丁鐵軍 廣西建工集團第七建筑工程有限責任公司總工程師,副總經理,高級工程師
在裝配式建筑PC 結構體系施工中,豎向PC 構件安裝時,其底部與樓層板之間會形成一個拼縫,如圖1 所示;在豎向PC 構件內部預埋注漿套筒與底部預留鋼筋高壓注漿連接之前,需要對拼縫進行有效封堵,以防止在豎向PC 構件內部套筒在高壓注漿的過程中,灌漿料在較高的注漿壓力作用下沿著拼縫外流,造成灌漿料的浪費,產生較多的建筑垃圾。同時,豎向PC 構件底部與樓層板之間形成的拼縫在封堵時,要求封堵措施不能占用太多豎向PC 構件連接節點有效連接空間,因為連接空間占用較多會減少豎向PC 構件與樓層板的有效連接面積,造成連接節點成為受力易損點[1]。
圖1 豎向PC 構件與樓層板之間拼縫圖
當前裝配式PC 結構建筑,豎向PC構件底部與樓層板之間形成的拼縫處理方式多是采用砂漿封堵;砂漿封堵有兩種形式,一是座漿封堵,砂漿將會占去主體結構豎向PC 構件與樓層板連接節點每邊15 至20 mm 的結構面,消減受力構件的有效承載截面尺寸,且在豎向PC 構件內部套筒高壓注漿連接的時候,座漿封堵位置容易在高壓下被灌漿料擠壓爆開。此種狀況不但會造成豎向PC 構件連接節點質量難以保證,而且會造成灌漿料浪費,影響施工周期,污染環境。同時,座漿封堵爆開位置后期處理較為困難。
另一種砂漿封堵做法為砂漿外三角封堵施工工藝,砂漿外三角封堵施工工藝原理圖如圖2 所示;砂漿外三角封堵施工工藝同樣會占據主體結構豎向PC 構件與樓層板連接節點每邊15 至20 mm的結構面,消減受力構件的有效承載截面尺寸,但此封堵施工工藝因為外三角型抵抗沖擊能力強可以有效保障在豎向PC 構件內部套筒高壓注漿時而不爆開。砂漿外三角封堵施工工藝會大量增加封堵砂漿的使用量;同時,豎向PC 構件內部套筒高壓注漿完成后,需對砂漿外三角封堵位置進行鑿除、清理,不但增加鑿除的二次成本,而且會產生大量的建筑垃圾,不能做到裝配式建筑豎向PC 構件底部與樓層板之間拼縫高壓注漿施工過程的綠色、節能、環保,與裝配式建筑綠色發展的理念背道而馳[2]。
圖2 砂漿外三角封堵施工工藝原理圖
裝配式建筑豎向PC 構件底部與樓層板拼縫可周轉式封堵裝置是主要由角鋼和橡膠墊兩部分組成,如圖3 所示;角鋼在該可周轉式封堵裝置中被認定為剛性組件,在使用過程中不發生明顯的變形;橡膠墊設置在角鋼與豎向PC 構件、角鋼與樓層板中間位置,在該可周轉式封堵裝置中被認定為柔性組件,在使用過程中可以通過自身彈性形變以適應豎向PC 構件或者樓層板面層的不平整;該可周轉式的封堵裝置剛柔并用,進而起到有效的封堵作用;該可周轉式封堵裝置上設有螺栓加固孔、墊片及三角斜撐[3]。
圖3 可周轉式封堵裝置圖
螺栓加固孔:該可周轉式封堵裝置中設置的螺栓加固孔為長條形,可以容納樓層板對應位置預埋螺帽的一定范圍內的位置偏差。
墊片:該可周轉式封堵裝置中設置的墊片為長條形,可以與長條形的螺栓加固孔有效匹配,同時,通過移動長條形的墊片在螺栓加固孔上的位置,可以有效適應樓層板上預埋螺帽一定范圍內的位置偏差,有效完成封堵裝置的加固。
三角斜撐:該可周轉式封堵裝置中設置有三角斜撐,三角斜撐通過焊接與角鋼兩邊組成一個整體,可有效傳遞高壓注漿時對該可周轉式封堵裝置的沖擊力至樓層板,保障可周轉封堵裝置在使用過程中的穩定。
豎向PC 構件吊裝固定就位后,把該可周轉式封堵裝置安放在豎向PC 構件底部與樓層板的拼縫位置處(如圖4 所示),調整可周轉式封堵裝置的位置,使得可周轉式封堵上的螺栓孔與樓層板上的預埋螺帽位置相對應。
圖4 拼縫可周轉式封堵施工技術原理圖
通過螺栓與樓層板上預埋的螺帽連接,擰緊螺栓即可完成該可周轉式封堵裝置的安裝與加固;可周轉式封堵裝置加固完成后即可進行豎向PC 構件內部套筒的高壓注漿施工;高壓注漿完成后,待灌漿料達到設計要求的拆模強度即可通過松動螺栓而完成整個可周轉式封堵裝置的拆除施工。隨后,對拆除的可周轉式封堵裝置進行清理、保養,以備下次的周轉使用。
該豎向PC 構件底部與樓層板拼縫高壓注漿可周轉式封堵施工技術在提升豎向PC 構件內部套筒高壓注漿施工質量的,未減少豎向PC 構件的有效承載截面尺寸,保證了裝配式建筑PC 結構豎向構件的有效傳荷能力。
同時,該可周轉式封堵施工技術減少了封堵砂漿的使用和打鑿清理,減少了施工過程中建筑垃圾的產生,做到了裝配式建筑豎向PC 構件內部套筒高壓注漿封堵施工過程中的綠色、節能、環保,順應了裝配式建筑綠色發展的理念[4]。
豎向PC 構件拼縫高壓注漿可周轉式封堵施工工藝流程詳見圖5。
