大型商業(yè)建筑整體裝配式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

徐貴民

（山東華邦建設(shè)集團有限公司，山東 青州 262500）

江橋北虹橋社區(qū)63-02、63-09地塊新建商辦酒店項目位于上海市嘉定區(qū)，地處金沙江西路以北、華江公路以東，在地塊內(nèi)南北向穿越沙河，63-02地塊呈三角形狀，南為金沙江西路，西北為華江公路，東南為沙河路。該項目由7棟單體建筑組成，總建筑面積為96 019 m2，整體商業(yè)建筑面積為36 987 m2，單體建筑最高為42 m，主體采取裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)，由預(yù)制樓梯、預(yù)制梁和預(yù)制柱等預(yù)制構(gòu)件拼裝形成，平均預(yù)制率超過30%。

1 大型商業(yè)建筑整體裝配式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

1.1 預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場布置

在本項目正式施工前，將預(yù)制構(gòu)件運輸入場就位，將預(yù)制疊合板、預(yù)制梁、預(yù)制柱和預(yù)制墻板等構(gòu)件分類堆放，根據(jù)構(gòu)件種類、造型尺寸來選擇堆放方式。例如，堆放預(yù)制墻板時，在現(xiàn)場準(zhǔn)備一批專用支架，將預(yù)制板放入支架內(nèi)進行直立存放，要求預(yù)制板保持吊裝點朝上狀態(tài)。而在堆放預(yù)制疊合板時，采取多層碼垛存放方式，將疊合板平行堆放，在疊合板層間放置墊塊，并要求疊合板堆放層數(shù)不超過8層。隨后，為預(yù)防堆放構(gòu)件因受力不均而形成裂縫等質(zhì)量缺陷，需要采取保護措施，如在疊合板下方四角處與中心點堆放墊塊，要求各處墊塊頂部標(biāo)高保持一致，如果中心墊塊標(biāo)高大于邊緣墊塊，將因此形成過長懸臂、產(chǎn)生超標(biāo)負(fù)彎矩而導(dǎo)致疊合板開裂[1]。最后，在預(yù)制構(gòu)件吊裝環(huán)節(jié)，施工人員使用平板車等工具將預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)運至作業(yè)區(qū)域。

1.2 外掛架防護

為保障作業(yè)安全、滿足高空作業(yè)開展需要，在本項目施工期間主要采取外掛架防護技術(shù)。在施工中，提前在現(xiàn)場準(zhǔn)備掛鉤座、直線標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、內(nèi)外角標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、搭接欄桿與搭接踏板等配件。待準(zhǔn)備工作完成后，施工人員按照從下到上順序安裝各層掛鉤座，清理墻體預(yù)埋套筒內(nèi)掉入的雜物，將掛鉤座安裝在外掛板對應(yīng)預(yù)埋套筒部位，并使用吊機將各層外掛板吊裝就位、固定安裝，在各塊外掛板內(nèi)側(cè)設(shè)置2組或更多的斜支撐件進行固定。隨后，將掛鉤座旋轉(zhuǎn)一定角度后保持鎖扣狀態(tài)，插入插銷并固定，在陽角與陰角部位分別安裝外角標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和內(nèi)角標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，在外墻直線部位安裝直線標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。最后，施工人員在外掛平臺上鋪設(shè)搭接踏板與安裝搭接欄桿，要求在相鄰標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏面上水平放置多塊搭接踏板，保持兩側(cè)踏板對稱狀態(tài)，使用圓鋼勾住鋼板網(wǎng)來固定踏板位置，并在相鄰標(biāo)準(zhǔn)節(jié)折彎板內(nèi)側(cè)位置安裝搭接欄桿，外掛架平臺成品效果如圖1所示。

