裝配式混凝土建筑結構工程技術分析

陳井澎

（貴陽建筑勘察設計有限公司，貴陽 550081）

1 引言

裝配式建筑結構憑借質量好、施工速度快、節能環保等優勢，在建筑工程行業得到廣泛應用。考慮到該類建筑與常規建筑所用施工技術存在明顯區別，業內人士紛紛將目光聚焦于裝配式建筑施工。本文以實際工程項目為例，結合工程實施順序，針對重點工程技術展開探討，明確相應技術應用要點，有助于保障裝配式技術應用的可行性及科學性。

2 工程概況

以某裝配式建筑工程項目為例，項目總建筑面積為63 419.62 m2，地上部分59 802.3 m2，地下部分3 617.32 m2，共4 棟住宅公寓，均為樁筏基礎，地下部分為剪力墻結構，地上部分為裝配式整體剪力墻，裝配率達45%。主要預制構件為墻板、樓梯、疊合梁及疊合板，墻板連接形式為灌漿套筒。

3 裝配式建筑的結構特點

裝配式建筑不同于傳統建筑施工模式，該類建筑的創新之處在于先由工廠按設計圖統一生產加工建筑構件，再將其運輸到施工現場，現場工作人員僅需將相應構件起吊至指定位置，再按工程要求進行安裝，節省了現場構件加工制作的環節[1]。裝配式建筑結構的主要特點如下。

1）工程質量好。所有構件均為工廠統一生產，模具相同，質量控制便利，可有效避免構件脹模、漏漿等情況，同時確保構件養護效果，有助于提升構件制作精度及質量。

2）施工效率高。裝配式建筑工程構件由工廠加工，無須現場生產，前期準備工作與構件加工同步進行，構件運輸至施工現場后可直接進行起吊并安裝施工，節省現場澆筑生產環節，減小了現場環境溫度等因素對構件生產的影響，有效提高施工效率。以案例工程中的標準層施工為例，整個施工流程僅需8 d，不同施工工序所消耗的時間如表1 所示。

表1 施工流程投入時間

3）環保效果好。預制構件所使用的鋼模板可回收循環再利用，減少了木材資源的用量及模板成本，同時在現場裝配的過程中能有效減少35%左右的外墻及樓板模板，降低材料浪費和固體污染物排放量。現場施工作業流程較少，減少施工噪聲，具有良好的節能環保效果。

4 裝配式混凝土建筑結構的工程技術要點

4.1 預制構件設計

對裝配式建筑工程而言，預制構件的設計是十分重要的環節，能夠直接影響工程施工進度以及建筑質量，因此，需要結合實際情況根據構件的特點對構件進行深化設計，結合項目工程要求，明確構件設計要點。在本項目中，有關人員根據實際情況、特點以及結構設計要求，將構件設計要點歸納如下。

1）案例項目為住宅公寓，建筑整體造型結構相對獨特，采用雙層雙向配筋陽臺板。以1 號樓公寓預制外墻的構件設計為例，該外墻外側陽臺板跨度較大，頂部鋼筋直徑為14 mm，根據行業技術規范，水平段錨固長度應大于錨固長度的0.6 倍，故該位置頂部鋼筋水平錨固段長度為286 mm。案例中，該結構位置預制剪力墻厚度僅200 mm，無法滿足植筋要求，施工質量無法達到預期。因此，在構件設計過程中應結合實際情況合理調整預制剪力墻厚度，確保施工順利、合規進行。除此之外，為保障后續施工的便利性，在構件設計過程中，還需在墻現澆指定位置預留鋼筋，以保證鋼筋錨固搭接的可靠性。

2）案例中存在開間較大的房間，相應預制疊合板面積較大，不僅影響運輸的便利性，而且會增加構件安裝風險，需通過對構件的深化設計解決此問題。因此，在構件設計時，設計人員決定將整板拆解為多個預制疊合板，以降低運輸、安裝難度。需注意的是，后續吊裝環節需先對疊合板進行拼接，再進行安裝。案例工程中板側密接拼縫構造情況如圖1 所示。

圖1 板側密接拼縫構造圖（單位：mm）

3）在裝配式構件優化設計過程中，設計人員發現，按傳統方法制作疊合板與預制墻的接縫位置易出現空隙，導致拼縫不嚴，混凝土澆筑施工時出現漏漿，影響整體工程質量。因此，可采用如圖2 所示的處理方式進行優化設計，解決漏漿問題，另外，還可將此設計方案用于梁板節點設計中。

圖2 疊合板中間支座節點優化設計圖（單位：mm）

4.2 施工準備

為保障施工質量，確保相關施工技術落實到位，施工前需加強對施工圖的審查。此外，還應結合設計圖展開技術論證，編制施工方案，提前選用典型部件展開試安裝，強化對技術交底環節的控制，確保相關技術人員及施工人員充分了解PC 設計，明確施工規范、操作流程等，避免構件運輸吊裝過程中發生損傷或安裝問題[2]。

