裝配式混凝土建筑結構施工技術要點分析

陳賀

（上海交通大學醫學院，上海 200025）

0 引言

裝配式混凝土建筑結構施工不同于傳統的混凝土結構施工模式，其墻板、柱、樓梯、疊合梁、疊合板等構件在預制構件廠完成后，運輸到施工現場，通過現澆部分墻體、暗梁、暗柱、樓板上層及加大節點裝配成整體。目前，裝配式混凝土建筑結構因其明顯的技術優勢在工程項目中逐漸廣泛應用，但其結構施工具有一定的復雜性。國內裝配式建筑尚處在快速發展初期，其施工技術仍是較為前沿性的施工工藝，相關研究較少。文中結合工程實例對裝配式建筑結構施工技術要點進行了分析，旨在為裝配式混凝土建筑結構施工技術的創新及應用提供參考。

1 裝配式混凝土建筑結構特點

1.1 質量水平高

預制構件在預制廠模臺上和模具中生產，鋼模具拼縫嚴密，減少了漲模、漏漿等混凝土質量問題，能有效提高預制構件的精度；將墻、柱等豎向構件放在“平面上”進行澆筑，更有利于保證構件的澆筑質量；預制構件在預制廠采用蒸汽養護的方式，充分保證了養護的溫濕度，大大提高了養護質量。

1.2 施工速度快

裝配式混凝土結構預制構件在預制廠標準化生產幾乎不受外界氣候環境的影響，可以保證構件連續供應，提高施工速度［1］。此外，現場裝配施工可以減少濕作業量，對氣溫的要求不高，所以不受冬季施工限制，進一步保障了施工的正常進度。以該工程為例，完成一個標準層的施工僅需要6～8d見表1。

1.3 環保節能

預制構件制作均采用鋼模板，可循環使用，節約了木材資源。現場裝配作業，可以減少30%～40%的外墻及樓板模板使用量，提高資源利用率，降低施工成本。同時現場濕作業量減少，能夠降低施工噪聲，減少建筑排污，有助于整體環保水平的提升。

2 工程實例

某工程標段一宿舍區總建筑面積64218.45m2，其中地上建筑面積59791.4m2，地下建筑面積4427.05m2，包括4棟公寓樓，1#～3#公寓樓17層，建筑高度為57.65m，4#公寓樓9層，建筑高度為31.25m，基礎形式為樁筏基礎，地下結構形式為剪力墻結構，地上結構形式為裝配整體式剪力墻結構，裝配率為40%，預制構件包括預制墻板、預制樓梯、疊合梁、疊合板等4種構件。預制墻板鋼筋連接皆采用灌漿套筒連接。

3 裝配式混凝土建筑結構施工技術要點

以工程為例，對裝配式混凝土建筑結構預制構件的深化設計、施工前準備、運輸與堆放、吊裝、灌漿等施工技術要點進行分析和闡述。

3.1 預制構件深化設計

根據預制構件特點制定PC深化流程，明確質量要求。

（1）工程公寓樓四周建筑造型比較獨特，為雙層雙向配筋的陽臺板，以1#公寓樓西側預制外墻PCJQ-01為例，外墻外側陽臺板頂部負筋為直徑14mm鋼筋，根據JGJ 145-2013《混凝土結構后錨固技術規程》要求植筋深度不得低于所使用鋼筋15d（d為鋼筋直徑），預制外墻PCJQ-01需植筋長度為210mm，預制剪力墻厚度只有200mm，無法植筋施工。另外，考慮到后期在預制剪力墻上植筋施工不便，在圖紙深化設計時采取將鋼筋進行彎錨后預留在現澆墻里的做法，避免了后期植筋深度不夠，保證了施工質量。

（2）針對開間較大的房間，預制一整塊疊合板面積過大且在運輸、吊裝過程不便利，在深化設計過程中將整塊板拆解成為若干塊預制疊合板，在吊裝過程中將疊合板板側密縫拼接形成一整塊板，有利于構件生產及現場裝配施工見圖1［2］。

圖1 板側密接拼縫構造示意圖

（3）疊合板板側中間支座連接構造采用傳統做法預制疊合板與預制墻、預制梁搭接時接縫處易產生空隙見圖2。針對上述問題，在深化設計時將疊合板向墻體內部搭接10mm的優化做法見圖3，可有效解決拼縫不嚴導致混凝土澆筑過程中漏漿情況，此節點思路同樣可以用在梁板節點。

