曹俊
光明房地产集团股份有限公司
摘要:预制建筑施工技术作为一种崭新的建筑施工技术,不仅可以最大程度地提高施工效率和施工质量,而且可以更好地节省施工成本,在建设工程中的应用越来越广泛。本文结合明小镇H地块项目实例,分析了装配式建筑的施工重难点,以及装配式建筑施工管理措施,可供类似工程施工参考。
关键词:装配式建筑;预制柱吊装;钢梁吊装;施工管理
1、项目概况
某工程项目位于江苏省无锡市,紧邻青龙河区和丁蜀老城区。项目规划建设有A区1#~10#楼、B区1#~13#楼、独立车库及配套用房等建筑。西侧靠道路设置一栋集中型商业建筑A1#楼,为4层的多层建筑,其余部分为低层商业街,建筑层数普遍2~3层,共计23栋单体。其中在西区商业建筑(A1#)地下和整个东区(B区)设有整体式地下室。项目总用地面积为47725㎡,总建筑面积为57129.85㎡,地上其中商业:39777.27m2,公建配套:781.03m2。地下建筑面积为16571.55㎡,容积率为0.85,建筑密度为36%,绿化率15%,建筑高度最高为23.9m。
2、工程重难点分析及对策
2.1项目特征
本项目场地为狭长地带,东西长近600m、左右宽约80m。A1#区地下面积4200m2,B区地下面积约12500m2,地上建筑共计23栋,建筑分布零散,地上建筑普遍较低,且采用新型装配式结构,地上吊装运输机械选型、布置较为困难。且项目东北部地下室紧邻野鸭湖,施工及完工后,渗漏隐患较大。
应对措施:⑴项目建设分批次、分区域安排施工,根据有无地下室,将建筑分为A1#区、A2~A10#区、B区三大块,土方开挖及地下结构施工按照后浇带进行划分,地上建筑单体按照施工流向细分,各区域流水作业、合理穿插;⑵项目垂直运输机械选型选型、布置分阶段考虑,各阶段间机械合理衔接;⑶地下施工阶段,严格把控结构、防水施工质量,做到施工前期材料准备充分、前置工序处理到位,施工过程中严格管控,后期养护、成品保护到位,提高施工质量,降低后续风险。
2.2工期紧张
本项目总工期309天,包含项目前期图纸设计、报批报建,现场施工作业量繁杂,且专业单位多,管理协调工作量大。
应对措施:⑴本项目为EPC工程模式,设计图纸需进行内部五方会审,优化图纸内容、关键节点,降低工程实施风险;⑵现场桩基、地基处理先行,图纸分批次报审、交付业主及现场施工;⑶施工技术先行,吸取本公司装配式新型结构体系施工经验的同时,结合项目情况,做到现场技术问题的提前发现、处理,为现场施工做好技术服务;⑷现场施工实施精细化管控,对各专业分包、班组进行岗前培训,依照样板实施,加强过程质量管控,减少后期二次处理时间、经历,提高施工效率。
2.3工程建设参与方众多
本项目实施EPC总承包机制,除五方责任主体外,建筑设计、劳务分包、专业分包、预制构件供应分包等各家专业水平存在差异、现场管理协调困难。
应对措施:⑴项目商务全程参与项目管理,实行奖罚机制,具体到班组,体现在合同上,以加强对现场分包的管控力度;⑵从我司资源中选取优质专业分包,专人专事,界面划分清晰明确,高效配合现场施工;⑶计划先行,各专项工程计划与工程总进度计划相匹配,实施过程考核管理,材料、技术、人员、机械及时进场,各专业工作重心以配合现场高效施工为准;⑷对PC构件、型钢构件,优选高质量、履约能力强的供应商,做到装配施工主材供应及时,配合良好,把控现场施工主动脉。
2.4新型装配式组合结构施工难度大
本项目地上建筑均采用装配式组合结构,设计有PC柱、型钢梁、密拼叠合板、预制楼梯、ALC条板。⑴构件连接方式复杂预制柱与天然基础采用杯口独立基础连接、与现浇地下结构、与下层PC柱采用套筒灌浆连接;梁柱核心区整体预制,构件间采用高强螺栓连接;叠合板为密拼不出筋形式。⑵新型结构体系对预制构件的加工误差、现场吊装操作误差要求高,施工过程装配建造精度要求高。
