淺談裝配式結(jié)構(gòu)冬期施工管理

周林廣

某工程位于北京市大興區(qū)瀛海鎮(zhèn)，設(shè)計(jì)合理使用年限為50 年，地下主要有3 層，地上有25 層和31 層，均采取裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)形式，其中裝配率已經(jīng)達(dá)到40%，預(yù)制內(nèi)墻板及預(yù)制陽臺板等都是典型的裝配式構(gòu)件。根據(jù)北京市歷年環(huán)境溫度記錄，冬季氣溫已逼近冬期施工界限。工程中使用的普通灌漿材料，在溫度低于5 ℃的環(huán)境下不適合進(jìn)行施工作業(yè)活動(dòng)，導(dǎo)致施工進(jìn)度受到嚴(yán)重影響。結(jié)構(gòu)混凝土的成型效果必須達(dá)到合格及以上標(biāo)準(zhǔn)要求，因此要精準(zhǔn)選擇保溫材料，以避免出現(xiàn)溫度裂縫的問題，從而維持混凝土良好的外觀效果。

1 裝配式結(jié)構(gòu)冬期施工部署

1.1 冬期施工時(shí)間確認(rèn)

如果在連續(xù)5 d 的時(shí)間內(nèi)，外界的溫度都低于5 ℃，意味著冬期施工已正式到來。若日平均氣溫降低至0 ℃及以下，應(yīng)盡可能采取相應(yīng)的保溫舉措。如果溫度持續(xù)走高，連續(xù)5 d 的室外平均氣溫都高于5 ℃，意味著冬期施工階段正式結(jié)束[1]。根據(jù)測溫人員記錄的大氣溫度，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人下達(dá)冬期施工指令，確定冬期施工的開始時(shí)間。

1.2 冬期施工部署

本工程冬期主要施工項(xiàng)目為地上裝配式結(jié)構(gòu)施工，預(yù)制墻體灌漿施工采用低溫灌漿材料。考慮低溫灌漿料的工作溫度要求為-5 ～10 ℃，裝配式結(jié)構(gòu)冬期施工分為以下兩個(gè)階段。

（1）初冬階段施工工藝。該階段的主要工作內(nèi)容是：前期的施工準(zhǔn)備工作；測溫線的放置；墻體吊裝活動(dòng)；模板施工作業(yè)；頂部配件的安裝；鋼筋、水電管線的布設(shè)；頂板保溫活動(dòng)；窗洞口密封作業(yè)；全面測溫活動(dòng)；拆除窗洞口、陽臺口等封閉及保溫措施等。需要注意的是，灌漿層需配置3 層支撐體系，套筒灌漿施工環(huán)境溫度不應(yīng)低于-5 ℃，當(dāng)環(huán)境溫度低于-10 ℃時(shí)，現(xiàn)場應(yīng)立即停止施工。

（2）嚴(yán)冬階段施工工藝。12 月中旬進(jìn)入深冬后，施工環(huán)境溫度無法得到保證，不滿足灌漿要求。在停止灌漿后，繼續(xù)向上施工3 層，但不進(jìn)行灌漿施工。不拆除預(yù)制墻體及預(yù)制疊合板的支撐，其中頂板支撐配置3 層，墻體支撐配置3 層，按冬期施工方案執(zhí)行。待環(huán)境溫度滿足灌漿溫度要求后，恢復(fù)灌漿作業(yè)。預(yù)制墻體吊裝后，在與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)接觸處使用封邊料封邊，防止現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑時(shí)進(jìn)入預(yù)制墻體部位。

現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)冬期施工采用綜合蓄熱法，使用-10 ℃防凍劑，摻防凍劑的混凝土施工要求為：室外最低氣溫不應(yīng)低于-15 ℃，受凍前強(qiáng)度不得小于4.0 MPa。樓板混凝土澆筑后，立即覆蓋1 層塑料布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并覆蓋3 層玻璃棉進(jìn)行保溫。通過熱工計(jì)算推測強(qiáng)度，制作受凍臨界試塊，確保在降到0 ℃之前達(dá)到臨界強(qiáng)度。

2 裝配式結(jié)構(gòu)冬期施工方法

2.1 施工工藝流程

此工程是比較典型的裝配式結(jié)構(gòu)，為了確保冬季到來時(shí)能夠順利施工，灌漿作業(yè)區(qū)采取全封閉的作業(yè)模式。如果溫度低于-3 ℃，需借助工程取暖器對灌漿作業(yè)區(qū)進(jìn)行全方位的加熱，以提升室內(nèi)環(huán)境溫度。

