杜易
江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院 江蘇 常州 213147
建筑工業(yè)化的實施需要房屋建筑設(shè)計方案的標(biāo)準(zhǔn)化及建筑施工作業(yè)的機械化作為支撐,建筑混凝土施工在整個房屋建筑施工過程中耗費大量人力及財力,制約影響了建筑施工的進度。有賴于裝配式混凝土施工技術(shù)的成熟及引進,當(dāng)前采用建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的房屋建筑數(shù)量大幅攀升。為此,梳理總結(jié)建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)極有必要。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)以預(yù)制為主,主要指建筑主體結(jié)構(gòu)在形式上采用全部或部分混凝土預(yù)制構(gòu)件來加以裝配或連接。從裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用起源看,我國在上世紀(jì)50年代即已應(yīng)用此建筑結(jié)構(gòu)形式,歷經(jīng)10年應(yīng)用高峰,但早期裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)水平有所欠缺,在抗震表現(xiàn)上不盡理想。在建筑行業(yè)工業(yè)化程度及要求逐漸提高后,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計上更加標(biāo)準(zhǔn)化,具備更便捷的機械化施工屬性,成為新型建筑工程的典型范式。從技術(shù)層面看,相比西方國家施工工藝水平,我國建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工水平還有待提升。
相比于傳統(tǒng)形式的混凝土結(jié)構(gòu)施工,建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)因為具備模塊化生產(chǎn)及組裝的優(yōu)勢,極大提高了房屋建筑施工進度。從具體施工作業(yè)流程看,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)主要涉及到工廠預(yù)制及現(xiàn)場組配施工兩大環(huán)節(jié),通過在工廠內(nèi)設(shè)計裝配式混凝土成品或半成品組裝結(jié)構(gòu),然后經(jīng)運輸,現(xiàn)場施工人員參照結(jié)構(gòu)安裝圖紙進行裝配,如此節(jié)省了大量混凝土施工時間,同步能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)施工的安全性進行實時把控。此外,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)兼具綠色環(huán)保性及經(jīng)濟性等突出優(yōu)勢。需要注意的是,相比混凝土結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)制作現(xiàn)場,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)需要在構(gòu)件的預(yù)制上嚴(yán)格把控細(xì)節(jié)要求,以便構(gòu)件可以實現(xiàn)便捷運輸,并符合施工作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件伴隨有一定數(shù)量的預(yù)埋件,這些構(gòu)件或預(yù)埋件為確保裝配效果,往往需要表面作留孔或開槽設(shè)計,這就對構(gòu)件預(yù)制質(zhì)量提出了極高要求。特別是隨著人們對建筑工程使用功能要求的逐步提升,在裝配式混凝土施工前的構(gòu)件制作環(huán)節(jié),需要保障構(gòu)件連接的可靠性及吊裝的一次成型性,這些工作較為繁瑣,使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工帶有極強的專業(yè)技術(shù)性。
1.制定裝配式混凝土結(jié)構(gòu)模具技術(shù)方案
