唐華雄 陳新旭
莆田中建建設發展有限公司 福建 莆田 351100
建筑行業的快速發展,多種類型建筑工程項目逐漸增多,不同地區裝配式建筑基于不同裝配率選擇不同結構。因此逐漸出現預制和現澆相結合的裝配式結構體系。但據調查研究發現,目前傳統支撐依然存在著支模精度較低、施工進度較慢以及建筑垃圾較多等問題。所以,不斷優化以及創新支撐體系對當前建筑企業快速發展有著重要作用。
目前我國大部分高層住宅主要采用的是剪力墻結構體系。剪力墻結構體系主要有(1)梁板、剪力墻都采用木模板;(2)梁板采用塑料模板或者木模板,剪力墻采用鋼模板;(3)梁板、剪力墻都采用塑料模板或者鋁合金模板。裝配式建筑疊合板+鋁模技術經過不斷發展,因其具有施工進度較快、混凝土澆筑觀感性較強等特點,被廣泛應用在建筑工程施工中。疊合樓板施工主要形式為,將支撐系統設置在預制疊合板底部。在此期間因為在澆筑混凝土期間,疊合板會隨著大混凝土澆筑而產生一定浮力,進而促使疊合板向上開始移動,使得在底層支撐模板和疊合板之間難以避免出現一定縫隙,疊合接縫位置處,可能存在著一定漏漿問題,從而導致在疊合板接縫位置處,混凝土作業達不到預期標準,也就無法達到與疊合板相同的免抹灰效果。通常情況下,傳統疊合板與鋁模模板接縫位置處,存在著混凝土漏漿問題,如在澆筑混凝土完成之后,不僅需要拆除支撐系統和支撐模板。還需要拆除螺桿和支撐橫梁,會出現浪費人力、物力、財力情況。同時在拆除螺桿之后,還會難以避免存在通孔,因此需要將留下的通孔進行封堵。但可能因為沒有事先處理好通孔會發生漏水問題[1]。所以需要基于不同工程實際情況,設計出一種免于拆卸的預制式疊合加固板組件,從根本上降低出現漏漿問題概率,并且進一步減少澆筑完成之后拆除步驟,從而在減少成本消耗同時,確保提升建筑工程施工質量,從而提升建筑工程經濟效益。
在裝配式建筑中,應用疊合板與鋁模支撐體系,分析研究其技術主要作用和注意事項。沙坂(一期)項目位于福建省莆田市某區域地塊,是某公司在荔城區域標桿類型項目。該項目屬于高層建筑,主要為7棟25層高層住宅、1層地下室、1棟幼三層幼兒園及4棟兩層配電房組成,總建筑面積為137035㎡,其中地上建筑面積為103886㎡,地下面積為33149㎡。
促進裝配式建筑與鋁模融合進程,是解決混凝土現澆施工技術中存在問題的主要方法之一,有助于提升混凝土成型質量,并且為建筑行業實現節能環保目標奠定堅實的基礎。因此,在應用裝配式建筑疊合板與鋁模技術過程中,在施工前準備階段,做好測量放樣工作,主要是對施工現場進行測量、定位以及放樣。此外需要進行管線的預埋以及墻體內鋼筋綁扎[2]。在此期間,應提高檢驗和驗收工作重視程度,并在布筋完成之后,依據相關規范和規定進行驗收。再進行安裝墻板工作。通常情況下,主要使用大型起吊機進行墻板安裝,從而順利完成陽模板和墻模板安裝工作。
鋁模龍骨方向與疊合板長邊方向平行,其龍骨數量較多,并且在鋁模龍骨正下方獨立支撐,可操作空間相對較小,并且疊合板配筋受力筋為垂直方向,可能導致疊合板兩條長邊向上彎折,從而導致疊合板出現彎曲、拼縫錯臺等現象。裝配式建筑疊合板與鋁模結合體系主要由獨立支撐、龍骨以及鋁型材料構成,要想在安裝過程中整體質量達標,應盡量選擇符合要求的廠家進行統一標準化生產。充分選用單向板自身剛度[3]。疊合板+鋁模結合體系主要有3部分構成。主要為兩塊疊合板拼接縫隙處端部位置處,支撐一道200方板,疊合板與方板搭接處為100,疊合板短邊則由鋁模負責支撐。并在單項板底部中間位置處,放置一道與疊合板長邊方向相垂直的龍骨,并將其整體結構由靜定結構逐漸轉變為超靜定結構,促使疊合板兩端承受撓度,并且具有較強穩定性、合理性。鋁模龍骨方向與疊合板長邊方向相垂直,并且此工藝增加一個C型疊合板,主要有一道龍骨,減少獨立支撐數量,從而增加疊合板可操作空間。避免或者減少疊合板長邊向上彎曲等問題。