具體的施工流程如下：施工準(zhǔn)備→放置測溫線→墻體吊裝→墻體現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)鋼筋、模板施工→墻體二次調(diào)整→頂板支撐體系施工→頂板構(gòu)件吊裝→鋼筋、水電管線布設(shè)→頂板墻體砼澆筑→頂板保溫→窗洞口封閉→坐漿砂漿封堵→灌漿區(qū)保溫→測溫→灌漿料施工→測溫→拆除窗洞口、陽臺口等封閉及保溫措施。

2.2 后灌漿施工工藝

為了給密閉的保溫體系構(gòu)建良好的環(huán)境，真正做到保溫施工作業(yè)，確保冬期灌漿的施工質(zhì)量全面合格，在具體施工過程中應(yīng)采取后灌漿的工藝手法。當(dāng)頂板澆筑作業(yè)正式完成后，再進(jìn)行灌漿作業(yè)活動(dòng)[2]。但是，后灌漿施工工藝存在一些負(fù)面影響。例如在鋼筋和模板施工中，預(yù)制墻體構(gòu)件的垂直度和位置發(fā)生變化，可能導(dǎo)致外墻接縫不一致。具體控制措施如下：調(diào)整構(gòu)件斜支撐間距，減少非施工偏差；控制模板支設(shè)操作對墻板造成的變形，如采用撬棍撬動(dòng)、大錘敲砸、用力拉拽等操作；混凝土澆筑前復(fù)核墻體變形情況，對墻板定位進(jìn)行二次調(diào)整，確保定位準(zhǔn)確。

2.3 保溫措施

（1）保溫依據(jù)。根據(jù)《鋼筋連接用套筒灌漿料》（JG/T 408——2019）的標(biāo)準(zhǔn)要求，如果溫度明顯低于5 ℃，就應(yīng)采用專門的低溫產(chǎn)品。

（2）現(xiàn)場實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。低溫型灌漿料的現(xiàn)場實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 現(xiàn)場實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)

（3）保溫封閉措施。在具體施工活動(dòng)開展過程中，應(yīng)以建筑物主體預(yù)留的門窗洞口尺寸及陽臺口的尺寸等作為基礎(chǔ)依據(jù)，采用玻璃棉被進(jìn)行封閉。門窗洞口及陽臺口封閉時(shí)，將玻璃棉被用鐵釘釘在外墻內(nèi)側(cè)封閉嚴(yán)密，且其四邊尺寸要比洞口尺寸多10 cm。樓梯間灌漿層洞口封堵時(shí)，在樓梯間門廳口用門窗洞口封堵方式封閉嚴(yán)密；灌漿層上層樓梯間封堵時(shí)，在敞口處使用架子管、多層板搭設(shè)平臺，并在平臺上方覆蓋雙層玻璃棉被。對于灌漿層電梯井洞口，在現(xiàn)有鋼制操作平臺上方覆蓋雙層玻璃棉被封閉嚴(yán)密。灌漿層樓板預(yù)留的測量孔、煙風(fēng)道洞口以及水電預(yù)留洞口上方放置多層板并覆蓋玻璃棉被。

當(dāng)頂板澆筑完畢后，應(yīng)立即使用塑料布或3 層玻璃棉進(jìn)行全面的覆蓋活動(dòng)，將溫度控制在0 ～15 ℃，以保證溫度適宜。通過測溫線測量溫度，若套筒內(nèi)灌漿料溫度低于-3 ℃時(shí)，則立即采用電暖氣和鼓風(fēng)機(jī)對區(qū)域進(jìn)行加熱。若要進(jìn)行灌漿施工，則需提前做好準(zhǔn)備工作，當(dāng)氣溫低于-5 ℃時(shí)，提前進(jìn)行升溫。

（4）主要保溫方式。第一，采取攪拌機(jī)保溫的方式，機(jī)身用玻璃棉被進(jìn)行全包裹。第二，采取灌漿罐的保溫模式，機(jī)身及頂蓋全部用玻璃棉包裹。第三，采取注漿管路的保溫模式，所有管路都用玻璃棉全面包裹，確保灌漿料進(jìn)入套筒的溫度大于5 ℃。