圖2 疊合板中間支座節點圖（優化前）

圖3 疊合板中間支座節點圖（優化后）

3.2 施工準備

裝配式混凝土結構施工前，熟悉和審查施工圖紙，熟讀PC設計、施工規程、規范、圖集［3］。根據PC工程的特點，經過詳細的技術論證，編制合理的專項施工方案，選擇典型的部件進行試安裝。根據PC工程專項施工方案進行技術交底，保證構件按照設計受力狀態進行吊裝，避免構件在吊裝過程中發生損傷。

3.3 預制構件的運輸與堆放

預制構件運輸前應根據構件品種、規格編制構件運輸和裝卸方案，并對相關人員進行方案技術交底，防止構件在運輸和裝卸時由于不規范操作導致構件受損。預制構件運輸時，需在構件接觸部位放置柔性墊片，墊片應填實。另外運輸及堆放超高、超寬、剛度不對稱的大型構件時，需制作專用鋼排架等專門的保護措施防止構件傾覆和受損。

預制構件運至施工現場后，按照品種、規格、吊裝順序、使用部位等將構件分別存堆放在高吊工作范圍內的空地上，避免構件在場地內二次搬運。堆放場地需平整、堅實，且滿足排水要求。構件堆放不可直接接觸地面，應在底層及層間設置墊塊，各層墊塊應上下對齊且平整。

本文將戶用沼氣池的生命周期分為6個階段，并在建立評價模型時做了如下簡化和假設：①沼氣池建設階段，即沼氣池動工建設到正式投入使用的過程。本研究未考慮沼氣池報廢拆除。②沼氣發酵原料獲取階段，考慮到秸稈，畜禽糞便屬于農業廢棄物，本文計算中不記入秸稈種植和收割過程的能量消耗和環境排放。③沼氣發酵原料運輸階段，考慮到戶用沼氣池的發酵原料都是就近取材，因此本文在計算中不考慮發酵原料運輸階段的能量消耗和環境排放。④發酵產氣階段，即投入發酵原料到產出沼氣的過程。⑤沼氣輸出和使用階段，即沼氣從發酵系統運送到農戶家并投入使用的過程。⑥沼液沼渣使用階段。系統邊界如圖1所示。

3.4 預制構件吊裝

3.4.1 預制墻板吊裝

工藝流程：吊裝準備→預制墻板起吊、就位→斜支撐安裝→精調→墻柱鋼筋綁扎

（1）清理干凈安裝區域的表面，接觸面不得有木屑、油污等雜物。根據施工圖紙彈出預制墻板定位線及外墻安裝控制線，確保預制墻板的安裝精度，在墻身頂部安裝插筋板定位裝置，檢查鋼筋安裝位置，對不滿足要求的鋼筋進行處理。嚴格控制構件拼縫的標高，用墊片進行調平處理［4］。

（2）墻板吊裝采用模數化吊裝梁，起吊至距地面500mm處停止起吊，檢查吊環連接正確、構件無損傷后方可繼續起吊。起吊前需在預制墻板下側釘制500mm寬的通長多層板，確保吊裝過程中預制墻板邊緣不被損壞。預制墻板吊裝至作業面上方500mm處略作停頓，操作人員手扶預制墻板引導降落，將灌漿套筒對準定位鋼筋緩緩插入其中，待墻板落到墊片后停止降落［5］見圖4。

圖4 預制墻板模數化吊裝示意圖

（3）采用螺栓將臨時固定預制墻板的斜支撐桿安裝在現澆樓板及預制墻板上的螺栓連接件上，在預制墻板吊裝就位后，先利用固定可調節長桿斜支撐螺栓桿進行臨時固定，然后將快速定位裝置更換成短桿斜支撐，進行墻板精確校正。利用斜支撐調節裝置，在平行于墻板方向、垂直于墻板方向及墻板水平標高方向按照預先控制線進行校正調節見圖5。

圖5 預制墻板支撐、調節示意圖

3.4.2 預制疊合板吊裝

清理安裝區域表面，不得有油污、雜物。在主次梁及板底水平木枋上，彈出疊合板定位線。剪力墻上伸出的連接鋼筋有彎曲時，及時進行調整。板跨度方向兩端的板底支撐伸到設計標高，其余板底支撐低于設計標高20～30mm，板底支撐搭設完成并驗收合格后方可進行疊合板吊裝。

