PC 外墻施工技術(shù)在裝配式住宅中的應(yīng)用探討

劉 智

（安徽省經(jīng)涂規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司蚌埠分公司，安徽 蚌埠 233400）

PC 結(jié)構(gòu)是一種預(yù)制組裝結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的全澆混凝土結(jié)構(gòu)相比，有較大不同，混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件大多是在工廠內(nèi)完成的，在現(xiàn)場(chǎng)只起到裝配、局部現(xiàn)澆的功能。而PC 外墻則是指將PC 技術(shù)應(yīng)用于建筑物的墻板、樓板等大部件。通過這種技術(shù)，可以極大地簡(jiǎn)化工地的模板和支撐系統(tǒng)，減少工地建設(shè)費(fèi)用，加快建設(shè)速度，提高工程質(zhì)量。

1 裝配式建筑的概述

預(yù)制裝配式建筑是指在建筑工程中，對(duì)建筑物的某些部件和某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)制，然后采用裝配的方法最終構(gòu)成了建筑的建造工藝。一般部件在工廠完成裝配后，要通過專業(yè)的運(yùn)輸方法把建筑工程運(yùn)到工地進(jìn)行安裝。同時(shí)，還需要事先準(zhǔn)備好鋼筋和預(yù)留孔的位置，這是為了便于后期的裝配和安裝，在組裝完畢后，要進(jìn)行混凝土的澆灌，這樣才能保證結(jié)構(gòu)的完整性和安全。另外，將組裝技術(shù)運(yùn)用到建筑工程中，能保證工程建設(shè)的整體質(zhì)量與效益。

2 建筑PC 施工技術(shù)的種類與特點(diǎn)

預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)是一種新型的工業(yè)化結(jié)構(gòu)，其具有明顯的工程優(yōu)勢(shì)，使用的部件都是工廠生產(chǎn)的，具有較高的工業(yè)化水平，與傳統(tǒng)的建筑相比，后期的組裝可以極大縮短施工時(shí)間；因?yàn)榭梢栽诠S內(nèi)進(jìn)行澆筑，所以可以多次進(jìn)行模塑，節(jié)省材料和人力；因?yàn)槭枪S化預(yù)制件，所以整個(gè)過程不受天氣、環(huán)境等因素的影響，能更好地保障工程的質(zhì)量。

3 裝配式施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 推行貫徹綠色施工理念

從目前的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)來看，不管是工業(yè)的發(fā)展，還是社會(huì)的發(fā)展，都是倡導(dǎo)綠色、節(jié)能、環(huán)保的，因此，在建筑行業(yè)中，這個(gè)發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展理念也被貫徹到了建筑工程中，而裝配式建筑就是對(duì)綠色、節(jié)能、環(huán)保施工的主要措施和主要的施工技術(shù)。在建造的時(shí)候，所有的零件都是在工廠里面進(jìn)行預(yù)制，然后進(jìn)行組裝，再進(jìn)行搬運(yùn)，所以在工地上，建造和使用都是直接進(jìn)行的，不需要經(jīng)過任何的處理，因此，在工地上不會(huì)有太多的建筑垃圾，同時(shí)也可以減少建筑的建造成本。

3.2 縮短工程建設(shè)周期

在住宅建筑工程中，若采用常規(guī)的施工工藝，會(huì)造成房屋的防水、窗孔等問題，這需要花費(fèi)很多的時(shí)間，而在住宅建筑的建筑工程中，由于外墻上已經(jīng)有了防腐木磚，因此在房屋建筑的結(jié)構(gòu)完成后，可以立即進(jìn)行外圍的封堵，從而縮短了工程的工期。另外，在建筑的外部裝修施工中，室內(nèi)裝修可以同步進(jìn)行，因此，在實(shí)際施工中，裝修工程的工期將會(huì)大幅度地縮短。

4 施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)

豎向構(gòu)件的安裝位置和精度都有很高的要求。豎向連接通常為套管或漿錨固，安裝完畢后需要使用上、下兩層墻體垂直，所以在實(shí)際工程中，預(yù)留鋼筋和層間的精確定位是本項(xiàng)目的難點(diǎn)。吊運(yùn)墻工具必須符合多個(gè)規(guī)格的墻體尺寸。預(yù)制墻的大小、寬度不等，為了保證吊裝時(shí)的重心和受力均勻，吊點(diǎn)的位置也是不一樣的，而且吊掛墻所用的工具也不能太多，因此需要制造一條或數(shù)條以滿足不同的吊運(yùn)要求。套管或泥漿錨桿的灌漿密實(shí)度和強(qiáng)度的控制是很困難的。灌漿后的密實(shí)度和強(qiáng)度直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，所以在灌漿設(shè)備壓力、灌漿前分倉(cāng)、灌漿流動(dòng)等方面，都是施工中的一個(gè)難題。對(duì)預(yù)制層合板的吊裝開裂有很高的要求。不同的開間和深度決定了不同的層合板的尺寸，選用一種起重設(shè)備可以確保在吊裝過程中受力均勻，重心平衡，不會(huì)出現(xiàn)裂紋[1]。

