郭望
摘要:近些年來,我國的經(jīng)濟迎來了蓬勃發(fā)展的時代,中國經(jīng)濟在國際上的地位越來越高,緊隨其發(fā)展的是國內(nèi)的基礎(chǔ)行業(yè),建筑行業(yè)的發(fā)展也越來越迅速,但是國內(nèi)的裝配式建筑的發(fā)展時間不久,發(fā)展情況也不容樂觀,整體處于剛剛起步的狀態(tài),本文以某大型居民社區(qū)項目工程為例,對該項目預(yù)制裝配式建筑施工中存在的問題進行了相關(guān)探討。
關(guān)鍵詞: 預(yù)制裝配式建筑;PCTF體系;螺栓灌漿;檢測
預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)是近年來在建筑工程領(lǐng)域中得到廣大推廣的一種新型施工方式,這種施工方式能夠節(jié)約更多的施工材料,減少勞動力,進一步提高施工效率,且優(yōu)化施工環(huán)境,為保障建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。在我國建筑工程領(lǐng)域中,對于該技術(shù)的施工應(yīng)用仍不是很完善。基于此,本文對相關(guān)方面展開討論。
一、工程概況
本項目主要包含住宅、商辦樓、人才公寓及附屬工程等,總建筑面積約40.95萬平方米。包含了圍合式、干掛式、裝配式三大建筑難點為一體的特點。項目基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),為地下二層,地上十九層結(jié)構(gòu),二層以上至屋面層以下為預(yù)制保溫疊合外掛墻板(PCTF)+預(yù)制剪力墻(PC)體系,構(gòu)件種類有預(yù)制保溫疊合外掛墻板(PCTF)、預(yù)制剪力墻(PC)、疊合樓板、預(yù)制陽臺、預(yù)制樓梯、預(yù)制凸窗等,鋼筋連接采用漿錨連接+螺栓連接+長短絲直螺紋手孔連接。其中首層為非標準層,二層及以上均為標準層,二層樓面為現(xiàn)澆砼樓層與預(yù)制裝配式樓層分界面:一層豎向結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),二層水平向結(jié)構(gòu)為預(yù)制結(jié)構(gòu);二層以上均為預(yù)制結(jié)構(gòu)。屋面層除女兒墻采用預(yù)制結(jié)構(gòu)外,其他均為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。單體預(yù)制率達到40%以上
二、預(yù)制保溫疊合外掛墻板(PCTF)體系
預(yù)制夾芯保溫外掛墻板(PCTF)體系是由內(nèi)、外葉混凝土墻板、夾心保溫層和連接件組成的預(yù)制混凝土外墻板。連接件是用于連接裝配整體式預(yù)制夾心外墻板中內(nèi)、外葉混凝土墻壁,使內(nèi)、外葉墻板形成整體的連接器,連接件材料采用纖維增強塑料或不銹鋼。保溫層可分為無機類和有機類保溫材料。預(yù)制夾心外墻板的混凝土強度等級不低于C30。與建筑物主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆連接部分的混凝土強度等級不低于預(yù)制夾心外墻板的設(shè)計混凝土強度等級。
本項目預(yù)制夾芯保溫外掛墻板(PCTF)體系中所使用的連接件采用的是纖維增強塑料連接件(FRP),在構(gòu)件進場驗收過程中發(fā)現(xiàn)個別FRP連接件已脫落,松動或埋置深度不夠,甚有一拔既出等現(xiàn)象(圖1);為確保內(nèi)、外葉墻板的整體性,在構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)中要嚴格控制監(jiān)管,F(xiàn)RP連接件預(yù)埋過程中需在混凝土澆筑初凝前安插,并旋轉(zhuǎn)180°。
