裝配式預(yù)制柱吊裝施工技術(shù)初探

江冠煌 （福建七建集團有限公司，福建 漳州 363000）

0 前言

某中心小學(xué)項目把工業(yè)化元素注入校園，把新型建造方式融入傳統(tǒng)的建筑風(fēng)格，以預(yù)制柱、預(yù)制疊合板、預(yù)制疊合梁、預(yù)制樓梯等組成裝配整體式框架結(jié)構(gòu)，結(jié)合部分鋼結(jié)構(gòu)樓梯、部分斜屋面構(gòu)架等組合而成，是目前福建省內(nèi)在建的預(yù)制率最高的裝配式公共建筑項目。

1 工程概況

某中心小學(xué)總建筑面積20981.52㎡，地上建筑面積16910.42㎡，地下室建筑面積4071.1㎡；地上3幢5層教學(xué)樓，1幢6層辦公樓，1幢4層綜合樓等組成，該工程梁、柱（一層為現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱，二層以上為預(yù)制柱）、樓梯為預(yù)制裝配式構(gòu)件，結(jié)構(gòu)樓板采用桁架鋼筋混凝土疊合樓板及部分現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制率為61.5%。

2 預(yù)制柱連接工藝原理與吊裝施工方法

2.1 預(yù)制柱連接工藝原理

預(yù)制框架柱采用半灌漿套筒連接，套筒上端與鋼筋采用機械連接，另一端（即現(xiàn)場安裝端）采用高強灌漿進(jìn)行漿錨連接，通過拌合物硬化形成整體并實現(xiàn)傳力鋼筋的對接連接。

預(yù)制框架柱縱向受力鋼筋在柱底采用套筒灌漿連接時，柱箍筋加密區(qū)長度不應(yīng)小于縱向受力鋼筋連接區(qū)域長度與500mm之和；套筒上端第一道箍筋距離套筒頂部不應(yīng)大于50mm。

預(yù)制柱（套筒灌漿連接）套筒連接構(gòu)造如圖1。

圖1 預(yù)制柱連接時柱底箍筋加密區(qū)域構(gòu)造示意

2.2 預(yù)制柱吊裝工藝流程及關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 預(yù)制柱吊裝工藝流程

測量、放樣、彈線→預(yù)埋鋼筋定位格柵（第一次）→清理結(jié)合面、安放墊片準(zhǔn)備工作→預(yù)制柱進(jìn)場驗收→清理構(gòu)件套筒接頭→預(yù)制柱起吊→預(yù)制柱就位→斜撐安裝→校正平面位置、檢查預(yù)制柱垂直度→脫鉤→灌漿施工→驗收→吊裝預(yù)制梁→預(yù)埋續(xù)接鋼筋定位（第二次）→吊裝預(yù)制板→安裝疊合層鋼筋→預(yù)埋續(xù)接鋼筋定位（第三次）→澆搗疊合層混凝土→測量、放樣、彈線→……。

2.2.1.1 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

①施工前應(yīng)根據(jù)深化圖紙設(shè)計文件，編制預(yù)制柱吊裝專項施工方案，經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，監(jiān)理單位批準(zhǔn)后組織實施。

②預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場驗收后，根據(jù)構(gòu)件編號和吊裝計劃標(biāo)出序號，在圖紙上標(biāo)出序號位置便于安裝。

③安裝前應(yīng)對預(yù)制柱的結(jié)合面及預(yù)留鋼筋進(jìn)行清潔，并對連接用灌漿套筒進(jìn)行清理。

④鋼筋套筒灌漿前，應(yīng)制作套筒灌漿連接接頭進(jìn)行工藝檢驗，經(jīng)檢驗合格后，方可進(jìn)行灌漿作業(yè)。

⑤水泥基灌漿料應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行材料性能復(fù)驗。

⑥連接螺栓、錨栓、鉚釘、套筒和焊接材料應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行進(jìn)場復(fù)驗。

2.2.1.2 預(yù)制柱進(jìn)場驗收及清理構(gòu)件

①進(jìn)入現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)檢查其質(zhì)量證明文件和表面標(biāo)識，構(gòu)件的尺寸、截面尺寸、保護(hù)層厚度、平整度、預(yù)埋件、插筋和預(yù)留孔洞位置、規(guī)格和數(shù)量等。

②預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量不應(yīng)有嚴(yán)重缺陷。

③預(yù)制柱質(zhì)量必須符合拆分設(shè)計圖紙要求，且符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。

④預(yù)制柱底套筒連接接頭須采用高壓空壓機進(jìn)行清理，不得用水，并檢查套筒內(nèi)無雜物。

2.2.1.3 測量放樣及預(yù)埋鋼筋定位格柵

①根據(jù)圖紙標(biāo)注的基準(zhǔn)線放樣、柱邊線放樣及柱續(xù)接下層鋼筋位置確認(rèn)。

②根據(jù)鋼筋配置制作鋼筋定位格柵，安裝在格柵固定架上，采用格柵網(wǎng)進(jìn)行定位，鋼筋位置需要調(diào)整時彎曲角度必須滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