（2）疊合板吊裝優先采用可調式平衡梁作為輔助工具，使疊合板上吊點垂直受力，保證起吊的平穩性。工程未使用平衡梁，在滿足吊索與疊合板水平面之間的夾角不小于60°的前提下，采用吊索直接起吊的方式，起吊時先吊離地面20～30cm，檢查吊鉤連接情況及疊合板是否處于水平狀態。疊合板吊運至距樓層面500mm處稍作停留，施工人員手扶疊合板調整方向，使疊合板對準安放位置線緩慢放置，同時應避免疊合板邊伸出的鋼筋與墻體鋼筋發生碰撞。吊運時先吊運梁邊板帶的板，再吊運中間板帶的板。疊合板放到支架上后，調整疊合板位置使其深入支座長度為10mm，將其余支撐頂實，檢查板底支撐與疊合板之間是否緊密連接，確保支撐頂實且頂托標高保持一致［6］見圖6。疊合梁吊裝與疊合板操作類似，梁端深入支座長度為15mm。

圖6 疊合板吊裝現場

3.4.3 預制樓梯吊裝

工藝流程：吊裝準備→樓梯上下口砂漿墊底→預制樓梯起吊→預制樓梯就位、校正→灌漿固定→成品保護。

（1）樓梯吊裝前，在相應位置放出梯段水平位置線及標高控制線，在樓梯平臺上放梯板的卡槽位置用水泥砂漿抹平，保證不留空隙。

（2）預制樓梯吊裝采用可調式平衡梁作為輔助工具，吊運時應保證梯段板處于傾斜狀態、踏步面處于水平狀態，即梯段板吊運時的斜度與安裝后的斜度一致。起吊時先吊離地面20～30cm，檢查卡環連接及吊索受力狀態，保證樓梯踏步平臺處于水平狀態吊運。樓梯板吊運至距作業面上方300mm處稍作停留，施工人員手扶樓梯板調整方向，對準樓梯位置控制線，將樓梯平臺上預留的螺栓緩慢精準的插入梯段板上預留的孔中，微調樓梯位置，直至滿足設計要求，擺放平穩，對樓梯預留孔進行灌漿見圖7。預制樓梯安裝完成后，對成品滿鋪木膠合板進行保護。

圖7 預制樓梯連接示意圖（單位：mm）

3.5 預制構件灌漿

工程預制墻板縱向鋼筋套筒連接采用全灌漿套筒連接，灌漿料采用高強無收縮灌漿料，灌漿料加水量為灌漿料重量的13%～14%，攪拌時間4～5min，灌漿機灌漿壓力為0.4～1.2MPa。施工前對灌漿區域進行清理并采用封邊砂漿封堵及分倉，分倉隔斷的位置應滿足兩個灌漿套筒間距不超過1.5m，按照設計灌漿要求進行試驗灌漿，確定灌漿壓力，灌漿配合比等數據。根據灌漿標準要求配制灌漿料，拌合好的灌漿料應在30min內用完，未用完的灌漿料應丟棄，不得重復使用。灌漿時必須考慮排除空氣，從一側連續、緩慢、均勻地進行，直至漿液連續充實的從排氣孔流，隨即用軟木塞封堵排氣孔，中間不得間斷，最后封堵灌漿孔，持壓30s。灌漿順序按照設計由外向內的要求，按照圖紙設計拆分圖編號，及時做好施工質量記錄并對灌漿施工全工程拍攝影像資料。

4 結語

文中通過工程實例，從預制構件的深化設計、運輸與堆放、吊裝、灌漿等方面，對裝配式混凝土建筑結構的施工工藝流程和技術要點進行了分析，得出結論如下：

（1）預制構件的深化設計，對裝配式混凝土建筑施工，在生產效率、質量保障、造價成本等方面有著重要意義。

（2）掌握裝配式混凝土建筑結構各項施工技術要點，加強施工過程中的質量控制，是保證工程施工質量的關鍵。

（3）在工程建設中要加強對裝配式混凝土建筑結構施工技術的重視程度，將該技術運用到施工項目中，可以提高資源利用率，降低成本。