針對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)模具的制作技術(shù)方案要對建筑主體結(jié)構(gòu)形式及具體建造標(biāo)準(zhǔn)加以確定,然后對模具技術(shù)方案的效率及工藝成熟度進行評估。在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時根據(jù)實際情況選取模具種類,一般可供選擇的模具有通用型及專用型模具。類型相同的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以選用同一套模具進行預(yù)制和生產(chǎn),為提高模具利用率,制作不同尺寸的構(gòu)件時,可以通過邊側(cè)模來控制。構(gòu)件在構(gòu)造時需要特殊尺寸或?qū)I(yè)方案,則以專用型模具方案為主。能夠?qū)崿F(xiàn)多構(gòu)件共用模具的,如建筑物平板類構(gòu)件,應(yīng)盡量選用通用模具;如涉及到建筑物的一些異型構(gòu)件,為提高預(yù)制精準(zhǔn)性,則應(yīng)選用套取專用模具方案。在實踐中得知,模具方案在具體確定時,參考要素還涉及到房屋建筑工程施工進度、分項工程數(shù)量及構(gòu)件種類等。如分項工程多,施工進度要求較緊,則以專用模具預(yù)制技術(shù)方案為主。
2.預(yù)留及預(yù)埋裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件
組成建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的部分較多,其中一些需要進行預(yù)埋,例如,建筑物窗框、連接件、管線及吊件等。此類構(gòu)件在預(yù)留及預(yù)埋上還需要留出溝槽或孔洞。為此,一是在預(yù)制預(yù)留或預(yù)埋構(gòu)件時要準(zhǔn)確對其定位,二是要細(xì)化預(yù)制規(guī)范。一般而言,建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)埋連接件及預(yù)埋吊件以筒狀為主,多數(shù)帶有內(nèi)螺紋,在連接件的底部往往采用加設(shè)橫筋的方式以達到與混凝土緊密錨固效果,對此,應(yīng)把握如下要點:①在構(gòu)件收光面部位布置連接件及預(yù)埋吊件,預(yù)制作業(yè)并定位時,借助側(cè)模懸挑架實現(xiàn)。②在底模部位固定房屋建筑預(yù)埋門窗框,確保其表面潔凈。如建筑窗框選取用鋁制方案,為避免產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕問題,應(yīng)避免窗框與混凝土發(fā)生直接基礎(chǔ)。③混凝土在進行振搗作業(yè)時,要明確建筑物預(yù)埋箱盒及預(yù)埋管線的位置方位,對其加以規(guī)避并檢查其牢固性,以免因混凝土施工而導(dǎo)致預(yù)埋件進漿或位移。④對預(yù)留及預(yù)制溝槽孔洞等嚴(yán)格按照模具加以尺寸控制,提高精準(zhǔn)性。
3.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)夾心保溫板
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)夾心保溫板主要由保溫材料、鋼筋混凝土及兩者夾層墻板組成。按照荷載應(yīng)力大小及承受獨立性等因素考量,可將夾心保溫板劃分為非組合型及組合型兩類。非組合型墻板不具備過大的剛度數(shù)值,墻板兩層混凝土能夠?qū)崿F(xiàn)獨立受載,較少受到溫度應(yīng)力因素的制約影響。組合型墻板兩層混凝土剛度表現(xiàn)較好,屬于聯(lián)合受載狀態(tài),在處理時如技術(shù)操作不慎,容易導(dǎo)致出現(xiàn)溫差熱彎曲裂縫,需要在預(yù)制施工時嚴(yán)格參照技術(shù)要點。相比較而言,在建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用頻率較高的為非組合型墻板。
在預(yù)制非組合型墻板時,相關(guān)技術(shù)流程步驟及要點如下:①模板組裝;②放置下層混凝土鋼筋籠;③兩層混凝土連接件定位;④下層混凝土澆筑并成型;⑤保溫材料鋪設(shè);⑥放置上層墻板鋼筋籠;⑦上層混凝土澆筑成型。需要注意的是,墻板兩層混凝土之間的連接件因為需要承擔(dān)獨立變形,所以應(yīng)在柔韌性表現(xiàn)上極為突出。
