裝配式PC廠房施工技術的研究

劉煥山 淄博正信工程建設監理有限公司

當前，混凝土建筑發展到裝配式施工階段。這種施工模式顛覆了傳統的施工模式，因此在施工中要不斷總結施工技術要點和質量控制措施，促進裝配式PC廠房施工高效發展[1]。本文以遠大住工濰坊直營公司的裝配式PC 工廠建設項目為例，依照裝配式PC 廠房施工流程，分析各施工階段的技術要點。

1 裝配式PC 廠房施工的優點

1.1 有利于加快施工進度

廠房建設涉及生產場地、宿舍、食堂等多個建筑集合的建筑群，屬于大型建設項目。如果采用傳統施工技術，施工作業需要按照鋼筋綁扎、模板支設、混凝土澆筑等各個環節循序進行，非常耗費時間，不僅影響施工效益，還會影響廠房使用投產。裝配式PC 廠房施工模式則把這些施工工藝分解成不同的生產環節，改變了傳統施工作業中很多工序無法并行作業的局面，在投入同等人工的前提下，人均效率約能提升10 倍，從而有利于加快施工進度[2]。

1.2 有利于提高施工質量

裝配式PC 廠房采用預制構件集中生產，實現了規范化、標準化作業，同類型構件采用同樣的生產工藝、檢驗流程，因此能有效保障施工質量[3]。同時，預制車間的生產環境比室外環境好，能有效控制溫度、濕度等環境條件，降低混凝土構件成品出現開裂、起鼓等質量問題的概率，從而有利于提高施工質量。

1.3 符合現代綠色施工的理念

首先，裝配式施工采用統一預制構件的模式，生產設備、模具等設備不用重復投資，可通過預制廠統一生產所需的主體構件。其次，預制廠統一采購原材料進行標準化生產，有利于控制原材料的質量，減少不必要的材料浪費。最后，現場工作量和產生的污染大幅減少。

2 裝配式PC 工廠建設項目工程概況

為全面分析裝配式PC 廠房施工技術要點，本文以遠大住工濰坊直營公司為例，首先介紹裝配式PC 工廠建設項目工程的基本情況。

2.1 工程概況

工程建設地點位于山東省濰坊市濱海區，總建筑面積達63 321.85 m2。本項目的結構形式：PC 廠房、職工餐廳為鋼結構；職工宿舍、綜合樓、消防泵房、換熱站及配電房為框架結構。建筑概況如表1 所示。

表1 建筑概況

2.2 施工現場條件及難點

本項目施工區域內的交通便利，場地四周空曠，便于搭設裝配吊裝設備。施工現場場地能滿足布設臨時性項目指揮部和現場生活辦公區的需要。工程建設的難點如下。

第一，精度控制實現難度大。鋼結構廠房施工過程中必須精確測量基礎軸線，且對鋼梁的制作精度要求較高。

第二，鋼結構與土建作業面交叉。鋼結構廠房施工時，周圍的土建圍護墻體、宿舍樓、綜合樓、餐廳、消防泵房、換熱站及配電站等將會同步施工。為了避免各工種交叉作業，需要加強現場安全管理，嚴格依照施工流程操作，做好各項準備預案，避免因為某一環節的進度影響整體工期。

第三，工期緊，質量要求高。廠房建筑對工期和質量都有明確的要求，因此需要結合現場條件合理安排基礎施工及吊裝施工的時間，為后期建設附屬設施爭取足夠的時間，在規定時間內保質保量完成施工任務。

項目總體劃分為3 個施工區段，鋼結構PC 廠房為一個區段，宿舍樓、綜合樓、餐廳、消防泵房、換熱站及配電房建筑為一個區段，場地外面水電消防管網、化糞池、管井、道路及圍墻為一個區段。

3 裝配式PC 廠房施工的技術要點

遠大住工濰坊直營公司的裝配式PC工廠建設項目是比較典型的裝配式廠房施工項目，本文結合施工中的技術要點和注意事項，分析裝配式廠房施工技術措施。

3.1 結構安裝工藝流程

結構安裝工藝流程如下：吊裝準備工作→吊裝設備進場→PC 構件進場→構件起吊→構件調平→埋件對位→就位調整→連接處用鋼筋綁扎→安裝構件支撐體系→安裝鋼檁條→安裝頂面保溫彩鋼瓦→安裝墻板→安裝門窗→質量驗收、資料準備→交工[4]。

3.2 施工測量技術要點

鋼柱安裝前，首先需要依據設計及施工規范檢查構件標高、軸線偏位，滿足要求后才能繼續安裝。構件安裝過程中，調整標高主要通過調整預埋螺栓墊板實現。安裝預埋螺栓墊塊時，要確保同一組墊塊基本處于同一水平面上，避免重力落在單個調節螺母上。

施工測量注意要點：第一，對吊裝構件進行測量校準，重點檢測構件尺寸、構造以及偏差；第二，檢查材料的力學性能，確保所有檢查項目符合質量標準；第三，安裝時確保構件與標高控制墊板完全接觸，防止脫空，安裝后檢查軸線偏位，防止出現位移。

3.3 吊車的注意事項

為保證構件施工安裝效率，應結合工程項目實際情況對作業半徑、最大構件起重量、吊裝頻次、經濟性等進行綜合分析，結合起重機的性能科學選擇吊裝設備。筆者所在單位在安裝鋼柱時選用QY25 型汽車式起重機，在安裝梁板構件時選用QY25A 型汽車式起重機。

