裝配式混凝土結構豎向構件安裝的臨時支撐體系研究

潘 峰 曹劉坤 韓亞明

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

2016年2月6日，《中共中央 國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出，大力推廣裝配式建筑，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。

作為國家大力倡導的建筑行業轉型升級的重要載體和方向——裝配式建筑，不僅需要從建筑結構設計與構件加工制作著手，更需要從施工現場的關鍵技術與工具裝備入手，形成成套的裝配式建筑產業技術體系，才能真正探索出適合我國裝配式建筑發展的道路。

目前，在裝配式混凝土結構施工過程中，轉換層鋼筋定位工藝、預制構件吊裝工藝、套筒灌漿施工工藝、外墻打膠施工工藝是裝配式建筑施工的四大關鍵工序。其中，在預制構件吊裝工藝中，控制豎向構件底部標高、平面定位與垂直度是確保裝配式建筑安裝精度的重要環節。因此，豎向構件臨時支撐體系是確保裝配式建筑施工質量與安全的重要工裝。

然而，施工現場常常采用形式多樣且構造復雜的由斜撐桿件、連接組件等組成的臨時支撐體系，不僅影響了正常的施工進度，還成為今后建筑滲漏的隱患點。隨著裝配式建筑持續推進和深入發展，預制構件安裝技術的安全性、精確度要求不斷提高，現有臨時支撐技術已經不能滿足需求，亟待形成標準化的包含組成形式、連接組件、構造特點、施工工藝的豎向構件臨時支撐體系，提升裝配式建筑施工的產業化水平。

1 臨時支撐體系的概念和適用范圍

臨時支撐系統是用于構件安裝就位、固定及調整所必需的工具[1]。根據現有裝配式建筑構件情況，主要分為水平構件臨時支撐和豎向構件臨時支撐。現有水平預制構件臨時支撐體系主要采用現澆結構中臨時支撐腳手架＋頂托，或采用獨立鋼支柱支撐。而豎向構件臨時支撐體系主要指的是斜支撐體系，在支撐形式、施工工藝方面沒有成熟的標準規范，還需要進行相關研究。

根據裝配式建筑標準規范，每個豎向預制構件斜支撐不少于2道，1道主要用于控制構件位置進出，按照定位線固定豎向構件；另外1道主要用于構件垂直度調整，控制構件翻轉；預制墻板斜向支撐與墻體的距離不宜小于構件高的2/3，且不應小于構件高的1/2；可通過斜向支撐對構件垂直度進行微調[2]。因此斜支撐體系適用范圍主要是豎向預制構件，如預制墻、柱，但對于一些需要控制翻轉的預制構件同樣適用，例如采用獨立鋼支柱時的預制梁。

2 豎向構件臨時支撐體系主要形式

2.1 整體式支撐桿件

整體式支撐桿件，即支撐桿為單根桿件的斜支撐，還包括絲桿、螺套、支撐桿、手把和支座等部件。支撐桿兩端焊有內螺紋旋向相反的螺套，中間設置手把；螺套旋合在絲桿無通孔的一段，絲桿端部設有防脫擋板；絲桿與支座耳板以高強螺栓連接，支座底部開有螺栓孔，在預制構件安裝時用螺栓將其固定在預制構件的預埋螺母上。整體式桿件調整較為方便，可通過工具穿過中部手把較為輕松地轉動支撐桿（圖1）。

圖1 整體式支撐桿件系統構造

2.2 分段式支撐桿件

分段式支撐桿件由插管和套管組成，其上、下支撐桿由套管、插管、調節螺母和插銷等配件組成。分段式支撐桿調整較為困難，須預先選定插管上銷孔，插入銷釘后，再旋轉套管上的鎖扣來固定銷釘（圖2）。

圖2 分段式支撐桿件系統構造

2.3 豎向構件臨時支撐體系的連接組件

連接節點根據設計的不同，目前其細部節點主要包含以下幾種形式。

2.3.1 螺栓式連接組件

在深化設計時，通過精確計算，在構件與現澆樓板的相應位置設置預埋件。

在構件吊裝后，及時旋入螺栓安裝槽深墊片，再用螺栓將支撐桿件的兩端固定在槽深墊片上。通過穿板螺栓，將墊片安裝到預制構件上，再通過螺栓將支撐桿件固定于墊片上（圖3、圖4）。