另外，攪拌漿料的用水溫度應(yīng)控制在0 ℃，以保證灌漿料的溫度。灌漿料為25 kg 砂漿、3 kg 水?dāng)嚢瓒傻臐{體，只提高水溫?zé)o法保證灌漿材料的初始溫度達(dá)到預(yù)期溫度，因此每一種材料都應(yīng)提前進(jìn)行預(yù)熱活動(dòng)。需要注意的是，在灌裝作業(yè)正式開展前，要確保室內(nèi)環(huán)境溫度48 h 都在5 ℃以上。

2.4 測溫線放置

在該項(xiàng)目中，灌漿區(qū)主要實(shí)施的是電子測溫儀的測量模式。在施工作業(yè)正式開始前，技術(shù)人員應(yīng)先繪制平面設(shè)計(jì)圖，再將測溫線纏繞到臨近鋼筋上，且保證其距離墻邊為40 mm。

2.5 灌漿料配置

在正式配置灌漿料前，需要進(jìn)行試配和調(diào)配工作，確保材料進(jìn)入套筒內(nèi)部的溫度大于5 ℃，且低于15 ℃，最理想的溫度應(yīng)控制在5 ℃左右。第一，根據(jù)基本要求嚴(yán)格控制溫度，同時(shí)按照工藝規(guī)范要求精心設(shè)計(jì)配比，即1 袋灌漿料加入3 kg水。第二，從加入水的時(shí)刻算起，控制攪拌時(shí)間在10 min 左右。第三，漿體靜置的時(shí)間應(yīng)為2 min 左右，待消泡后才能投入使用。第四，漿體使用時(shí)再進(jìn)行攪拌，攪拌作業(yè)必須在30 min 以內(nèi)完成。

2.6 套筒灌漿

在墻體吊裝和坐漿封邊前，應(yīng)清理工作面，并將灌漿槍清理干凈，防止堵塞。第一，將攪拌均勻的灌漿料倒入注漿泵并啟動(dòng)，待注漿泵嘴流出的漿液成線狀時(shí)，將注漿嘴插入預(yù)制墻板的注漿孔內(nèi)，開始注漿。第二，按照分倉順序依次注漿，在倉位中間的下排注漿孔進(jìn)行灌漿，禁止兩個(gè)注漿孔同時(shí)注漿。第三，上排注漿孔溢出漿液時(shí)即為注滿。第四，當(dāng)漿體正式配置完成后，應(yīng)在第一時(shí)間進(jìn)行灌注施工作業(yè)活動(dòng)，溫度應(yīng)為-5 ～15 ℃。

2.7 測溫監(jiān)測

第一，在所有漿體全部攪拌完成后以及漿體正式灌裝前，每半個(gè)工作臺班進(jìn)行一次測溫活動(dòng)。第二，在正式進(jìn)行灌漿施工作業(yè)前，應(yīng)隨意選擇一個(gè)測溫點(diǎn)進(jìn)行測溫。第三，當(dāng)灌漿活動(dòng)正式完成后，以測溫點(diǎn)的布置作為基礎(chǔ)依據(jù)，進(jìn)行常態(tài)化的監(jiān)測活動(dòng)，通常為每2 h 監(jiān)測一次。第四，灌注完成之后12 h 內(nèi)每2 h 測溫一次，12 h 后每4 h 測溫一次。漿體的自身溫度應(yīng)為-5 ～10 ℃，如果溫度低于-3 ℃，那么應(yīng)立即采取加熱措施，使用電加熱器和鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行操作。灌漿施工劃分為兩個(gè)流水段，電加熱器和鼓風(fēng)機(jī)隨流水段放置[3]。

2.8 拆除保溫措施

根據(jù)《建設(shè)工程冬期施工規(guī)程》（JGJ 104——2011）中提出的基本要求，研究與分析冬期混凝土受凍臨界強(qiáng)度的參考數(shù)值，對于強(qiáng)度等級等于或高于C50 的混凝土，不宜低于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級的30%。在同等條件下，若灌漿料試塊的強(qiáng)度達(dá)到35 MPa，則相關(guān)保溫措施可以拆除[4]。

3 裝配式冬期施工質(zhì)量的保證措施

3.1 施工前監(jiān)測

首先，在注漿作業(yè)開始前，應(yīng)對所有工作人員進(jìn)行常態(tài)化的培訓(xùn)和教育活動(dòng)，確保其能夠明確操作的核心要點(diǎn)。由于所有的操作活動(dòng)都具有不可逆的屬性特征，因此要重視冬期注漿操作，保證所有操作都能夠一次性完成[5]。其次，冬期第一批次注漿作業(yè)前，挑選有代表性的部位進(jìn)行模擬施工；借助常態(tài)化的培訓(xùn)使技術(shù)人員的操作活動(dòng)更精準(zhǔn)，熟練掌握注漿作業(yè)要領(lǐng)及其控制要點(diǎn)。

