史瑞萍
山西二建集團有限公司(030013)
某工業化宿舍實驗樓項目,屬多層非住宅類建筑,地上部分共5 層,層高2.90 m,首層和二層為轉換架空層。項目總占地面積為9 500 m2,該地塊呈長方形,南北向長約100 m,東西向長約96 m,建筑總面積為3 547.48 m2,建筑占地面積為662 m2。本項目工程采用預制框架抗震墻結構,應用預制混凝土構件進行結構梁、板、外挑陽臺和部分剪力墻施工,其余部分應用現澆混凝土構件配合施工。
PC 建筑施工中使用的主要構件多是在工廠中統一制作的,運輸到施工現場后直接吊裝施工即可,免去了模板工程、混凝土澆筑工程等一些需要在現場施工的步驟,大幅節省了現場施工時間,施工效率高,并且可在冬季等不利于混凝土硬化的時間內施工,提高了建筑施工對外界環境的適應能力,打破了傳統混凝土施工在季節方面的限制。
預制構件在施工現場需要使用的機械設備主要為吊裝設備和輔助施工機械設備,設備操作過程中產生的噪聲分貝很小,對周邊居民的日常生活不會造成嚴重的干擾。
預制構件在工廠中生產,施工現場中濕作業頻率大幅減少,無須堆放或拌和大量水泥、河砂等粉塵材料,顯著提高了施工現場的潔凈度,減少了施工粉塵、廢水等對周邊環境的污染和影響,降低了對施工人員身體健康的影響。
預制構件是根據工程施工要求在預制工廠中提前加工完成的,生產過程中能以更加專業的方式對構件生產溫度、濕度等參數進行控制,避免傳統建筑施工中直接在現場澆筑成型時自然條件對構件可能產生的不良影響,預制構件的參數和尺寸得到有效保障,使建筑工程的建設質量得到進一步提升。
由于預制構件施工機械化程度較高,能有效地減少建筑施工中對施工人員的依賴,減少施工現場人員數量,節省人工費用[1]。
預制構件設計的科學性和合理性會直接影響后續建筑施工質量,因此,必須在預制構件生產前對設計圖紙和施工圖紙的科學性進行再次核驗,和預制構件生產廠家進行深入溝通,確保需要制作的結構構件在參數和尺寸上能完成準確拼接和對接,避免出現構件銜接不良的情況。在將設計圖紙交付工廠進行制作和生產之前,應對各構件的強度和銜接效果進行深入檢查,確保構件尺寸符合設計標準,同時,所有預制構件中都應預留吊裝結構,為后續吊裝施工提供方便。需要在設計預制構件規格時,充分考慮運輸問題,避免制作過大的成品構件,影響后續匹配合適的運輸車輛。
對預制構件生產廠家來說,除需要結合構件設計方案和參數組織生產外,還應做好預制構件儲存管理工作。應用在建筑工程中的預制構件規格和尺寸通常較大,且數量較多,需要生產廠家規劃專門場地對預制構件進行儲存。應定期對完成生產的構件質量進行檢查和清點,避免構件在儲存過程中受到污染或破壞,庫存量能滿足交供貨需求。預制構件在交付使用前,需要經過嚴格的質量驗收。
裝配式預制構件本質屬于清水構件的一種,該類構件在生產過程中對外觀尺寸精確度方面具有很高要求[2]。在生產過程中需要重點關注構件尺寸的精確度、表面的光滑度和平整度、構件的強度和剛度等,才能使建筑工程生產質量得到提升。
需要結合建筑工程施工推進情況制訂預制構件運輸計劃,保證預制構件能滿足正常施工供應。運輸車輛可選擇相應規格的卡車或平板拖車,按尺寸進行構件的擺放。構件裝車前,應使用綁扎了硬橡膠墊或柔性墊的木方對車廂底板進行支撐和墊護,避免運輸過程中因車輛顛簸造成構件邊角受損。完成碼放的構件應上下對齊,確保受力點在同一垂直線上,并固定好,避免構件在運輸過程中發生位移、損壞等情況。預制構件的吊裝作業必須符合構件吊裝相關要求,必要的情況下也可使用軟質吊具。所有的構件都有獨一無二的編碼,才能在施工過程中依靠編碼識別進行拼裝施工。若需要將預制構件堆放在施工現場,必須單獨劃分場地并按照編碼順序堆放,為后續吊裝施工提供方便。需要在構件運輸前對運輸路線和路況進行考察,盡量避開施工路段,保證預制構件運輸的安全。