圖1 整體裝配式結(jié)構(gòu)外掛架施工圖

此外，為減少工程量與控制造價成本，本項目主要采取搭建3層外掛架作業(yè)平臺，當(dāng)完成所處樓層的預(yù)制構(gòu)件安裝、節(jié)點連接作業(yè)時，控制外掛架平臺向上爬升。在外掛架爬升期間，施工人員拆卸搭接踏板與搭接欄桿，使用鋼絲繩等材料將其綁扎在平臺上，控制橫梁向上移動一段距離來脫離掛鉤座，松開鎖扣，操縱塔吊拉緊外掛平臺緩慢向上提升，待外掛平臺提升至上一樓層后，重新旋轉(zhuǎn)平臺，并將掛鉤座上緊鎖扣，重復(fù)上述操作將全部外掛平臺標(biāo)準(zhǔn)節(jié)爬升就位，在平臺上鋪設(shè)搭接踏板與安裝搭接欄桿即可。

1.3 預(yù)制構(gòu)件安裝

1.3.1 預(yù)制柱安裝

在預(yù)制柱安裝環(huán)節(jié)，提前做好準(zhǔn)備工作，參照施工圖紙，對柱接續(xù)層鋼筋位置、規(guī)格尺寸與標(biāo)高值進行復(fù)核校正，清除底部混凝土表面上的灰塵污漬與凸起物，在指定位置安裝斜撐預(yù)埋件與臨時支撐件。隨后，將預(yù)制柱構(gòu)件轉(zhuǎn)運就位，安裝吊索吊具，將預(yù)制柱起吊至安裝面上方一定高度，將預(yù)制柱靜置一段時間恢復(fù)平穩(wěn)狀態(tài)，在安裝面柱底四角部位放置鋼板墊塊，緩慢將預(yù)制柱下落就位，對預(yù)制柱垂直度與水平位置進行調(diào)整，由支撐件起到臨時固定作用[2]。最后，開展節(jié)點連接作業(yè)，使預(yù)制柱與整體裝配式結(jié)構(gòu)相互連接為一體，再拆除臨時支撐件，即可完成預(yù)制柱安裝作業(yè)，預(yù)制柱安裝如圖2所示。

圖2 預(yù)制柱安裝

1.3.2 預(yù)制梁安裝

在預(yù)制梁安裝環(huán)節(jié)，施工人員提前對梁支撐架標(biāo)高進行復(fù)核調(diào)整，梁身兩端部位彈放軸線、預(yù)留鋼筋安裝套筒，將吊裝作業(yè)所需材料準(zhǔn)備就位。隨后，在預(yù)制梁上安裝掛鉤、鎖繩等吊索吊具，依次完成主梁與次梁吊裝作業(yè)，將預(yù)制梁懸停在安裝面上方一定高度處，對預(yù)制梁朝向角度和水平位置進行調(diào)整。最后，待上方預(yù)制梁兩端中心線、下方預(yù)制柱頂端定位線保持重合狀態(tài)后，緩慢下落預(yù)制梁，在預(yù)埋套筒內(nèi)插入鋼筋，向套筒內(nèi)澆灌水泥砂漿，待砂漿成型后即可拆除臨時支撐，完成預(yù)制梁安裝作業(yè)。

1.3.3 預(yù)制疊合板安裝

在預(yù)制疊合板安裝環(huán)節(jié)，參照施工圖紙對支撐架標(biāo)高進行復(fù)核校正，在疊合板上放出邊緣控制線，在疊合板安裝面臨近預(yù)制梁上放出板縫位置線，將所放出的控制線作為預(yù)制疊合板安裝參照，預(yù)防疊合板偏位錯位問題出現(xiàn)。隨后，采取四點起吊法將預(yù)制疊合板吊裝就位，按順序完成相鄰疊合板吊裝作業(yè)，要求施工人員不得采取構(gòu)件跳躍式安裝方法。最后，待預(yù)制疊合板位置朝向調(diào)整完畢后，控制疊合板緩慢下落就位，綁扎板面鋼筋與現(xiàn)澆混凝土，待混凝土硬化成型后，固定疊合板位置，完成疊合板安裝作業(yè)[3]。

