裝配式住宅臨空連廊無外架施工技術

陳 龍，姚守濤，劉智泉，沈炳龍

(中建四局第六建設有限公司，安徽 合肥 230011)

0 引言

近年來，隨著裝配式建筑的不斷推廣應用，其不同規劃設計帶來的各類施工難題不斷出現。為迎合大眾對建筑采光及南北通透的建筑功能需求，當前一梯四戶的裝配式住宅大部分采用臨空連廊設計形式。

臨空連廊設計形式應用于裝配式建筑主要有以下問題：①臨空連廊結構如設計成整段PC梁板構件，由于跨度大，結構易因撓度大而產生裂縫；②吊重較大，塔式起重機選型不經濟。因此，整段PC構件設計形式極少被采用。目前常用的全現澆方式違背裝配式建筑綠色施工原則。臨空連廊處因外掛架無法使用，會導致投入大量懸挑架或爬架，措施費用較高，安全性低；邊梁支模成型質量控制難度大；狹長連廊支模體系穩定性差。

采用異形疊合梁+現澆板結構，通過在臨空連廊一側設置L形臨邊防護，另一側采光井處植鋼筋網片上鋪定制化木板，解決裝配式住宅臨空連廊結構施工難題。

1 工程概況

鳳陽縣老城區改造安置房(萬福花園)建設項目位于安徽省滁州市鳳陽縣東華路北側、禁垣北路東側，總建筑面積約140 192m2，其中1，2，7號樓為地上17層、地下1層的裝配式高層住宅樓，主體結構為裝配式剪力墻結構。其建筑高度為49.3m，裝配式建筑面積為21 383m2。每個單體1層有2個臨空連廊，長7.5m，寬1.8m。

本文主要論述項目在1，2，7號樓臨空連廊設計施工技術，實現降低施工成本，提高施工質量，保障施工安全，形成系統的施工工藝。

2 工藝原理

2.1 臨空連廊結構形式選定

臨空連廊結構有全現澆結構(方案1)、預制疊合梁板(方案2)、部分預制構件+部分現澆構件(方案3)3種方案。方案1濕作業量最大，連廊靠外側邊梁的施工須采用外架，1，2，7號樓整體采用外掛架施工，而此處外掛架無法安裝，僅設置一般的定型化臨邊防護無法滿足施工要求；方案2疊合板質量達14.6t，超出TC7015型塔式起重機吊裝性能上限，需選用吊重能力更強的塔式起重機，此方案造價最高；方案3疊合梁自重僅3.23t，能保證安全施工。在有裝配率下限要求的條件下，疊合梁增加裝配率的同時，可減少其他部位裝配率，從而降低造價。

經對比分析，在既有構件裝配率≤50%的前提下，臨空連廊部位選用全現澆構件，雖結構造價最低，但不足的裝配率須從其他部位增加，且全現澆結構對外防護架要求較高，僅在臨空連廊處投入爬架或懸挑架不經濟，因此不考慮方案1。全預制構件有利于增加裝配率，但須使用TC7030型吊重以上塔式起重機吊裝預制疊合板，塔式起重機租賃費相對于TC7015型塔式起重機約增加1倍，由于長度過長，疊合板易開裂、破損，不考慮方案2。最終選擇方案3，將連廊結構設計為疊合梁+現澆板。

2.2 臨空連廊外側(北側)L形臨邊防護

根據臨空連廊疊合梁+現澆板的結構特點，施工中連廊外側采用新研發的L形臨邊防護裝置(見圖1)，安全可靠。連廊結構施工時在現澆樓板上預埋螺栓，作為L形臨邊防護裝置的錨固點。N層樓板澆筑時，L形防護裝置通過M20螺栓固定在N層現澆板上，并向上防護至N+1層距樓面1.2m高度處，為N，N+1層提供可靠防護。N+1層施工完成1d后，松開固定螺母，L形防護裝置通過塔式起重機吊裝至N+1層，為N+1，N+2層提供防護。

圖1 L形臨邊防護裝置剖面

2.3 臨空連廊內側(南側)采光井防護

臨空連廊結構綁扎鋼筋時，連廊內側采光井按間距200mm×200mm預留φ6.5鋼筋網片，并在其上方鋪設定制化木板。鋼筋預留時縱橫向鋼筋端頭全部錨入周圍梁板內，錨入距離≥12d(d為鋼筋直徑)。梁板混凝土澆筑完成后養護≥5d，作為采光井部位豎向防護，同時作為上層施工平臺。

3 工藝流程及施工技術

3.1 工藝流程

臨空連廊無外架施工工藝流程為：澆筑N層公共走廊結構梁板，養護1d→安裝外側新型防護欄→搭設N+1層支模架→吊裝N+1層走廊兩側疊合梁，并灌漿→安裝N+1層現澆結構梁板鋼筋、預埋防護欄桿螺栓，采光井鋼筋網片預留→封N+1層現澆結構側模→澆筑N+1層結構。臨空連廊無外架施工如圖2所示。

圖2 臨空連廊無外架施工

3.2 L形臨邊防護裝置制作

L形防護裝置主框架由□100×100×6焊接而成，焊接在[12底座上，通過M20螺栓、墊片固定在臨空連廊現澆樓板上。防護欄桿總高度為4.1m，其中本層防護范圍高2.9m，上層防護范圍高1.2m。L形防護欄桿下部1.2m范圍，用□40×40×4作為次龍骨焊接在主框架上，并覆直徑3mm、間距20mm×20mm鋼絲網，形成嚴密可靠的底部防護。吊環采用φ20圓鋼牢固焊接在主框架上。

