房屋建筑裝配式混凝土結構施工關鍵技術

王 鵬 中建八局第二建設有限公司工程師

1 裝配式混凝土結構建筑簡介

裝配式混凝土結構建筑是裝配式建筑的一種。裝配式建筑是指由預制構件在施工現場裝配而成的建筑，它的建造方式與傳統建筑不同，是將大部分現場施工作業改為工廠預制作業，即先在工廠中預制好各類建筑結構構件，再把預制構件運輸到施工現場以裝配施工的方式完成建設[1]。常見的預制構件有預制墻板、預制疊合板、預制陽臺板、預制樓梯板及預制空調板等。裝配式建筑的預制構件一般都是先經過標準化設計，再進行工廠化生產，部分裝配式建筑還會進行一體化裝修，即將建筑主體施工與裝飾裝修作業相結合，從而實現裝修一次到位。裝配式混凝土結構建筑的特點就是預制構件以混凝土結構構件為主。

2 房屋建筑裝配式混凝土結構施工的準備

2.1 技術資料準備

在房屋建筑裝配式混凝土結構施工前，先要準備好相關技術資料，包括工程圖紙、圖紙會審文件、設計變更文件以及工程洽商記錄等。

2.2 道路及大門準備

房屋建筑裝配式混凝土結構施工現場需合理規劃道路及大門，以方便構件運輸車輛及混凝土結構構件的通行。道路規劃要使道路將倉庫、構件加工廠、構件堆場、施工場地等有效貫通起來，且道路需進行地面硬化及設置排水設施。在大門的規劃中，需根據工程平面效果圖并結合施工場地周邊實際環境來布設適當數量的大門，合理確定大門高度和寬度，使之能夠讓運輸車輛自由通行。

2.3 預制構件準備

預制構件質量直接決定著房屋建筑裝配式混凝土結構施工質量，因此在施工前需有效做好預制構件準備，切實保障各類預制構件的質量。預制構件的準確性是最關鍵的內容，一旦預制構件的準確性出現問題，再進行返廠處理就會浪費大量的時間和成本。為保證預制構件的準確性，生產商應在構件生產加工過程中嚴格遵循相關設計標準和質量標準[2]。

2.4 構件堆場準備

構件堆場是房屋建筑裝配式混凝土結構施工現場的重要區域，合理規劃構件堆場是保障施工工作順利開展的前提和基礎。顧名思義，構件堆場就是指專門用于堆放各類預制構件的場地，需能夠支持按照不同的結構形式、規格尺寸等來分類堆放預制構件。構件堆場中的地面同道路地面一樣需進行硬化處理，并要開辟出足夠寬度的人行道。

2.5 測量放線準備

測量放線需依據施工圖進行，目的是將施工圖轉換為實際工程。測量放線的精度直接關系著實際施工質量，若不能將測量放線誤差控制在可允許范圍內，可能會給施工質量帶來嚴重影響。一般情況下，測量放線有兩種方式。一種是直線段法，即借助經緯儀進行測量定向，借助測距儀進行定位放線；另一種是曲線法，即綜合利用圓線、弧線、直線等進行測量放線，依靠橫豎軸雙坐標進行輔助定位。在實踐過程中，需根據工程實際情況合理選擇具體的方法。

3 房屋建筑裝配式混凝土結構施工關鍵技術

3.1 NPC技術

NPC技術即新型混凝土預制裝配技術，其主要特點是在豎向剪力墻、填充墻等的施工中采取全預制形式，在水平板、梁等的施工中采取疊合形式，盡可能減少使用現澆梁。相關研究表明，NPC 技術的應用可使裝配式混凝土結構建筑達到90%的裝配率。在NPC 技術應用中，相鄰構件之間利用自上而下的預留插筋相連接，上端構件利用金屬錨固管道進行鋼筋連接，水平位置利用現澆混凝土實現連接，豎向構件利用預留插筋深入板、梁等的疊合位置相連接，水平與豎向構件之間利用現澆帶、疊合先澆、鋼筋錨接頭等形式進行連接[3]。

目前，我國的NPC 技術發展已經達到了世界先進水平，但在實踐過程中，仍存在著無法有效保證灌漿質量等問題，因此未來還需繼續對NPC 技術進行完善與創新。

3.2 PC技術

PC 技術即混凝土預制件技術，在房屋建筑裝配式混凝土結構施工中，該技術是最常應用的施工技術之一。PC 技術需對樓梯、填充墻、空調板等結構構件進行預制。在實際應用中，PC 技術的主要優勢在于能夠更好地控制不同材料之間的連接效果，提高不同材料之間黏結的緊密性，從而最大限度減少施工縫隙的出現，切實保障混凝土的結構性能[4]。由于大部分構件都是提前在工廠中預制的，因此PC 技術不但具有方便、快捷的優勢，而且可以減少施工污染和材料浪費。此外，應用PC 技術還能夠在很大程度上減少工程量、縮短混凝土結構強度形成時間及養護時間。