本項目使用的預(yù)制夾芯保溫外掛墻板體系為:60mm厚外葉PC墻板+ 50mm厚保溫材料+ 190mm厚內(nèi)葉現(xiàn)澆墻板(圖2);由于外葉PC墻板較薄,在PC深化建筑拆分過程中未充分考慮板塊拼接的整體性,在內(nèi)葉現(xiàn)澆墻板澆筑過程中,外葉PC墻板兩側(cè)下沿極易容易出現(xiàn)漲膜移位或斷裂現(xiàn)象(圖3),為了減少此類現(xiàn)象的發(fā)生,板塊拼接陽角部位可采用角鋼加固的形式(圖4),混凝土澆筑振搗過程中進行分層澆筑,同時可用木錘適度敲擊模板的側(cè)面以使混凝土密實;嚴格控制振搗時間,避免過振,必要時可插入微型振動棒進行振搗,切勿采用大型振動設(shè)備進行振搗以防止PC墻板漲膜移位或斷裂等現(xiàn)象發(fā)生。
在預(yù)制夾芯保溫外掛墻板PC端吊裝就位后,需安放斜撐進行臨時固定,在現(xiàn)澆端澆筑完成滿足強度要求后方可拆除,由于空間局限給施工帶來了一定難度(圖5);為了避開牛腿式斜撐的位置,在進行現(xiàn)澆端墻體鋼筋板扎中縱橫向鋼筋需進行調(diào)整,模板支設(shè)過程中對一道墻只能加工成多塊進行封板,用工時間長,材料損耗大,且利用率低;當前市場上的施工人員對純混凝土現(xiàn)澆體系比較熟悉,但對PC裝配體系(尤其是PCTF體系)接觸的較少,團隊熟練度較差,無法體現(xiàn)裝配式建筑省時節(jié)能減材的優(yōu)勢;為減少耗時耗材的現(xiàn)象,在施工前對工人進行詳細的技術(shù)交底,施工過程中技術(shù)管理人員親臨現(xiàn)場指導(dǎo),對發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題進行總結(jié)吸取經(jīng)驗,逐漸形成一套有效可行的施工方法,培養(yǎng)出熟練高效的施工團隊。
本項目豎向構(gòu)件主要采用螺栓灌漿連接(圖6)及盲孔灌漿連接的方式,預(yù)制剪力墻螺栓連接技術(shù),在某種程度上克服了鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量難以檢測及成本過高等問題,進一步提高了預(yù)制剪力墻豎向連接質(zhì)量為全面推廣預(yù)制剪力墻技術(shù)發(fā)揮了重要作用;
但在灌漿施工過程中仍出現(xiàn)了不少問題,現(xiàn)逐一總結(jié)如下:①構(gòu)件生產(chǎn)或現(xiàn)場安裝偏差過大導(dǎo)致鋼筋無法就位,存在鋼筋被割斷的現(xiàn)象;或鋼筋偏位堵住出漿孔或灌漿孔無法灌漿;②現(xiàn)場現(xiàn)澆作業(yè)時砂漿濺到鋼筋上,導(dǎo)致有些PC墻板定位鋼筋表面包裹了一層砂漿,相當于在定位鋼筋和灌漿料之間增加了一個薄弱層;③機電類管道穿過的地方密封十分困難,易出現(xiàn)連通腔漏漿,從而引起灌漿倉內(nèi)漿體回流,當漏漿發(fā)生在內(nèi)墻或外墻的內(nèi)側(cè)時,補救措施相對容易;但當漏漿發(fā)生在外墻外側(cè)時,處理難度很大;④對于預(yù)制夾心保溫墻體,內(nèi)葉墻底部的水平接縫與外葉墻底部的防水孔腔通過保溫層底部的彈性防水密封材料進行隔離,如果密封材料封堵不嚴(特別是高低不平的保溫層表面難以密封),內(nèi)葉墻底部水平接縫灌漿后漿體就容易流向外葉墻底部的防水孔腔,從而造成灌漿倉內(nèi)漿體回流及防水孔腔堵塞;⑤灌漿時使用劣質(zhì)灌漿料或過期灌漿料,誤用坐漿料或水泥砂漿等。由于灌漿設(shè)備老化導(dǎo)致動力不足或為了提高灌漿速度,隨意增大水灰比。⑥連通腔灌漿時,某一分倉尚未灌滿時恰逢灌漿機料斗中漿體用完,此時如灌漿料攪拌不及時,待灌漿倉中漿體有所凝固時再灌漿也會導(dǎo)致出漿孔不出漿,這種情況在夏季天氣炎熱時更易發(fā)生;⑦連通腔灌漿結(jié)束前,如果灌漿設(shè)備拔出前持壓不充分,漿體未填充各類微小縫隙,則灌漿結(jié)束后漿體繼續(xù)流動填充縫隙將導(dǎo)致出漿孔漿體回流。連通腔灌漿結(jié)束灌漿設(shè)備從灌漿孔拔出,如果封堵灌漿孔不及時導(dǎo)致漏漿較多,也會導(dǎo)致灌漿倉漿體回流。