圖3 螺栓式臨時支撐上部連接節點

圖4 螺栓式臨時支撐下部連接節點

此種連接方式限制了斜支撐與豎向構件只能以直角相對位置固定，一旦預埋件偏差較大，將造成臨時斜支撐支設困難。

2.3.2 耳板式連接組件

在預制構件中設置預埋件，并通過螺栓安裝墊片，在現澆樓板中埋入吊環。將支撐桿件兩端的吊鉤鉤在墊片及吊環上，并旋緊扣牢（圖5、圖6）。

圖5 耳板式臨時支撐上部連接節點

圖6 耳板式臨時支撐下部連接節點

此種連接方式中的環形金屬件與掛鉤的結合較方便，即便埋設位置出現偏差，也可完成斜支撐支設。但現場施工中，下部連接節點預埋環常存在不按照設計制作、埋設問題，導致預埋環變形，甚至被拉出等安全隱患。

3 豎向臨時支撐系統施工工藝及主要問題

3.1 豎向預制構件進出調節

豎向預制構件進出調節采用水平調節支撐桿件，拉桿后端均牢靠固定在結構樓板上。拉桿頂部設有可調螺紋裝置，通過旋轉桿件，可以對豎向預制構件底部形成推拉作用，起到進出調節的作用。豎向預制構件進出量通過鋼卷尺來進行復核。每塊板塊吊裝完成后須復核，每個樓層吊裝完成后須統一復核。

進出調節前須做好以下準備工作：引測結構外延控制軸線；以控制軸線為基準，在樓板上彈出進出控制線；相關人員、測量儀器及調校工具到位。

3.2 豎向預制構件垂直度調節

通過靠尺核準墻體垂直度，水準儀核準墻體標高，調節斜支撐使墻體定位準確，最后固定斜支撐[3-5]。豎向預制構件垂直度調節采用斜向調節支撐桿件，拉桿后端均牢靠固定在結構樓板上。拉桿頂部設有可調螺紋裝置，通過旋轉桿件，可以對豎向預制構件頂部形成推拉作用，起到垂直度調節的作用。豎向預制構件垂直度通過經緯儀來進行復核。每塊構件吊裝完成后須復核，每個樓層吊裝完成后須統一復核。

通常情況下，預制裝配式墻體的臨時就位、校正依靠產業工人讀取靠尺（線錘）參數后，對斜支撐固定桿件進行手工操作調節。該方法往往因為靠尺（線錘）人工讀取精度低、手工調節桿件伸縮速度慢、傳統斜支撐就位校正操作步驟多等因素，造成預制墻體就位精度無法保證、產業勞動力工效降低等情況。而隨著裝配式建筑高度越來越高，垂直精度的相應要求也不斷提升，操作過程中的“人為因素”將成為影響項目總體質量的關鍵問題。

4 結語

本文針對裝配式混凝土建筑中常見的豎向構件臨時支撐體系，詳細研究和分析了豎向構件臨時支撐體系的組成形式、連接組件、構造特點、施工工藝等相關內容，并得出以下結論：

1）豎向構件臨時支撐系統雖為施工臨時措施工裝，但在建筑施工安全和質量控制上尤為重要，然而目前并無斜支撐體系相關的標準規范，亟待編制適用于裝配式混凝土建筑構件臨時支撐系統的標準，在材料、桿件、連接節點、施工工藝等方面進行規范。

2）豎向構件臨時支撐系統在現場實際設置時，人員不按設計要求制作、埋設支撐連接件，為工程安全埋下較大隱患，亟待形成成套標準化產品與施工工藝。

3）豎向構件臨時支撐系統在調整豎向墻板垂直度時，由于人工調整延遲、誤差等原因，導致豎向垂直度調整精度與效率不高，亟待研發豎向構件測控一體化施工裝備。