倉儲建筑預制柱原位現澆施工技術

王成民 （安徽建工集團總承包公司，安徽 合肥 230031）

0 引言

目前，工業廠房、倉庫等倉儲建筑外維護結構常采用混凝土框架柱加彩鋼板和保溫棉體系，充分發揮了外墻結構形式簡單、施工便捷、造價低廉的特點。但在進行混凝土框架柱施工時，由于倉儲建筑一般層高較大（大于10m），當采用傳統現澆施工時，需要先搭設滿堂鋼管腳手架，再進行柱鋼筋綁扎及模板搭設。但在進行外墻彩鋼板施工時又無需借助腳手架施工，造成了腳手架利用率低，并且架體搭設前還要進行基礎硬化，進一步增加了施工成本。當采用現有預制工藝施工時，大型構件的運輸、吊裝和拼接也給實際裝配式施工帶來了較大的困難。

針對上述問題，某智能電子制造項目，通過改變施工工藝，采用將預制和現澆技術相結合的預制柱原位現澆施工工藝，在保證施工質量的同時，簡化了施工工藝，降低了施工難度，減少了施工成本。本文某智能電子制造項目為例，重點圍繞所述工藝的關鍵工序，如鋼模拼裝、鋼筋籠吊裝、柱底基礎連接等展開論述，并結合工藝重難點，介紹部分技術要求，以期為相似類型建筑結構施工提供借鑒參考。

1 預制柱原位現澆施工工藝

某智能電子制造項目共4 棟框架結構廠房，總建筑面積約135000m2，混凝土框架柱為正方形，截面尺寸為800mm×800mm 和1200mm×1200mm，共647根。根據項目實際特點，采用預制柱原位現澆施工工藝，其施工工藝簡圖如圖1 所示。相應基本工藝原理為前期采用預制構件施工方式，將現場拼裝后的定型鋼模板與鋼筋籠吊裝安插至獨立基礎短柱中預埋的波紋管內，再通過預制構件常用的高強無收縮灌漿料進行灌漿錨固連接，最后結合原位現澆施工，待混凝土成型后拆除鋼模板，最終完成施工。施工工藝流程如圖2所示。

圖1 施工工藝簡圖

圖2 施工工藝流程圖

2 施工工藝要點

在完成場地平整硬化、復核構件尺寸標高和灌漿料要求等前期準備工作后，將開展預制框架柱施工，其主要包括預制構件施工和原位現澆兩部分內容，施工工藝要點包括以下七個方面。

①波紋管定位

提前加工整體成型的預埋波紋管定位如圖3 所示，并采用定位網片連接牢固，保證波紋管之間凈距不小于30mm，且錨固深度符合設計要求。

圖3 波紋管定位圖

②框架預制柱鋼筋籠綁扎

采用綁扎架從柱邊跨位置開始綁扎鋼筋籠，在綁扎架立柱下端墊方木，防止綁扎架立柱受荷沉降造成鋼筋籠變形，由于框架預制柱高度較大，需分層澆筑，在鋼筋籠中心區域須預留后期混凝土澆筑導管下落區域，其尺寸根據導管大小設置，本項目中為200mm×200mm。對于梁墊鋼筋，可按圖紙設計位置，在鋼筋籠制作的同時綁扎到位，也可根據施工方便，在預制柱混凝土初凝前將梁墊鋼筋插入柱頂混凝土后進行綁扎；對于柱保護層，采用間隔2m 的井字型鋼筋焊接定位，如圖4 所示，其定位筋長度按定型柱模尺寸下料，也可以比實際柱模尺寸小1～5mm，井字型鋼筋的設置也進一步增大了鋼筋籠剛度，防止實際施工時起吊過程鋼筋籠變形；對于水電、鋼結構預埋件，按相關圖紙要求，在綁扎鋼筋籠同時預埋，其中墻面檁條鋼結構預埋件，埋件方向應在模板平直邊且預埋深度要適宜，以防止后期打鑿，破壞美觀，增加工程量。

