裝配式混凝土建筑結構施工技術分析

鄭思明 北京城建二建設工程有限公司工程師

裝配式混凝土建筑結構基本通過模板完成，施工中能夠有效降低各類資源的消耗，提高工程建設的綜合效益。在實際施工建設過程中，必須從質量和安全方面著手，在建設前深入了解工程需求，分析裝配式施工的各類要點，掌握應用難點和重點，結合實際施工過程中的具體情況進行處理，以此提高技術的應用效果，進一步提高裝配式建筑施工技術的經濟價值與環保價值。

1 裝配式混凝土建筑結構優勢

隨著生活水平的不斷提高，為了滿足建筑使用者的不同需求，必須合理應用現代化施工技術，通過有效開展建設工作提高工程綜合效益。下面將對裝配式混凝土建筑結構的優勢進行分析[1]。

1.1 有利于強化施工效果

裝配式結構在當前的建筑工程中較為常見，其作為一種現代化施工技術，符合綠色建設理念，能夠減輕現場施工的人員的工作負擔。同時，該技術在實際應用中可以在生產環節預制相關模板與構件，不需要在現場完成生產加工操作，因此可以避免外部因素影響材料質量，有利于強化施工效果。

1.2 有利于提升工程質量

相較于傳統的現澆混凝土結構，裝配式混凝土建筑結構具有明顯的優勢，短時間內便能完成建設，可以有效提高建筑的耐久性、抗凍性與強度。裝配式建筑構件可以采用多種工藝進行優化，具有較好的抗震性和密閉性，不僅可以保證混凝土的恒溫率，還可以提高后續養護的效果，有效減少環境因素和人為因素導致的問題，以此實現全過程集成化、一體化，進一步降低施工風險，避免出現建設風險問題。

1.3 有利于實現節能環保

混凝土裝配式建筑具有風格多樣、工期短、穩定性好、成本可控、節能減排等優勢，所用預制件均是直接加工而成的成品或者是半成品，采用場內加工形式，能夠避免對周邊環境造成影響。同時，利用裝配式混凝土建筑結構不僅可以減少工程量，還可以在最大程度上減少資源消耗，相較于傳統的鋼筋結構形式，可以節省約30%的材料消耗，有利于實現節能環保[2]。

2 案例分析

工程總用地面積為24 979.2 m2，建筑面積為85 032.9 m2，包括3 棟8 層商務綜合樓以及7 棟4 層辦公樓，地下施工建設為兩層地下車庫，其中商務綜合樓以及辦公樓均為裝配整體式框架結構體系。該工程在施工中應用了預制柱，整體預制率約為55%。預制構件在安裝后需要由審核人員進行細致檢查，從位置、尺寸、偏差等方面入手，明確支撐、墊片的規格、位置和數量。住宅樓的內墻采用現澆方式，外墻采用預制方式，通過現澆節點進行連接。上述工程預制構件在應用前需要對尺寸偏差、孔洞規格、粗糙度等方面進行檢查，如果發現不符合規定的問題，需要結合施工建設圖紙進行調整與優化，在所有參數都滿足預期要求后進行焊接[3]。

3 技術要點

3.1 合理規劃

裝配式建筑項目需要控制各種因素的影響，但部分工程在建設中存在管理制度不完善、存在漏洞等情況，會引發一系列的建設問題。在裝配式混凝土建筑結構的設計過程中，需要結合整體方案進行規劃，避免設計環節出現沖突。上述工程規模較大，施工建設中會應用多種構件和模板，其中包括預制柱、混凝土疊合梁、疊合板、預制樓梯、預制外墻模板、夾層保溫外墻板及預制空調板等，要求在施工前結合項目特點進行標準化設計，所有的參數信息必須符合圖紙設計的標準。同時，該工程在施工前要求預先給出三維模型，細化各類預制構件的節點位置，保證所有位置的準確性，且在建設中考慮到梁柱節點的鋼筋較多，為此選用縱筋套筒灌漿連接技術，減少預制柱在安裝后加固的縱筋使用數量，不僅能夠提高承載力，還能夠加快建設進度[4]。

3.2 合理安裝構件

為了準確裝配預制構件，要提前將預制構件上預留的灌漿套筒與其連接構件上的鋼筋連接，等到吊裝到位后再進行調節，最后固定，固定后開始灌漿，將鋼筋及套筒連成一個整體。如果構件的安裝位置不合理則需要返工，該工程采用豎向偏位處理方式，保證各構件的位置與施工設計圖紙的要求相匹配，并結合建設要求增加定位鋼板，確保定位后不產生較大偏差，如圖1 所示。實際施工中可能因高度問題而需要二次截斷，為此應用BIM 技術在圖紙中標注了上弦節點，后續結合實際情況調整為桁架筋起吊方式，最終經過審核后確認選取直徑為8 mm 的3 級鋼筋進行施工。該工程的疊合板后澆混凝土部分只有60 mm，最終采用40 mm×4 mm 的熱鍍鋅扁鋼對吊點兩側進行加固，要求附加鋼筋的強度與等級必須與主鋼筋一致，保證最終施工建設效果與預期標準一致，避免出現施工建設質量問題。

