東升和府10號樓PEC裝配式建筑施工技術*

婁 峰，柳躍強，周鵬洋，崔 嵬，陳佳輝

(浙江大東吳建筑科技有限公司，浙江 湖州 313071)

1 工程概況

東升和府10號樓項目為地下2層、地上17層的板式高層住宅，地上建筑面積1.1萬m2。建筑平面長48.4m、寬12.4m。結構高53.8m，首層高5.9m，標準層高3m。

地上住宅樓為裝配式建筑，裝配率為94%，綠建二星設計標準，由結構系統、樓面系統、屋面系統、樓電梯系統、外墻系統、內墻系統組成，如圖1所示。結構系統為部分包覆鋼-組合框架-支撐體系，樓面系統為全預制局部疊合板，屋面系統為鋼筋桁架疊合板，樓電梯系統為PC預制樓梯，外墻系統為外掛單元式混凝土墻板，內墻系統為ALC條板隔墻。

圖1 系統組成

2 工程特點

PEC結構具有安全性高，充分發揮鋼、混凝土優勢性能，承載力高、剛度大、延續性和變形性好、節點連接質量可控、節點抗震性能優越、經濟性良好、耐久性、舒適性及便于后期裝飾裝修的特點。相比純鋼結構建筑，本項目裝配率達94%，施工優缺點如下。

2.1 PEC構件質量大

不同于傳統鋼結構施工采用鋼柱、鋼梁，現場安裝后再澆筑混凝土的施工方法，部分包覆鋼-混組合框架-支撐體系采用PEC柱和PEC梁，除連接節點外，其余部位混凝土均在工廠進行預制，現場僅澆筑連接節點處混凝土即可。由于增加預制混凝土，PEC構件質量遠超鋼構件，相比傳統鋼結構，PEC構件對起重機起重性能要求更高。

2.2 部品構件安裝精度要求更高

1)PEC結構屬于裝配式鋼結構類型，施工方法與鋼結構類似，但比純鋼結構增加預制混凝土部分，結構剛度大幅提高，現場對結構偏差的調整存在困難，且預制PEC構件的鋼骨壁厚相對較薄，對安裝精度更敏感，安裝精度偏差過大會嚴重削弱有效受力面積，因此PEC結構比裝配式鋼結構對安裝精度有更高要求。

2)主體結構整體立面偏移允許偏差為H/2 500+10且≤30mm，外掛墻板安裝尺寸允許偏差為墻面垂直度全高H/2 000且≤15mm。本項目作為系統工程，以PEC結構為主體，在現場將建筑各系統預制部品部件有序進行高度集成裝配安裝，PEC結構施工精度必須與部品部件的安裝精度相匹配且從嚴執行，方能保證完成后的尺寸偏差要求。

2.3 樓板免模板、無支撐施工

本項目采用局部疊合樓板，進行工廠預制，落位后快速形成工作面，僅需對接縫處進行少量濕作業。兩邊支撐無支撐跨度3.2m，四邊支撐無支撐跨度3.6m，相較常規建筑施工，實現免模板、無支撐施工。

2.4 安裝順序不同

傳統鋼結構施工可將1節柱3層梁或2層梁全部安裝完成后，再鋪裝鋼筋桁架樓承板。PEC裝配式建筑局部疊合樓板為工廠預制部件，支承在PEC梁上，若全部安裝1節PEC柱3層PEC梁后，再安裝局部疊合樓板，則下層局部疊合樓板會被上層鋼梁阻擋而無法直接落位。因此PEC結構安裝順序必須根據局部疊合樓板安裝進行相應調整。

3 施工技術與措施

3.1 起重機選型

本項目最重構件為PEC柱，3層1節吊裝最大質量為7t，考慮場地、環境及工期吊次等因素，布置1臺S315K16塔式起重機(臂長50m)作為主要垂直運輸機械，最不利吊裝工況37m處額定吊重8.3t>7t，滿足需求，并布置3臺汽車式起重機吊裝覆蓋范圍內的部品、構件，減少塔式起重機吊次壓力。

