預制鋼筋砼框架結構施工及對其抗震性能分析

鐘志昌

摘要： 綜合了在預制裝配式鋼筋混凝土框架結構施工方面的經驗，結合本市項目建設經驗，詳細介紹了新型裝配式框架結構施工工藝特點、生產工藝情況和土建裝配要點。從施工進程深入設計分析層面，從建筑結構抗震性能和節點抗震性能分析兩個層面重點探討該類型建筑抗震性能控制要點，確保工程良好的長期效益。

Abstract： With the construction experience of prefabricated reinforced concrete frame structure and the project construction experience in Heyuan， this paper introduces the technology characteristics， production technology and key points of construction of the new-style prefabricated frame structure. From the construction process the design level is analyzed in detail， the control points of the anti-seismic property of this kind of construction is discussed from anti-seismic property of the building structure and the node so as to ensure the good long term benefits of the project.

關鍵詞： 預制鋼筋混凝土建筑；框架結構；施工技術；抗震性能；新型裝配式構件

Key words： prefabricated reinforced concrete building；frame structure；construction technique；anti-seismic property；new-style prefabricated member

中圖分類號：TU375.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）08-0103-02

0 引言

預制鋼筋混凝土裝配式框架結構具有施工速度、節約資源質量保證和經濟效益等多方面的優勢，對于我國的住宅工業化發展非常有利，在解決城市發展和改善人民生活水平方面能夠發揮非常良好的效應[1-3]。與此同時，隨著人民生活水平和國家經濟體量的提升，對于建筑舒適性和抗震安全性的要求也越來越高，特別是2008年汶川地震給工程建設帶來了深刻的反思，地震中出現的大量施工中未做預制板與支承結構連接導致災難等問題時刻警醒著廣大施工從業人員[4-6]。在城市建設過程中，高度重視預制裝配式框架結構抗震性能和整體性能上的保證措施，采取新型結構形式和施工工藝，發揮結構優勢，為城市和業主建設高水平建筑成為該類型結構施工管理人員的自我要求。

1 工程概況

河源市某綜合性大樓項目，總建筑面積約3000m2，地上六層，地下一層。抗震設防烈度為 6 度，設計基本地震加速度值為 0.05g，框架結構抗震等級是三級，設計使用年限是50年，結構安全等級是二級。

該建筑采用經歷改良后的新型預制預制鋼筋混凝土裝配式框架結構體系，應用了新型疊合梁、抗震新型節點技術和新型技術疊合板技術等。結構構配件交給工廠全部預制完成，現場施工做到了節能、減排、節水、環保且施工工藝更加順暢，施工效果良好，現場安全文明施工易于保障，各項資源配置實施優化，確保了建筑的抗震和整體性能。該項目建設得到了業主的認可，在2014年7月11日的M4.2級地震中表現出了預期的抗震效果。

2 預制鋼筋砼框架結構施工

2.1 新技術應用

預制梁與框架柱的施工細節是本項目實施前重點分析內容，傳統預制梁與柱的連接抗震表現不佳，采用二次澆注施工工藝可以較好地改善這一問題。工廠完成梁預制運輸至施工場地，應用較為優越的端頭錨固連接預制梁鋼筋方法，不再使用傳統錨固的程序，減少了此步操作。完成框架主梁裝配即可施工次梁，圖1所示為該新型疊合梁施工詳圖。

梁柱節點在裝配式結構中作用顯著，傳統形式的性能表現是該類預制框架結構施工較為薄弱之處，地震性能較差。新型預制結構節點在此基礎上著重考慮了施工因素，進行了較大的改良，圖2所示左圖為該項目中典型的端部節點施工詳圖，右圖所示為該項目典型的中部節點施工詳圖，項目中統一采用整澆技術，保證節點的完整性能優越。施工采用節點端頭鋼筋錨固的方法，確保了較快的施工進度，也保證了良好的抗震表現。

圖3所示為該項目中應用的新型疊合板施工詳圖，鋼筋配備采用下部雙向鋼筋與格構鋼筋，數量取抗震設計要求。該結構形式中確保預制板同疊合層混凝土良好連接的關鍵即為格構鋼筋的引入，其下部與預制板下部鋼筋緊密錨固，頂部錨固疊合板上層鋼筋。施工過程中對尺寸需要重點把控，該層混凝土要超過50mm厚，強度高于C30。