1.3.4 預(yù)制外墻板安裝

在預(yù)制外墻板安裝環(huán)節(jié)，施工人員提前使用鋼筋定位裝置對地層墻體預(yù)留插筋的排距、垂直度和間距值進行測量校正，調(diào)直彎曲鋼筋，要求預(yù)留插筋位置偏差值不超過2 mm，確定無誤后在底部放置鋼墊片用于調(diào)整墻板底部標(biāo)高，以及在四周安裝臨時支撐件，要求各塊墻板臨時支撐道數(shù)在2道及以上。隨后，將預(yù)制墻板吊裝就位，保持墻板懸停狀態(tài)，對準(zhǔn)墻板底部甩出鋼筋和預(yù)留插筋，按照從下到上順序?qū)Ω郊庸拷钸M行綁扎處理，并安放暗柱縱筋，保持墻體甩出筋、附加箍筋和暗柱縱筋3者連通狀態(tài)。最后，采取套筒灌漿方法處理節(jié)點，提前預(yù)留灌漿孔與出漿孔，清理孔內(nèi)掉入的異物和孔口表面的灰塵，淋灑少量水來潤濕灌漿孔，使用專用灌漿機開展灌漿作業(yè)，注漿完畢后靜置一段時間，等到漿料成型、強度達標(biāo)后拆除套筒。

1.3.5 預(yù)制樓梯安裝

在預(yù)制樓梯安裝環(huán)節(jié)，合理選擇安裝時機，必須在上層結(jié)構(gòu)施工完畢后，再開展下層樓梯構(gòu)件的起吊安裝作業(yè)，需要保留梯梁下部支撐結(jié)構(gòu)，并使用長短鋼絲繩作為構(gòu)件吊具，把吊裝梁和主吊索夾角控制在60°及以上，以此來維持預(yù)制樓梯在吊裝期間的穩(wěn)定狀態(tài)。隨后，將預(yù)制樓梯起吊至安裝面上方懸停，在梯段兩端安放鋼墊片進行找平處理，緩慢將預(yù)制樓梯下放就位，使用撬棍調(diào)整樓梯水平位置與標(biāo)高。最后，待預(yù)制樓梯位置無誤后，向梯梁縫隙內(nèi)填充1∶1水泥砂漿，并在梯段預(yù)留孔洞內(nèi)灌滿C40混凝土，靜置一段時間等待砂漿與混凝土固結(jié)成型。

此外，在預(yù)制樓梯尺寸較大情況下，可以采取分片施工方法，沿板寬方向提前將大跨度梯段分為2片預(yù)制構(gòu)件，在各片梯段銜接面、建筑主體結(jié)構(gòu)和梯段板向界面設(shè)置連接節(jié)點。隨后，待梯段下落就位后，對預(yù)留抗剪銷進行連接，預(yù)留孔內(nèi)插入鋼管骨架與灌注高強度微膨脹灌漿料進行連接。樓梯段和建筑主體結(jié)構(gòu)節(jié)點則采取常規(guī)做法進行連接。

1.3.6 預(yù)制陽臺板安裝

在預(yù)制陽臺板安裝環(huán)節(jié)，提前使用垂準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)儀等設(shè)備，引入4個基準(zhǔn)外角點和樓層標(biāo)高控制點，在剪力墻上彈放安裝控制線。隨后，在普通預(yù)制陽臺板和大跨度預(yù)制陽臺板上分別設(shè)置4個吊點和6個吊點，使用專用型框式吊裝梁把預(yù)制陽臺板起吊就位，要求吊索和框式吊裝梁夾角在60°及以上。在預(yù)制陽臺板就位后，采取焊接方式對梁體與陽臺板的預(yù)留鋼筋進行連接，并在預(yù)制陽臺板與建筑主體結(jié)構(gòu)銜接部位現(xiàn)澆混凝土，刮平混凝土表面，養(yǎng)護一段時間等待混凝土硬化成型即可。同時，在混凝土澆筑、養(yǎng)護期間重點檢查是否形成裂縫，采取控制養(yǎng)護時間、維持混凝土表面濕潤狀態(tài)等裂縫防治措施。

