PC構件裝配式建筑施工技術要點

吳宇輝

(四川省蜀通建設集團有限責任公司 成都 610041)

隨著綠色發展戰略的提出,裝配式建筑普及,在PC構件(即預制混凝土構件)施工中,需要將相應的體系構建起來,以改善工程結構性能、降低污染、提高效率、節約資源。然而,當前PC構件施工中仍有許多不完善之處,新系統的研發、推廣和應用任務繁重[1]。只有通過創新建筑結構體系、提高建筑施工技術,才能實現建筑業和諧可持續發展。

1 PC構件的分類

從安裝的方向(也就是構件最終工作的受力方向)上來看,PC構件可以分為三類:第一種為水平PC構件,以疊合樓板為代表;第二種為豎向PC 構件,以預制柱、預制墻板為代表;第三種為斜向PC 構件,以預制樓梯踏步為代表。這幾種PC構件按照各自結構特點及使用定位相互組合起來,發揮各自功能,與混凝土現澆結構形成整體共同構成裝配式建筑。

2 PC構件裝配式建筑施工技術要點

2.1 PC構件的生產

PC構件不是在施工現場澆筑制作的,而是在大型預制構件企業中生產,主要采用集成化、工業化的流水線生產方式。在PC構件生產車間進行如此大批量的、高效的、模塊化重復生產,避免了現場澆筑混凝土時的各種不利因素,非常有利于對于產品質量的控制,從而有利于提高建筑的整體質量。

2.2 PC構件運輸和堆放

(1)運輸車輛應根據部件的尺寸和重量要求進行選擇,在裝卸和運輸過程中應考慮車身平衡;

(2)在運輸過程中,應采取可靠的固定措施,防止部件移動或翻轉。當遇到部件的拐角和部件之間的接觸以及捆綁和支撐時,應使用柔性墊進行保護;

(3)運輸姿勢應根據PC 構件的使用應力選擇,即水平構件和斜構件如預制梁、復合地板、陽臺板、樓梯、空調板等應水平運輸;預制墻板等垂直構件應垂直運輸,運輸垂直薄壁構件時應提供臨時支撐。

構件運輸至施工現場堆放時,應遵守以下要求:

(1)預制構件進場后,應按型號、規格、吊裝順序進行編號堆放,堆放場地應設置在吊裝機械范圍內;

(2)地面和構件層應設置支撐墊,支撐墊應平整,上下對齊,支撐墊基礎應牢固。構件不得直接放置在地面上。

(3)當預制構件的堆疊層數過多時,應計算墊層和基礎的承載力,以避免墊層不穩定、地面塌陷和其他最終導致構件損壞的問題。

2.3 PC構件的吊裝

2.3.1 吊裝的技術要點如下:

施工現場的預制構件吊裝均采用塔式起重機。起重機選型時應考慮現場吊裝構件的需求,必要時應對起重機吊裝的安全性、穩定性進行驗算。預制構件生產及設置吊點時,也應考慮吊裝時構件的受力情況,保證構件不會因吊裝時受力情況的改變而發生失穩或結構破壞,例如預制樓板起吊時吊點不應少于4個。

構件吊裝時,應采用緩慢起吊、快速提升、勻速平轉、緩慢放下的操作方式。

預制構件吊裝過程中,應保證構件平衡穩定。在構件上設置纜風繩控制構件轉動,保證構件就位平穩,防止出現偏斜和搖擺。預制構件吊裝應及時設置臨時固定措施,并在安放穩固后松開吊具。

2.3.2 吊裝必須準備充分、一次到位

吊裝的準備工作主要是指構件安裝部位的支撐架體系(包含臨時支撐體系)全部到位。

在吊裝預制墻板的時候,要考慮到其施工規模、現場實際,要確保結構維持在穩定狀態,設置臨時支撐系統和臨時固定措施,明確其安裝時需要遵循的原則[2]。鋼管架體系有足夠的剛度和穩定性,采用縱橫剪刀支撐加固等措施。

支撐體系(含臨時支撐體系)準備完成后,一旦起吊就必須一次性吊裝到位,嚴禁吊裝構件長時間懸掛在空中。

2.4 PC構件的就位安裝

2.4.1 水平PC構件的就位安裝

疊合構件、預制梁等水平構件安裝后應對安裝位置、安裝標高進行校核與調整。

水平構件安裝后,應對相鄰預制構件平整度、高低差、拼縫尺寸進行校核與調整。當疊合板底板接縫高差不滿足設計要求時,應將構件重新起吊,通過可調支座進行調節。

2.4.2 豎向PC構件的就位安裝

豎向構件(主要是預制墻板、預制柱)的就位順序應為:與現澆部分連接的先行吊裝→角柱→邊柱與邊墻→中柱與內墻。

構件就位前應設置柱墻底調平裝置,控制柱墻安裝標高。預制柱的就位以軸線和外輪廓線為控制線。

預制構件與吊具的分離應在校準定位及臨時支撐安裝完成后進行。臨時支撐應在混凝土強度達到設計要求后方可拆除。

采用灌漿套筒連接的預制柱調整就位后,柱腳連接部位宜采用模板封堵。預制墻板調整就位后,墻底部連接部位應采用模板進行封堵。采用灌漿套筒連接、漿錨搭接連接的夾芯保溫外墻板應在保溫材料部位采用彈性密封材料進行封堵。

