高層裝配式住宅樓施工組織設計研究

朱曉勇 （中鐵四局集團有限公司，安徽 合肥 230031）

當前市場勞動力日益匱乏與施工大生產之間的矛盾更加凸顯，裝配式建筑的推廣，使傳統大面積濕作業建造方式向著綠色化、集約化、信息化及社會化的新型建造方式發展，意味著傳統厘米建造趨向于毫米建造的“工匠時代”即將到來。本文將以無錫望愉地鐵XDG-2019-53號地塊建設項目為例，重點闡述高層裝配式住宅施工組織設計及相關的施工技術。

1 工程概況

無錫望愉地鐵XDG-2019-53號地塊建設項目位于江蘇省無錫市經開區貢湖大道與震澤路交叉口東南側，總建筑面積約35萬m，包含17棟26層住宅樓（22萬 m）、51塊頂板地庫（8萬m）、配套酒店和商業（5萬m），合同價款約20億元。總工期864日歷天，開工日期2020年7月20日，計劃竣工日期2022年9月30日。住宅樓采用裝配整體式剪力墻結構，主要預制構件有預制剪力墻、預制疊合板、預制內外圍護構件、預制樓梯、預制陽臺板等，配套使用施工工藝有鋁合金模板、智能提升外圍護架，所以本項目施工組織設計及施工技術可認為是未來高層裝配式住宅樓施工管理的基本模式和標準配置。

2 工程重難點分析及對策

針對本工程工程單體多、體量大、工期緊的特點，多專業協調管理、地下室施工協調安排、基坑安全以及裝配式構件安裝等過程施工管理等重難點，其主要對策如表1所示。

重難點分析及對策表 表1

圖1 無錫望愉地鐵XDG-2019-53地塊建設項目工程效果圖及總平面布置圖

3 施工部署

結合本工程為商品住宅樓的特點，其施工組織流水總體思路和基本原則有：

①先主樓后地庫，確保預售節點（二層封頂），道路策劃先行，確保PC構件安裝，分階段進行場布策劃，爭取地庫提前進行轉場施工；

②地庫和主樓分區域平行流水施工，各區域內地庫采用分段轉場進行施工，主集合樓采用平行流水施工；

③各主樓主體施工至10層左右時，穿插進入一層砌體施工，砌體施工至5層時，穿插進入一層水電安裝施工，整體形成縱向空間穿插平行流水作業；

④各主樓分部工程按照1-8層、9-16層、17-頂層進行分段平行流水驗收。

3.1 區域劃分及主樓預售批次劃分

結合本項目的實際情況，考慮到各工程專業繁多、配合接口復雜、綜合協調工作量大、技術標準要求高的專業特點，為實現各單項工程的竣工日期、關鍵工期，優質、安全的完成所有專業項目，本工程將采取兩級項目管理。在施工組織時將強化項目經理部的統一管理協調能力，確保各專業工程人力、物力、財力的足夠投入，選擇合理的施工方案、運用網絡技術、采用先進的施工方法和工藝，精心組織各專業工程的施工順序，統一協調好各專業工程內及相互間的接口管理。

圖2 縱向空間穿插平行流水作業示意圖

根據地庫頂板后澆帶分為五個施工區，相應配置五個土建作業隊、五個防水作業隊、五個水電安裝作業隊、兩個精裝修作業隊等。根據建設單位銷售策劃，將主樓劃分為五個預售批次，詳見圖3。

圖3 施工區域劃分及主樓預售節點批次劃分示意圖

3.2 總體施工流程

按照先主樓后地庫、確保預售節點（二層封頂）的原則進行施工，根據后澆帶劃分為5個施工區，每個區域內又分成若干個流水區塊，區內進行流水施工。在施工地下室時，主樓先施工，出地面后，各樓棟號根據樓層流水向上施工直至結構封頂。高層部分分三次結構驗收，第一次驗收在結構施工至12層，驗收1-8層，第二次在結構施工至20層，驗收9-16層，第三次封頂后進行17層及以上樓層驗收。第一次結構驗收后進行精裝修及門窗安裝施工，水電安裝穿插施工。總體按照“土方→基礎→地下室→主體→室外”的施工流程組織流水施工，詳見圖4。

圖4 施工總體流程圖

3.3 主樓施工組織

本工程中共有17棟主樓，按照開發預售節點分為五個批次。每個批次主樓基本同步施工，地下室至二層結構頂施工工期控制在50天之內，二層以上標準層按照8天/層的工期進行控制，詳見表2。

主樓標準層施工進度安排 表2

①主樓施工的重點之一是確保主樓預售節點，即確保結構二層按預售節點封頂，在預售節點前場布特點是：在場四周形成環形便道，采用6m寬（局部8m寬）厚度25cm混凝土面層，內部設置6m寬厚度20cm混凝土道路，確保PC構件安全運輸。