預制構件的吊裝和起重機械的選擇要求較多,選擇的吊裝設備和起重機需要滿足最大質量預制構件的吊裝和起重要求。在對塔式起重機布設時,應確保預制構件堆場完全處于起重臂作業范圍內,盡量避免二次搬運情況的發生。若樓邊角無法完全覆蓋,可使用汽車起重機對預制構件進行垂直運輸。另外,選擇的吊裝和起重機械需要滿足預制構件的起重和吊裝作業需求,結合預制構件的吊裝運輸距離、吊裝位置、與塔吊中心的最遠距離等,確定起重機的起重能力。
為方便施工現場對預制構件進行吊裝拼接,必須在構件生產過程中結合構件規格、型號、尺寸和質量的區別,預埋適合的鋼筋吊鉤。預埋位置的設計需全面考慮構件在吊裝過程中的受力問題,確保構件在吊裝過程中各部分結構能均勻受力。綁扎鋼筋時,需要結合現場控制線、施工圖紙等安裝墻板斜支撐的接駁器預埋件,保證構件和接駁器能準確對接。采用焊接手段進行構件連接,確保完成焊接的構件在質量上符合工程建設標準。完成構件焊接作業后,需要對施工半成品、成品等進行必要的保護,直到完成樓板、墻板混凝土澆筑和養護作業,避免在施工過程中因其余構件吊裝或施工等對構件安全造成影響。
對預制裝配式構件的安裝位置進行測量和定位,是決定PC 建筑建設質量的重要內容,直接影響工程定位、標高和構件安裝控制質量,需要從工程實際出發,根據系統坐標進行預制裝配式構件的安裝。先在水平方向上利用網狀控制法對構件的排布情況進行控制,逐層安裝,逐漸發展成方格控制網,對預制構件在空間上的排布情況進行控制。需要注意的是,標準層中梁、柱、面和關鍵結構面中預留的鋼筋應避免出現遮擋情況。
在進行水平構件吊裝過程中,需要重點關注以下幾項施工管理要點。
在標準層施工過程中,如吊裝預制構件的種類包含樓梯、盤梯、梁、板等結構,應先開展疊合梁的吊裝作業,然后進行其他水平構件的依次吊裝。
盡量以塔式起重機作為預制構件吊裝的主要機械設備,必要的情況下可和汽車起重機配合施工,施工前對吊裝設備的起重半徑和起重重量進行確認,避免因構件質量過大超出起重設備起吊能力,或因構件過重造成設備倒塌等安全事故。
正式進行預制構件吊裝拼接施工前,應徹底清理施工作業面。
根據施工圖紙指示,科學確定臨時支撐點位置,確保層間臨時支撐垂直度可控。
需要以專用橫吊梁進行水平構件的吊裝作業,結合構件的參數、尺寸和吊裝距離等靈活調整構件起吊,避免出現受力不均等不良現象。
吊裝過程中,需要先將構件吊離地面500 mm高度,然后檢查吊鉤是否出現形變、松脫、卡頓等趨勢,檢查吊點受力情況,確認無異常情況后,將水平構件以穩定速度吊裝至拼接位置1 m 高度位置,待構件擺動放緩并穩定后,緩慢降落放置在指定位置。檢查構件支座的擱置長度是否與設計要求一致,若存在誤差情況,需要對不平整位置進行處理。每次吊裝前,都需要對相關設備和構件的鋼絲繩、吊鉤、手拉葫蘆等進行檢查,避免相關環節吊具在吊裝作業中出現松動情況。裝配式構件上預留的吊裝起吊點必須全部使用螺栓擰緊,并利用到位,才能保證構件在吊裝過程中受力均勻,嚴禁私自減少螺栓使用數量。