圖1 安裝裝配式混凝土建筑構件

3.3 合理搭設支撐

搭設支撐是裝配式混凝土結構施工的主要部分，在搭設前需要確定支架形式，該工程選擇了扣件式滿堂搭設方式，在施工前確認了所需支架的總數量，隨后在施工區域設置了可調托座，托座上部為雙鋼管結構，在安裝完成后用測試儀檢查平整度，保證所有立桿能夠均勻受力，避免出現安全問題。上述建筑工程內部為全裝配式結構，工程疊合梁構件的質量為3.02 t，為此采用80 t 汽車吊，負載率為58.1%，超出標準重量后通過調節移位縮短起重距離，滿足起吊要求。上述工程工期較緊，為了加快建設速度，共配置3 臺80 t 的汽車吊機，所有建筑均選用塔吊配合人工進行安裝，在施工前確定了布置節點與模板構件的連接方式，能夠節省工程造價[5]。搭設后從拼縫抗剪承載力驗算方面入手，要求結構標準層建筑面積為2 500 m2，裝配式框架結構工期為10 d，在確認安裝后選擇取消支撐體系。

4 裝配式混凝土建筑結構的關鍵施工技術

目前，裝配式混凝土建筑施工技術已廣泛應用在各類工程中，下面將對關鍵施工技術進行探討。

4.1 灌漿施工技術

灌漿施工技術十分重要，上述工程在攪拌過程中將水泥、粗細骨料等材料加入攪拌機中，在完成配置后開始灌漿，為避免對整體施工產生不利的影響，要將溫度控制在10 ～40 ℃。同時，在灌漿液配置攪拌完成后需要盡早使用，為了確保灌漿的質量，要求所有材料在初凝15 min 內使用完畢，不能為了節省時間而一次拌和過多的漿液，且在此過程中一旦溫度低于5 ℃要停止施工[6]。在預制墻板合模過程中，需要按照工程施工設計的圖紙進行標注與確認，灌漿活動完成4 h 內不可以出現任何震動，以免出現裂痕而影響質量。拌和漿液不可過多也不可偏少，應將灌漿后的初凝時間控制在15 min 左右，并適時進行養護處理，提高施工的整體質量。

4.2 構件存放技術

若想提高整體施工質量，則需要關注施工材料的采購、入場、應用等流程，如在采購時需要挑選符合規定的材料，嚴格控制采購數量并做好數量記錄。預制構件雖然在場內制作，但是在運輸至現場后仍然需要短時間存放，為此需要制定合理的裝配式混凝土結構施工方案，所有工序必須符合國家和地方的質量驗收標準。預制構件需要進行裝運與卸貨，裝車時需要增加泡沫墊，通過減少接觸面碰撞做好防震措施，在裝配式構件存放環節采取防潮措施，存放時則需要考慮空間與地面承載力。上述工程在預制構件堆放中進行了細化分類，保證構件存放能夠滿足施工建設的要求，避免后續應用出現風險，如圖2 所示。

圖2 構件存放

4.3 墻板吊裝技術

墻板吊裝是施工過程的重要組成部分，臨時固定部分需要在吊裝前進行相應的調整，提前檢查墻板材料是否存在瑕疵，對于不符合標準的材料不能應用在施工建設中。運輸和吊裝主要是指搬運和堆放，臨時堆放的預制構件需要在吊裝前進行合理規劃，保證鋼支架能夠滿足工程的剛度需求，避免在吊裝中出現變形[6]。吊裝梁下吊預制構件的孔必須與塔吊的孔對齊，板面不能與堆放架發生碰撞，確認無誤后才能繼續提升，防止吊裝過程中出現安全事故。

4.4 預制墻板安裝技術

預制板墻及節點決定著整體施工質量，施工人員在具體操作過程中需要合理調整PC 板的位置。上述工程結合安裝說明選擇無縫方案，將墻板的斜支撐用螺栓裝在墻板與橡膠板的連接結構上，用調節式的斜支撐螺栓固定墻板，固定完畢后將斜支撐更換為短桿支撐，隨后仔細檢查安裝后的各項數據參數是否存在錯誤。墻板的水平線方向出現偏差時，用短桿斜支撐微調進行校正，避免后續施工出現位移問題。

4.5 預制陽臺板安裝技術

在裝配式結構施工領域，為保障預制陽臺板施工的質量，需要測量并彈出相應的控制線，板底支撐采用“鋼管腳手架+可調頂托+木托”，吊裝前校對支撐高度是否有偏差，并作出相應調整，試吊高度控制在1 000 mm 以內，并注意預留吊環的空間。上述工程要求陽臺板處于水平狀態，使錨固鋼筋與已完成結構預留筋錯開，安裝時動作要緩慢，構件邊線與控制線閉合，如圖3 所示。施工完成后測試預留陽臺板的高度，如果存在問題，則結合驗收標準進行調整，在安裝結束后進行反復校正，避免在施工過程中因為吊環脫落而出現風險，從而有效保障施工質量[7]。

圖3 安裝預制陽臺板

4.6 預制疊合板安裝技術

在混凝土裝配式住宅建筑施工過程中，疊合板吊裝十分關鍵。上述工程在施工前要求清理施工層地面，檢查預留洞口部位的覆蓋防護，檢查支撐材料的規格、輔助材料，隨后進行支撐布置軸線測量放線，確保疊合板四周穩定，保證螺栓能夠精準進入墻板的連接空洞，最后進行構件焊接與固定。為了避免出現變形問題，上述工程在底部每150 cm設置一個支撐點，采用模數化吊裝梁確保施工不會出現質量問題。

5 結語

隨著科學技術的不斷進步，各類現代化技術被應用在建筑工程施工建設中，裝配式施工技術便是其中之一，已成為未來建筑工程的主流技術。在應用該技術的過程中，施工人員需要預先做好基礎準備工作，結合工程標準進行吊裝與安裝，避免施工建設出現風險問題，為后續投入使用奠定堅實的基礎。