4.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)帶飾面構(gòu)件
這一環(huán)節(jié)的預(yù)制工作可以在混凝土成型作業(yè)過程中同步進行,在模板上反向?qū)⒔ㄖ锿庋b飾材料放置,將鋼筋籠加以懸吊,檢查相關(guān)指標(biāo)符合要求后進行混凝土澆筑。帶飾面構(gòu)件如采用板材、石材或面磚等材料,相應(yīng)的磚塊要帶有背帶燕尾槽,以此提高磚塊與混凝土的粘結(jié)力。在鋪設(shè)操作中,將磚片采用膠紙進行連接,參照模板技術(shù)方案中的基準(zhǔn)線要素,在模具中反向鋪入磚片,在粘貼環(huán)節(jié)使用粘性較強的雙面膠或?qū)S媚z帶。在磚縫的封補上可使用海綿條。如裝配式混凝土結(jié)構(gòu)帶飾面采用石材作為施工材料,應(yīng)將鍍鋅不銹鋼卡安裝于石材背面部位,方便進行機械連接操作。
1.構(gòu)件吊裝定位
建筑裝配式混凝土構(gòu)件在進行吊裝施工時,首先要配置相應(yīng)的吊裝作業(yè)機具,較為常用的有索具、接駁器及吊運鋼梁。為確保不同類型的構(gòu)件能夠適應(yīng)起吊間距,可以在吊運鋼梁上對稱設(shè)置多組吊耳。接駁器構(gòu)成部件有底座、螺栓及安裝孔,在作用上主要實現(xiàn)索具與預(yù)制構(gòu)件連接。在進行構(gòu)件吊裝施工時,要遵循入場前嚴(yán)格檢驗-構(gòu)件編號-接駁器安裝-吊裝鋼梁連接-構(gòu)件吊運-鋼筋對位-鋼筋落位等流程,各流程嚴(yán)格把控質(zhì)量。吊裝完成構(gòu)件時,構(gòu)件底部要及時采取限位措施,設(shè)可調(diào)節(jié)斜撐作為臨時支撐系統(tǒng)。傳力的構(gòu)件要在連接部位現(xiàn)澆混凝土或灌漿料承載力達設(shè)計要求后才能拆除臨時支撐。在吊裝定位過程中要避免單個預(yù)制構(gòu)件承受較大的荷載,以免改變受力方式。
2.連接構(gòu)件受力鋼筋
在裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,連接構(gòu)件受力鋼筋主要有以下兩種方式:
①套筒灌漿連接:該技術(shù)主要借助套筒灌漿料及其與連接鋼筋件的錨固力,連接構(gòu)件的受力鋼筋。具體實施中,在縱向受力鋼筋底端部位預(yù)埋灌漿套筒,在灌漿套筒中插入構(gòu)件外伸縱筋,檢查合格后開展灌漿操作,確保灌漿料充滿筒內(nèi)空腔。根據(jù)房屋建筑建造標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,選取是否采用全灌漿或半灌漿連接套筒。
②約束漿錨連接:該技術(shù)不需套筒來進行漿錨連接,連接實現(xiàn)方式主要借助混凝土及灌漿料所具備的鋼筋連接錨固力。預(yù)留孔洞,一般為波紋狀,預(yù)留方位設(shè)置在構(gòu)件底端縱筋處,同步采取加設(shè)螺旋筋的方式,予以連接加固。具體進行裝配時,將下層構(gòu)件上部的外伸縱筋插入孔洞并進行壓力灌漿。
3.后澆混凝土連接構(gòu)件
后澆混凝土連接方式主要用于與現(xiàn)澆部分相連的部位,如預(yù)制剪力墻間豎縫處、預(yù)制梁柱節(jié)點處或預(yù)制梁接頭處。實際操作時,對連接處部位的構(gòu)件要進行粗糙面制作,常用方式為緩凝水洗處理或拉毛處理。做好構(gòu)件表面及構(gòu)件結(jié)合部的清理作業(yè),并進行灑水潤濕后,再澆混凝土。采用后澆混凝土連接構(gòu)件時,一是要對模板進行檢查,確保其無漏漿現(xiàn)象,二是要進行一次性澆筑,確保一次成型。
房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工具備極強的經(jīng)濟性,能夠有效縮短房屋建筑混凝土施工進度。在選取裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)時,要根據(jù)建筑建造標(biāo)準(zhǔn)來確定施工方案,重點關(guān)注構(gòu)件預(yù)制及構(gòu)件連接等環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量,確保混凝土與預(yù)制件能夠完好緊固連接,提高建筑工程的安全性及耐久性表現(xiàn)。