3.2 保溫材料及措施監(jiān)測

第一，生產(chǎn)、材料、質(zhì)檢等部門管理人員要加強(qiáng)保溫材料進(jìn)場檢查工作，查驗(yàn)灌漿料、玻璃棉被等材料性能是否滿足相關(guān)規(guī)范要求。第二，現(xiàn)場管理人員應(yīng)實(shí)時(shí)檢查工作面的封閉和保溫情況，如果發(fā)現(xiàn)安裝有誤、安裝后漏風(fēng)以及部分保溫措施未拆除等，應(yīng)及時(shí)指出并予以糾正。第三，試驗(yàn)員做好工作面溫度監(jiān)測工作，嚴(yán)格按照頻次及溫度要求，及時(shí)記錄并做好分析工作。若發(fā)現(xiàn)溫度變化超出預(yù)警值（＜-5 ℃），應(yīng)立即向技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，并通知生產(chǎn)部門，采取應(yīng)急措施，啟動(dòng)加熱系統(tǒng)。

3.3 灌漿監(jiān)測

第一，根據(jù)試驗(yàn)確定的水溫、灌漿料（干粉）溫度及調(diào)整后的配比配置漿料，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用。第二，灌漿必須執(zhí)行驗(yàn)收程序，漿料溫度要滿足要求，驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行注漿作業(yè)。作業(yè)時(shí)，攪拌好的漿料溫度要控制在5 ℃以上。第三，灌漿后的測溫工作是重點(diǎn)監(jiān)控項(xiàng)目，生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門要做到全過程參與管控，做好監(jiān)測記錄，留存影像資料。

3.4 過程資料留存

第一，灌漿施工過程中，要留存灌漿施工過程視頻。第二，灌漿施工時(shí)，有旁站監(jiān)理在場時(shí)方可進(jìn)行。第三，按規(guī)范填寫《灌漿作業(yè)施工質(zhì)量檢查記錄表》，并由施工單位、監(jiān)理單位簽字確認(rèn)。第四，對整個(gè)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控，不同的主體還應(yīng)做好協(xié)同配合工作，全面整理有關(guān)的跟蹤記錄。第五，所有施工人員均須持有操作許可證。

3.5 建立健全冬期施工的質(zhì)量保證體系

第一，現(xiàn)場管理生產(chǎn)部門應(yīng)對施工的質(zhì)量全權(quán)負(fù)責(zé)，并成立包含項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)人員和質(zhì)檢人員等多個(gè)崗位人員在內(nèi)的管理工作領(lǐng)導(dǎo)小組。第二，如果生產(chǎn)進(jìn)度和工程質(zhì)量之間出現(xiàn)了矛盾沖突，那么應(yīng)將質(zhì)量把控放在核心位置，并且及時(shí)對相關(guān)問題進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理，在保證工程質(zhì)量的前提下加快工期進(jìn)度。第三，全面做好書面技術(shù)交底工作。第四，方案中提到的各項(xiàng)保障措施都應(yīng)全面落地實(shí)施，避免因凍害情況產(chǎn)生的各種質(zhì)量問題。第五，密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)并做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，要具備應(yīng)對暴風(fēng)雪突然襲擊的能力。第六，全面檢查混凝土供應(yīng)單位的冬期施工方案，確保預(yù)拌混凝土的技術(shù)性能和質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)。第七，混凝土的保溫工作至關(guān)重要，需要由專人負(fù)責(zé)。

4 結(jié)語

在當(dāng)前裝配式結(jié)構(gòu)豎向鋼筋連接方式中，套筒灌漿的連接技術(shù)最為基礎(chǔ)，應(yīng)用范圍也比較廣。

在冬期施工過程中，低溫影響相當(dāng)嚴(yán)重，很可能會(huì)導(dǎo)致工期不斷延長，工程成本不斷增加，采取低溫灌漿料的方式能夠突破各種局限和障礙。本項(xiàng)目通過應(yīng)用低溫灌漿工藝，滿足了裝配式建筑冬期施工的要求，對其他類似工程項(xiàng)目有較好的借鑒意義。