賴華山
(閩南理工學院,福建 石獅 362700)
近年來,城市化和人口增長的趨勢加速了住宅建筑領域的發展。在該背景下,建筑行業一直在尋求更快、更經濟、更環保的建筑方法,以滿足不斷增長的住房需求。現代裝配式住宅建筑已經嶄露頭角,成為一個備受矚目的解決方案,該施工技術不僅加快了工程建設速度,還提高了建筑質量,并在資源利用和可持續性方面表現出色[1]。本文以某裝配式住宅建筑工程項目為例,對預制構件施工各關鍵技術進行分析。
案例工程為福建省閩南地區的拆遷安置住宅、商業及公建配套建設工程,總建筑面積約為285000m2,包括13棟高層住宅樓,結構形式采用框架和剪力墻結構,為了提高施工效率,同時確保質量控制,該工程設定了35%的裝配率要求,其中預制疊合板和預制樓梯是關鍵的裝配式構件,如圖1所示。

圖1 預制疊合板和預制樓梯
(1)技術與物質準備。裝配式住宅建筑在技術與物質上的準備包括建筑模塊和構件的設計和制造,需要遵循嚴格的規范和標準,以確保其質量和兼容性。此外,物質準備還包括與裝配式建筑相關的先進工具和設備的采購和準備,以滿足復雜的裝配和安裝需求。
(2)現場準備。確保工地具備足夠的空間,以容納各種裝配過程所需的設備和材料?,F場準備還需要考慮到建筑模塊的運輸和吊裝,包括道路和吊具的準備,以確保這些模塊能夠順利地移動和安裝。尤其是預制疊合板到達施工現場后,必須用專用木方墊平,堆放高度不得超過6 層,預制樓梯堆放高度不得超過3 層,場地四周增設圍擋[2]。
(3)預制構件吊具準備。確保模塊化構件能夠安全、準確地吊裝到建筑位置,確定設計和選擇合適的吊裝設備、吊裝點以及預制構件的標識和配備吊具。其中,預制疊合板采用鋼絲繩吊裝,預制樓梯采用鋼絲繩、萬向吊環、手動葫蘆,具體要求如表1所示。

表1 吊具規格及數量
(4)人員準備。施工隊伍人員需要具備特定的技能和知識,以應對裝配式建筑的獨特挑戰,因此所有人員必須持證上崗,施工前的培訓是為了確保了解并能夠執行所需的工作程序和安全措施。該項目吊裝小隊每組配置5人,其中2名司索工、2名安裝人員、1名地面掛鉤人員[3]。
預制構件的設計需要遵循嚴格的建筑規范和項目要求,以確保其結構安全、質量和兼容性。在設計過程中,特別關注13棟高層住宅樓的不同結構要求,包括框架和剪力墻結構,以滿足項目的多樣性。設計圖紙需要重點關注預留預埋點位、脫模、吊裝點位及結構配筋詳圖的做法和要求。對預制疊合板進行深化設計,如圖2所示。

圖2 預制疊合板的深化設計示意圖
在設計確定后,預制構件的生產是緊隨其后的關鍵步驟。工程項目采用現代化的工廠生產流程,以確保構件的質量和一致性,包括使用先進的生產設備和技術,確保構件的尺寸和質量控制在規范范圍內。例如,預制疊合板的生產需要在工廠內進行混凝土澆筑,以確保構件的強度和表面平整度。預制構件的生產也需要高度的協調和規劃,以滿足施工時間表,不僅要確保構件按時交付,還要協調各種構件之間的安裝順序,以最大程度地減少施工時間。因此,工程團隊在設計和生產過程中通過采取有效的措施,以確保穩定的供應和高效的施工。
運輸工具為低速平板小車,針對不同類型的預制構件,項目采取了專用的運輸方案。首先,對于預制疊合板,采用專門設計的運輸架,以確保構件在運輸過程中的穩定性和安全性。運輸架不僅提供了合適的支撐點,還保證了構件的平穩運輸,避免了振動和沖擊對構件的損害。運輸架還具有可調節高度的特點,以適應不同厚度和尺寸的疊合板。此外,為了確保構件在運輸過程中不發生位移或滑動,采用鋼帶將構件緊密綁扎在運輸架上,能夠防止構件的移動,還減少了在運輸中產生的潛在損壞風險。鋼帶的使用經過精確的計算和調整,以確保構件受到最小的應力和壓力。
(1)吊裝施工工藝。裝配式住宅建筑的成功依賴于各個預制構件的精確安裝,而預制疊合板是其中的一個關鍵構件,通常用于樓板和墻體。在該工程項目中,預制疊合板的吊裝是一項重要的施工工藝,包括疊合板的起吊、吊裝就位、標高調整和拼縫處支模等關鍵步驟,如圖3所示。吊裝之前拉好警戒線,進行試吊作業,試吊高度不低于20cm。

