房屋建筑裝配式混凝土結構建造技術的應用研究

陳景輝，胡鍵威

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，海口 570100）

1 工程概況

某房屋建筑工程，建筑總高度為99.6 m，建筑物總面積為13 678.2 m2，建筑層數為34層。該建筑項目采用裝配式混凝土結構，2～4層的墻體為現澆墻，7～27層墻體、頂板均為預制混凝土結構、預制疊合板。標準層的外墻板有22塊、疊合板46塊、內墻板13塊；外墻板屬于擠塑聚苯板復合夾芯板；最大裝配式混凝土構件重量為80 kN（8 t），裝配式混凝土樓梯結構重40 kN（4 t）。裝配式混凝土結構建造技術是該房屋建筑的核心技術，建設單位在準確計算房屋建筑工程量后，提前預制房屋混凝土結構，為后期的裝配施工打好基礎。

2 裝配式混凝土結構建造技術的應用優勢

1）房屋建筑中的裝配式混凝土結構多為工廠預先制造，施工過程中僅需結合圖紙在現場裝配即可，縮短了房屋建筑的施工時間，提升了施工效率，降低了因施工進度緩慢造成的進度風險[1]。

2）裝配式混凝土結構建造技術在實際應用時，有助于減少材料浪費，提高材料的利用率，減少施工對環境的污染，滿足新時期綠色建筑的節能減排需求。

3）相較于現澆混凝土結構，裝配式房屋建筑中混凝土結構在提前預制完畢后，施工現場僅需留有部分專業人士指導安裝作業，能夠有效控制人工成本、設備成本。再者，裝配式混凝土結構的整體性強，可以保證房屋建筑使用的安全性，增強裝配式建筑結構的抗震性能。

3 房屋建筑裝配式混凝土結構建造的關鍵技術

3.1 混凝土疊合板施工技術

混凝土疊合樓板施工技術是將房屋建筑樓板結構劃分為兩部分，一部分為預制底板，一部分為后澆混凝土疊合層。預制底板會配置鋼筋，并作為房屋建筑樓板結構的一部分，為后澆混凝土疊合層施工時提供部分荷載，同時與其形成整體的混凝土結構。除了樓板，還包括預制樓梯、預制墻板，施工單位應按照房屋建筑結構設計，將預制構件、鋼筋結構澆筑為雙層裝配式建筑結構[2]。

3.2 預制混凝土（PC）施工技術

房屋建筑裝配式混凝土結構建造技術中，PC技術多應用在建筑內部剪力墻、墻板、電梯井等施工作業中。該技術可滿足裝配式建筑的預制需求，確保建筑結構的密封性，減少建筑中窗框漏水風險。裝配式外墻模板施工中，基于PC技術，相關人員可針對性地解決房屋建筑腳手架施工問題，滿足外墻混凝土結構的荷載、剛度要求。

以預制裝配式外墻施工為例，房屋建筑項目中，相關人員可在工廠提前預制裝配式外墻板，然后將其運輸到施工現場，就位后與現澆部分進行裝配，整澆為疊合墻體。施工過程中，為解決墻板單側支模加固問題，可將組裝式的螺桿布設在現澆層、墻板中間，使建筑結構整體連接。在此期間，裝配式房屋建筑中預制墻板的安裝、吊裝流程如圖1所示。

圖1 裝配式房屋建筑中墻板的安裝、吊裝流程圖

3.3 裝配式混凝土剪力墻施工技術

裝配式混凝土剪力墻結構包括高層裝配整體式剪力墻結構、多層裝配式剪力墻結構兩種，適用于抗震設防等級在6度～8度的高層、低、多層房屋建筑，其中，高層裝配整體式剪力墻結構較為多見，房屋建筑中的剪力墻結構會全部使用預制構件。剪力墻結構中的豎向接縫通常位于剪力墻結構邊緣，在該區域會通過混凝土現澆的方式和其他剪力墻形成整體結構。剪力墻結構的剛度、整體性、受力性能與現澆剪力墻結構相同，能夠滿足房屋建筑的安全、質量要求。裝配式混凝土剪力墻結構組成如圖2所示。

圖2 裝配式混凝土剪力墻結構組成

3.4 裝配式混凝土框架施工技術

裝配式混凝土框架結構由整體式混凝土框架結構和其他裝配式混凝土框架結構組成。房屋建筑項目中，裝配式整體混凝土框架施工技術是指建筑物的柱結構、梁結構用裝配的方式建設，連接節點處可借助水泥基礎漿液，后澆混凝土進行連接。該框架結構主要包括預制框架節點、框架節點后澆兩類，且預制柱多采用機械冷壓、套筒灌漿的方式進行連接。現澆房屋建筑梁柱節點時，一般從縱向受力鋼筋處伸入后澆節點，使其進行連接和錨固；梁柱下方區域的縱向受力鋼筋則會直接延伸，與后澆段內的混凝土結構連接。

