張方平 謝青生 劉 勇 王志宏 朱建斌
隨著我國建筑產業數字化和工業化的快速發展,裝配式建造技術在建筑行業中得到了推廣和應用。常見的裝配式構件有預制疊合板、預制樓梯、預制疊合梁等,而預制疊合板在裝配式住宅中應用較為普遍[1]。在疊合板生產過程中,由于混凝土對鋼筋桁架存在浮力,若無針對性控制措施,鋼筋桁架將在混凝土澆搗過程中上浮,從而造成疊合板鋼筋桁架超高,最終導致疊合樓板超厚。
目前,裝配式建筑疊合板壓筋法控制鋼筋桁架高度施工工法已在實際項目中進行推廣應用,效果良好,得到相關行政部門、業主方及監理方的一致認可。該技術的應用對裝配式建筑疊合樓板的板厚控制起到積極的作用,為提升疊合樓板板厚的合格率提供了技術支持,具有良好的推廣價值。
在裝配式建筑工程中,裝配式疊合樓板是最常見的建造技術之一。然而,采用疊合板的裝配式建筑普遍存在樓板施工過程中澆筑超厚的問題。通過現場調研及理論分析可知,裝配式疊合樓板的板厚主要由疊合板的實際厚度、電氣管線敷設需求厚度、鋼筋布置需求厚度、鋼筋與管線和裝配式疊合板三者之間的空隙、鋼筋保護層厚度5個部分組成。在實際生產及施工過程中,裝配式疊合板的實際厚度和鋼筋桁架高度超高是導致裝配式疊合樓板超厚的主要原因[2]。
裝配式建筑疊合板壓筋法控制鋼筋桁架高度施工工藝流程如圖1所示。

圖1 裝配式建筑疊合板壓筋法控制鋼筋桁架高度施工工藝流程(來源:作者自繪)
2.2.1 施工準備
(1)技術準備。根據設計藍圖做好裝配式深化設計,編制裝配式建筑疊合板生產方案,安排好疊合板生產計劃,并組織項目管理人員及施工班組進行技術交底及安全教育交底。
(2)材料準備。根據深化設計圖紙,制作好預制疊合板的鋼模具及控制疊合板鋼筋桁架高度的壓桿與加固件,按照排產計劃備好相應的鋼筋、混凝土和預埋件等材料,做好材料驗收工作。
(3)工具、設備準備。根據預制疊合板的生產工序,在疊合板全面生產前,生產廠家應準備好鋼筋切斷機、鋼筋彎箍機以及鋼筋調直機等鋼筋桁架制作需要用到的設備,疊合板生產線、混凝土攪拌設備等疊合板生產設備,還有疊合板生產過程中和生產完成后吊運用到的起重機、叉車等[3]。
2.2.2 鋼筋桁架制作
根據深化設計圖紙中的疊合板鋼筋骨架配筋圖進行鋼筋下料,并制作出疊合板鋼筋桁架,注意事項如下。
(1)在疊合板鋼筋桁架綁扎施工前,根據相關規范及設計圖紙仔細核對鋼筋下料表中的內容是否正確,重點注意下料鋼筋的種類、直徑、下料長度及彎鉤形式。
(2)制作鋼筋桁架的鋼筋不應長時間堆放,如果鋼筋表面存在明顯的油污、銹跡,需采取有效的除污、除銹措施。
(3)疊合板鋼筋桁架采用綁扎或焊接方式進行連接,所制作的鋼筋桁架需牢固且形狀符合設計要求,同時鋼筋桁架中鋼筋連接接頭存在缺陷的數量不得超過接頭總數量的20%。
(4)預制疊合板分為單向板和雙向板。在單向板中,疊合板下部鋼筋網片靠近外側的兩排鋼筋滿綁,中間部分的鋼筋可隔一綁一。在雙向板中,疊合板下部的鋼筋網片必須滿綁。
2.2.3 疊合板鋼模具安裝
預制疊合板鋼模具按深化設計圖紙進行安裝,并涂刷好脫模劑,安裝過程中的注意事項包括以下幾點。
(1)疊合板鋼模具的剛度、承載力等特性需滿足深化圖紙的要求,確保疊合板生產過程中不因混凝土產生的壓力而變形。
