超高層建筑安裝工程的裝配式施工研究

張才文 信宜廣廈建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 前言

裝配式施工技術(shù)是在當(dāng)前工程構(gòu)件基礎(chǔ)上，在建筑工地進(jìn)行組裝的施工方式，能夠有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)施工技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的各種不足，有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。可以有效縮短施工時(shí)間、減少施工成本、避免在施工過程中受到氣候和環(huán)境因素的限制，是未來建筑技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2 裝配式施工技術(shù)和超高層建筑的簡(jiǎn)單介紹

超高層建筑指40層以上，高度100m以上的建筑物。我國GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》規(guī)定：建筑高度超過100m時(shí)，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。根據(jù)世界超高層建筑學(xué)會(huì)的新標(biāo)準(zhǔn)，300m以上為超高層建筑。由于超高層建筑的特殊性，其施工難度相對(duì)比較大，在施工的過程中各種施工安全因素較多，對(duì)建筑安裝施工技術(shù)的應(yīng)用有著較高的要求。為了保證施工效果，可以將裝配式施工技術(shù)應(yīng)用到超高層建筑施工當(dāng)中，各種構(gòu)件可以直接在工廠中完成生產(chǎn)，大量使用構(gòu)件安裝技術(shù)進(jìn)行施工，在降低施工勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，還能在很大程度上提升施工的安全性。

裝配式建筑技術(shù)。在裝配式建筑技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要將大量傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)直接轉(zhuǎn)移到工廠中來完成，然后將各種完成制作的構(gòu)件直接運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后在工程現(xiàn)場(chǎng)直接采用裝配施工的方式。裝配式建筑主要使用的建筑構(gòu)件包括混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，不斷朝著裝配式智能化、信息化管理的方向進(jìn)行發(fā)展。

從建筑裝飾工程發(fā)展的角度來看，裝配式施工可以分成兩個(gè)階段進(jìn)行研究。在這個(gè)過程中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案在工廠完成建筑構(gòu)件的加工，再將這些建筑構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。通過采用這些施工流程，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)組裝過程中出現(xiàn)的問題，并及時(shí)解決。

3 裝配式施工技術(shù)應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，各個(gè)國家的建筑行業(yè)發(fā)展非常迅速，各種新工藝在建筑施工中的應(yīng)用不斷增加，裝配式體系也越來越多，對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響。在傳統(tǒng)工藝實(shí)際應(yīng)用的過程中，各種生產(chǎn)設(shè)備的功能并不能達(dá)到生產(chǎn)的要求，受到時(shí)代發(fā)展的限制，運(yùn)輸條件和運(yùn)輸條件也不能得到人們的需求。受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，各種接頭設(shè)置存在不合理之處，在實(shí)際使用的過程中，容易出現(xiàn)漏水的問題。在受到這些客觀因素的影響下，裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)成了直接的影響。當(dāng)前，我國大部分區(qū)域在實(shí)際施工的過程中，經(jīng)常會(huì)采用等級(jí)較低的預(yù)制商品，主體結(jié)構(gòu)也采用的是現(xiàn)澆體系。很多研究部門對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)體系并不是非常重視，很多專家甚至對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)呈懷疑的態(tài)度，認(rèn)為技術(shù)還不夠成熟，在技術(shù)方面不能滿足施工質(zhì)量的相關(guān)要求。在當(dāng)前裝配式建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，還存在著較多的質(zhì)量問題，如果針對(duì)現(xiàn)有的建筑施工基礎(chǔ)發(fā)展裝配式建筑成為建筑人員普遍關(guān)心的問題[1]。

我國裝配式建筑工程技術(shù)隨著時(shí)代的不斷發(fā)展越來越成熟，但應(yīng)用規(guī)模還不是很大，在應(yīng)用的過程中還存在著市場(chǎng)不完善、及時(shí)體系不夠完整等問題，施工隊(duì)伍的專業(yè)水平也需要進(jìn)一步提升。如果這些問題不能得到有效的解決，將會(huì)對(duì)裝配式技術(shù)的應(yīng)用效果，造成較大的影響，需要政府相關(guān)部門盡快解決，認(rèn)真做好技術(shù)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

4 相關(guān)施工技術(shù)介紹

4.1 外墻施工技術(shù)