4.3 構件運輸存儲

建筑工程本身規模較大、復雜程度較高，預制構件種類較多且規格較大，為保障施工順利推進，避免構件運輸過程中受損，應加強構件運輸過程管控。一方面，應合理設計運輸路線，避免經過崎嶇路段，增加運輸風險；另一方面，應采取有效防護措施，在構件之間及構件與運輸車輛接觸位置設置柔性墊片，避免構件受傷。此外，在對超高、超寬以及剛度不對稱大型構件進行運輸和堆放的過程中，需要根據實際情況制作專門的保護鋼排架，以免運輸過程中出現構件傾覆或者受損的情況。

在構件存儲方面，對存儲工作提出以下要求：

1）按安裝位置、種類、規格及吊裝順序，對構件進行分類并有序堆放；

2）做好保護措施，嚴禁將構件直接放置于地面上，要求在構件底層及構件之間放置墊塊，并確保上下層墊塊位置對齊；

3）加強堆放場地管理，為保障構件堆放的穩定性，需確保堆放場地平整、堅實，并做好相應的排水工作，避免場地積水影響構件性能。

4.4 構件吊裝

4.4.1 墻板吊裝

墻板吊裝前需先清理安裝區域表面雜物，并根據施工圖紙進行彈線定位，保障墻板安裝的準確性。隨后，在墻身頂部準確安裝插筋板，加強對構件拼縫標高的控制，對不符合施工要求的情況需使用墊片調平。墻板起吊過程中需保持緩慢、平穩、均勻，在吊離地面500 mm 時暫停，對吊環、構件等進行全面檢查，確保構件無損、整體符合技術規范后可繼續起吊。當吊至作業面上方500 mm 時，需安排施工人手扶預制墻板，引導降落，保證灌漿套筒與定位鋼筋對準。當墻板落到墊片位置時，暫停降落（吊裝示意圖如圖3 所示），后使用螺栓安裝斜支撐桿，對墻板進行臨時固定，再轉換為短桿斜支撐，校正墻板位置后繼續安裝。

圖3 墻板吊裝示意圖

4.4.2 疊合板吊裝

除清理安裝區域、彈線定位等基礎技術外，在疊合板吊裝施工過程中，應對以下內容引起重視。

1）板跨度方向兩端板底支撐高度與設計標高持平，其余板底支撐應比設計標高低20～30 mm。

2）為提高吊裝施工的便利性，優先選用可調式平衡梁，若未采用平衡梁，則要保證吊索與疊合板水平面夾角大于60°并直接起吊。當起吊高度達到20～30 cm 時，暫停吊裝，檢查吊鉤、疊合板水平狀態以及是否存在損壞。

3）吊運時應先吊梁邊板帶區域，再吊運中間板帶，并要求疊合板位置深入支座10 mm。疊合梁吊裝與疊合板類似，唯一不同之處在于梁端需深入支座15 mm。

4.4.3 樓梯吊裝

樓梯吊裝技術要點如下：

1）先用水泥砂漿填充樓梯平臺表面用來放置梯板的卡槽；

2）樓梯吊運時，應保證梯段板傾斜、踏步面水平，吊運傾斜角度與安裝角度相同；

3）吊運至離地面20～30 cm 時，對受力狀態、傾斜角度進行檢查；

4）吊運至安裝面上方300 mm 時暫停并調整位置，保證位置精準、擺放平穩，滿足工程技術要求。

4.5 灌漿施工

案例工程采取縱向鋼筋全灌漿套筒方式進行預制墻板連接，材料為高強度無收縮灌漿料，加水比重為13%～14%，攪拌時間控制在4～5 min，灌漿壓力控制范圍為0.4～1.2 MPa。灌漿前需要對施工區進行清理，并對分倉進行封邊處理，確保分倉隔斷符合灌漿套筒間距在1.5 m 以內。為保障灌漿質量，要求灌漿材料拌制完成后30 min 內使用完畢。灌漿過程應均勻、連續并且緩慢，避免出現氣泡，確保漿液能連續充實地從排氣孔流出后再進行封堵處理，灌漿孔封堵后應持壓30 s，全面確保灌漿質量[3]。

5 結語

綜上所述，裝配式混凝土建筑結構工程具有質量高、效率高及節能減排等優勢，現已逐漸成為施工首選。在裝配式工程實施過程中，施工模式、方法、應用技術與傳統施工存在較大差異，且影響技術應用效果、工程質量效率的因素各不相同，由此可見，加強裝配式混凝土建筑結構工程技術研究十分必要。研究表明，在項目實施過程中，應立足實際對構件進行深化設計，合理運用吊裝技術及灌漿施工技術。另外，為確保工程技術有效落實，還應嚴格控制施工環節，保障其符合設計圖紙及行業技術規范要求。