圖4 井字型鋼筋設置簡圖

③預制柱模板存放和拼裝

將前期在加工廠按設計圖紙加工的預制柱模板運至現場并存放，存放場地應平整且模板下方應墊方木以保證柱帽處盡可能水平，且方木嚴禁設置在模板豎向方管跨中，避免受荷較大而導致方管變形，在方木設置完成后還需調整角度，保證模板水平減少模板扭曲，放置好的模板懸挑長度不大于1．5m，防止彎矩過大模板變形；在模板拼裝前，需清除模板內的雜物以保證模板清潔并涂刷油性脫模劑（拼縫處嚴禁涂刷），最后在拼縫處粘貼雙面貼防止在混凝土澆筑時漏漿；在脫模劑涂刷完成后，將鋼筋籠吊至鋼模板內，并確保位置和埋件準確，檢查模板是否變形、拼縫是否平整；最后如圖5 所示將另一片模板反扣于下部模板之上，施工時對準模板螺栓孔緩慢就位，就位后先穿模板兩端第一顆螺栓并初緊，再調整下部模板水平度同時穿設余下所有螺栓，最后從一端的兩邊對稱同時終緊所有螺栓，完成操作后檢查拼縫質量，防止錯邊，避免拼縫處漏漿。

圖5 現場鋼筋籠吊裝及合模圖

④獨立基礎短柱頂找平及預埋波紋管內灌漿

在圖1 獨立基礎短柱頂與柱模低標高相差大于5cm 時，采用砂漿在柱模底找平，否則可采用方木在柱模底找平，但找平砂漿或方木都嚴禁進入預制柱截面范圍內。在進行預埋波紋管內灌漿時，經驗收合格的高強無收縮灌漿料應和鋼筋籠吊裝同步開始拌制，拌制完成后立即灌漿，灌漿應連續不間斷，且灌漿面應略低于孔口10cm，并應采用多頭漏斗灌漿來縮短灌漿時間，同時為保證灌漿料的勻質性，灌漿后切忌振搗，并應立即開始下道工序，以保證灌漿最早實施時間到預制柱完成插筋時間控制在30min以內。

⑤模板和鋼筋籠吊裝、固定和校正

拼裝好的模板在吊裝時，模板要指向吊裝車輛旋轉圓心，以使模板和吊車旋轉半徑吻合，便于起吊。在開始吊裝時，先使主鉤與副鉤同時上升，將模板吊離地面一定高度，再提升主鉤（預制柱柱帽一端）將模板轉至垂直狀態，在施工時為避免鋼絲與圖5 中所示的柱帽一端工具式防護欄發生碰撞，可在主鉤上掛扁擔與模板上端連接；吊裝就位后，如圖6所示，4 人分站四方用鋼絲繩調整大致位置，再由其中2 人手持模板底部使鋼筋對準預埋波紋管中心，緩慢下落就位，并調整使鋼筋籠的連接鋼筋處于預埋波紋管灌漿料的中心位置，最后如圖7 所示，將預埋波紋管中溢出的灌漿料清除；在進行模板校正時，先放松鋼絲繩（不脫鉤），再將模板上的鋼絲纜風繩拉結固定，其中中柱纜風繩可固定于預設于四周承臺處的預埋拉鉤上，邊柱及角柱除固定在承臺處的預埋拉鉤外，也可固定在預設于臨時道路路面上的膨脹螺栓固定拉鉤上；當纜風繩固定完成后，用經緯儀或設置在模板上的線錘查看模板垂直度，并指揮調整拉緊各方向的纜風繩如圖8所示，以保證模板垂直度。