對(duì)于裝配式建筑的外墻施工來說，在實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，需要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工。在開展設(shè)計(jì)方案規(guī)劃的過程中，需要對(duì)水準(zhǔn)的標(biāo)高和水平的標(biāo)高進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)定。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的過程中，施工人員需要根據(jù)水平標(biāo)高線，在建筑樓面上粘貼PE棒線或是封條，并由專業(yè)的測(cè)量人員使用專業(yè)水平儀，對(duì)PC板的水平線進(jìn)行測(cè)量，在達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求之后，就可以讓施工人員將PC板放下，在這個(gè)過程中應(yīng)該保持PC板的穩(wěn)定性，并通過借助經(jīng)緯儀來進(jìn)行輔助支撐，最大程度保證PC板的垂直度，最后再開展其他配件的固定工作。在PC板安裝完成一定時(shí)間之后，施工人員應(yīng)該及時(shí)使用密封條對(duì)PC板之間的縫隙進(jìn)行密封處理，然后再開展第二層的封堵作業(yè)。在這個(gè)過程中，可以直接使用干性無收縮的防水砂漿開展室內(nèi)部分的封堵。

4.2 外墻節(jié)點(diǎn)的防水技術(shù)

在整個(gè)建筑施工的過程中，PC外墻接縫是最為重要的，其在施工的過程中，也最容易出現(xiàn)各種問題，并最終導(dǎo)致材料干縮變形情況的出現(xiàn)。在PC板縫施工的過程中，應(yīng)該認(rèn)真做好試驗(yàn)測(cè)試工作。對(duì)于裝配式建筑的接縫密封，可以直接采用高分子膠進(jìn)行密封處理，如使用PE棒進(jìn)行填充處理，提升墻面的密封效果。對(duì)于墻面拐角連接處，也可以直接采用密封膠進(jìn)行處理。

4.3 構(gòu)件的安裝

在裝配式建筑施工的過程中，各種構(gòu)件安裝連接相對(duì)比較多，可以采用現(xiàn)澆或者機(jī)械的連接方式。由于連接部分相對(duì)比較狹窄，如果直接使用現(xiàn)澆方式進(jìn)行連接，通常對(duì)混凝土鑄模的要求比較高，需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的水平。如果采用機(jī)械式的連接方式，可以保持比較高的連接強(qiáng)度，且不會(huì)出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，可以讓構(gòu)件的連接變得更加穩(wěn)定，但在這個(gè)過程中，往往需要使用高強(qiáng)度的鋼筋。

4.4 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

裝配式建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)使用功能不同，可以直接分為主體結(jié)構(gòu)和附加結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)是建筑的主體，其一般會(huì)包括鋼梁、鋼柱、鋼節(jié)點(diǎn)等。不同裝配式結(jié)構(gòu)的形狀和功能差異相對(duì)比較大，在建筑當(dāng)中使用部位差異相對(duì)較大。為了保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)的使用效果，就需要認(rèn)真做好安裝、制作、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作，保證裝配式構(gòu)件可以滿足工程建設(shè)的基本要求。另外，在開展裝配式構(gòu)件設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)該充分做好連接支撐預(yù)埋件的設(shè)計(jì)工作。

4.5 在管線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

管線設(shè)計(jì)是裝配式結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，其需要認(rèn)真做好熱水管道布置、曲線型管道設(shè)計(jì)、保溫施工等內(nèi)容。因此，在裝配式結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)該采取以下的原則。①在開展工民建建筑工程設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該認(rèn)真做好熱水管道和冷水管道的設(shè)計(jì)工作，避免兩者在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象，讓各管道充分發(fā)揮自身的特點(diǎn)。②針對(duì)壓力管道和重力管道，前者應(yīng)該盡量避開后者。③在裝配式結(jié)構(gòu)開展管道布置的過程中，應(yīng)該遵循“先大后小”的原則，讓管線的布置變得更加合理。

5 裝配式圍墻在高層建筑安裝工程中的實(shí)際應(yīng)用

在傳統(tǒng)建筑工程當(dāng)中，圍墻施工經(jīng)常會(huì)采用現(xiàn)場(chǎng)砌筑的施工方法。如果采用現(xiàn)場(chǎng)圍墻砌筑施工，其施工養(yǎng)護(hù)工作開展相對(duì)不便，對(duì)施工場(chǎng)地要求相對(duì)比較高，工程施工周期長(zhǎng)，在施工的過程中，容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定污染，圍墻表面也不是非常美觀，表面相對(duì)比較粗糙。裝配式圍墻與現(xiàn)場(chǎng)圍墻施工技術(shù)相比，其各種施工技術(shù)相對(duì)比較多，施工速度相對(duì)比較快，通常需要在預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接施工，使用工期可以提前70%，施工環(huán)保性能相對(duì)比較高，施工表面平面度好，涂料表面不容易出現(xiàn)裂紋，能夠真正實(shí)現(xiàn)工廠化施工[3]。

