張黨生
(福建省瀧澄建設集團有限公司 福建漳州 363100)
預制裝配式混凝土結構,是一種將預制構件進行裝配并連接后現澆組成的混凝土結構。由于預制構件是在工廠直接生產的,受環境和人為因素影響較小,可以顯著提升預制構件質量。而且,相較于現澆混凝土結構,裝配式混凝土結構可以顯著降低作業人員和模板的使用量,提高施工效率。預制疊合板的施工是影響裝配式質量的關鍵環節,住建部2014年頒布了《裝配式混凝土結構技術規程》[1]并于同年10月1日開始實施;福建省住建廳2015年發布了《福建省預制裝配式混凝土結構技術規程》,進一步促進了裝配式技術在福建省的推廣應用。
對此,目前有工程技術人員進行混凝土預制疊合板的施工質量相關研究。李澤亮[2]結合工程實例,介紹了裝配式結構的施工特點及質量控制要點,并重點闡述了裝配式結構的主要施工方法,詳細分析了裝配式結構施工在經濟效益方面的優點。陳凌峰[3]等通過對裝配式建筑施工特點的分析,結合建筑工程施工質量驗收標準,總結了裝配式建筑施工中存在的問題,特別是預制疊合板的施工;彭加陽[4]結合工程實例,提出了預制場中普遍存在施工工藝不規范、施工質量不達標等問題,并總結了解決方案。
但是,以上文獻對預制疊合板施工技術分析比較寬泛,對預制板的施工分析和關鍵節點施工措施闡述較少。基于此,本文以福建省瀧澄建筑工業有限公司辦公綜合樓工程為例,通過實踐追蹤整個施工過程,詳細分析預制疊合板的施工技術,提出預制板關鍵節點的幾個具體施工措施,以期為類似裝配式預制疊合板的施工安裝提供參考。
該項目建設工程位于福建省漳州市龍海,為企業自用辦公綜合樓,地上7層,無地下室,底層使用功能為展廳和接待室,二至七層為辦公用房,總建筑面積為5747.47m2,底層平面圖如圖1所示,二至七層的標準層平面圖如圖2所示;建筑平面規則,X向(縱向)長度46.20m,Y向(橫向)寬度16.20m;建筑總高度為23.75m,其中底層3.50m,其余各層為3.30m,建筑Y向剖面如圖3所示。

圖1 底層平面圖

圖2 標準層平面圖

圖3 建筑Y向剖面圖
結構底層及基礎部分為現澆混凝土框架結構,二至七層采用預制裝配式鋼筋混凝土框架,橫向兩跨、縱向七跨,主要柱網尺寸為9.00m×6.60m+7.20m×6.60m;內填充墻為加氣混凝土砌塊,外墻為異型預制裝配式外掛墻板;抗震設防烈度為7度(0.15g),特征周期0.45s,場地Ⅱ類,場地基本風壓0.80kN/m2。
該工程預制混凝土構件的范圍為二層樓面以上至屋面層,預制構件包括了疊合梁、疊合板、外掛墻板、柱和樓梯,混凝土預制板直接在工廠預制,運至現場吊裝及安裝。施工期間從2017年3月開始至2017年8月結束。工程設計和施工圖審查階段為2015年~2016年,由廈門合立道工程設計集團有限公司設計,福建省建筑工程技術中心審查,施工單位為福建省瀧澄建設集團有限公司。
裝配式建筑與傳統建筑在施工技術上存在著一定差異。該工程依托福州大學土木工程學院技術指導并制定完備的專項施工方案。根據《裝配式混凝土結構技術規程》要求,施工方案經業主、設計和監理單位審核通過后,由施工單位組織實施。
混凝土疊合板技術,由底層的混凝土預制板和上層的混凝土現澆層組合而成。預制板在工廠生產后運輸至施工現場的指定堆場,吊運安裝至設計位置進行拼縫連接處理,再將預制板桁架筋與面層鋼筋綁扎連接,最后澆筑上層混凝土。疊合板底層的預制板厚度h1一般不小于60mm,上部現澆層厚度h2一般不小于60mm,總厚度不小于120mm。疊合板與疊合梁的搭接關系如圖4所示。該工程h1、h2為70mm,總厚度為140mm。