②本工程中主樓結構為裝配式混凝土結構，標準層施工采用鋁合金模板工藝，鋁模從三層開始投入使用，按照8天/層進行工期控制；外架采用爬架，爬架進場從二層頂開始搭設。

③在保障施工總進度計劃的前提下，PC結構施工過程中投入相應數量的勞動力、機械設備、管理人員，并根據施工方案合理有序地對人力、機械、物資進行有效調配，保證計劃中各施工節點如期完成。標準層施工節點進度：八天一層，具體安排如表3所示。

主樓施工部署 表3

④主樓施工至6～10層之間，安裝人貨電梯進行二次結構施工，本工程中二次結構采用成品蒸壓輕質加氣混凝土墻板（ALC板），現場進行切割安裝。當第二次結構施工至5層時，穿插施工水電安裝工程。

3.4 地庫施工組織

本工程中按照后澆帶劃分并將頂板進行編號，共分為51塊地庫頂板，施工階段劃分為三個階段：第一階段頂板施工、第二階段轉場策劃、第三階段頂板施工。

3.4.1 第一階段頂板施工

①重點施工：第一階段24塊地庫頂板施工，為轉場策劃做好準備工作。

②道路布置：沿著地庫外邊緣形成寬度為8m一級環形通道，同時在內部設置寬度為6m的二級便道。

③場布特點：PC堆場、鋼筋加工棚沿路布置。PC構件場設置10×12m，可存放1.5層預制構件。

④工期特點：在每批次主樓施工至10層前完成第一批次地庫頂板施工，為人貨電梯的安裝做好準備工作。

⑤設計變更：在B7、B8板塊中增加一條溫度后澆帶，確保E1至E4位置道路通暢。

3.4.2 第二階段轉場策劃

①重點施工：轉場策劃，在第一批次地庫頂板完成28天后，開始轉場策劃，即將PC構件堆場、鋼筋加工廠、半成品堆放場轉移至已完成地庫頂板之上，保證現場布置滿足主樓的施工需求。

②場布特點：PC構件堆場、鋼筋加工棚轉移至已完成地庫頂板之上。PC構件堆場規劃10×12m，與地庫頂板道路連接，道路及堆場頂板下方采用盤扣式支撐架體回頂支撐，遇后澆帶位置設置6m寬鋼便橋，下方采用型鋼回頂支撐。

③道路布置：外圍環形道路繼續使用，破除內部二級便道，在完成的地庫頂板上方規劃運輸通道，通道兩側設置禁行線標識，并用鋼欄桿維護，保證PC構件運輸車按照指定路線行走。

④工程特點：地庫頂板策劃PC構件運輸專用通道，底部腳手架回頂、不拆除；安裝人貨電梯，穿插施工二次結構和水電安裝。

3.4.3 第三階段頂板施工

在轉場策劃完成后，開始施工剩余地庫頂板及物業管理用房等其余附屬結構。在精裝修施工階段，采用消防通道進行材料的水平運輸。

地庫頂板施工順序及工期計劃表 表4

3.5 工期安排及勞動力配置

施工關鍵線路：施工準備→樁基施工→主樓地下室結構施工→上部主體結構施工→屋面工程→外裝飾工程→竣工驗收。測算出每道工序所用單位工期，以確保主樓預售節點為節點工期目標，配置機械和勞動力。

圖5 地庫頂板編號及第一階段頂板施工示意圖

圖6 第二階段轉場策劃

圖7 第三階段頂板施工

4 主要施工技術

根據本工程施工特點，對主要的施工技術進行總結和提煉，包含塔機的選型和布置、PC構件吊裝施工、PC構件灌漿施工、爬架和人貨電梯施工策劃等。

4.1 塔機的選型和布置

本工程采用預制裝配式構件，根據構件設計重量，選用XGT6515B-10S型號塔機，其覆蓋原則、避讓原則、安拆保障原則如下。

①吊裝覆蓋原則：群塔布置應滿足每棟主樓最遠距離PC構件、最重PC構件、最不利關鍵PC構件（力矩最大）的吊裝需求。

②基礎避讓原則：一般塔機基礎布置于車庫底板范圍內，應避開地庫、主樓樁基及框架柱柱墩，在布置塔吊基礎時應根據基礎設計情況進行合理避讓。

③塔身避讓原則：塔身在穿過地庫蓋板時應避開主次梁、集水井等，從結構板中升起，當無法避讓時，優先選擇避開主梁。

圖8 各時段勞動力配置

④塔臂避讓原則：相鄰有疊合覆蓋區的塔臂安裝高度應錯開至少2m以上的安全凈空距離，且塔臂工作范圍內不得碰觸相鄰塔機塔身，相鄰塔機應根據主樓的施工順序，后起主樓塔機覆蓋范圍應避開先起主樓的建筑外邊緣至少2.5m，與外架保持有相對安全距離。