工作人員依據施工方案確定墻柱控制線、定位線以及洞口線,并及時與施工人員進行技術交底工作。工作人員應嚴格按照圖紙設計綁扎鋼筋。同時在施工過程中,及時檢測、校正以及驗收安裝模板,并檢查模板加固是否符合當前施工要求。在此期間測量人員應使用激光掃描儀、線錘檢驗合適模板垂直度、平整度。在安裝梁角模和墻頂邊模之前,工作人員應在混凝土與結構件接觸位置涂抹脫模劑。當墻頂邊模和墻模板與邊角模連接過程中,應在上部相應位置處插入銷子,有效避免在混凝土澆筑期間銷子脫落。在預先安裝好的橫梁組件上,安裝工具式立柱橫梁。當拆除工具式立柱時,可有效保護橫梁組件底部。在安裝前準備階段,工作人員應及時完成支撐梁邊框涂油工作。
為確保建筑物的穩定性,需要按照優化的樓面編碼圖,將豎直的鋼柱固定到指定的位置。為提供更強的支持,選擇一種雙向調整的立桿,它的粗調和微調都被設計出來,這樣就能更好地為板底和模具提供穩固的支持。根據不同設計,在相關的區域和位置上安裝一個單獨的支撐,并對它的位置和標準進行審核,檢驗它的穩定性,并依照設計的指導原則來校準它的垂直度。通過使用激光水準儀,可以確保鋁模的標高和平整度。將激光測量器精確地定位到300mm的控制線,并確保它們完全重合。然后,可通過測量來檢查墻壁的垂直和平整度。使用線錐和卷尺對外墻的垂直度進行精確地檢查。
使用疊合板安裝結構零件時,應該盡量避免使用非預應力結構,以免造成過大的彎曲。應使用鋼扁擔安裝零件,確保4個吊點都均勻受力,以確保零件的安全。疊合板的支持結構包括三個部分梁模、鋁槽以及C槽。疊合板的兩側就會被固定住,并且兩塊疊合板的拼合面上也會有一條200mm的方板,兩條方板的連接長度都是100mm。確保疊合板在施加外力的情況下能夠保持其原有的結構。在板的底部安裝一道與板的長邊相平行的龍骨,使得板的結構從靜止狀態轉換為超靜止狀態,從而使板的短邊處能夠抵抗外界的拉伸,從而增強結構的穩定性,避免出現下撓的情況。
在本項目底部疊合板底部位設置7個監測點,分別為疊合板與增加平行短邊方向龍骨兩端與中間位置、方板接觸點位置等。通常情況下,測量主要為3層1組,在安裝疊合板完成之后,需要對層高進行測量,并在疊合板鋼筋綁扎位置抽出第二次層梁。同時完成澆筑頂層混凝土之后進行第三次測量。在完成墻柱模板施工之后進行第二次測量。在后續兩層節點與首層測量節點相同。
根據相關調查研究發現,建筑工程裝配式建筑類型主要有傳統支撐體系、工具式支撐系統以及工具式支撐與鋁模相結合方式等。(1)傳統支撐。傳統支撐體系主要有專用托座、鋁工字梁、穩定三腳架以及獨立鋼支撐構成。通過在剪力墻相應增加螺桿數量,而兩側鋁板主要采用對拉螺桿方式,增加斜支撐墊距的高度,從而在薄弱處進行加固。在底部增加定型化可移動操作平臺。傳統支撐體系與工具式支撐體系相比投入成本較低,但在具體實踐過程中,PC板的整體穩固性、水平度可能存在一定不足,進而影響整體施工質量。此外,傳統支撐體系PC板與鋁模交界處容易出現漏漿問題,并且吊裝作業期間安全性、穩定性不高,其吊裝速度較慢,不能保證在規定時間內完工。(2)工具式支撐體系。在工具式支撐體系中,需要實現安裝支撐系統之后,再鋪設鋁模平板之后進行吊裝。其支撐體系具有較強安全性、穩定性、施工進度較快、節約周轉材料、拆除便捷等特點。但是投入成本較高,會相應增加項目施工成本。(3)鋁模+工具式支撐體系。主要是在PC疊合板下方放置工具式支撐體系,主要采用鋁模板鋪設梁側邊以及剪力墻范圍內區域,而在工具式支撐桿中間鋪設鋁板,有助于工作人員進行施工。該支撐體系更好地保證PC板穩固性、水平度以及安全性,從而實現預期目標,在吊裝作業期間,吊裝作業速度比傳統吊裝更快、更好,并且其投入成本較低。上述三種支撐體系在確保其安全性、穩定性以及質量前提下,主要使用鋁模+工具式支撐體系方式。
4.2.1 支撐體系設計
在進行支撐結構的構建之前,首先,需要繪制一個詳細的模型,并結合鋁模的特性,構建一個完善的結構。這個模型主要有支模立體圖、初期大樣圖、局部施工圖、加固節點圖等。其次,需要進行力學核算,確保結構能夠承載所需的荷載。在這個過程中,剪力墻和梁的側邊30cm的區域可能會使用鋁模來進行安裝。為提高效率,可使用20cm寬的平板,并使用專門的工具來進行固定。最后將調整裝置安裝在立柱的正中央,以方便使用,可進行粗略的調整以及精細的調整。此外,使用PC疊合板寬度≥1800mm,并增添了一道專門工具式支撐支設。
4.2.2 制作鋁模