1-疊合梁;2-預制板;3-現澆層 4-板上鋼筋圖4 疊合板與疊合梁的搭接關系
工藝流程分為8個步驟,依次是:施工準備→支設疊合板支撐體系→吊裝準備→預制板吊裝→調校位置和標高→附加鋼筋及板橫向鋼筋安裝→上層混凝土澆筑→混凝土養護和拆支架。
(1)施工準備
①技術準備:根據施工規范要求,結合實際工程性質和特點,制定專項施工方案,經業主、設計和監理單位審核通過后組織實施。對操作人員進行技術交底。
②材料準備:預制廠在混凝土預制板出廠前檢查預制板的幾何尺寸、外觀觀感及安裝配件的預留位置等是否符合設計及規范要求,施工現場準備聚乙烯棒。
③施工機械準備:塔式起重機、平衡鋼梁、鋼絲繩、自動扳手、打磨機等。
④塔式起重機選型及定位:根據混凝土預制板最大起重量選擇塔吊型號;根據混凝土預制板平面位置確定塔吊臂長,保證塔吊臂長回轉范圍覆蓋所有施工作業面。
⑤預制構件準備及堆放:根據工程現場施工進度情況以及預制板吊裝的順序,確定好每層吊裝所需的預制板及此類構件在車上的安放位置和運輸到現場堆放位置,以便于現場按照吊裝順序施工。
⑥測量放線定位:預制梁吊裝完成后,在預制主、次梁上測量放線,彈好主、次梁需要打磨平整部分(該工程寬度設定為35mm~40mm)水平控制線;按設計要求,在與預制板相連的現澆結構樓板模板上彈好水平控制線,根據控制線確認構件平面位置,按標準圖或設計文件校核預埋件及連接鋼筋等,并作出標志。
(2)支設疊合板支撐體系
①疊合板支撐體系,采用承插式支撐架系統,安裝方便快捷,間距、步距尺寸標準,其穩定性、安全性均優于扣件支撐架系統。
②起始支撐設置,根據預制板與邊支座的搭設長度決定,當預制板與邊支座的搭設長度小于35mm時,需在樓板邊支座附近200mm~500mm范圍內設置一道支撐。
③樓板的支撐體系必須有足夠的強度和剛度,樓板支撐體系的水平高度必須達到精準的要求,以保證樓板澆筑成型后底面平整;跨度大于4m時,中間的位置也要適當起拱。
④樓板支撐體系的拆除,必須在現澆混凝土達到施工規范規定強度后方可拆除。
(3)吊裝準備
施工吊裝前,先將吊具安裝在預制板預留的位置,吊具采用螺栓連接,中間墊上木方和塑料墊塊,避免吊裝過程損壞構件。采用平吊模式使板水平離開堆放位置,利用平衡桿,依靠頂端吊具4個螺栓受力進行安裝。
(4)預制板吊裝
①預制板起吊時必須在構件的混凝土達到設計要求強度才能進行;預制板在吊環上的繩索要求等長,起吊點要求對稱設置,使板起吊后保持水平。
②吊裝時先吊鋪邊緣窄板,然后按照順序吊裝剩下的預制板。
③吊裝順序合理,班前質量技術交底清晰明了,構件吊裝標識清晰,吊裝人員在作業時必須分工明確,協調合作意識強,按制定的吊裝順序依次起吊。
④吊裝采用平衡鋼梁通過鋼絲繩、葫蘆、安全綁帶及吊環連接各種小型吊具起吊預制板,吊具與預制板的預埋起吊點連接;吊裝時應確保各種吊具已可靠連接,并且保證構件能水平起吊,避免磕碰構件邊角和受力不均衡。
⑥吊裝作業人員應持證上崗,作業前應逐級進行書面安全交底。起吊前應檢查起重機械、吊具、鋼索是否完好;構件起吊前應進行試吊,試吊正常后,開始進行吊裝。構件起吊平穩后再勻速轉動吊臂,由吊裝人員用鉤子接住纜風繩后,將構件調整到安裝位置的上方,待構件穩定后,緩緩降到安裝位置。吊裝過程如圖5所示。