3.2 總體安裝順序

圖2 施工分區

圖3 PEC梁安裝狀態

圖4 中層與上層PEC梁安裝狀態

圖5 上層PEC梁安裝狀態

2)預制樓梯先安裝歇臺板，再安裝梯段。以樓梯為起點，分區段逆時針或順時針安裝預制樓板，如圖6所示。

圖6 預制樓板施工區段劃分及施工順序

3)安裝兩節柱的PEC結構和預制樓板后，方可由下向上逐層安裝外掛墻板，每層劃分8個區段，從東西兩側向中部安裝，先安裝角部，每個區段由一個角部向另一個角部推進，避免塞裝，如圖7所示。

圖7 區段劃分及施工順序

4)安裝完外掛墻板的樓層安裝ALC條板隔墻。

3.3 PEC結構施工技術

PEC結構預制構件的吊裝、測量及校正與純鋼結構相似，但PEC柱3層1節分段安裝，構件質量大，節點連接處混凝土后澆筑，安裝時有長細比大、頭重腳輕、節點區域剛性相對薄弱等特點，因此PEC柱的吊裝就位需保證安裝就位精度與穩定性。

3.3.1PEC柱吊裝

PEC柱吊點設置在PEC柱上部，利用臨時連接耳板作為吊點。PEC柱起吊回轉嚴禁以弱軸為旋轉中心，應以翼緣板面為旋轉中心，吊索應具有一定有效高度。

PEC柱采用靠板進行快速高精度就位，在下節柱頂腹板和翼緣板一側設置靠板，如圖8所示。上節柱落位時緩慢下落，當柱底翼腹板臨近下節柱頂靠板時，工人手扶上節柱腹板和一側翼板靠緊靠板，然后上節柱再緩慢下降，即可快速落位。上節柱落位后，靠板轉變功能為馬板，通過打鋼楔等措施調整對接口精度，鋼柱校正合格后，將靠板焊接上節柱，即可保證鋼柱安裝后的精度和穩定性。

圖8 上節柱靠板就位

預制PEC柱現場對接口處需進行混凝土后澆筑，常規連接耳板設置在翼緣板板厚方向上，如圖9a所示。PEC柱施工中切除耳板后，需進行二次打磨，才能保證模板與鋼柱翼緣板貼合，耗時耗能耗工，不符合綠色裝配理念。因此將連接耳板設置在翼緣板內側，與翼緣板進行搭接后三面圍焊，如圖9b所示。PEC柱焊接完成后，直接割除耳板并磨除氧化層即滿足使用需求。

圖9 連接耳板設置方式

3.3.2PEC梁吊裝

PEC梁安裝總體隨PEC柱安裝順序進行，相鄰PEC柱安裝完畢后，及時安裝PEC梁，使安裝構件及時形成穩定結構。PEC梁吊裝就位時應注意PEC梁的方向性，確保安裝正確。PEC梁安裝就位后，及時夾好連接板，螺栓孔有偏差時，采用沖釘配合調整，再用普通安裝螺栓臨時連接，普通安裝螺栓數量不得少于該節點螺栓總數的1/3，且≥2個。

PEC柱進行3層1節安裝時，為保證結構穩定，便于校正和精確安裝，減少焊接變形對邊柱安裝精度的影響，對不影響下層局部疊合樓板直接落位的中層和上層PEC梁進行安裝，且按照先固定上層PEC梁，再固定下層PEC梁，最后固定中間PEC梁的順序安裝焊接PEC梁。

3.3.3PEC結構后澆節點施工

PEC結構后澆節點施工包括PEC鋼骨焊接和后澆節點混凝土施工，PEC柱、PEC梁最終調正后焊接節點，施焊遵循減少焊接殘余應力，控制結構變形，保證焊接質量的原則，重點保證豎向構件垂直度和水平構件平整度。待節點區鋼骨、附加縱筋、箍筋施焊完畢，且隱蔽驗收合格后澆筑節點后澆區，采用鋁模板或木模板+C60高強無收縮灌漿料自重法進行灌漿施工。