③現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)層設(shè)置三道定位格柵。第一道設(shè)置在構(gòu)件的中部，第二道設(shè)置在樓層梁底，第三道設(shè)置在板面。如圖2、圖3所示。

圖2 定位格柵位置圖

圖3 定位格柵平面圖

2.2.1.4 安放墊片

預(yù)制柱出筋長度控制在+1cm，柱邊往柱中方向約0.25倍柱寬位置安放4點墊片。待預(yù)制柱就位，標(biāo)高、垂直度調(diào)整后，再于4個角安放墊片。如圖4所示。

圖4 預(yù)制柱墊片安放位置

2.2.1.5 預(yù)制柱起吊、就位及安裝

①預(yù)制柱起吊前先將軟性橡膠墊塊置于預(yù)制柱底部，作為預(yù)制柱吊裝翻轉(zhuǎn)時與地面的保護(hù)隔離，起吊高度≥300mm并停頓約15s，確認(rèn)安全后起吊，就位、安裝。

②預(yù)制柱調(diào)整到位后及時將斜撐固定在柱及樓板預(yù)埋件上，然后對柱的垂直度進(jìn)行復(fù)核，斜撐必須穩(wěn)定，不得松動。預(yù)制柱斜撐上支撐點距離板面的距離為構(gòu)件高度的2/3，下支撐點距離板面的距離為構(gòu)件高度的1/5。斜支撐底部螺桿伸出長度不大于250mm。

③柱斜撐的角度為θ≒55°±5°，除角柱鎖2支斜撐外，其余均不少于3支斜撐，構(gòu)件長度3.5m以內(nèi)設(shè)置上支撐，構(gòu)件長度3.5m以上應(yīng)加設(shè)下支撐。如圖5所示。

圖5 預(yù)制柱安裝完成圖

④柱子垂直度調(diào)整并放置四角墊片:使用防風(fēng)型垂直尺測量偏差值，并以柱斜撐調(diào)整垂直度，調(diào)整至符合規(guī)范要求為止。

⑤預(yù)制柱垂直度校正固定后，吊裝預(yù)制柱勾頭松綁后吊繩應(yīng)緩緩上升，并與構(gòu)件保持一定的安全距離，避免鋼絲繩晃動過大勾住構(gòu)件或鋼筋。預(yù)制柱吊裝完成后預(yù)制梁安裝前，預(yù)制柱吊點應(yīng)在梁吊裝之前切除。

2.2.1.6 灌漿施工

①施工前檢查灌漿料保質(zhì)期，超過保質(zhì)期的灌漿料禁止使用。

②施工前須清理干凈套筒內(nèi)及柱底雜物。

③每臺班灌漿前應(yīng)檢驗流動度。試驗流度試驗環(huán)，為上端內(nèi)徑70mm，下端內(nèi)徑100mm，高60mm，攪拌后倒入測定。流度需≧30cm，確定流度符合要求才能灌漿。

④袋裝灌漿料每袋20kg的用水量為2.4L±0.01L。采用機械攪拌，嚴(yán)禁使用鋁制攪拌器，攪拌時間≥4min。攪拌后靜置2min以上方可灌漿，灌漿料宜在30min內(nèi)用完，灌漿機壓力不小于1MPa。

⑤施工用水宜采用自來水。如使用地下水，須檢測氯離子含量，檢驗符合要求方可使用。

⑥套筒灌漿接頭試件的留置組數(shù)應(yīng)符合《福建省預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程檢驗技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T-13-257-2017）的要求。

2.3 質(zhì)量控制

①裝配式構(gòu)件應(yīng)嚴(yán)格按拆分圖紙施工，工程質(zhì)量控制與驗收應(yīng)嚴(yán)格按照《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ224-2010）、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51231-2016）、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 1-2014）等相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

②預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量和標(biāo)識應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和設(shè)計的有關(guān)要求，進(jìn)場的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)具有出廠證明文件。預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量不應(yīng)有嚴(yán)重缺陷，構(gòu)件的外觀質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求規(guī)定。

③預(yù)制構(gòu)件混凝土強度應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行復(fù)驗。并對預(yù)制構(gòu)件中主要受力鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行復(fù)驗。

④施工單位或監(jiān)理單位代表應(yīng)駐廠監(jiān)督預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程；當(dāng)無駐廠監(jiān)督時，預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場時應(yīng)對其主要受力鋼筋數(shù)量、規(guī)格、間距、保護(hù)層厚度及混凝土強度等級進(jìn)行實體檢驗。

⑤連接用灌漿套筒內(nèi)的灌漿料強度達(dá)到35MPa后，方可拆除預(yù)制柱的臨時支撐。

3 結(jié)語

裝配整體式結(jié)構(gòu)可以降低資源消耗，提升工程質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境，提高建筑業(yè)勞動生產(chǎn)率水平，與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比，裝配整體式結(jié)構(gòu)施工速度快，能減少大量模板的使用量，降低建筑垃圾及粉塵的產(chǎn)生，達(dá)到節(jié)能減排、節(jié)支降耗等效果，為裝配整體式結(jié)構(gòu)的推廣提供了寶貴的經(jīng)驗，具有一定的借鑒及指導(dǎo)意義。