5 建筑PC 外墻施工的前期工作

5.1 PC 外墻的設(shè)計(jì)與拆分

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，PC 施工技術(shù)不僅要實(shí)現(xiàn)外形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要從生產(chǎn)、組裝等方面進(jìn)行分解設(shè)計(jì)。該方法主要包括：根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)要求編寫設(shè)計(jì)方案，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力等性能進(jìn)行計(jì)算和檢驗(yàn)；在分解設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷地加深和修改，以達(dá)到符合PC 建筑的要求，最終完成PC 構(gòu)件的模具設(shè)計(jì)。

5.2 PC 外墻的生產(chǎn)與制作

PC 構(gòu)件的生產(chǎn)流程是標(biāo)準(zhǔn)化的。首先，設(shè)計(jì)單位將PC 構(gòu)件的分解詳細(xì)圖紙交給零件制造廠進(jìn)行加工。按施工技術(shù)劃分，可分為平脫式和翻轉(zhuǎn)臺(tái)式兩種，前者是在水平模中澆筑，強(qiáng)度達(dá)到要求后再進(jìn)行橫向吊裝和脫模；而后者則利用翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使零件在豎直狀態(tài)下進(jìn)行脫模。在安裝、澆筑、養(yǎng)護(hù)、脫模、清理以及檢查等一系列工序后，PC 板才能出廠[2]。

6 PC 外墻施工技術(shù)在裝配式住宅中的應(yīng)用

6.1 制作配備起吊工具

參考一種裝配式房屋的施工方式，在PC 板上有兩種吊裝方式，一種是預(yù)先保留拉環(huán)，另一種是M20 的簡(jiǎn)化，利用PC 板上的M20 結(jié)構(gòu)，采用合適的起重方式，制作出相應(yīng)的起重設(shè)備。用金屬絲制造的繩索（6*37):2根3m 的；4 根2m 的，4 個(gè)卡環(huán)、經(jīng)緯儀、水平儀、焊機(jī)一套、50KN 千斤頂、10KN、橫尺一組、吊線錘、拉環(huán)焊于200*200*16 mm 角鋼上，拉環(huán)按規(guī)格要求焊成。用70mm*70mm*16mm 的鋼板制作分隔件；采用M20 螺栓連接角鋼，其長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)定，鎖緊套管最小長(zhǎng)度為30mm，并保證其承受壓力；起重機(jī)的平衡梁是12 號(hào)鋼結(jié)構(gòu)[3]。

6.2 主要施工方法

6.2.1 安裝、定位預(yù)埋件

在組裝房屋中，PC 板的加固強(qiáng)度分為B 級(jí)和C 級(jí)兩種。B 級(jí)加強(qiáng)構(gòu)件的作用是，通過旋轉(zhuǎn)平衡螺栓，從內(nèi)部向外部控制PC 板的活動(dòng)，并調(diào)整面板的垂直方向，沿水平方向移動(dòng) PC 板。C 級(jí)的預(yù)埋在豎直的位置。先把C 型固件固定好，C 段確定的高度，B 段清楚地平衡運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，控制板垂直角度。在混凝土澆筑完畢后，將B、C 兩個(gè)模組的固件拆除，將B 組先前的埋入位置換成與B 組相同的鋼板，并與PC 板及結(jié)構(gòu)支架進(jìn)行焊接。根據(jù)工程特點(diǎn)，預(yù)制件組裝的第一步是在預(yù)制層的混凝土上設(shè)置控制線，將預(yù)制塊固定在模板上，在模板上綁好鋼筋后，板上套管M2 采用砂漿包裹的方式，在套管的上端和下端填入海綿，再用膠布密封。