应对措施:⑴图纸设计方面,综合考虑柱长,减少柱间的套筒灌浆连接节点,降低构件成本,提高装配效率。如:以7m或9m为控制线,减少预制柱分段,减少吊装次数;⑵梁柱核心区采用柱周钢箍与型钢梁螺栓连接方式,深化、加工时充分考虑施工误差,采用扩大孔或椭圆长孔设计;⑶现场吊装原则:大型吊车以吊装预制柱为主,小吊装灵活、机动吊装型钢梁、叠合板、预制楼梯;⑷现场装配施工测量管控贯穿预制柱安装全周期,吊装前对杯口基座(柱端插筋)定位、标高检查控制,吊装中严格按照定位轴线控制就为,吊装完成后,复测定位、垂直度,通过临时斜撑微调,确保后续构建能能正常安装。⑸结构在设计阶段,融入叠合板免支撑理念,现场建造减少工序,降低施工成本。
3、装配式建筑施工管理要点分析
3.1 合理布置施工现场,避免不科学的二次搬运
施工开始前,在工厂中完成建筑所需的所有或部分构配件的预制工作,然后通过专门运输工具将所有预制好的构配件运输至施工现场。运输过程中,提前对构配件运输途中可能发生的问题做好预防工作。比如:运输过程中的构配件发生倾覆或受到损坏,影响建筑施工的正常有序开展。建筑所需的构配件运抵施工现场堆放前,必须对施工现场堆放构配件的场地进行夯实、碾压以及硬化等处理,确保构配件存放的安全。
场地处理前,必须综合考虑构配件的基本情况(重量、高度以及面积等)以及存放场地的地基承载能力,确定切实可靠的处理方案,进而保证建筑构配件的存放不会出现问题。在对构配件存放位置的选取过程中,需要结合构配件的用途及所需位置,在就近、稳定和安全原则的指导下,最终确定建筑构配件的存放位置,做到既不影响施工现场的正常作业,又能及时便捷地完成对构配件的吊装工作。
3.2基于构配件自身特点,合理设置存放条件
在对建筑构配件进行存放前,需要综合考虑构配件本身的情况(结构和强度特点),合理对构配件的存放条件进行设置,从而确保构配件使用时能够保持良好的状态。
构配件存放条件主要包含其码放高度与层数、相互之间需采取的隔离措施以及构配件所需的保养措施等,合理的存放条件不仅能保障构配件存放的安全,还能稳定构配件自身的强度。
3.3优化施工管理工作,提高装配式建筑施工速度
装配式建筑施工过程中,需要根据构配件的属性特征,选择合适的连接方式(胶结、焊接以及栓接等)将所需构配件相互连接,当然也可以选取传统与现代相结合的方式。建筑构配件在工厂进行预制过程中,需要预留一定尺寸的钢筋,安装过程中则将这段钢筋相互连接,并且需要在连接处小范围架设模板。用强度等级高于预制构配件的混凝土开展浇筑工作,并对连接段端口混凝土的断面进行凿毛处理,一方面能够提高混凝土的黏结程度,另一方面能够加强装配式建筑构配件的连接程度。
3.4预制柱吊装
3.4.1预制柱的翻转
预制柱柱底垫设橡胶轮胎,同时对预制柱柱底设置木模板护角防止吊装时破坏,通
过预制柱的吊钩利用塔吊将其翻转后进行起吊。
3.4.2预制柱起吊
预制柱起吊前,首先利用卸扣(或吊钩)把预制柱的吊环与钢丝绳连接起来并起吊离地约500mm的高度,对构配件外观质量以及吊环连接紧密度进行仔细检查,确认没问题后继续起吊。起吊过程要仔细小心缓慢匀速进行,避免预制柱边缘受到损坏。预制柱吊装过程中,塔吊需谨慎缓慢开展作业,将预制柱吊至指定位置上方约500mm时,需要由现场施工人员用手将预制柱辅助定位到准确位置,最后将柱子轻轻放下。
3.4.3预制柱的调节
预制柱安装过程比较繁琐,需要经过多次调节,主要分为以下几部分:
⑴初调:从堆放场地将预制构配件吊到安装现场后,需由1名指挥工以及2~3名操作工相互配合完成安装,利用预制柱下方的定位螺栓(或者钢垫片)开展初步定位工作,确保初步就位后的预制构配件具有相对准确的水平位置,后续只需要进行进一步地微调。
⑵定位调节:利用事先定好的控制线对预制柱底部进行精确地调整,确保预制柱底部与测量放线的位置一致。
⑶高度调节:每完成一块预制柱安装工作都需要利用标高水准仪进行复核,每层楼吊装完成后必须再进行一次统一复核。