每個臨空連廊配置1個L形防護裝置，其長度為臨空連廊凈長。根據連廊長度，間距≤2 400mm須設置1道豎向主龍骨，增加整體剛度。L形臨邊防護裝置正立面如圖3所示。

圖3 L形臨邊防護裝置正立面

3.3 臨空連廊施工

在N層安裝L形定型化臨邊防護裝置，準備施工N+1層結構。N+1層預制墻板吊裝完成后，搭設臨空連廊處支模架，采用塔式起重機吊裝臨空連廊兩側疊合梁(3.23t/根)。疊合梁與預制墻板支座以預留鋼筋連接，通過支座部位灌漿牢固連接。

臨空連廊邊梁尺寸為300mm×600mm，其中下部400mm為預制結構、上部200mm為現澆結構。將疊合梁深化為臨邊一側帶25mm厚外頁板、高600mm異形結構，可方便上部現澆結構支模施工。吊裝疊合梁時，尤其注意保護上部外頁板不受撞擊。

兩側疊合梁吊裝到位后，綁扎疊合梁及現澆結構梁板鋼筋，并將M20螺栓按L形防護欄桿的主龍骨間距進行準確預埋。N+1層鋼筋綁扎完成后，在采光井部位綁扎φ6.5鋼筋網片，間距為200mm×200mm。

待疊合梁及其他區域梁板鋼筋綁扎完成后，澆筑N+1層疊合梁及連廊板混凝土。N+1層臨空連廊結構梁板澆筑5h后，拆除兩側疊合梁側模。

澆筑完成1d后，采用塔式起重機將新型防護欄桿吊裝到N+1層，安裝底座墊片，擰緊防護欄桿固定螺母，即完成L形防護欄桿由N層到N+1層的提升。依次類推，完成向N+2層、N+3層等的周轉，L形臨邊防護欄桿拆除的樓層采用普通定型化防護欄桿進行防護。

臨空連廊部位混凝土養護強度達到75%后，在采光井鋼筋網片上鋪設定制化木板(見圖4)，作為采光井部位豎向防護，并同時作為N+2層結構施工平臺。

圖4 N+1層采光井部位防護

結構施工完成后，割除鋼筋網片，剩余200mm作為后期反坎鋼筋的連接點，加強反坎可靠度。L形臨邊防護欄桿拆除后采用普通定型化防護，如圖5所示。

圖5 N層換用普通定型化防護欄桿

3.4 臨空連廊下部架體穩定性

與臨空連廊全現澆結構施工不同，異形疊合梁+現澆板結構的支模架體系可與結構梁牢固連接(見圖6)，安全性高。以臨空連廊N+1層結構施工為例，N層預制墻板吊裝完成后進行臨時固定，并進行常規灌漿作業。吊裝N+1層臨空走廊兩側疊合梁，并落于兩端的墻柱支座鋼筋上；支座部位灌漿完成后，疊合梁與支座牢固連接。N+1層梁板鋼筋綁扎完成后，澆筑臨空連廊及其他區域混凝土。安裝N+1層梁板鋼筋及澆筑混凝土過程中臨空連廊支模架受到兩側疊合梁的側面約束，支模架失穩風險大大降低。

圖6 支模體系與疊合梁可靠連接

4 工藝特點

1)研發一種用于裝配式建筑的定型化臨邊防護裝置，采用螺栓預埋形式固定于下一層現澆板上，為本層及上一層臨空連廊施工提供防護，保證施工安全，方便快捷。

2)采用采光井預置鋼筋網上鋪定制化木板的方法，實現臨空連廊采光井部位的層間防護，為采光井部位提供可靠施工作業面。

3)臨空連廊采用異形疊合梁+現澆板結構形式，利用疊合邊梁為現澆板支模架體系提供穩定性約束，實現支模減量化、構件工藝化。

5 綜合效益分析

本工程臨空連廊采用無外架施工工藝，在保證質量和安全的前提下，達到降本增效的目的。以1，2，7號樓外架租賃期為12個月進行計算，各方案費用如表1所示。

表1 各方案費用

由表1可知，采用裝配式住宅臨空走廊區域無外架施工技術，相對于全預制結構臨空走廊采用爬架施工，節省費用為2 903 305.9-1 806 813.2=1 096 492.7元； 相對于全現澆結構臨空走廊采用爬架施工，節省費用為2 055 219.9-1 806 813.2=248 406.7元。

該施工技術一方面能有效改善工程施工質量，顯著降低臨空連廊處施工安全風險；另一方面可減少周轉材料投入，節能降耗，與國家目前倡導的建筑施工產業化發展理念和綠色施工理念相吻合，能給企業帶來良好聲譽，借此增強企業核心競爭力，為企業創造更大效益。

6 結語

通過對鳳陽縣老城區改造安置房(萬福花園)建設項目臨空連廊施工技術進行總結可知，臨空連廊異形疊合梁+現澆板結構形式有利于提升邊梁成型質量；利用L形臨邊防護裝置替代外架，可減少周轉材料投入，降低安全風險；能充分發揮已有結構對連廊架體的穩定作用。

裝配式建筑領域設計、深化設計對施工環節有非常大的影響。針對具體問題，建筑企業需圍繞質量、安全、造價、施工難易等要素進行綜合分析，形成最具價值的技術方案。