6.2.2 校正PC 板

第一次校正，是在起重過程中完成，然后重新拉起，以達(dá)到更精確的校正。然后，質(zhì)檢員要對(duì)每一塊經(jīng)過校正的PC 板進(jìn)行認(rèn)證，確保PC 板的位置、高度、垂直度、兩個(gè)PC 板的連接處是否光滑。PC 板組裝的重量稍大一點(diǎn)，安裝和固定后要進(jìn)行調(diào)整就比較困難，因此在安裝時(shí)要邊安裝邊糾正。吊機(jī)應(yīng)隨時(shí)待命，在安裝完畢后，對(duì) PC 板軸線位置、垂直角度、平滑度進(jìn)行調(diào)整，以保證其符合要求。在不能完全確定高度和垂向角的情況下，采用手工方法進(jìn)行拉索校正。

6.2.3 加固PC 板

一排螺栓無法將更大的邊縫螺栓固定住，而 PC 板的柱腳上只有一排M12 預(yù)留的套管，在澆筑混凝土?xí)r，很容易發(fā)生扭曲，導(dǎo)致模具膨脹，電線跑到一邊。要在 PC 板組裝的關(guān)鍵部位安裝一根M12 可伸縮螺釘，然后在M12 的沖頭螺栓上焊接一根高承壓螺釘，將支柱固定在兩根螺栓上。

6.3 PC 外墻的施工技術(shù)管理

6.3.1 PC 外墻構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)管理

建筑工地PC 外立面的合理搬運(yùn)和堆放是保證工程施工有序進(jìn)行的重要保證。為實(shí)現(xiàn)工期的合理調(diào)度，生產(chǎn)計(jì)劃必須與施工計(jì)劃相配合，確保工程建設(shè)之前的生產(chǎn)、檢查和運(yùn)輸。在產(chǎn)品出廠前，對(duì)零件進(jìn)行編號(hào)、歸檔管理；部件運(yùn)輸一般采用平板拖車，為保證運(yùn)輸?shù)陌踩仨毰鋫湎鄳?yīng)的保護(hù)裝置。在構(gòu)件堆垛現(xiàn)場(chǎng)，除了對(duì)構(gòu)件數(shù)量、編號(hào)等信息進(jìn)行審核外，還要注意構(gòu)件堆疊時(shí)構(gòu)件的受力情況、保護(hù)措施是否到位，以確保構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)損傷。為確保運(yùn)輸安全，在產(chǎn)品出廠之前，應(yīng)進(jìn)行編號(hào)、歸檔管理，并由平板拖車進(jìn)行部件的搬運(yùn)，應(yīng)采取垂直排列，疊板底板、預(yù)制柱、預(yù)制梁應(yīng)橫向堆放，各層之間應(yīng)墊平、墊實(shí)，底層支撐墊應(yīng)沿著縱向布置。

6.3.2 PC 外墻的吊裝與安裝

在進(jìn)行PC 外墻吊裝前，必須檢查各部件的型號(hào)、軸線和方位，并將其表面的污垢和雜物清理干凈，并在墻內(nèi)設(shè)置標(biāo)高線，便于安裝。吊裝前，設(shè)備的型號(hào)及匹配可視單件重量、形狀、安裝高度及現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件而定，旋轉(zhuǎn)半徑必須覆蓋全部吊裝范圍，方便安裝和拆卸，并在標(biāo)定、臨時(shí)支承安裝完畢后才能進(jìn)行卸載。在預(yù)制墻板安裝好后，必須對(duì)其進(jìn)行校正，并在樓面之間采用臨時(shí)的斜撐，各預(yù)制墻板的上下斜拉索應(yīng)至少有2 根。對(duì)疊合梁、板進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)支撐，支撐間隔不得超過2m；吊桿在施工過程中必須采用分層支承，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能進(jìn)行拆卸。

7 PC 外墻施工技術(shù)的分析與比較

7.1 PC 外墻的性能優(yōu)缺點(diǎn)分析

PC 外墻的應(yīng)用效果好，因?yàn)镻C 外墻的整體品質(zhì)好，使其具有較少的厚度，從而增加了建筑的使用面積，而且它的表面質(zhì)量很好，方便后期的裝飾工作；使得其預(yù)制、裝配都有了較為完善的工藝，可以縮短工程的工期。但同時(shí)，PC 墻板也有其自身的缺陷，例如，在需要抗震的地區(qū)，其不適合承受房屋的重量；如果在施工中受到污染、破壞，則難以清除或修補(bǔ)。