(2)疊合板鋼模具的深化設計應合理,滿足方便安拆的要求,同時要便于疊合板鋼筋骨架的安裝以及疊合板混凝土的澆筑和養護。
(3)疊合板鋼模具安裝完成前,需將模具表面殘余的混凝土用小鏟子鏟干凈。安裝疊合板鋼模具時,與混凝土接觸的表面要涂刷水性脫模劑,確保疊合板表面觀感良好。
(4)疊合板鋼模具安裝完成后,按照疊合板深化設計圖紙在鋼模具上設置預埋件和預留孔洞,預埋件和預留孔洞的模具要固定牢靠[4]。
2.2.4 疊合板鋼筋桁架安裝
(1)裝配式疊合板鋼筋桁架安裝前,應先驗收鋼筋桁架,形成驗收記錄;再按照疊合板深化設計要求,將疊合板鋼筋桁架吊放至配套的鋼模具中。疊合板鋼筋桁架下部應設置鋼筋保護層墊塊,間距為500 mm×500 mm。
(2)裝配式疊合板預留鋼筋應準確放置在疊合板側向鋼模具的凹槽內,預留鋼筋與鋼模具凹槽相接部位采用泡沫條進行封堵,防止疊合板混凝土澆筑過程中漏漿。
(3)疊合板鋼筋桁架與預埋件、預留孔洞模具存在沖突的部位,需進行調整,確保預留預埋位置準確。
2.2.5 鋼筋桁架壓桿安裝及調節
疊合板鋼筋桁架安裝完成后,將鋼筋桁架壓桿安裝固定在疊合板鋼模上,壓桿方向垂直于鋼筋桁架的縱向。通過調節壓桿兩端的緊固部件控制疊合板鋼筋桁架的高度,使疊合板板厚滿足設計圖紙及規范要求,保證現場疊合樓板的施工質量。
2.2.6 混凝土拌合
(1)混凝土配合比設計。預制疊合板混凝土應按國家現行標準《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ 55-2011)的有關規定,根據混凝土設計強度等級、耐久性等設計參數進行混凝土配合比設計。在預制疊合板混凝土設計配合比確定后,首次使用時應進行開盤鑒定,現場測試拌合出來的混凝土是否滿足各項性能要求。正式生產時,需按規范要求留置標樣試塊,便于隨時檢驗混凝土的性能指標是否滿足設計要求。另外,每次拌合混凝土之前,還應現場檢驗砂、石等混凝土原材料的含水率,根據檢驗結果,由攪拌站試驗員對各材料用量進行微調,從而得出預制疊合板混凝土的施工配合比。
(2)混凝土攪拌。疊合板混凝土拌合需選擇具有相應資質的混凝土攪拌站。混凝土攪拌時,攪拌站需根據配合比通知單中的混凝土標號進行拌合,仔細核對配合比中各種原材料的用量,確保混凝土質量。混凝土原材料用量的最大允許偏差應符合規范要求,膠凝材料、拌合用水和外加劑用量的最大允許偏差為1%,砂和碎石用量的最大允許偏差為2%。在混凝土拌合期間,疊合板生產技術質量管理人員應隨時檢查混凝土的指標情況。例如,在混凝土入模前應該進行坍落度檢測,混凝土坍落度需要控制在(160±20)mm;對于坍落度檢測不合格的混凝土,應及時通知攪拌站試驗員對進行調制,調制合格后方可使用。另外,疊合板混凝土拌合過程中,還應隨時檢查混凝土拌合物的均勻性,若存在明顯的離析和泌水現象,應立即通知攪拌站專職試驗人員到場檢查,分析問題出現的原因,根據分析結果及時調整混凝土的配合比[5]。
2.2.7 混凝土澆搗