⑷垂直度调节:每块预制构件都配备两个可调节拉杆,并且调节拉杆的后端与结构楼板紧密连接在一起,可以通过对拉杆的调节实现对构件垂直度的调节。通过调整拉杆顶部的可调螺纹装置,可以实现对预制构件的推拉过程,进而完成构建垂直度的调节工作。垂直度误差要求不超过5mm,因此,每块预制构件吊装完成后必须用垂准仪进行垂直度的复核工作,每层楼吊装工作完成后,都需要进行统一的垂直度复核工作。
3.4.4预制柱斜支撑安装
将预制柱的斜支撑杆利用螺栓连接到现浇板的螺栓连接件上,通过初调将预制柱调整到基本竖直的状态。预制柱初步调整完成后,临时将其用可调节斜支撑螺栓杆进行固定,方便后期对预制柱进行精细地调整。由于两层支撑跨越楼层板,因此,只需要利用底层的支撑埋件即可。只有当灌浆料的抗压强度能够满足后续施工要求后,才能将预制柱的临时支撑拆掉。
3.5钢梁吊装
预制柱吊装工作完成并检验合格后,需要立即进行主梁的吊装工作。使用单榀进行吊装工作,吊点采用二点绑扎方式并用钢板吊钩进行固定,将软材料垫在绑扎点处,目的是避免钢构件在吊装过程中受到损坏。起吊时应该先进行试吊,将钢梁吊起约50cm高度时,对索具的牢固性以及吊车的稳定性进行检查,确认没有问题后由施工人员扶稳钢梁继续缓慢起吊。将钢梁吊至指定位置上方约50cm时,施工人员使用溜绳将钢梁旋转并对准安装位置,缓慢落钩并在钢梁对准安装位置的预留螺栓孔时,立即将螺栓穿入孔内,初拧进行临时固定。利用线锤对钢梁的垂直度进行检测并校正,校正完成后,进行后续工作。在第一榀钢梁与钢柱连接完成后,利用两根溜绳从两边将钢梁固定牢靠,利用钢管排架对梁底进行临时支撑稳固,等待钢梁校正完成后,拧紧螺栓进行最后的固定工作。
等待钢梁最后的固定工作完成后,必须进行仔细检查,检查合格后将吊钩松开,继续开展下一榀钢梁的安装工作。钢结构的主要构件(柱和梁等)在安装工作完成后,必须立即开展校正和固定工作。在施工作业完成的当天,必须确保所有安装的结构构件能够第一时间形成稳定的空间体系。
3.6叠合板安装
3.6.1初步定位
叠合板安装时,需要根据梁上所示的楼板侧边线和支撑标高按顺序将叠合板缓慢下放并安装在支架上。安装过程中,必须要按箭头方向进行落位,并且要注意观察楼板预留孔洞与水电所在图纸上的相对位置,叠合板的短边需深入梁上15mm,叠合板的长边与梁或者板与板拼缝见设计图纸。
3.6.2调整
根据设计图纸中的控制下以及标高,对构件的水平位置、标高以及垂直度等进行精确地调整,确保构件的安装误差不超过方案设计的误差允许范围。
3.6.3检查
叠合楼板吊装完后,需要检查所有支撑架的受力情况以及板与板拼缝处的高差(此处高差应控制在3mm以内),确保安装工作符合规定要求。
3.6.4取钩
安装完成后,需要对支撑杆以及板的拼缝进行仔细检查,确保所有支撑杆的受力大致相同,板底拼缝的高低差不超过3mm,检查达标后取钩。叠合板吊至作业面上方500mm时稍作停留,根据叠合板所需位置对其方向进行调整并进行定位。吊装过程中,应尽可能避免叠合板上的预留钢筋与叠合梁箍筋发生碰撞,停放过程需缓慢平稳,防止吊装放置时产生较大的冲击力,从而导致板面受损。
4结语
当前我国预制装配式建筑尚处于起步阶段,因此,应不断完善其技术体系和管理体系。 通过对预制建筑项目的实践与研究,提出了对预制建筑施工管理的对策。⑴首先重视技术,该项目应突出技术领导的作用,并将技术领导的作用整合到现场技术交底,计划制定,组织和协调中,包括各方面技术、商务、材料各条线的提前、碰头和联动。⑵采用BIM技术来缩短技术指导时间。⑶在进行多班制施工时,有必要准确评估班组的实力;多工种交叉时,有必要通过工序的搭接来组织现场施工。
参考文献:
[1]装配式建筑工程施工管理研究[J].王岱卉.住宅与房地产. 2020-11-25
[2]装配式建筑施工技术及质量管理探析[J]. 吴晓涛.科技创新与应用. 2020-07-27
[3]装配式建筑施工技术及质量管理方法探析[J]. 韩懿.中国建筑金属结构. 2021-03-16