罗彦飞
北京城建六建设集团有限公司 101599
摘 要
当今时代,绿色环保、节能高效是我们国家所推崇的的理念,而装配式建筑正好符合这一理念的要求。所谓的装配式建筑,就是进行综合设计之后,通过建筑工厂完成建筑所需零件的加工,进而借助先进的交通运输,将建筑材料运到建筑场地,根据相关要求,对这些建筑部件进行科学严格的连接或者组合,进而使建筑任务得以完成的建筑施工模式。
装配式建筑凭借其自身的优势,比如:缩短工期、减低成本和绿色节能环保等等,近来应用范围不断扩大,也越来越受建设单位的推崇。但是装配式建筑在我国的发展起步相对较晚,对于装配式建筑项目管理的研究是十分有必要的。纵观这些年对于工程质量的评定,很多人都放在现浇混凝土建筑的研究上,很少人对装配式建筑工程进行系统的研究。因此本文针对装配式项目施工这方面进行研究。某住宅项目采用预制叠合楼板、预制楼梯作为装配式构件.采用了装配结构与现浇结构相结合的技术=本文通过该工程实例.研究预制叠合楼板施工相关技术,并对存在的一些问题提出解決措施。
关键词:叠合楼板;深化设计;吊装;绿色施工
绪 论
我国建筑行业的不断进步与发展,装配式建筑施工技术在住宅工程施工中应用的优势也充分显露出来。在住宅工程建设中,充分使用装配式建筑能够有效地提高建筑施工质量,缩短施工周期,节约施工成本,实现环境保护的目的,所以,必须要深入地研究装配式施工技术在住宅工程建设中应用的有效性。
1.工程概况
某住宅项目建设用地面积为29556.00m2,总建筑面积为111013.7m2,其中地上总建筑面积为70934.4m2,地下总建筑面积为40079.3m2,容积率2.4,建筑密度30%,绿化率30%;本项目共16栋单体建筑,地下人防车库整体一层,局部二层,其中高层共10栋,16F有8栋,17F有2栋,多层共6栋,4F、6F各1栋,7F有4栋。
项目结构体系为装配整体式剪力墙结构、装配整体式框架-剪力墙结构。预制构件使用范围包括±0.000以上部分楼(屋)面板、楼梯、阳台、空调板,装配率约20%。
2.施工工艺
预制叠合楼板的施工工艺流程为:叠合楼板深化设计—测量放线—排架搭设、墙柱钢筋绑扎—现浇墙、柱、梁模板安装4叠合楼板支撑架搭设及模板安装一预制板吊装一水电预留预埋4梁钢筋、叠合楼板面筋绑扎—墙柱、楼面混凝土浇筑—养护-下一循环。
3.叠合楼板深化设计
3.1叠合楼板厚度设计
依规范要求,叠合楼板预制板厚不宜小于60mm,现浇板厚不应小于60mm。理论上,预制部分越厚,工业化程度越高,对绿色、环保施工越有利。但是,结合现场实际情况.预制板越厚板的重量越大,对运输、吊装要求越高;同时现浇部分板厚需满足钢筋及设备管线排布的厚度需求.且叠合楼板的总厚度不能过厚造成浪费。本项目叠合楼板最终采用60mm+70mm设计,混凝土强度采用C30。
3.2预制板与现浇板的连接
为了保证楼板的整体性,预制板内设置了格构式钢桁架。桁架钢筋的作用主要有3点:①骨架作用.相当于钢结构加劲肋;②使叠合楼板下部预制部分与上部现浇部分更有效地黏合起来,相当于钢结构栓钉的作用;③叠合面抗剪作用。
3.3叠合楼板与现浇剪力墙(梁)的连接
为了保证预制板与现浇剪力墙(梁)的有效连接,预制板板端需埋人现浇剪力墙(梁)内2cm,且板中纵横向分布筋伸出板端至少5倍钢筋直径或伸至现浇剪力墙(梁)中心线。
4.吊装工艺
4.1起吊工具
一般选用塔吊起吊,局部可选用汽车吊。在施工策划阶段布置塔吊时,需重点考虑预制构件的重量及塔吊的覆盖范围,确保后期吊装的顺利进行。
本工程一共安排8台塔式起重机,包括7台ZJ6019和1台ZJ5910,其中,塔吊端部最小吊重为2.46t本工程预制板重约0.8~1.9t预制楼梯重约2.2t各塔吊满足预制构件吊装要求。
4.2品装顺序
吊装时,优先吊装楼梯通道周围的楼板.方便材料的转运和人员的出人,同时,尽量从一个方向顺时针或逆时针进行,保证现场有序施工,减少吊装作业风险。见图1。
4.3吊装方法
预制板起吊时,要尽可能减小在非预应力方向因自重产生的弯矩,采用预制板吊装梁进行吊装,4个(或6个)吊点均匀受力,保证构件平稳吊装。就位时预制板要从上垂直向下安装,在作业层上空20cm处略作停顿,施工人员手扶楼板调整方向,将板的边线与墙上的安放位置线对准,注意避免预制板上的预留钢筋与墙体钢筋打架,放下时要停稳慢放,严禁快速猛放,以避免冲击力过大造成板面震折裂缝。
图1吊装顺序示意图(逆时针)
5.叠合楼板支撑体系
叠合楼板施工时,预制楼板可作为模板的一部分,减少了模板的使用量,同时,由于预制板的刚度远远大于木模板,普通支模架施工时钢管支撑架纵横间距约1.0m左右,叠合楼板支撑体系间距可达1.8m,大大减少了木方、钢管的使用,实现绿色施工。
