        3)施工时应对施工废料进行集中收集和分类,并按照国家和地方环保要求进行相应处置。
        4)在施工过程中应严格遵守相关职业健康法律法规,保证场内作业人员的安全,并保持生活区的卫生。
        9效益分析
        全预制构件别墅体系实现了预制构件的工厂化生产,由预制厂家通过专业的设计软件进行设计,计算每个构件的形状、尺寸、受力及配筋,根据构件的特征加工定型钢模板,在计算机控制下进行生产。预制完成后运输至现场完成装配、调整、校正,完成安装。此施工工法在缩短项目施工工期、节约工程造价等方面效果明显。全预制构件别墅系统设计及施工系统可以广泛应用于类似的别墅群项目。与现浇结构相比,全预制装配式体系经济效益十分明显,可直接节约施工成本15%以上,同时能够有效缩减施工工期和劳动力、脚手架等施工资源的投入。
        10结语
        采用全预制体系的设计和施工方法,产生了良好的经济效益,取得令人满意的成果。包括成本效益:节约了大量的脚手架材料、模板、劳动力、机械设备等;经济效益:缩短工期、减少管理人员及管理费用,产生较大经济效益;社会效益:设计方案优秀,施工质量优异、合同工期提前,得到政府、业主、监理工程师的认可。
        参考文献:
        [1]张晓勇,孙晓阳,陈华,等.预制全装配式混凝土框架结构施工技术[J].施工技术,2012,41(2):77-80.
        [2]崔义,王健.浅议夹心保温墙体施工技术要点[J].城市建设理论研究,2012(20).
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