2.2 安裝施工工藝及要點

預制鋼筋混凝土框架結構在標準化生產、物流化傳送及專業化安裝等優勢在施工方面均有明顯額體現，大幅提高了施工效率，為建設者創造了便捷的施工條件。構件在工廠以標準化生產流程運作，精度非常高，一致配筋、截面和系統，對于質量管控更為有利。運輸協調自工廠完善的構件至現場，各流程在施工前進行了周密的安排，且變化較小，管理簡單且可視化。施工和安裝均由專業化團隊分工協作，各項順序精細化管理、合理安排，充分考慮遠近高低等因素。預埋件是該形式建筑需要重點把控的施工細節，因預制構件精度較高，留設縫隙必須施工準確才能達到安裝要求。面層收光是該項目施工的另一個注意細節，振搗好之后的抹面對于項目品質的體現尤為重要，有關技術有待進一步完善。

該項目施工期間未發生安全事故，由于保溫層與裝飾層皆為預制完成，裝修階段減少了大量的工作量，也避免了裝修過程中的危險性高空作業等情況發生。預制鋼筋混凝土提升了施工效率，擴大了施工作業面，降低了施工難度，節省時間的同時體現了其良好的經濟效益。

施工過程需要嚴密把控，確保項目質量。首先，嚴控預制構件進場關，由于可視化加快了檢查進度，但要重點測量預埋件、預留孔洞的細節，如遇不符合設計要求的一律重新檢測、返工、直至達到要求。其次是對柱頭的保護和伸出鋼筋的處理，需要埋直埋順等操作，確保施焊便捷。此外，吊裝是施工安裝要點，要杜絕碰撞事件發生。另外，梁柱鋼筋的搭接長度在施工中需要管理人員密切關注，嚴格按照圖紙或圖集執行。還有垂直度、焊接質量、二次澆注混凝土質量等也需要施工管理人員重點把控。

3 抗震性能分析

3.1 結構抗震性能

河源市是地震高發城市，僅受河源—邵武斷裂帶上的地震活動一項因素影響所導致的結果為，五十年來，該斷裂帶的河源地區曾發生1962年3月19日6.1級地震，以及4-5級地震46次。因此，在設計和施工期間均要對建筑抗震性能和整體性能深入思考，確保用戶的居住體驗和人民的生命財產安全。

經歷了2014年7月的地震考驗，該建筑內業主未受地震影響，舒適性極佳。地震后對現場進行的跟蹤調查結果，未發現明顯的地震損傷等情況。

3.2 節點抗震性能

裝配式框架結構中存在部分焊接節點，本項目中采用連接側板。與周邊同類項目和其他地震中項目地震表現分析認為，該連接側板保證了承載能力不隨條件有較大變化、變形穩定，成為實現抗震優良表現要素之一。部分強化了底板、側板及頂板焊接連接的節點表現出良好的強度、剛度及耗能效應，圖4所示為項目施工過程中記錄的部分實例。本項目對部分節點進行了縱筋應變、箍筋應變及混凝土應變等參數的測量結果顯示，該結構具備較好的節點延性。

本項目中預制樓梯采用分離式樓梯系統，較傳統一體式的剛度減少較多，繼而增大了結構基本自振周期，降低了扭轉效應。施工模擬軟件顯示該形式在總地震作用和水平地震作用降低方面也有較好的效果。

4 結論

該項目建設施工充分考慮了河源地震多發等實際情況，采取了多項行之有效的措施，在確保施工進度和經濟效益的前提下，實現了預制鋼筋混凝土框架結構良好的抗震性能。①新型疊合梁、抗震新型節點技術和新型技術疊合板技術對于施工的促進作用明顯，保證了建筑整體性能，繼而保證了傳統預制裝配式框架結構難以達到的抗震表現；②新型預制鋼筋混凝土框架結構施工工藝優越，加快進度的同時對建設成本影響較少，具有良好的施工效果；③經歷了2014年7月的地震考驗，保證了用戶的安全需要，取得了良好的社會效益。

參考文獻：

[1]劉佳.基于住宅產業化的預制裝配整體式混凝土框架結構的研究與應用[D].西南交通大學，2014.

[2]張季超，陳杰峰，許勇，等.新型預制裝配整體式框架結構技術探討[J].建筑結構，2013（S1）.

[3]張曉勇，孫曉陽，陳華，等.預制全裝配式混凝土框架結構施工技術[J].施工技術，2012，41（2）：294-295.