1.4 節(jié)點連接

本項目主要采取套筒灌漿連接、漿錨搭接連接2種節(jié)點形式，不同連接形式的工藝做法、操作要點存在明顯差異。第一，套筒灌漿連接是提前在預(yù)制構(gòu)件中埋設(shè)金屬套筒，待預(yù)制構(gòu)件下落至安裝面后，清理套筒內(nèi)掉入的雜物，對結(jié)構(gòu)預(yù)埋連接鋼筋進行校正處理。將預(yù)埋鋼筋插入套筒內(nèi)部，重點檢查鋼筋插入深度是否超標(biāo)。確定無誤后，在套筒內(nèi)插入灌漿管，對注漿口縫隙進行封堵處理，向套筒內(nèi)部高壓注漿。漿液在壓力作用下充滿套筒，到達預(yù)定注漿量、注漿口溢出漿液后，即可停止灌漿作業(yè)。靜置一段時間等待漿液成型，這個過程起到固定預(yù)制構(gòu)件位置、節(jié)點連接作用。第二，漿錨搭接連接是提前在裝配式結(jié)構(gòu)豎向部位下段預(yù)留若干孔洞，在孔洞表面開鑿形成螺紋狀粗糙面，在預(yù)制構(gòu)件安裝期間，將構(gòu)件預(yù)留下部鋼筋插入孔洞內(nèi)部，并向孔洞內(nèi)灌注水泥漿，待漿液凝結(jié)成型后，將預(yù)制構(gòu)件與裝配式結(jié)構(gòu)連接為一體。此項節(jié)點連接方式不適用于預(yù)留下部鋼筋直徑超過20 mm、連接直接承受動力荷載構(gòu)件的縱向鋼筋等情況。

2 大型商業(yè)建筑整體裝配式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用策略

2.1 吊裝施工準(zhǔn)備

構(gòu)件吊裝是整體裝配式結(jié)構(gòu)施工活動的關(guān)鍵工序，有著工藝流程復(fù)雜、現(xiàn)場環(huán)境條件惡劣和風(fēng)險系數(shù)大的特點，如果盲目開展構(gòu)件吊裝作業(yè)，有可能出現(xiàn)高處墜落、構(gòu)件晃動失穩(wěn)和構(gòu)件安裝偏位等問題，存在質(zhì)量安全隱患。因此，為確保各類預(yù)制構(gòu)件順利吊裝就位，本項目在正式施工前做好塔吊布置、線路規(guī)劃和構(gòu)件試吊等方面的準(zhǔn)備工作。例如，在塔吊布置方面，綜合分析預(yù)制構(gòu)件重量、工期時間要求和吊裝部位情況等因素，合理選擇塔吊型號與數(shù)量，并在現(xiàn)場規(guī)劃工作區(qū)域，將各臺塔吊設(shè)備運輸就位，檢查相鄰塔吊間隔距離是否達標(biāo)、塔吊作業(yè)范圍是否相互干涉。在線路規(guī)劃方面，根據(jù)場地環(huán)境情況與平面布局方案，規(guī)劃預(yù)制構(gòu)件的吊裝線路，清理線路沿途分布的障礙物，禁止在構(gòu)件吊裝線路下方停放機械設(shè)備、堆放材料和人員滯留，以免發(fā)生安全事故。而在構(gòu)件試吊方面，按照所設(shè)定吊裝方案，在預(yù)制構(gòu)件上安裝吊環(huán)吊具，將構(gòu)件起吊至地面上方0.3～0.5 m處懸停，觀察構(gòu)件是否出現(xiàn)晃動失穩(wěn)、傾斜等問題，必要時調(diào)整吊裝方案，如更換吊裝方法、調(diào)整吊點位置[4]。此外，為保障預(yù)制構(gòu)件在起吊過程中的受力均衡性，在吊裝鋼梁等預(yù)構(gòu)件時，需要使用鋼扁擔(dān)作為起吊工具，并采取吊點可調(diào)形式。