3.4 預制樓梯吊裝施工

在PEC梁上彈出樓梯安裝控制線，調節定位螺桿上的墊片螺母標高至設計標高，預制樓梯板吊裝梁采用4點吊裝法，配合倒鏈使踏步面處于水平位置，如圖10所示。試吊合格后，將預制樓梯吊至梁上方300mm處，調整預制樓梯上的定位孔與PEC梁上的定位螺桿基本對正后緩慢下落，并將構件根據已放出的樓梯控制線進行精確就位，先保證樓梯兩側準確就位，再使用水平尺和倒料調節樓梯水平。

圖10 預制樓梯吊裝方式

3.5 局部疊合樓板吊裝施工

PEC梁焊接檢驗合格后，采用4點吊裝法吊裝局部疊合樓板，試吊合格后，將局部疊合樓板吊裝至作業層上空500mm處，當局部疊合樓板穿過上層PEC梁進行落位時，應起吊至上層PEC梁上方500mm處懸停，工人拉住牽引繩，對準上層PEC梁洞口后再緩降至作業層上空500mm處，避免局部疊合樓板與上層PEC梁碰撞磕損。

局部疊合樓板吊裝至作業層上空500mm處時，按照圖紙中的構件位置和箭頭標識方向進行就位。就位后，檢查局部疊合樓板4個角點位置與PEC梁中線距離，并以此控制局部疊合樓板精確就位。就位合格后，焊接局部疊合樓板預埋件與PEC梁上翼緣板的角焊縫。

3.6 外掛墻板吊裝施工

外掛墻板安裝前復測主體結構，并按實測結果復核外掛墻板設計，分配主體結構偏差。安裝施工前進行測量放線，分別放出外掛墻板上的板寬中心線、1m標高線和樓層上的進出控制線、左右控制線、標高控制線等安裝定位標識，并依此進行初步安裝就位。外掛墻板按照進出位置→高度→左右位置→垂直度的順序進行精度校正，并結合量測工具進行高精度校正，如圖11所示。每個施工區段吊裝完成后需統一進行精度復核，合格后，方可對節點進行最終的焊接和緊固。

圖11 柔性連接節點構造

3.7 外掛墻板防水施工

密封膠施工前，使用鏟刀及毛刷清理接縫內及接縫周圍的殘留物，保證基層表面平整、清潔。在接縫邊緣2mm左右兩側粘貼美紋紙膠帶，避免密封膠施工時不慎污染墻板表面。接著在縫內塞入PE棒作為背襯材料以控制施膠厚度，PE棒本身自有的膨脹性阻止水流，填塞時盡量避免使用銳器，以防戳破泡沫棒。縫內兩側涂刷界面劑，以保證密封膠與混凝土間的黏結性能。板塊拼縫密封膠寬度同縫寬，膠厚度取縫寬的0.5倍且≥8mm。密封膠施工時，將膠嘴探至接縫底部，并保持合適的擠壓速度，以保證施膠密實。當密封膠需后續連接時，尾部修整成45°。接縫處施膠后應刮平、壓實膠體，膠體邊緣處應注意涂抹充實，避免孔洞缺陷。

4 結語

1)PEC構件與傳統鋼結構安裝方法類似，但PEC結構總體安裝順序與傳統鋼結構施工有所區別，主要是因為系統組成不同，PEC結構整體安裝順序需考慮局部疊合樓板的安裝空間需求。

2)PEC結構安裝精度要求高于傳統鋼結構，主要是因為PEC結構安裝精度需與外掛墻板安裝精度相匹配，應從嚴控制安裝實施過程，才能確保安裝精度匹配各系統間精度。

3)PEC柱3層1節、頭重腳輕現象嚴重，需采取較多措施保證穩定性。因局部疊合樓板的安裝需要，上層和中間PEC梁部分不能安裝，沒有完全形成穩定結構，部分PEC柱懸挑達兩層高度，對PEC柱垂直度控制難度較大，若調整PEC柱分段為2層1節，應有明顯改善。

4)PEC結構對起重機起重能力和數量的要求，均高于傳統鋼結構。