構件吊裝到安裝位置后,對臨時支撐的標高進行檢查,確保臨時支撐標高和設計高度保持一致,結合設計圖紙對構件尺寸、規格等進行最終確認,相鄰構件之間需要預留伸縮縫,然后進行預制構件的拼裝作業。
完成水平構件安裝作業后,使用填充物對預留的伸縮縫進行填充,使所有構件構成完整的整體。
PC 建筑因具有多種施工優勢,在我國建筑行業中的應用范圍不斷擴大,但此種建筑施工模式由于存在大量吊裝和高空作業,風險系數較高,需要施工單位加強施工現場安全管理,對施工過程進行深入管理,最大程度規避安全事故的發生,保證工程建設有序推進。
在PC 建筑施工過程中,將預制裝配式構件吊裝到施工現場是裝配式構件施工中最常見和最基礎的作業形式之一,也是安全事故發生率最高的作業環節之一,需要施工現場管理人員重點關注。
首先,應對起重機械設備操作人員的專業水平提出嚴格要求,確保相關人員已經獲取國家發放的相關資質證書,能滿足施工現場機械設備操作要求。吊裝施工人員必須經過三級教育和安全生產知識考試,在達到考核標準后,才能進入施工現場,正式施工前,還應由技術人員對其進行技術交底,確保所有人員都了解工程的施工標準。
其次,吊裝作業開始前,必須進行清場,確保構件起吊范圍內無人員停留,所有進入施工現場的人員必須佩戴安全帽,確保構件吊點強度符合工程施工標準。吊裝人員需要和起重機班組進行有效配合,嚴禁暴力施工,嚴禁高速轉運。若施工現場風力過大(6 級或6 級以上風力),嚴禁繼續進行吊裝施工,避免出現構件在空中擺動幅度過大。
最后,在吊裝陽臺、墻板構件前,對鋼絲繩完整情況進行檢查。對吊鉤、鋼絲繩、輔助工具上留存的雜物進行清理,避免其影響吊裝作業的效率和質量。吊裝作業過程中,需要采取必要的平衡措施,避免構件在空中因受力不均或在風力作用下發生翻轉。
預制構件吊裝施工過程中,施工現場管理人員應密切關注可能存在的墜物風險,并做好相應的防護措施,避免發生安全事故。首先,應搭設用于防護的護欄,配合安全網對施工現場進行圍擋。其次,在施工現場、構件運輸路線中設置必要的警示標志,在登高作業通道兩側安裝符合工程建設要求的防護圍欄。
PC 建筑施工過程中需要由專業人員負責維護臨時用電系統,并結合施工現場的實際情況制訂相應的應急方案,以便在發生用電事故時,現場人員能及時對相關設備設施進行緊急處理,降低事故影響和損失。所有涉及用電的特殊工種,必須具有相關資格證書,在現場施工過程中,需要嚴格遵守相關用電規定和要求,保護自身和施工項目的安全。另外,在機電管線敷設時,應重點關注以下要點。
水電管線需要在疊合板通過調試后才能進行敷設,敷設在疊合板中的管線需要位于桁架筋里面。施工過程中要注意對水電管線進行保護,嚴禁私自破壞桁架鋼筋。
完成水電管線的敷設并通過驗收標準后,要由鋼筋施工人員對疊合層鋼筋和梁附加筋進行綁扎施工。
嚴禁施工人員在完成鋪設的鋼筋和模板上走動或堆積物品,避免出現鋼筋位移等情況。
PC 建筑因具有施工效率高、施工過程中對周邊環境的污染和影響小、噪聲小、人工成本低、施工質量高等眾多優勢,在國內建筑行業中的應用范圍不斷擴大。PC 建筑中有大量構件都是提前在工廠中預制而成的,需要在正式生產之前對構件設計圖紙的科學性和合理性進行深入檢查和反復核對,確保裝配式構件在交付使用前得到嚴格的驗收,在構件規格、尺寸、強度、外觀條件等各方面都滿足工程施工標準。選擇合適的機械設備進行預制構件的運輸和吊裝作業,并做好相應的防護措施,避免出現安全事故。由于裝配式預制構件在吊裝施工中存在較多安全風險因素,需要做好全面的現場管理工作,才能保障PC 建筑的施工質量。