疊合板混凝土澆筑時需采用澆搗專用的生產線。混凝土應分多次進行攤鋪,每次攤鋪厚度為20~30 mm,攤鋪的同時應開啟振搗裝置對疊合板混凝土進行振搗,確保混凝土密實。疊合板混凝土澆筑需連續進行,兩次混凝土攤鋪的時間間隔應控制在10 min以內。澆筑時需安排專門的看模和護筋人員,隨時檢查疊合板鋼模具有無變形、疊合板預留預埋部件是否移位或脫落,發現問題應及時處理,確保疊合板按照設計圖紙進行生產。疊合板混凝土澆搗完成后,其上表面應與疊合板側邊鋼模具平齊,并采用專用工具對上表面進行拉毛,確保預制疊合板與現澆混凝土結構緊密連接,降低疊合樓板出現滲漏的風險。
2.2.8 鋼模具拆除及疊合板養護
疊合板混凝土終凝后,需拆除疊合板側向鋼模具以及控制鋼筋桁架高度的壓桿。疊合板拆模起吊時,其試塊的試壓強度應符合規范及設計要求。拆下來的疊合板應放置在指定的裝配式構件堆場,下方墊放截面為100 mm×100 mm的長木方,木方表面與疊合板緊密連接,保證疊合板放置平穩。另外,還應采用土工布或塑料布對疊合板進行遮覆養護,防止其因降溫和失水太快,產生溫差裂紋和干縮裂紋。
2.2.9 疊合板運輸及現場吊裝
疊合板預制并養護完成后,在疊合板堆場中按棟號、樓層以及部位等特征進行堆放和編碼。現場施工至相應樓層時,預制構件廠家應安排專業的運輸單位將疊合板運到施工現場。運輸過程中,疊合板堆碼不超過6層,底部墊放木方,所使用的木方應順直且表面平整,避免對疊合板成品表面造成損壞。現場吊裝過程中,先進行預制疊合板吊裝,再進行預制空調板吊裝,待混凝土澆筑后進行預制樓梯吊裝,吊裝時嚴格按照圖紙與進場構件編號進行。
永豐雅苑項目位于江西省南昌市贛江新區直管區蔡倫路以東、育匠路以南、李冰路以西、懷匠路以北地塊內。該項目總建筑面積為256 484.28 m2,地下室建筑面積為56 714.61 m2。由1層地下室、2棟23層住宅、5棟25層住宅、8棟26層住宅、1棟3層社區服務中心、1棟3層幼兒園、1棟4層商業用房、3棟2層商業用房、1棟開關站、1棟垃圾收集站、5棟門衛室以及1棟消防控制室組成。
為避免因裝配式疊合板鋼筋桁架高度超高而導致疊合樓板超厚,減少商品混凝土的浪費,永豐雅苑項目在15棟主樓應用了裝配式建筑疊合板壓筋法控制鋼筋桁架高度的施工技術。根據統計分析,當疊合板生產過程中不采取鋼筋桁架高度控制措施時,每層因疊合板鋼筋桁架超高而導致的樓板超厚達15 mm;采用本技術后,樓層板厚控制良好,基本不存在超厚現象。永豐雅苑項目共15棟主樓,單層面積約500 m2,采用疊合樓板的樓層共計349層,每個樓層澆筑施工減少C30混凝土的浪費量為7.5 m3,15棟主樓共計減少349×7.5=2 617.5 m3。
該技術自應用以來,應用效果顯著,15棟主樓裝配式疊合樓板板厚合格率顯著提升,基本避免了因裝配式疊合板鋼筋桁架高度超高而導致疊合樓板超厚的情況發生。經測算,采用該技術控制疊合板鋼筋桁架的高度,間接減少C30混凝土浪費量達2 617.5 m3,整個項目節約混凝土費用為1 177 875元。由此可見,該技術能夠節約建材,體現了低碳及綠色環保的理念。
為了準確控制疊合板鋼筋桁架的高度,防止疊合樓板超厚,在疊合板預制過程中應用了壓筋法施工技術,該技術能夠有效防止鋼筋桁架因混凝土而上浮,對疊合板鋼筋桁架高度控制效果顯著,且操作簡單。鋼筋桁架高度的控制進一步提升了裝配式建筑疊合樓板的施工質量,避免因樓層高度不合格而產生驗收及交付風險。