7.2 PC 外墻施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性分析

為了對(duì)建筑的經(jīng)濟(jì)進(jìn)行分析，應(yīng)從材料、人力、設(shè)備、管理等方面對(duì)其進(jìn)行綜合的分析。利用PC 板建造的房屋，其室內(nèi)裝修費(fèi)用與一般房屋基本一致，僅需對(duì)其土建費(fèi)用進(jìn)行分析。從直接成本的組成來看，PC 外墻技術(shù)的造價(jià)為PC 構(gòu)件的制造、運(yùn)輸和安裝費(fèi)用，而在建筑材料方面，PC 外墻的結(jié)構(gòu)效應(yīng)將會(huì)增加。通過對(duì)工程實(shí)例的分析，PC 施工項(xiàng)目的單位成本與 PC部件的再利用次數(shù)之間存在著明顯的負(fù)相關(guān)。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能地將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，并加大模具的重復(fù)使用，是減少PC 外墻施工造價(jià)、提高工程效益的關(guān)鍵。此外，在工程造價(jià)、施工費(fèi)用方面，工期也是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如人力成本，通過實(shí)例分析，可以看出，使用PC 技術(shù)的施工單位，其施工周期平均縮短10%，在縮短工期、提高效率方面都有明顯的作用。

8 施工質(zhì)量控制

8.1 保護(hù)預(yù)制構(gòu)件

在預(yù)制裝配式住宅的施工中，其施工方法與傳統(tǒng)的施工方法有很大的不同。一般情況下，都是先將預(yù)制好的構(gòu)件放在合適的地方，然后再進(jìn)行構(gòu)件的安裝和澆筑。不過這種方法也有一個(gè)很大的弊端，那就是安裝位置不準(zhǔn)確，安裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)零件破損。這就要求在施工期間，對(duì)各種構(gòu)件采取相應(yīng)的防護(hù)措施，并且在正式安裝之前，必須對(duì)所有的構(gòu)件進(jìn)行二次確認(rèn)，確保所有的結(jié)構(gòu)參數(shù)都滿足要求。在搬運(yùn)各種結(jié)構(gòu)部件時(shí)，必須確定正確的起重方法，以免在搬運(yùn)時(shí)因搬運(yùn)方法不當(dāng)而導(dǎo)致?lián)p傷。如果在安裝時(shí)發(fā)生了位置偏差，則不能由人工干涉，必須反復(fù)進(jìn)行起升操作，直至正確。在安裝完畢后，要確定結(jié)構(gòu)部件的角度，確定其安裝的位置和角度是否符合設(shè)計(jì)要求。

8.2 做好工程質(zhì)檢工作

事實(shí)上，在預(yù)制裝配式房屋施工中，對(duì)工程質(zhì)量的影響并非來自各種構(gòu)件，而是來自施工中的人為因素。畢竟，裝配式預(yù)制技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，許多建筑工人對(duì)此并不熟悉。因此，在施工中，常常會(huì)遇到墻體連接程度低、窗體結(jié)構(gòu)安裝時(shí)產(chǎn)生較大的變形，這就給施工帶來了一定的安全隱患。因此，在工程建設(shè)中，必須在每一步完工后，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量檢查，并將其落實(shí)到工程的各個(gè)階段，而非每一項(xiàng)工程完工后的質(zhì)量檢查。在各工序完成后，對(duì)預(yù)制件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確定是否合格，一旦發(fā)現(xiàn)有問題，立即糾正，以免給以后留下隱患。

8.3 優(yōu)化施工方案

與傳統(tǒng)的建筑相比，預(yù)制組裝技術(shù)的建設(shè)時(shí)間要短得多。在如此緊湊的施工進(jìn)度下，必須強(qiáng)化對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)配，保證各個(gè)工序能按時(shí)完成各自的工作。施工單位應(yīng)針對(duì)項(xiàng)目的特殊要求，制訂與施工要求高度一致的施工計(jì)劃，保證各工序的順利進(jìn)行，按時(shí)完成。

8.4 精細(xì)化管理

在施工過程中，要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的管理，對(duì)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)都要了然于胸，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度。另外，如果出現(xiàn)了一些無法解決的問題，也不能只靠自己的想法去做，必須要向上級(jí)匯報(bào)，讓大家共同商議，保證工程建設(shè)不會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成任何的影響。

9 結(jié)語

建筑PC 外墻施工技術(shù)是建筑工業(yè)化進(jìn)程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，在我國(guó)建筑工程學(xué)的發(fā)展中，已發(fā)展出多種不同的建筑形式，適合于不同的施工條件。但是，不管采用何種PC 工藝，其設(shè)計(jì)和制造工藝都會(huì)對(duì)項(xiàng)目的造價(jià)和質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。只有具有良好的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工方案，運(yùn)用PC 技術(shù)施工，才可以大幅度地減少施工費(fèi)用。