（1）裝配式圍墻應(yīng)用。①站內(nèi)外高度小于0.5m時(shí)，圍墻高度可以取2500mm，如果站內(nèi)外高度大于0.5m，圍墻高度應(yīng)該取2200mm，圍墻間距應(yīng)該保持在4m左右，圍墻角部柱間距應(yīng)該大于3m。②鋼柱裝配式圍墻在施工的過程中，可以采用H型鋼和ALC板材，這樣更加有利于裝配式施工。③預(yù)制混凝土裝配式圍墻采用的是ALC板材，其能夠直接實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)拼接施工。④在混凝土裝配式圍墻施工的過程中，經(jīng)常采用的預(yù)制混凝土柱，其通過采用預(yù)制柱孔槽口設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步為施工提供方便，并對(duì)圍墻板與槽口縫隙采用了混凝土填縫處理。

（2）施工使用材料。①在裝配式圍墻混凝土獨(dú)立杯口基礎(chǔ)采用了C25混凝土，二次灌注的過程中，采用了C30細(xì)石混凝土。②預(yù)制混凝土柱裝配式圍墻預(yù)制混凝土柱采用了C25混凝土。③現(xiàn)澆基礎(chǔ)墊層采用了C10混凝土。④在現(xiàn)澆混凝土施工的過程中，基礎(chǔ)鋼筋采用的是HPB235。⑤ALC板材。每個(gè)柱距布置4塊ALC板材，頂部布置一塊裝飾板，其寬度在600mm，最下面一塊ALC板底板高于站內(nèi)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高大約在100mm左右，其余各塊ALC板材的寬度需要直接根據(jù)圍墻的高度來進(jìn)行確定。如果圍墻的高度超過了2200mm，普通板材寬度為500mm。

（3）鋼柱裝配式圍墻安裝方法。①準(zhǔn)備工作。在工程施工開始之前，應(yīng)該認(rèn)真做好工程施工準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好汽車吊、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、水平靠尺、線垂、索具、活動(dòng)扳手等。如果需要選擇使用汽車吊，就需要認(rèn)真考慮最大起重重量，保證索具具有較高的安全系數(shù)。施工之前，應(yīng)該將基礎(chǔ)底面積以上支承面的水泥漿和泥土清理干凈。②鋼柱安裝。在鋼柱安裝施工的過程中，可以使用尼龍吊繩進(jìn)行施工，可以直接在鋼柱尾部設(shè)置尾繩進(jìn)行控制，避免在起吊的過程中，與其他構(gòu)件發(fā)生沖撞，在鋼柱插入到基礎(chǔ)之后，就應(yīng)該使用木楔臨時(shí)固定好。在鋼柱安裝初步完成之后，應(yīng)該使用鋼尺和經(jīng)緯儀進(jìn)行校正處理，在校正之后將四周木楔進(jìn)行固定處理，灌漿料的施工應(yīng)該嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行施工，通常可以分為兩步進(jìn)行，第一次需要灌漿至木楔的下部，第二次經(jīng)過灌漿保養(yǎng)時(shí)間之后，就需要將木楔及時(shí)取出，在第二次灌漿至基礎(chǔ)表面后，就可以進(jìn)行振搗抹平處理。③ALC板材的安裝、校正和勾縫處理。在實(shí)際安裝施工之前，應(yīng)該認(rèn)真做好排版圖的核對(duì)工作，明確各板材的安裝位置，并在板材的端面直接使用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)注，認(rèn)真做好板槽內(nèi)部的清理工作，使用2根寬幅尼龍吊繩對(duì)ALC板進(jìn)行兜底吊裝施工。在移動(dòng)的過程中，應(yīng)該設(shè)置人員進(jìn)行扶持，避免在安裝過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的磕碰。在每一塊ALC板就位之后，就應(yīng)該使用鉤頭螺栓與鋼柱進(jìn)行連接，然后將板調(diào)平、調(diào)直后將鉤頭的螺栓與鋼柱進(jìn)行焊接處理，并在焊接處涂刷防腐漆，之后再開展上層ALC板的安裝。④板面處理。在板材安裝完成之后，應(yīng)該認(rèn)真做好ALC板面砂漿、灰塵的清理工作。在所有板材都拼接完成之后，就應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行校正處理，在安裝就位調(diào)整的過程中，應(yīng)該盡量使用專用工具進(jìn)行調(diào)整，就位的過程中應(yīng)該盡量放慢速度，撬動(dòng)的過程中盡量用寬幅小撬棒慢慢拔出，使用小撬杠前應(yīng)該使用軟土對(duì)前端進(jìn)行包裹處理，在實(shí)際開展結(jié)構(gòu)微調(diào)的過程中，可以采用橡皮錘敲擊的形式，避免在這個(gè)過程中對(duì)板材造成較大的傷害，勾縫材料可以使用專用的ALC板勾縫劑。

6 結(jié)束語

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)超高層建筑工程施工提出了更高的要求。針對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該引起足夠的重視，積極將裝配式施工技術(shù)應(yīng)用到工程施工的過程中，在降低工程施工量的同時(shí)，還能進(jìn)一步提升工程施工的安全性。