2.2 施工安全保障

受人為操作、機械設(shè)備、吊索吊具質(zhì)量和現(xiàn)場環(huán)境條件等諸多因素影響，偶爾出現(xiàn)構(gòu)件脫落情況，造成高處墜落事故。對此，為保障吊裝作業(yè)安全，預(yù)防工程事故出現(xiàn)，本項目主要采取圖紙審查、技術(shù)交底和外掛架分片加固等安全保障措施。第一，圖紙審查是對施工圖紙與相關(guān)技術(shù)資料的合規(guī)性、合理性與可行性進行詳盡檢查，從中發(fā)現(xiàn)繪圖問題與技術(shù)問題，將問題反饋至設(shè)計單位整改，唯有在圖紙審查通過后，方可將施工技術(shù)方案投入實施。第二，技術(shù)交底是以施工方案、施工圖紙等作為交底憑證，組織施工班組成員與其他工程人員參與交底活動，詳細(xì)講述整體裝配式結(jié)構(gòu)的工藝做法、工藝流程順序、技術(shù)操作要點和注意事項，確保全體工程人員正確了解施工意圖與掌握必備技能，避免在后續(xù)因違規(guī)違章行為而形成安全隱患[5]。第三，外掛架分片加固是在各片外掛架上綁扎2根及以上數(shù)量的纜風(fēng)繩，通過陽臺、窗洞等部位將另一端纜風(fēng)繩送入室內(nèi)與樓地面等部位錨固連接，以此來穩(wěn)固外掛架結(jié)構(gòu)，避免外掛架在強風(fēng)、暴雨等惡劣天氣中出現(xiàn)架體脫落等安全事故[6]。

2.3 預(yù)制構(gòu)件精確對位

在早期裝配式建筑工程中，主要采取預(yù)制構(gòu)件手動對位調(diào)節(jié)方式，操作流程較為煩瑣，構(gòu)件對位精度較差，時常因構(gòu)件對位不準(zhǔn)而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)拼裝錯位問題。對此，施工單位可以引進預(yù)制構(gòu)件精準(zhǔn)對位技術(shù)，在現(xiàn)場安裝行走裝置、自動調(diào)平裝置和工業(yè)級九軸陀螺儀等裝置組成設(shè)備智能就位系統(tǒng)，安裝壓力傳感器、可調(diào)節(jié)推動板等裝置組成構(gòu)件智能對位系統(tǒng)。

如此，把預(yù)制構(gòu)件起吊至安裝面上方一定高度處，施工人員接通設(shè)備電源，在電磁鐵和構(gòu)件內(nèi)置磁體引力作用下把構(gòu)件拉拽至豎板表面。隨后，適當(dāng)降低電流強度，在動力源驅(qū)動力作用下向特定方向推動構(gòu)件，直至上下兩端壓力傳感器傳來一致信號，表明構(gòu)件水平方向精確就位，即可將構(gòu)件緩慢下落就位。施工單位僅需在現(xiàn)場配備1名塔吊司機、1名地面掛鉤人員與少數(shù)幾名待吊裝作業(yè)區(qū)域人員，即可在保證預(yù)制構(gòu)件安裝精度的前提下，短時間內(nèi)完成預(yù)制構(gòu)件起吊安裝作業(yè)。

3 結(jié)束語

綜上所述，為全面提高商業(yè)建筑工程綜合效益，實現(xiàn)建筑施工工業(yè)化發(fā)展目標(biāo)。建筑企業(yè)理應(yīng)加深對整體裝配式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用研究程度，梳理工藝流程、掌握技術(shù)要點、嚴(yán)格把控各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量，采納吊裝施工準(zhǔn)備、施工安全保障和預(yù)構(gòu)件質(zhì)量檢查等策略，建立標(biāo)準(zhǔn)化商業(yè)建筑整體裝配式結(jié)構(gòu)施工技術(shù)體系。