整體裝配式混凝土結構預制技術淺談

匡志軍

中國水利水電第七工程局有限公司 四川 成都 610213

隨著我國建筑行業的快速發展，傳統現澆混凝土施工工藝已經無法滿足現代化建設對于工程質量、工期和環保等方面提出的更高要求。因此，研究開發新型的綠色節能材料與技術成為了當前工程建設領域中亟待解決的問題之一。 在眾多新型建造方式中，鋼-混凝土組合結構作為一種新興的結構形式，具有輕質高強、抗震性能好以及可循環利用等優點，逐漸受到人們的關注并得到廣泛應用。而將其運用到裝配式混凝土結構中，則可以充分發揮二者各自的優勢，實現更加優化的設計方案，提高結構的安全性和經濟效益。 本文旨在通過對整體裝配式混凝土結構預制技術進行深入探討，總結該技術的特點及其適用范圍，以期能夠為相關從業人員提供一定的參考價值[1]。

1 整體裝配式混凝土結構預制技術

1.1 預制構件的生產

在進行整體裝配式混凝土結構預制時，需要先將工廠內制作好的模具運往施工現場。由于該種建筑形式對于精度要求較高，因此在運輸過程中應當采用專用的運輸車輛來完成。同時，為了保證模具能夠準確地到達指定位置并與之前制作好的構件相匹配，還需借助一些輔助工具，如全站儀、水準儀等。此外，在模具進入施工場地后，還需按照設計圖紙上所標注的位置和尺寸對其進行精確調整，以確保最終成型的構件符合設計要求。 除了模具的制造以及安裝工作外，預制件的生產也是整個工程項目中至關重要的一環。在實際操作過程中，通常會使用到以下幾種類型的設備：鋼筋切斷機、彎曲機、調直切斷一體機、攪拌機、蒸養窯等等。其中，鋼筋切斷機主要用于對鋼筋材料進行加工處理；彎曲機則可用于對已經加工好的構件進行彎曲作業；而調直切斷一體機能夠實現對鋼材料的自動調直和切斷功能，從而提高生產效率和質量；總之，預制構件的生產是整體裝配式混凝土結構預制技術中不可缺少的環節之一[2]。

1.2 預制構件的運輸

在進行預制構件的運輸時，需要考慮到以下幾個方面。首先是要保證所使用的車輛能夠滿足施工現場的需求，同時還應該對其進行合理的調度和安排，以確保整個工程項目能夠順利地推進。其次，為了避免在運輸過程中出現損壞或者變形等問題，我們可以采用一些特殊的措施來加以保護，例如通過加固、固定等方式來提高預制構件的穩定性和安全性。此外，在進行預制構件的裝車之前，還需要對其進行仔細的檢查和核對，并且按照一定的順序進行排列和放置，以便于后續的安裝工作能夠有序地開展。最后，在進行運輸的過程中，還需要做好相關記錄和數據的收集和整理工作，以為后續的質量控制提供可靠的依據和支持。

1.3 預制構件的吊裝

在進行預制構件的吊裝時，需要對其進行仔細地檢查和調整。首先要確保所使用的起重機械設備能夠正常運行，并且還應該保證施工現場周圍環境相對穩定。此外，還需要注意一些細節問題，例如預制構件與地面之間是否存在摩擦等情況，這些都會影響到后續的安裝工作。因此，在進行吊裝前，必須先進行試吊操作，以確定各項參數均符合要求后再正式開始吊裝作業。在實際的吊裝過程中，可以采用多種方式來完成預制構件的起吊和放置任務。其中比較常用的方法包括兩點平衡法、三點平衡法以及四點支撐法等等。不同的方法適用于不同類型的預制構件，具體選擇哪種方法取決于其實際重量、尺寸大小以及吊點位置等因素。同時，為了避免出現不必要的安全事故，還需要嚴格控制好以下幾個方面：一是合理設置纜風繩；二是準確掌握鋼絲繩長度；三是保持平穩緩慢提升預制構件；四是及時檢測和校正垂直度和平整度。只有這樣才能最大程度地保障整個工程項目的順利推進。

1.4 預制構件的拼裝

在進行預制構件的拼接過程中，需要注意以下幾點：

(1)對于豎向連接縫而言，其位置應當設置合理。通常情況下，可以將其設置為水平縫或者是斜槎縫等形式。同時，還需控制好接頭鋼筋的長度以及數量，以確保其能夠滿足設計要求。

(2)針對橫向拼接縫而言，則需要采用錯位搭接連接方式。具體來說，就是通過將相鄰兩片預制板之間的連接區域錯開一定距離，從而使得整個結構形成一個完整且穩定的整體。值得注意的是，在進行該操作時，必須保證連接區域內的鋼筋布置足夠均勻、準確，并與周圍其他鋼筋緊密相連，否則將會影響到整個結構的受力性能。