⑤最大覆蓋原則：群塔布置應盡量滿足施工現場的全覆蓋，包括材料堆放場、木工和鋼筋工加工棚等，盡量避免產生覆蓋盲區，對建筑物邊角及角落附近部分塔機難以覆蓋的區域，可以采用汽車式起重機進行吊運作業。

⑥安拆保障原則：塔機的布置位置應充分考慮安裝及拆除時工況，根據建筑高度及建筑施工順序對塔吊的最終安裝高度、最初安裝高度、覆蓋范圍、安拆方向進行規定，避免出現爬架、人貨電梯影響拆除。

主樓樁基施工進度指標表 表4

地庫頂板單塊板作業進度指標表（從基礎至頂板） 表5

地下室結構分項作業進度指標表 表6

主體結構鋼筋混凝土結構分項作業進度指標表 表8

二次結構分項作業進度指標 表9

4.2 PC構件吊裝施工

①PC構件生產質量控制：對每批次進場PC構件進行外觀質量、強度、鋼筋布置、線盒預埋等進行檢查，同時派遣技術員長期駐場，確保進場PC構件的質量。

②運輸路線考察：場外運輸路線路況考察，場內運輸路線布置，道路寬度≥6m，轉彎半徑≥12m。

③運輸方式：PC剪力墻板采用專用存放支架豎向運輸，疊合板疊放運輸。

④吊裝工藝：PC剪力墻采用橫吊梁兩點起吊，疊合板四點起吊。

⑤塔機選型：根據構件重量滿足每塊PC構件的吊裝荷載需求，PC剪力墻最重 3.6t。

⑥現場存放場地：至少硬化10×12m共計120m的場地，滿足1.5層PC構件的存放。

⑦鋁模支撐荷載計算：本工程采用鋁模工藝，對疊合板施工的鋁模支撐體系進行荷載計算，計算模型可按照全現澆進行荷載計算。

⑧地庫頂板荷載復核：本工程對地庫澆筑完成28天后，在頂板上規劃行車路線，供PC構件運輸車（49t）、混凝土罐車（8方40t左右）行走，頂板下方采用盤扣式腳手架進行回頂，對其荷載進行復核。

4.3 PC構件灌漿施工

①集中約束搭接連接的灌漿材料采用無收縮水泥基灌漿料，1d齡期的強度不宜低于35MPa，28d齡期的強度不應低于80MPa。

②灌漿料試件：按批檢驗，以每層為一檢驗批；每工作班應制作1組且每層不應少于3組40mm×40mm×160mm的長方體試件，標準養護28d后進行抗壓強度試驗。

③坐漿料試件：按批檢驗，以三層為一檢驗批；每工作班應制作1組且每層不應少于3組邊長為70.7mm的立方體試件，標準養護28d后進行抗壓強度試驗。

④灌漿料配置：按照灌漿料說明書采用固定體積的水量，在監理的見證下進行，并留置視頻資料。

⑤灌漿施工：注漿口采用壓力灌漿機進行灌漿施工，直至出氣口有漿體流出，出氣口采用漏斗注漿，每個PC剪力墻構件需在監理和技術員見證下全程拍攝視頻歸檔。

⑥灌漿質量檢測：采用X光對構件進行透射檢測，如發現不合格灌漿，對灌漿孔進行鑿開混凝土焊接鋼筋處理，并用高等級混凝土漿液進行封堵。

4.4 爬架施工策劃

①本工程采用鋁模工藝，故不設卸料平臺，人貨電梯不進入爬架。

②爬架布置避開塔吊連墻件，爬架在疊合板位置固定點，避開主筋和桁架筋，在外墻固定位置避開填充墻。

③防墜落措施、防傾覆計算、同步提升措施、穿墻螺桿抗剪、抗拉荷載計算。

④本工程中從三層開始使用爬架，搭設二層落地式腳手架，并在腳手架上設置操作和爬架搭設平臺，根據本工程的結構特點，對樓座北側連梁和連廊位置設置懸挑架進行施工，且與爬架設置不小于1m的安全距離。

4.5 人貨電梯施工策劃

①最優設置點在樓座南側陽臺，且設置的地庫頂板應為該區域首批次施工的頂板。

②安裝時間在主樓施工至6～10層之間，考慮塔吊拆除時影響。

③本工程中窗戶設計大多為飄窗，設置人貨電梯的位置很有限制，選取位置當小于2m時，應在人貨電梯與主樓之間采用懸挑架搭設通道。

5 結語

本文以無錫望愉地鐵XDG-2019-53號地塊工程建設為例，主要從工程概況、工程重難點分析及對策、施工部署、主要施工技術等四個方面進行闡述，重點研究主樓和地庫施工組織、塔機的選型和布置、PC構件吊裝施工、PC構件灌漿施工、爬架和人貨電梯施工策劃等內容，為其他高層裝配式住宅樓施工組織設計作參考。