2.5 PC構件的連接

2.5.1 預制墻板之間的灌漿套筒連接

采用灌漿套筒連接、漿錨搭接連接的墻板需要分倉灌漿時,應采用座漿料進行分倉;多層剪力墻采用座漿時應均勻鋪設座漿料;座漿料強度應符合設計要求。鋼筋套筒灌漿連接接頭應按檢驗批劃分要求及時灌漿,灌漿作業應符合現行行業標準《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》的相關規定。

2.5.2 其他預制構件之間的連接

預制構件之間的其他物理連接方式,主要包含機械連接、螺栓連接、焊接連接等。在不承擔承重任務的PC構件之間的連接,例如配置在端部或者結構邊緣的PC 構件,采用這種方法施工方法簡便、速度快、效果好。

從當前的主流的裝配式建筑施工來看,通常較少單獨采用這種方法,而更多是將其他物理連接與灌漿/混凝土連接共同使用。

鋼筋機械連接、焊接或螺栓連接的施工應符合現行行業標準/規范如《鋼筋機械連接技術規程》等的有關規定。采用焊接連接時,應采取避免損傷已施工完成的結構,預制構件及配件的措施。施工前,應準確掌握預埋螺栓的細節情況,為提高焊接作業質量創造良好的條件,提高建筑鋼結構施工的技術水平,并完全滿足工藝要求[3]。

3 PC構件裝配式建筑施工技術的優化策略

3.1 深化設計

傳統建筑是在現場綁扎鋼筋并支模后一次澆筑成型的,而裝配式建筑是在現場用多塊PC 構件相互連接并與結構混凝土澆筑共同成型的,這就必須要考慮到PC構件之間的配合連接、PC構件與現澆混凝土之間的配合連接等問題。解決這一問題的重要手段就是深化設計。

裝配式建筑的PC 構件的深化設計,在考慮建筑的結構安全、使用功能之外還要充分考慮施工的可操作性以及與其他構件、工序的配合問題,這就要求在施工之前以及施工過程中,施工單位人員應與設計人員密切溝通,從實際出發詳細分析,明確工作具有可行性之后才能施工[4]

深化設計的重要內容之一,就是對水電管線圖紙進行設置,根據建筑建成后的實際使用功能要求,合理設置預留洞口、預埋管線及預埋線盒等,特別要注意上下層構件之間、同一層相鄰構件之間的線管碰管位置,以方便水電施工。建筑結構內部需要安裝各種水電管線,其中需要重點關注的是排水管線,所以,防水施工時需要高度重視[5]。進行防水施工的時,應當連續作業,減少或避免二次鑿洞。對于不可避免的鑿洞要及時修復,根據鑿洞大小使用水泥砂漿或細石混凝土進行填堵。

3.2 人員素質優化

裝配式建筑施工對人員的素質要求遠高于傳統建筑施工,因此必須對參與管理、施工人員的素質進行優化提高。

在計劃開展裝配式建筑施工之前,就應進行相應的人力資源發展規劃,對該類項目的技術要求以及建筑市場人力資源變化情況進行摸底分析,充分考慮到自身實際,包括從人員招聘、員工培訓、薪酬績效體系設計及薪酬管理等方面統籌規劃,引進滿足該類項目管理要求的高素質人才。

對現有管理人員和施工人員,需要采取專業技術培訓、工地觀摩等方式提高其對裝配式建筑施工的認識和知識。由已引進的高素質人才負責編制PC構件裝配式建筑的施工組織設計及專項方案,并對相關管理人員和施工人員進行技術交底,現場指導樣板間施工,以提高施工團隊整體素質,保證工程順利展開并按期竣工[6]。

4 PC構件裝配式建筑施工的注意事項分析

4.1 PC構件質量

PC構件是在大型預制構件企業中采用集成化、工業化的流水線生產方式,總體質量有保障。但仍需注意生產時的混凝土配合比及原料質量。如果骨料的級配好,水泥用量就可以適當地減少,相應降低混凝土干縮率。將粉煤灰加入到混凝土中,水泥用量就會有所降低,水化熱也會相應地降低,可以提高混凝土的耐久性,同時有效避免混凝土產生的收縮現象。另外,向混凝土中加入高效減水劑,使得混凝土的和易性明顯提高,避免產生離析、泌水等現象,降低裂縫發生率[8]。

此外,由于PC構件要經歷出廠運輸、堆放、吊裝等階段,必須對其各個階段的受力情況進行驗算分析,合理設置吊鉤,對構件吊裝、堆放、運輸時的受力方式、吊運方式做出明確規定,避免因為施工過程中構件受力與最終在建筑物上受力差異太大而造成構件損壞。

4.2 裝配式建筑的拼縫防水

裝配式建筑是以單塊PC 構件拼接而成,構件之間必然存在接縫,這導致其整體性不如整體現澆結構,從而帶來防水隱患。為保障建筑的使用功能,必須對接縫進行妥善處理。

在墻板吊裝之前,在結構外墻板之間、外墻板與樓面做成高低口,將需粘貼膠條部位清掃干凈,不得有積水、浮塵,以免影響膠條的粘結。

PC板垂直縫處在構件制作時宜做一小凹槽,其內放置PE填充條和橡膠皮粘貼以防止混凝土澆搗時產生漏漿。在主體結構施工完畢后進行密封膠施工。

5 結語

通過上面的研究可以看到,目前在我國建筑業中裝配式施工技術的應用前景廣闊。裝配式建筑施工中,要保證技術操作質量,圍護結構體系穩定,在此過程中還要積極創新。相關施工單位在準確把握裝配式建筑施工要點的同時還要創新思維,從人員培訓、材料準備、施工組織等方面不斷優化施工組織和施工工藝,保證裝配式建筑施工質量,以推進建筑業健康發展。