三、檢測方法
目前,對構(gòu)件豎向連接灌漿施工中,最難控制的施工質(zhì)量就是灌漿飽滿度能否滿足施工質(zhì)量要求;
針對此類問題,當前行業(yè)中有多種灌漿飽滿度檢測方法,現(xiàn)對其檢測方法的實用性總結(jié)如下:①X射線工業(yè)CT法,該方法使用于平行檢測,屬事前控制,有全方位掃描結(jié)果清晰的優(yōu)點,缺點是只能在實驗室屏蔽條件下進行使用;②預(yù)埋傳感器法,該方法適用于各種布置形式的套筒,檢測結(jié)果易于判別,發(fā)現(xiàn)問題可及時進行補灌,可實現(xiàn)施工過程控制,缺點是必須在灌漿料凝固前完成檢測和補灌工作;③預(yù)埋鋼絲拉拔法,屬于事中預(yù)埋事后檢測,檢測方法簡單,可在一定程度上反映灌漿料強度,缺點需預(yù)先預(yù)埋,預(yù)埋鋼絲檢測前易受施工現(xiàn)場擾動或破壞,且由于預(yù)埋鋼絲拉拔法是在漿體凝固后進行檢測,因此對于判斷灌漿不飽滿的灌漿質(zhì)量如何進行有效治理和修補還有待專項研究。④X射線數(shù)字成像法,適用于剪力墻中單排居中梅花形布置形式的套筒,不需預(yù)埋檢測元件,可實現(xiàn)全范圍拍照,成像清晰較好,屬事后控制,缺點是有輻射,現(xiàn)場需做好安全保護措施;
根據(jù)各項檢測法的特點,該項目采用了預(yù)埋傳感器法為主,X射線數(shù)字成像法為輔,經(jīng)過評估后得到了業(yè)主采納;在后續(xù)的施工中也得到了很好的印證,采用預(yù)埋傳感器法對過程中灌漿不密實的質(zhì)量問題起到了有效控制;本項目也作為試點,為今后灌漿質(zhì)量控制檢測標準的制定,提供了依據(jù)。
四、結(jié)語:
我國裝配式建筑雖然近幾年來由于裝配式建筑的特點及優(yōu)點,國家大力提倡裝配式建筑,但與國外相比我國裝配式建筑還處在初級發(fā)展階段;國內(nèi)由于發(fā)展時間短且發(fā)展速度快、工廠制作精度有待改善、現(xiàn)場人員培訓(xùn)不足、監(jiān)管缺位等原因,使得裝配式建筑施工質(zhì)量還存在不少問題;為了更好的發(fā)展裝配式建筑,首先要從設(shè)計方案、PC深化入手,在深化設(shè)計過程中要充分考慮施工現(xiàn)場的可操作性,科學(xué)合理的進行深化設(shè)計;其次在施工過程中做好事前交底、事中控制、事后總結(jié),加強施工人員的培訓(xùn);針對灌漿施工存在的問題,應(yīng)由研發(fā)、設(shè)計、構(gòu)件制作、安裝施工、質(zhì)量檢測等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)聯(lián)動解決。 研發(fā)和設(shè)計應(yīng)從源頭上簡化連接構(gòu)造;構(gòu)件制作和安裝施工應(yīng)保證精度,確保操作工藝和質(zhì)量控制措施有效;檢測則是對研發(fā)、設(shè)計、構(gòu)件制作、安裝施工等各環(huán)節(jié)質(zhì)量的驗證,選擇合理的檢測方法有助于彌補當前構(gòu)件豎向連接灌漿施工中存在的缺陷。
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