本工程标准层层高为3m,预制板典型板宽为3.4m,支撑体系按照竖向支撑立杆间距最大不超过1800mm,距墙体间距在500~800mm之间,扫地杆上设置两道水平杆,步距1500mm.扫地杆距离地面200mm左右,第二道水平杆距离顶板约为500mm。本文仅体现预制板挠度及抗剪强度的验算,验算过程见图2。
图2预制板受力简图
首先,画出受力简图,详见图2。
根据受力简图,由叠加原理可得各点挠度。
B点的转角:
故代入得W=0.163mm
WA=2.177mm
而楼板最大允许挠度[v]=3400/300=11.3(mm);
根据混凝土楼板的最大挠度计算值2.177mm小于面板的最大允许挠度11.3mm,满足要求。计算预制板的弯矩,画出弯矩简图,见图3。
6.现场施工问题及改进措施
(1)叠合楼板施工时,若采用先绑扎梁钢筋后放预制板的方法时.由于板端支座胡子筋与梁主筋或箍筋的位置冲突,预制板往往无法一步安装到位。受箍筋或其他钢筋影响,再拆除梁主筋已经比较困难,现场通常采用撬棍安装到位,容易破坏预制楼板.见图4。
图4预制板被破坏
改进措施:施工时,采用先放置预制板,再绑扎梁钢筋的方法施工。采用此方法时,绑扎施工要在胡子筋的影响下进行穿筋,增加了钢筋工的绑扎施工难度,但可以确保预制板的质量、保证品质,见图5。
图5梁钢筋后绑扎,保证预制板质量
(2)由于现场施工时,模板难以做到绝对平整,预制板与模板之间无法紧密结合,现浇混凝土后,板拼缝处易出现漏浆现象,影响楼板观感质量,见图6。
图6板拼缝漏浆
图6板拼缝漏浆
改进措施:在模板边缘处贴双面胶.减少漏浆现象产生。
(3)预制楼板设计时,未合理考虑现场实际情况,预留孔洞尺寸偏差,导致现场管线无法预埋,只能对预留孔洞进行剔凿,由于混凝土的特性,现场剔凿的预制板容易碎裂,无法保证质量,且剔凿后的碎块不易清理.不仅增加了工序、影响工期.还损坏了预制板.遗留质量隐患,见图7。
图7预留孔偏小
改进措施:针对现场发生的上述问题,通过及时与专业深化设计单位进行沟通,孔洞预埋根据现场实际情况进行调整,确保后续生产的预制板孔洞预埋符合现场安装要求。
7.产生问题的原因分析及建议
通过对上述叠合楼板施工过程中具有代表性的三项问题的研究与分析,可以发现产生这些问题的原因可以分为三类。第一类是由现场施工工序而造成的问题.可通过调整施工工序进行解决;第二类是由施工方法不当而造成的问题,可通过改进施工方法进行解决。这两种类型的问题均可以通过现场施工技术人员具体问题具体分析加以解决;而第三类问题则不是现场施工技术人员能够单独解决的,也是现场实际发生情况最多的一类,主要是预制构件专业深化设计人员缺少现场施工实际经验,与现场施工脱节而造成。
为了解决上述问题,就需要对整体流程进行改进,由具有丰富现场施工经验并具有总承包管理能力的总包单位作为项目的总协调方,收集并整理现场各分包单位的需求、施工需求以及业主需求,然后与预制构件专业单位深化设计人员进行直接沟通,将各种需求准确传达给设计人员,并对设计图纸进行审核,然后将审核过的图纸交由业主,业主复核后交由总承包单位进行施工,总承包单位作为施工直接负责方,必须能事先了解各方需求,并具有丰富的现场施工经验,如果施工总承包单位具有预制构件深化设计能力,实现设计施工一体化,更能从源头上解决大量问题。同时,可以利用BIM技术,实现预制构件深化设计中的碰撞检测,从预制构件制造、运输、吊装到各专业接口处施工工艺实现全过程模拟,提前解决问题。为预制构件的顺利实施提供必要保证,避免上述问题的出现。
8.施工效益分析
装配式建筑通过减少现场湿作业量.能够避免现场粉尘、泥浆等的污染,实现绿色施工,同时还能在减少现场施工劳动力、缩减现场工序,提高施工效率。该住宅项目采用叠合楼板及预制楼梯,装配率为20%,减少了钢筋工、木工、混凝土工等工种的投人,避免了现场施工难度较高的楼梯施工,本项目为单层面积300m2左右的住宅项目,传统现浇结构正常标准工期为6天一层,本项目为5天一层,实现工期提效16.7%,具有较高的施工效益。
结 论
(1)预制构件技术的发展,可以实现以机械代替人力资源投人从而降低建筑产品成本,以工业化生产代替手工操作从而提高建筑结构质量。在实际施工过程中,减少了模板、钢管、木方等材料的使用量及建筑垃圾的产生,具有绿色环保的性质,是绿色建筑施工技术的重要组成部分。
(2)随着装配式建筑技术的发展,可实现墙、柱、梁、板全预制,将土建工程转化为安装工程,提高施工效率,同时,可以结合BIM技术进行直观优化,成为时下建筑业重点发展的先进技术,具有广阔的发展前景。
参考文献
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附 录