鋁模廠基于鋁模加工圖進行優化設計,并嚴格按照鋁模深化設計圖紙制作相應部件,沙坂(一期)項目工程標準層高為3.0m,鋁板材4mm,頂樓板材高度65mm,本次鋁模主要材質為鋁合金6061-T6,局部位置則根據實際情況進行尺寸配置。在完成鋁模制作之后,鋁模廠應及時完成對鋁模拼裝檢查驗收工作。本次項目依據深化設計結果配置3套樓面支撐,1套鋁合金模板,3套梁底支撐。
4.2.3 PC板設定參數
為確保PC板的質量,需仔細研究并優化設計從而滿足工程現場使用需求。針對板的尺寸、孔位和筋的位置,采取適當的措施,確保滿足實際的需求。此外,還可運用BIM技術優化設計,并將板的一些較大的區域采取板帶的形式,將它們組合在一起,從而提高安全性和效率。
4.2.4 施工前技術交底
為確保工程的順利完成,及時進行技術交底工作,讓所有參與人員都了解鋁模板PC疊合板支模體系,并且為操作人員提供技術培訓和現場操作培訓,讓他們能夠清楚地了解自身工作重點和注意事項。在交底結束之前,為確保支撐結構符合規范的參數,施工人員和質檢人員需要在現場密切監督,并合理安排吊裝作業,同時還需要嚴格把關,確保頂板的垂直度、板材的厚度、零部件的安放和PC疊合板的結合牢靠。
4.2.5 選擇龍骨
在選擇龍骨過程中,傳統腳手架主要采用木龍骨或者工字鋼,但是在實際作業期間,出現部分問題難以有效地解決進而影響整體施工質量。通常情況下,主要采用14號工字鋼作為主龍骨工字鋼,但此類型龍骨在施工中效率較低,搭設難度較大。在施工作業期間也會影響施工人員生命安全,同時對地基承載力要求較高,因此不利于發揮其實際作用。此外工字鋼規格單一,若在施工中需要對工字鋼進行切割時,會對材料造成較大損耗情況,而對于次龍骨主要采用10cmx10cm方木,但是可能存在著剛度較小,承載力較低問題,并且重復利用次數較低不利于資源重復利用。因此,為充分發揮鋁合金實際作用以及價值,主要使用鋁合金作為主次龍骨。鋁合金龍骨具有強度較高、質量較輕、施工方便以及剛度較大等特點被廣泛應用在裝配式建筑施工中。
4.3.1 混凝土成品質量高
經過精心安排,按照PC疊合板支模體系,順利地安裝好PC疊合板,并開始澆筑混凝土。將鋁模從上面移走之前,應仔細地檢測鋁模的水平度、厚度、光滑程度和軸向偏移,所有的參數都符合規定的100%合格。此外,基于可實施性、有效性角度進行分析研究,從根本上解決后澆帶位置可能存在著漏漿問題。例如,在預制疊合板與鋁模模板之間增設泡沫條。同時按照預制板深化圖紙,確定泡沫條實際位置,在吊裝預制構件之前,工作人員應及時檢查泡沫條粘貼情況,強化監督檢查力度,有助于拼接縫隙處鋁模板面與預制板底100%設置泡沫條,從而有效避免或者減少出現漏漿問題。
4.3.2 優化前后對比分析
經過優化的支撐結構,(1)在吊裝過程中,由于操作者的視野范圍變寬,使得施工界面的寬度大大增加,從而降低了安全風險,并且為作業者創造出更多的空間,使其能夠在保證安全的情況下進行正確的施工。現在,操作人員能夠順利地開展施工,這樣不但能夠保證安全,而且還能夠在預定時間內完成各項任務,從而大大縮短了施工周期;(2)在支撐鋪設完畢之后,需要對其上下表面的標高進行檢查,而現在只需要利用紅外線水平儀來控制,這樣就能夠實現對支撐的精確控制,從而大大簡化了施工步驟;(3)在傳統的三角支撐架的搭建方法下,需要將所有層次的支撐都固定在同一條鉛垂線上,這樣就能夠大大降低了施工難度,也大大簡化了施工效率。為了有效地抵抗上一層立柱的沖擊,現在我們已經開始使用工具式支撐,這樣就能夠更加快捷地進行安全的運輸和搭建;(4)疊合板在安裝完成之前難以進行調整,而且在進行優化之后,它們的位置更加容易進行控制,并且能夠更加輕松地進行擱置;(5)PC疊合板的擱置處的阻漿措施難于實現,但是經過改進能有效避免或者減少出現漏漿問題。
綜上所述,在建筑工程施工中,合理應用PC疊合板支模體系+鋁模能從根本上解決PC吊裝施工難題,確保整體施工環節具有較強穩定性、安全性以及合理性。此外,通過不斷優化以及改進PC疊合板支模體系+鋁模施工技術,能有效解決后澆帶位置存在漏漿問題,有助于加快施工進度,降低成本消耗,在提升企業經濟效益的同時,促進建筑企業快速發展。