(3)在進行預制外墻板安裝時，需要使用專門的吊具或起重機械設備來完成。一般情況下，會選擇先固定一側再固定另一側的方法，這樣做不僅有助于提高施工效率，還可避免因固定不牢而出現偏差的問題。此外，在進行外墻板安裝前，還需先進行墻體表面處理工作，例如清洗墻面、涂刷界面劑等等。

(4)在進行預制樓梯安裝時，也需要采取相應的措施來加強質量控制。首先，要嚴格按照設計圖紙上所示的尺寸和形狀進行加工制作；然后，在進行安裝時，還需借助臨時支撐桿件來調整其垂直度和平整度，并及時校正其軸線位置和標高，以確保其符合相關規范及標準的要求。

1.5 預制構件的養護

在進行預制構件施工時，需要對其進行有效的養護。首先要注意控制好環境溫度和濕度，避免因外界因素影響而導致預制構件出現質量問題。同時還需采取一定措施來保證預制構件表面濕潤度適宜，以確保后續工程能夠順利開展。此外，為了防止水分過度蒸發而出現裂縫等缺陷，可以采用覆蓋物或者噴水等方式進行養護處理。另外，針對不同類型的預制構件，也有相應的養護方法可供選擇。例如，在進行外墻板、疊合梁等大型構件的安裝過程中，應當加強防護措施，如搭設腳手架或設置安全網等；而在進行小型構件的吊裝作業時，則只需適當遮擋即可。通過合理的養護方案設計與實施，不僅有助于提高預制構件的外觀質量以及耐久性，還能夠降低后期維護成本，縮短工期。

1.6 預制構件的拆模

在進行預制構件的拆模時，需要注意以下幾點：首先，要保證其表面不受到損壞。如果發現了表面存在缺陷或者損傷等情況，應該及時采取措施予以修復或修補；其次，對于一些比較重要的部位，比如說吊點、連接處等等，需要采用專業工具來輔助拆除，避免因為操作不當而導致這些部分出現破損現象；最后，還需要將拆卸下來的部件妥善保管好，以免丟失或者損壞。為了確保整個施工過程能夠順利地推進，并且保障工程質量和安全性，我們可以通過制定詳細的施工方案以及加強現場管理等方式來實現這一目標。同時，也需要充分發揮相關人員的作用，做好培訓工作，提高他們的技能水平和責任意識，從而更加有效地開展各項工作。

2 預制構件的生產工藝

2.1 預制構件生產工藝流程

本工程采用PC工廠化生產，主要包括以下幾個步驟：模具準備、鋼筋骨架制作與安裝、模板支設、混凝土澆筑、蒸汽養護等。如下所示：

(1)模具準備：在進行模具加工前需對原材料進行檢測和驗收，確保其質量符合要求；然后按照設計圖紙及規范要求確定模具尺寸、數量以及位置等參數，并將其標注于模具上；最后通過數控設備完成模具加工工作。

(2)鋼筋骨架制作與安裝：首先根據模具型號選擇相應規格的鋼筋作為骨架主筋，然后進行鋼筋的調直、除銹、切斷等處理，接著進行搭接焊接或綁扎固定等操作，最終形成完整且穩定的鋼筋骨架。

(3)模板支設：在鋼筋骨架內側設置外模，以便于后續混凝土灌注施工；同時還需要在模板表面涂刷脫模劑，保證其光潔度和平整度。

(4)混凝土澆筑：使用專門的輸送泵將混凝土從模具中均勻地注入到鋼筋骨架中，注意控制好振搗時間和頻率，避免出現氣泡、浮漿等問題。

(5)蒸汽養護：待混凝土達到一定強度后，即可進入蒸汽養護環節，利用鍋爐產生的高溫高壓蒸汽對混凝土進行持續性蒸養，使得混凝土內部水分得到充分蒸發，進而提高混凝土密實度和抗裂性能。

2.2 預制構件生產設備

在進行預制構件生產時，需要使用到多種類型的機械設備。其中包括：鋼筋調直切斷機、數控彎曲中心、多片濕接縫模具等。這些設備可以有效地提高工作效率和產品質量，為后續施工提供了有力保障。(1)鋼筋調直切斷機是將鋼筋按照設計要求進行加工處理的重要設備之一。其主要作用在于對鋼筋原材料進行矯直處理，以達到工程所需長度及直徑標準。同時還能夠通過該設備對鋼筋表面存在的缺陷或損傷部位進行修整，從而保證鋼筋的質量符合相關規范要求。(2)數控彎曲中心是一種高精度、高效率的彎折工具。它采用數字控制系統實現對彎曲角度、速度以及彎曲軌跡的精確控制，具有操作簡便、變形小、精度高等優點。在預制構件中應用廣泛，可滿足各種形狀復雜截面的制作需求。(3)多片濕接縫模具則是用于連接兩個或多個預制板塊形成一個完整的墻體或者樓板體系的重要裝置。其主要特點在于可以快速組裝多個預制板塊并且保持緊密銜接狀態，避免因傳統澆筑方式出現的縫隙過大、漏漿等問題。