圖5 預制板吊裝
(5)調校位置和標高
①預制板施工前,按照設計施工圖,翻樣繪制出板排列圖,由塔吊吊運預制板到樓層上按排列圖安放就位。
②將預制板安放在支設好的工字鋼上。
③預制樓板之間的縫隙應滿足設計要求。
④預制板安裝前應檢查梁混凝土面的標高。
⑤預制板吊裝完后應有專人對板底接縫高差進行校核;如板底接縫高差不滿足設計要求,應將構件重新起吊,通過可調托座進行調節。
(6)附加鋼筋及板橫向鋼筋安裝
預制樓板安裝調平后,按照施工圖進行梁附加鋼筋及樓板橫向鋼筋的安裝。
①樓板上層鋼筋設置在預埋的桁架鋼筋上并綁扎固定,防止偏移或混凝土澆筑時上浮。
②對已鋪設安好的鋼筋、模板進行檢查、保護,禁止在預制板上行走,禁止扳動、切斷鋼筋。
(7)上層混凝土澆筑
①監理工程師及建設單位工程師復檢檢查合格后,方能進行上層混凝土澆筑。
②混凝土澆筑前,應校正預制梁、板構件的外露鋼筋并檢查結合面粗糙度,清理預制板上的雜物,并向預制板上部灑水,保證預制板表面充分濕潤。
③按照《混凝土結構工程施工規范》(GB50666-2011)進行混凝土的澆搗施工。
(8)混凝土養護和拆支架
①混凝土養護在正常條件下進行養護,防止混凝土表面出現裂紋;
②養護時間不少于14d;
③疊合板應待后澆混凝土強度達到設計要求后,方可拆除臨時支架。
通過該工程的施工,結合QC小組研究分析,提出了混凝土疊合板主要創新施工措施。主要有:通過打磨機對預制梁上表面的粗糙面進行打磨,使預制板鋪裝有較好的工作面,提高預制板底安裝平整度的精度;同時,通過聚乙烯棒對預制梁、板接觸面進行填充,再用水泥砂漿抹成倒角(比例1∶1.5,倒角高度大于20mm),這樣有利于接觸面的密封性,防止澆筑混凝土時的漏漿。預制梁、板搭接示意如圖6所示。

1-砂漿倒角;2-預制梁;3-預制板圖6 預制梁、板搭接示意圖
混凝土預制疊合板的質量標準,根據《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2013)、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2015)、《裝配式混凝土結構技術規程》《福建省預制裝配式混凝土結構技術規程》[5](DBJ/13-216-2015)等有關規定執行。
施工前,施工單位編制混凝土疊合板施工專項方案,經工程監理單位審批后實施,并對施工班組進行詳細的技術交底。進入現場的所有混凝土預制構件,其外觀質量、尺寸偏差及結構性能應符合設計要求。構件的型號、位置、支點錨固必須符合設計要求,且無變形損壞現象。混凝土預制構件安裝就位后,
應采取保證構件穩定的臨時固定措施,并應根據水準點和軸線校正位置。
通過對福建省瀧澄建筑工業有限公司辦公綜合樓工程的施工過程,現場跟蹤記錄和分析了混凝土疊合板的施工,主要是預制板安裝定位的施工過程,得到如下結論:
(1)對混凝土疊合板的安裝要求、工藝流程、操作要點、質量控制標準和措施等提出了具體措施和步驟。
(2)通過將預制梁與預制板接觸的梁面粗糙面打磨平整,可以有效解決預制板底面的安裝平整度差的問題。
(3)采用聚乙烯棒填充梁板接觸面,并用1∶1.5的水泥砂漿抹成倒角的施工方法,能很好地解決澆筑上層混凝土時預制梁與預制板板底交接處出現漏漿的質量通病。
(4)采用聚乙烯棒填充預制板拼接縫,能很好地解決澆筑上層混凝土時預制板拼接縫處出現漏漿的質量通病。