圖3 預制疊合板吊裝施工工藝
(2)疊合板的起吊。在吊裝過程中,疊合板的起吊是首要環節。該步驟需要嚴格遵循安全規程,確保吊裝設備的可靠性和合適的起吊點。起吊點的選擇應考慮疊合板的重量和尺寸以及施工現場的條件。在該項目中,特別注重疊合板的均衡起吊,吊繩與板面之間的角度不得小于60°,保持水平狀態,以防止不均勻的應力分布。同時,用塑料繩綁扎在疊合板一個角的外伸筋上作為標記,方便吊裝人員確定安裝方向。同時,吊裝設備的可靠性也是關鍵,確保疊合板在吊裝過程中不會發生意外事故。
(3)吊裝就位。一旦疊合板開始起吊,就必須準確放置到建筑結構的設計位置,吊裝就位需要高度協調和溝通,以確保疊合板的水平和垂直位置符合設計要求,裝配工需要用手托住,離地20cm時稍微停留,確保邊緣與梁柱定位線齊平再放下,避免出現碰撞,同時切記輕拿輕放。此外,由于該工程項目涉及多棟樓宇,每個樓宇可能有不同的結構和平面布置,因此吊裝就位的準確性至關重要。通過采用高精度的測量工具和技術,確保疊合板的準確定位,從而避免后續的問題和調整。
(4)標高調整。標高調整主要是為了確保疊合板的高程位置符合建筑設計要求,包括使用調整螺絲或墊片來微調疊合板的高程位置,以適應建筑樓層的平面布置。在該工程項目中,標高調整需要根據不同樓層的要求進行精確的計算和操作,用紅外線水平儀檢查疊合板底部標高,以確保疊合板的水平和垂直位置都得到滿足。
(5)拼縫處支模。在疊合板的吊裝中,拼縫處支模是關鍵的一環。拼縫是疊合板之間的連接點,必須確保其穩固和質量。支模是指在拼縫處安裝的支撐結構,以防止拼縫處的變形或松動。在該工程項目中,通過對疊合板拼接位置采用特制的支模設計(見圖4所示),以確保疊合板之間的拼縫穩定,并且能夠承受建筑荷載。

圖4 疊合板拼縫處支模
在該工程中,預制樓梯的吊裝采用預留鋼筋+注漿的方法,結合鋁合金模板施工和一次澆筑的混凝土墻柱梁板,為了確保吊裝的成功和安全,采用一系列精細的步驟。
首先,預制樓梯的吊裝方法是通過吊耳和樓梯板用螺絲進行固定,因吊耳承擔整個樓梯的重量,在吊耳的選擇和制造方面應嚴格要求,確保吊耳的質量和可靠性、耐用性。在吊裝之前,需要對吊耳進行仔細的檢查,以確保沒有損壞或缺陷,保證吊裝的安全性。吊裝采用水平吊裝的方式進行,要求精確的起吊點和吊裝設備的準備,一旦樓梯板開始升空,需要嚴格控制吊裝速度,以防止樓梯板出現震折和損壞。在吊裝的過程中,需要特別注意樓梯板的方向,確保它們與建筑結構的設計一致。吊裝到工作面500mm時,需要稍作停頓,以進行調整和確保樓梯板的位置準確[4]。當樓梯板基本就位時,需要根據控制線圖和精確的測量數據進行微調,可以使用撬棒等工具,以確保樓梯板的位置完全準確。在階梯部分的微調完成后,將墊塊與結構墊塊進行焊接,以確保樓梯板的穩固連接。最后,在預制樓梯板與休息平臺連接處,采用M10的水泥砂漿料進行灌漿,以確保樓梯板與平臺之間的結合牢固,不僅有助于提高樓梯的穩定性,還確保了樓梯板與平臺之間的安全連接[5]。
獨立支撐架的正確安裝和使用對于確保施工的高質量和安全至關重要。為維持混凝土構件在施工過程中的位置和穩定性,需進行獨立支撐架的安裝。
(1)在進行支撐架搭設之前,施工人員必須熟知施工方案和標準,包括根據施工樓層的高度和混凝土構件的大小程度,確定立桿的間距和高度,要求施工人員精確掌握立桿間距與墻體之間的距離,以確保支撐架的位置與設計要求一致。
(2)精確確定支撐架的第一根立桿位置,對于整個支撐架的穩定性至關重要,確保支撐架與剪力墻的水平距離在500mm以內,以避免出現結構偏移或不穩定的情況。為了確保支撐架的穩定性,必須確保三腳架與立桿之間的連接牢固,支撐架搭設完成后,施工人員需要立即對立桿的緊固情況進行檢查,以確保支撐架的結構穩定且不松動。
(3)施工底面必須確保平整高度差在5mm之內,才能有助于支撐架的平穩安裝,防止支撐架在不平整表面上出現不穩定或偏移的情況。
(4)在支撐架的拆除階段,拆除時間必須根據混凝土規定的強度進行確定,以避免過早拆除支撐架導致結構裂縫或斷裂的發生。拆除順序必須按照自上而下的順序進行,且施工人員必須嚴格按照施工流程進行操作,確保拆除的安全性和有序性。對于陽臺板、空調板等懸挑板支撐架的安裝和拆除工作,施工人員必須佩戴安全繩,確保安全防護措施得到充分實施,降低高空施工的風險,確保工人的安全。
綜上所述,現代裝配式住宅建筑預制構件施工技術不僅能縮短建筑工期,還能提高建筑質量。本文以某工程項目為例,以預制疊合板和預制樓梯為代表,從技術準備、現場準備、預制構件吊具準備等方面做好裝配式住宅建筑施工準備;從預制構件的設計和生產、預制構件的運輸、預制疊合板吊裝、預制樓梯吊裝、獨立支撐架安裝等方面分析了裝配式住宅建筑預制構件施工技術。案例工程的實踐證明,預制構件施工技術在資源利用和可持續性方面表現出色,值得推廣。