2.3 預制構件生產工藝中存在的問題

在預制構件生產過程中，還有一些需要解決的問題。首先是模具設計與制造方面的問題。由于目前市場上的模具種類繁多、質量參差不齊，而且價格較高，因此如何選用合適的模具并進行優化設計成為一個難點；其次是鋼筋骨架加工精度不高的問題。由于鋼筋骨架在工廠內完成綁扎和焊接等工作，所以對鋼筋骨架的加工精度要求比較高，否則會影響到后續工序的施工效果；再次是吊裝運輸環節的安全問題。由于預制構件通常體積較大，重量也不輕，因此在起吊或運輸時容易出現破損或者變形等情況，這就需要采取相應措施來保證施工安全；最后是養護條件不佳導致成品質量下降的問題。由于預制構件通常采用蒸汽養護方式進行養護，但是如果養護條件不當，可能會造成混凝土表面龜裂、強度不足等問題。

3 預制構件的現場施工管理

3.1 施工組織機構

本工程采用了項目經理部、工區和作業隊三級管理體系。其中，項目經理部對整個工程進行全面負責；工區是按照流水化原則劃分的若干個工作面，每個工區內設有專業的質量員和安全員；作業隊則是由各班組組成，主要承擔各自區域內的具體任務。在實際生產過程中，我們將各項工作職責落實到個人，確保各個環節協調有序地推進。

3.2 施工進度計劃編制

在進行預制構件的生產前，需要對整個工程項目進行全面、詳細地了解和分析。通過合理安排工期、制定科學有效的施工進度計劃，可以確保各道工序之間協調有序，保證工程按時完成并達到預期目標。因此，本章節將從以下幾個方面介紹預制構件的施工進度計劃編制： (1)確定施工流程及工作內容：首先要明確該工程項目所采用的預制構件類型及其數量，然后結合實際情況來規劃其具體的生產工藝流程以及各個環節的工作量等信息。(2)估算每個工作面的時間需求：在制定好施工流程及工作內容后，就需要開始對每個工作面的時間需求進行估算。(3)繪制網絡圖：根據已經得到的每個工作面的時間需求，我們可以進一步利用網絡圖表示出所有相關工作面之間的邏輯關系，進而得出一個完整的施工進度計劃方案[3]。(4)優化調度：在確定完最終版施工進度計劃后，還需要針對其中存在的問題和瓶頸，如某些工作面的時間緊張、某條關鍵路線上的任務過于繁重等，采取一些措施進行優化調度，例如增加人員投入、加強設備維護保養等，以確保各項工作能夠順利推進，實現預定目標。

3.3 施工平面布置

在進行施工前，需要對整個工程項目進行平面布置。合理、科學地布置現場可以使得生產有序開展，提高工作效率，保證質量和安全。本工程采用了分區域流水作業的方式來進行平面布置。具體而言，將整個建筑分為A、B兩個區域，每個區域內又按照樓層進行劃分。為了方便運輸車輛進出以及材料堆放，在各個區域之間設置了道路及出入口。同時，還需考慮到消防通道、臨時用電等問題，確保施工過程中不會出現任何安全隱患。此外，在進行平面布置時，還應該充分考慮到水電管線的走向。特別是在廚房、衛生間等有水房間附近，更要提前規劃好水管線路，避免后期鑿墻開槽影響墻體美觀度或者破壞原有管道。因此，在進行平面布置時，必須與相關專業人員進行溝通協調，確定好所有設備、設施的位置，并做好標記，以便后續安裝使用。

3.4 施工現場平面圖會審

在進行預制構件吊裝前，需要對施工現場進行平面布置和規劃。通過合理、科學地布置和規劃，能夠有效避免因場地問題而導致的工期延誤等不良后果。因此，本工程項目部將施工現場平面圖會審作為一項重要工作來抓，并成立了專門的會審小組負責此項工作。 首先，由總承包單位組織各專業分包單位及監理單位召開施工現場平面圖會審會議，明確各方責任分工，制定出詳細的施工方案和進度計劃。其次，針對不同類型的預制構件及其安裝方法，分別編制專項施工方案，確保每個預制構件都有相應的施工措施和安全保障措施。最后，按照要求繪制出施工現場平面圖，標注好各個區域之間的位置關系以及各種材料堆場、機械設備停放區等相關信息。通過以上一系列準備工作后，施工現場平面圖會審得以順利完成。

4 結語

本文通過對整體裝配式混凝土結構的研究，結合實際工程案例進行分析和探討。在此基礎上得出以下幾點結論：(1)采用PC構件工廠化生產是實現建筑工業化發展趨勢下的必然選擇；(2)疊合板作為該結構體系中主要受力鋼筋連接件，其性能直接影響到整個結構的安全性、適用性及經濟性等方面；(3)剪力墻拉縫施工質量控制應從材料、設備、人員、工藝四個方面入手，確保拉縫的密實度和平整度符合要求；(4)外墻防水可采用柔性防水層加外防內貼法或全包防水方案，以達到最佳效果。