3.3 PCF技術

PCF 技術即預制構件外墻模技術，應用該技術能夠有效解決疊合樓板結構和混凝土剪力墻外墻結構等方面的問題。由于PCF 技術在實際施工過程中無需在外圍設置模板及腳手架，因此還可以在一定程度上節省成本。

4 房屋建筑裝配式混凝土結構施工的實踐

4.1 概況

某裝配式混凝土結構建筑工程占地面積97 621 m2，建筑總面積約24 000 m2，共包含30 棟樓房和1 座地下室。樓房的主要結構形式為裝配整體式剪力墻結構，計劃使用壽命70 年，抗震設防烈度7 度。該工程擬主要采取裝配整體式結構施工方式，即標高7.40 m 以下皆采用現澆結構，標高7.40 ～55.91 m 以上皆采用裝配整體式剪力墻結構，另外局部樓梯間、裝飾架等也采用現澆結構。

4.2 施工要點

4.2.1 模板安裝

在該工程的模板安裝環節，需遵循先安裝水平構件后安裝豎向構件、先安裝模塊構件后安裝異形構件的原則，并保證模板結構的統一性。在安裝前，需先對新、舊混凝土之間的結合面做鑿毛處理。安裝期間，應在符合高度的頂端上安裝斜模板，確保新、舊混凝土之間能夠充分融合。需注意的是，為避免發生澆筑不均勻、冒泡等問題，應確保機械設備規格與具體澆筑作業情況相匹配。為使混凝土將PVC 管內部填充完全，應一次性澆筑完成及一次性振搗完成。完成全部填充作業后，應繼續靜壓閘門一段時間。

4.2.2 構件安裝

在該工程的PC 板安裝過程中，應確保安裝位置準確，與預制板間不得留有裂縫。在預制疊合板及陽臺板等的安裝過程中，應采用模數化吊裝安裝技術，保證安裝的準確性及連接的穩定性。在剪力墻安裝過程中，應采用質量和性能良好的吊裝機具，并結合實際情況合理選擇連接方式。該工程主要采取套筒連接技術，其原理是通過在預制混凝土結構構件中預埋上金屬套筒，并將金屬套筒插入鋼筋進行水泥基灌漿料灌注。套筒連接技術在實踐中需注意，對金屬套筒的兩端均需要實施灌漿連接，頂部插筋和底部套筒的預埋均需定位準確，預制墻板與基礎結構之間的連接鋼筋要確保垂直吊裝，需控制好垂直度偏差，確保誤差在可允許范圍內。

還有部分采用漿錨連接技術，即先把搭接鋼筋拉開一定的距離后再實施搭接，在具體施工中，通過插入式預留孔灌漿鋼筋搭接法，依靠螺旋箍筋來強化結構力約束。漿錨連接技術在實踐中需注意，應對中間墻體結構進行有效的強化，避免發生性能減損；合理保留特定強度墻體結構應力，避免在鋼筋發生屈服時外力破壞混凝土結構；在螺旋箍筋中對預埋鋼筋和套管同步進行安置，并于水泥硬化前拔出套管[5]。

4.2.3 現澆施工

在工程的現澆施工環節，需事先在底層鋪設一層石子水泥砂漿，以免在實際澆筑過程中發生漏漿問題。澆筑時需采用分層澆筑法，通過分層澆筑可以預防裂縫形成。振搗過程需遵循先慢后快的原則，分層實施振搗，保證每層插入深度達到相關要求。此外，在混凝土澆筑完畢后還需做好灑水養護工作，一般在澆筑完6 ～18 h即需進行灑水養護，可利用維持飽和水的麻袋、草袋等對混凝土結構表面進行遮蓋，總養護時間至少為28 天。對于個別重要部位，還需適當延長養護時間。

4.3 施工管理

該工程施工全過程采用了動態管理模式進行施工管理。在施工準備階段，施工方對工程資料和施工情況做全面了解，并據此分解總體質量目標。在正式施工階段，施工方合理組織調配人員，嚴格把控施工內容、施工工序、施工材料及設備、施工工藝技術、施工環境等要素；加強過程監控，實時監督了解實際施工情況，記錄及上傳各類施工數據信息，以及時發現和解決問題；并重視施工過程中的質量檢驗，每完成一道工序后都先檢驗質量，合格后再進行下道工序的施工。在竣工驗收階段，相關部門參照工程圖紙對工程量進行檢驗，確保所有施工內容均已完成，并嚴格根據國家相關標準對工程質量進行全面檢查，發現任何一點質量問題都要即刻返工。

5 結語

房屋建筑裝配式混凝土結構施工涉及的關鍵技術有很多，目前以NPC 技術、PC技術以及PCF 技術等為主，在實踐過程中需結合工程實際情況選擇合理的施工技術。房屋建筑裝配式混凝土結構施工雖然比傳統混凝土建筑施工更加方便、簡單，但在施工中仍會遇到許多問題，只有把握住關鍵技術，才能夠切實保障施工質量。