4 房屋建筑裝配式混凝土結構建造技術的應用要點

4.1 優化房屋建筑裝配結構設計

具體應用裝配式混凝土結構建造技術時，應優化房屋建筑裝配結構設計，推進技術的創新與完善。

1）結構設計中，盡量選擇均勻、連續的裝配式混凝土結構體系，保證房屋建筑結構的規則性和完整性，以及水平結構及豎向結構定位的準確度。

2）通過豎向交錯搭接套筒的方式對裝配式混凝土結構進行接縫設計處理，用錯縫連接的方式控制該區域的集中應力，確保建筑結構的穩定性。

3）對房屋建筑進行抗震設計時，提前計算房屋建筑結構的分布情況，評估結構薄弱區域，然后針對性地強化裝配式構件的抗震性能。

4）在建筑物減震、隔震設計過程中合理簡化結構設計，為后期的現場裝配創造有利條件。

4.2 明確裝配式混凝土結構建造技術要點

4.2.1 裝配式混凝土框架結構施工技術要點

1）定位現澆層鋼筋。裝配式房屋建筑結構中，為避免鋼筋混凝土結構出現位移，還應用鋼筋定位、控制套箍固定豎向鋼筋，檢查鋼筋位置，并在裝配式混凝土剪力墻結構頂部預留箍筋位置。樓面混凝土強度符合設計值后，清理混凝土結構的結合面，然后在預制柱結構上定位邊線和200 mm控制線，做好標識后，將預制柱移動到特定位置。

2）通過吊運使預制柱抵達樓面200 mm后，施工人員可先按照定位線扶穩預制柱，用小鏡子檢查預制柱是否對準，對準后落鉤，將預制柱平穩地放置在墊片上。然后用調節工具微調預制柱。通常情況下，調節工具中的長支撐可調整預制柱的垂直度，短支撐可調節其位置，或用鉛錘、撬棍直接校正預制柱的垂直度和位置。定位調節用經緯儀檢查；準確無誤后卸去吊索卡環。

3）安裝下一層預制柱時，施工人員應提前在預制柱頂端預留鋼筋位置，即頂端的縱向鋼筋應預留自由端高度，以免后期綁扎鋼筋、澆筑混凝土時，因自由端過長而出現位移情況。另外，為避免鋼筋偏位后無法與下一層預制套筒連接，吊裝預制柱后，還應使用定位套箍，預防預制柱頂端縱向鋼筋的位移風險。

4）吊裝預制梁板時，房屋建筑中可調式獨立鋼支撐體系的支撐高度應控制在4 m以內，若支撐高度超過4 m，還應用滿堂鋼管支撐腳手架。正式進行安裝作業時，需要提前放好預制梁結構，并按照控制軸線、中心線理順預制梁板結構兩端的鋼筋。然后吊裝預制墻板，吊裝順序為先主梁、后次梁。按照施工設計方案定位吊點位置后，緩慢提升預制墻板，距離地面500 mm后停止吊運。檢查吊具是否牢固，確認無誤后再將預制梁板吊運就位。

4.2.2 裝配式剪力墻結構施工技術要點

1）安裝預制構件前，按照施工圖核對預制墻板的規格尺寸與類型，經驗查無誤后，根據吊裝方案對預制構件進行編號，并在特定區域彈出外墻邊線、墻體位置線、洞口邊線、門窗邊線，以及50 cm的墻板水平控制線、作業面50 cm標高控制線。另外，裝配式剪力墻結構施工過程中，應準確定位鋼筋結構，避免鋼筋出現較大偏差。放線結束后，還應嚴格復核鋼筋定位裝置，校正、處理偏位的鋼筋，使預留鋼筋中心點偏差控制在（0±3）mm。

2）吊裝前的準備工作中，應清除拼縫中的雜物，調節預制構件的硬質墊片和標高螺栓。確定預制墻板板底標高、預留鋼筋位置、構件尺寸符合施工設計要求后，對預制墻板構件進行吊裝。吊裝期間，應保證鋼絲繩垂直受力，并檢查預制墻板、其他預制構件的外觀及型號，按照設計圖有序吊裝外墻結構、內墻結構。每個單元的預制墻板吊裝結束后，方可進入下一環節的吊裝作業。

3）預制墻板到位后，用斜向支撐進行臨時固定，然后微調預制構件的垂直度。每塊預制墻板臨時支撐應不少于兩道，用于支撐墻板上方結構的斜撐，支撐結構與墻板的水平夾角應控制在55°～65°。墻體吊裝完畢后，用激光掃平儀檢查墻體標高的準確性。

4）進行預制內墻板、外墻板的鋼筋綁扎工作時，施工人員應堅持自下而上的綁扎原則，同時從墻板結構中的暗柱縱筋中的附加箍筋處進行綁扎，分別綁扎縱向鋼筋、平面箍筋、附加箍筋。評估綁扎質量，確保預制墻板結構、鋼筋結構能夠在綁扎后形成整體結構。之后，施工人員可根據房屋建筑施工設計圖分析現澆區域模板支撐的受力分布情況，確定模板支撐位置，然后用穿墻螺栓固定該區域的支撐模板。

5 結語

綜上所述，裝配式混凝土結構建造技術是現代房屋建筑中的常用技術，其經濟效益、施工效益非常明顯。隨著城市化進程中人們對房屋建筑質量提出的更多要求，裝配式混凝土結構建造，技術的應用可優化房屋建筑施工設計，完善建筑結構體系，用標準化的預制混凝土結構控制建設成本，提升了房屋建筑施工效率，保證了我國房屋建筑工程的整體建設質量。