圖5 豎向PC 構件拼縫高壓注漿可周轉式封堵施工工藝流程圖
(1)以施工藍圖、技術操作規程、質量驗收規范作為組織裝配式建筑豎向PC 構件底部與樓層板拼縫高壓注漿封堵施工的指導文件,組織項目工程技術人員編制相關專項施工方案,并經相關單位審批、簽字、蓋章。
(2)豎向PC 構件底部與樓層板拼縫高壓注漿封堵施工之前,由項目技術人員根據審批通過后的專項施工方案,編制《裝配式建筑豎向PC 構件底部與樓層板拼縫高壓注漿可周轉式封堵施工專項交底書》,對項目管理人員和勞務作業工人進行專項技術交底,并對接受交底的人員進行考核,考核合格后才能進行該專項工作的施工。
(3)利用BIM 技術深化豎向PC 構件安裝控制線放線圖。
(4)根據項目施工藍圖,利用BIM技術深化可周轉式封堵裝置。
(5)準備該可周轉式封堵施工工藝所需要的勞動力、材料、機械設備。
3.2.2 豎向PC 構件控制線測放
根據豎向PC 構件控制線放線圖進行樓層放線,控制線測放完成后進行復核,偏差超過允許值時需校核或重新測放。
3.2.3 豎向PC 構件吊裝
根據樓層板上豎向PC 構件安裝控制線,對進場驗收合格的豎向PC 構件進行吊裝施工;豎向PC 構件吊裝就位后,及時安裝斜撐對豎向PC 構件進行臨時固定,以保證豎向PC 構件的安全與穩定。同時,安裝作業工人通過調整斜撐的長度,對豎向PC 構件的垂直度進行調整,以滿足安裝要求,吊裝完成的豎向PC 構件如圖6 所示[5]。
圖6 豎向PC 構件吊裝固定完成圖
3.2.4 可周轉式封堵裝置深化設計
根據豎向PC 構件底部與樓層板拼縫封堵施工工藝的特點進行可周轉式封堵裝置的深化設計,可周轉式封堵裝置包含有角鋼和橡膠層,橡膠層在角鋼內側;可周轉式封堵裝置上設有螺栓加固孔,可保證封堵裝置的加固牢固;封堵裝置上設有三角斜撐,可保證角鋼兩邊的垂直度,防止其在拼縫高壓注漿的過程之中發生傾斜。
3.2.5 可周轉式封堵裝置加工制作
根據設計完成的豎向PC 構件底部與樓層板拼縫可周轉式封堵裝置深化設計圖,安排加工車間進行可周轉式封堵裝置的加工制作,質檢員做好加工制作過程的質量監督與指導,加工制作完成的可周轉式封堵裝置如圖7 所示[6]。
圖7 加工制作完成的可周轉式封堵裝置
3.2.6 拼縫封堵施工
豎向PC 構件底部與樓層板之間的拼縫封堵之前,先進行隨樓層板混凝土一起施工完成的封堵裝置加固預埋件的清理工作。
隨后放置可周轉式封堵裝置的角鋼,調整角鋼位置與樓層板加固預埋件位置相對應,接著在角鋼螺栓加固孔位置安放長條形的墊片,通過墊片擰緊加固螺帽完成封堵裝置的安裝和加固作業,如圖8 所示[7]。
圖8 可周轉式封堵裝置封堵完成圖
3.2.7 拼縫高壓注漿施工
豎向PC 構件底部與樓層板之間拼縫封堵完成后,即可進行豎向PC 構件內部套筒高壓注漿施工工序。高壓注漿之前,需完成灌漿料的調配,完成高壓注漿設備的調試。灌漿料高壓過程,項目監理單位、項目質檢員、安全員等相關人員需做好旁站監督。
3.2.8 封堵裝置拆除施工
待豎向PC 構件的連接節點灌漿料達到設計要求的拆模強度后,可進行豎向PC 構件底部與樓層板之間拼縫可周轉式封堵裝置的拆除施工;通過擰動封堵裝置的加固螺帽即可實現可周轉式封堵裝置的拆除施工,可周轉式封堵裝置拆除后,清理干凈堆放整齊以備下次使用。
3.2.9 接縫養護
根據專項施工方案對封堵裝置拆除完成的豎向PC 構件底部與樓層板之間的拼縫位置進行定期養護施工。
大都熙園項目是廣西首批裝配式建筑PC 結構試點項目,在豎向PC 構件與樓層板之間拼縫封堵施工過程中,采用了由角鋼和橡膠層制作而成的可周轉式封堵裝置;對采用可周轉式封堵施工技術完成的豎向PC 構件與樓層板拼縫進行檢查,均未發現漏漿和爆模的情況,且拼縫成型質量較好,豎向PC 構件與樓層板之間拼縫封堵施工一次驗收合格率達到了100%[8]。
結合裝配式建筑豎向PC 構件拼縫高壓注漿封堵施工工藝的特點,采用由角鋼和橡膠層制作而成的可周轉式封堵裝置(見圖9),既可以保證封堵裝置在高壓注漿過程中不發生變形,橡膠層又可以通過微弱的彈性變形適應樓層板面或者豎向PC 構件面局部的不平整,防止高壓注漿過程中漏漿[9]。
圖9 高壓注漿完成后拼縫成型效果圖
使用此可周轉式封堵施工技術(見圖9),很大程度上提高了封堵質量,節省了普通砂漿封堵施工工藝所需的水泥砂漿材料,減少了普通做法水泥砂漿的打鑿及建筑垃圾的產生;同時本施工技術不占用豎向PC 結構在拼縫位置的受力傳荷面積,有效保證了豎向PC 構件的連接效果及承載能力。