圖6 調模板吊裝圖

圖7 鋼筋籠插入預埋波紋管

圖8 纜風繩調整模板垂直度

⑥預制柱原位澆筑混凝土

通過前期預留的導管下落區域進行預制柱混凝土分層澆筑（每次澆筑的高度不宜大于3m），澆筑的混凝土坍落度控制在180±30mm，并確保不發生離析。在首次澆筑時，應先澆筑30mm 厚度與混凝土漿液相同的水泥砂漿，再將導管直接把混凝土澆筑至柱底部，并保證混凝土自由下落高度不超過1．5m，然后邊澆筑混凝土邊緩慢提升泵管，同時采用Ф30 插入式振搗棒振搗，振搗棒的前端應插入前一層澆筑混凝土中且插入深度不應小于50mm，振搗時應嚴格注意合理控制振搗，不應漏振、欠振、過振；最后澆筑完成后，應立即刮去浮漿，修平梁擱置面的混凝土，并保證梁擱置面標高的準確。

⑦模板拆除

預制柱模板拆除須在混凝土澆筑完成24h（若氣溫在10℃以下時應延長至36h）后且混凝土強度達到1．2MPa 以上。在拆除模板前，應先安裝好吊車掛鉤，并保證鋼絲繩拉直（處于不受力狀態），同時松掉纜風繩后開始拆除；在開始拆除模板時，由佩戴安全帶的兩位工人從柱頂往下對稱逐顆拆除柱身螺帽，再拆除柱腳調整墊木和楔形模，并用螺旋式千斤頂拆除模板，拆除過程中施力要均勻緩慢，必要時輔助工具松動模板；當模板向兩邊分開即可從柱子水平方向吊離，在吊離時應用鋼絲繩穩定模板，以免碰撞預制柱造成破壞。注意在拆除模板時，吊車嚴禁起吊，以免損壞柱帽，在拆除模板過程中吊車只起平衡穩定作用；拆除的模板存放于指定地點并立即清理、保養；拆除模板后的預制柱應澆水保養，且養護時間不宜少于7d。

3 技術要求

預制柱原位現澆施工工藝應滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB 50204-2015）和《建筑施工起重吊裝工程安全技術規范》（JGJ 276-2012）等相關施工技術規范要求，其中對于預埋件、模板安裝、灌漿連接等重要工序施工質量要求可進一步概述如下。

①預埋件、預留孔洞的驗收

通過觀察和尺量檢查，在同一檢驗批內，應抽查構件數量的10%且不少于3 件，以確保預埋件、預留孔和預留洞不得遺漏，且要安裝牢固，偏差在允許范圍內。

②模板和鋼筋籠的安裝驗收

通過鋼尺、水準儀和塞尺等量測，在同一檢驗批內，對預制柱和獨立基礎（包含短柱），應抽查構件數量的10%且不少于3 件，以確保預制柱模板和鋼筋籠安裝誤差在允許范圍內。

③灌漿質量驗收

在灌漿前，通過水泥漿配比性能試驗，確保灌漿料3h自由泌水率宜為0，且不應大于1%，泌水應在24h內全部被水泥漿吸收；水泥漿中氯離子含量不應超過水泥重量的0．06%；采用普通灌漿工藝時，自由膨脹率不應大于6%；采用真空灌漿工藝時，自由膨脹率不應大于3%；在預留孔灌漿后，通過觀察確?？椎纼人酀{應飽滿、密實。

4 結語

本文結合某智能電子制造項目圍護體系，針對實際特點，介紹了預制柱原位現澆施工工藝和流程，并在此基礎上詳述了鋼模拼裝、鋼筋籠吊裝、柱底基礎連接等關鍵工序和相關技術要點。通過比較可以發現，預制柱原位現澆施工工藝相對于傳統現澆和現有預制施工工藝，在保證施工質量的同時，具有無需搭設施工腳手架，有效減少了鋼管的用料，預制柱模板可循環利用，尤其對于像本項目這類含有較多相同截面柱體的大型倉儲建筑，其經濟效益尤其顯著，且該方法施工工藝簡單、施工便捷，機械化參與程度高，不僅節約大量人力資源，又降低了勞動強度，模板拼裝和鋼筋籠綁扎又可在室內完成顯著改善了工人勞動壞境等優勢，相關社會和經濟效益明顯，值得在相似工程中深入推廣。