3.4 錨栓預埋技術要點

裝配施工前需要進行錨栓預埋，如果錨栓的預埋位置、標高精度不滿足要求，會影響構件安裝質量和施工效率。承臺固定架及錨栓安裝流程：安裝前準備工作→測量定位→錨栓安放→模板定位→安置錨栓固定架→安裝錨栓。安裝錨栓可以利用鋼尺、測量儀器確定位置及垂直度，保證位置偏差及標高在設計要求范圍內才能固定錨栓。

錨栓預埋要注意以下幾點：第一，地腳螺栓固定必須自成體系，避免與模板、腳手架相連，以免施工中受到振動影響，造成螺栓變位，影響精度；第二，當混凝土澆筑時，為避免振動，地腳螺栓埋入1/3 后應檢查螺栓中心線，如果發現偏差，應及時糾正。錨栓預埋標高控制如圖1 所示。

圖1 錨栓預埋標高控制

3.5 構件堆放注意事項

構件堆放應注意以下幾點。

一是構件盡量堆放在安裝區域內，便于搬運起吊時節省時間。

二是構件需要按照編號排放整齊，尤其是大型構件，便于查找。

三是構件宜堆放在平整、干燥的地方，重型和大型構件采用單層堆放，每堆一般為5 榀組合，每榀之間應放墊木。

四是堆放時下面放置墊木，堆放高度需要依照構件情況和堆放環境確定[5]。

3.6 PC 構件吊裝技術要點

起吊時采用大綁扎式，在平穩后才能提升。小型構件吊裝采用滑行法，吊車不轉只提升；大型構件一般采用旋轉法，旋轉可以調整吊裝重心，避免動載荷。鋼絲繩綁扎點與構件接觸點之間應包裝一層軟材料，用于保護鋼構件。起重機邊回轉邊起鉤，使構件旋轉而直立，立穩時先將構件螺栓孔插入預留螺栓，回轉吊臂，使柱頭大致垂直后初步對中，即對螺栓進行初擰。

3.7 構件支撐固定技術要點

完成PC 構件的吊裝作業后，為了確保裝配構件與支撐主體形成穩固的整體，也出于施工安全考慮，必須對PC 構件采取固定措施。

第一，檢查拼裝構件是否有飛邊、毛刺、飛濺物等，確保接觸摩擦面干燥、整潔。

第二，檢查PC 構件的幾何尺寸、編號等指標，保證構件完全符合安裝要求。

第三，進行大型PC 構件支撐作業時，為保證安全，可以預先搭設支撐架。支撐架的拆除時間應在PC 構件支撐灌漿后，實際強度達到設計強度的70%才能拆除支撐架。

第四，為了保障吊裝施工安全和安裝質量，不能在雨中作業。

3.8 構件連接技術要點

3.8.1 鋼筋套筒灌漿連接

這種連接方式又分為全灌漿套筒連接和半灌漿套筒連接，要注意接頭形式要匹配，保證接頭抗拉強度滿足設計要求。連接鋼筋直徑要小于灌漿套筒規定直徑，錨固長度應符合套筒參數要求。

3.8.2 漿錨搭接連接

漿錨搭接連接又稱為間接搭接或間接錨固。這種連接方式不僅要確保灌漿質量滿足要求，還要確保孔洞形狀、構造、長度及鋼筋連接約束方法符合規范要求。

3.8.3 后澆混凝土連接

所有裝配式施工基本上都會用到后澆混凝土連接，是比較重要的連接方式。為提高混凝土的抗剪能力，預制構件表面需要做成粗糙面或直接預留施工槽。如果沒有預留粗糙面，可以采用人工鑿毛的方式。

3.8.4 螺栓連接

螺栓連接屬于一種干法連接，要確保螺栓自由穿入孔內，既不能強行敲打又不能氣割擴孔。螺栓擰緊需要經過初擰和終擰兩步。尤其是大型節點，由于螺栓數量多，需要增加一道復擰工序，以保證每道螺栓均達到設計要求。

3.8.5 焊接連接

焊接連接主要用于連接非結構構件。焊接連接施工方便，密封性好并且剛度大，已廣泛應用在鋼結構構件裝配施工中。施工中常用的焊接方法有電弧焊、電阻焊、電渣焊等，焊縫按照連接方式可以分為對接焊、搭接焊、角連接和T 形連接。焊接連接技術要點如下：首先，保證構件定位準確，找準定位基準面和支撐面，確定連接位置；其次，保證焊接構件夾緊，可以借助輔助工具將需要連接的構件固定，保持穩定；最后，確保構件相對位置和幾何尺寸滿足設計及規范要求。

4 裝配式PC 廠房施工的發展趨勢

與傳統混凝土施工技術相比，裝配式PC 廠房施工具有更明顯的優勢，所以在未來擁有更廣闊的發展前景。隨著計算技術的不斷進步，利用BIM 技術進行裝配構件設計及施工將成為未來裝配式施工的主要發展方向。目前，一些裝配式廠房建筑施工單位開始嘗試在施工模型和信息協同中利用BIM 技術，但是沒有形成貫穿施工、運維階段等各階段的協同作業模式。同時，隨著BIM 技術的不斷發展，利用該技術在裝配式建筑施工中實現遠程管控、可視化施工以及智能化質量安全管控已經成為可能。通過BIM 技術可以為科學制定裝配式廠房施工方案提供更多的創新做法和施工工藝。

5 結語

采取裝配式PC 廠房施工技術進行施工，不僅能有效提升施工效率，還能大幅改善傳統施工中的資源過度消耗問題，這是建筑行業踐行國家節能減排戰略的重要標志，對推動我國建筑行業實現可持續發展具有重要的現實意義。但是，也要客觀認識到裝配式施工技術還處于起步階段，無論是施工技術還是施工標準還存在很多不足，亟待優化及完善，因此，施工企業必須結合實踐經驗不斷提升裝配施工技術水平，為建筑行業的可持續發展保駕護航。