PC建筑施工技術(shù)及其要點分析

楊國平， 俞 香， 高 雪

(1.南京城市職業(yè)學(xué)院， 江蘇南京 210000； 2. 南通森垚裝配式建筑工程有限公司， 江蘇南通 226000)

2016年2月發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中提到，發(fā)展新型建造方式，大力推廣裝配式建筑，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30 %。2017年3月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在《“十三五”裝配式建筑行動方案》中提出，推行裝配式建筑一體化集成設(shè)計。推進(jìn)BIM技術(shù)在裝配式建筑規(guī)劃、勘察、設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修、運行維護(hù)全過程的集成應(yīng)用。推行裝配式建筑全裝修與主體結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備一體化設(shè)計和協(xié)同施工。

1 裝配式建筑概述

傳統(tǒng)的建筑施工一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工流程為搭腳手架→支模板→綁扎鋼筋→現(xiàn)澆混凝土。施工作業(yè)主要在現(xiàn)場完成，往往人員密集，建筑材料損耗大，水資源消耗量大，施工現(xiàn)場臟亂，建筑垃圾、揚(yáng)塵等對環(huán)境影響較大；同時由于施工作業(yè)環(huán)境差，很少有年輕人加入，導(dǎo)致現(xiàn)場施工人員老年化日益嚴(yán)重，勞動成本隨之增加，綜上現(xiàn)澆的建筑方式越來越受到更多的挑戰(zhàn)。而裝配式建筑的構(gòu)件及部品部件在專業(yè)化的工廠生產(chǎn)，所需人員較少，且水電資源利用率較高，預(yù)制構(gòu)件完成后運輸至現(xiàn)場后拼裝，施工速度快，對環(huán)境影響較小，上述優(yōu)點恰好可以彌補(bǔ)很多現(xiàn)澆建筑施工的不足。

裝配式建筑是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑[1]。現(xiàn)行裝配式建筑根據(jù)結(jié)構(gòu)材料的不同，可以分為裝配式鋼結(jié)構(gòu)、裝配式木結(jié)構(gòu)及裝配式混凝土結(jié)構(gòu)三種類型，其中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑采用最多，也稱之為PC建筑。PC建筑指由預(yù)制混凝土構(gòu)件之間通過螺栓連接、焊接、套筒灌漿連接、漿錨搭接等連接方式連接，與現(xiàn)場后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)[2]。本文裝配式建筑主要指PC建筑。

2 PC建筑施工技術(shù)

PC建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工過程有所區(qū)別的，傳統(tǒng)混凝土建筑施工主要在現(xiàn)場完成，而PC建筑不僅包括現(xiàn)場生產(chǎn)階段，同時還包括工廠生產(chǎn)階段及運輸階段。每一個階段的完成情況均對PC建筑的最終成果有所影響。由于現(xiàn)階段為我國新型PC建筑的起步階段，且具有較大的地區(qū)差異，PC結(jié)構(gòu)體系處于百花齊放的階段。由于篇幅有限，本文僅從較為常見的預(yù)制混凝土整體裝配式框架結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，下面將從上述三個階段分析PC建筑施工技術(shù)及其要點。圖1即為裝配式建筑項目施工技術(shù)要點分析圖。

圖1 裝配式建筑項目技術(shù)要點分析

2.1 工廠生產(chǎn)階段

在此階段中，通過自動化生產(chǎn)線，大幅度提高機(jī)械化程度，提高了生產(chǎn)效率，一定程度上降低了成本。其中PC框架結(jié)構(gòu)中可預(yù)制的構(gòu)件有預(yù)制柱、預(yù)制梁、疊合樓板、預(yù)制樓梯板、預(yù)制內(nèi)隔墻板及預(yù)制外隔墻板，下面從常規(guī)構(gòu)件描述PC構(gòu)件工程生產(chǎn)流程：

(1) 預(yù)制柱：鋼筋綁扎→水電管線、吊點支撐點等預(yù)埋→模板清理→刷脫模劑→模板安裝→鋼筋入模→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→拆模、繼續(xù)養(yǎng)護(hù)；

(2) 預(yù)制梁：鋼筋綁扎→套管、吊點支撐點等預(yù)埋→模板安裝→模板清理→刷脫模劑→鋼筋入?！炷翝仓B(yǎng)護(hù)→拆模、繼續(xù)養(yǎng)護(hù)；

(3) 疊合樓板：臺模清理→側(cè)模安裝→刷脫模劑→孔洞預(yù)留→鋼筋綁扎→水電管線預(yù)埋→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→拆模、繼續(xù)養(yǎng)護(hù)；

(4) 預(yù)制樓梯板：鋼筋綁扎→吊點預(yù)埋→模板清理→刷脫模劑→模板安裝→鋼筋入?！炷翝仓B(yǎng)護(hù)→拆模、繼續(xù)養(yǎng)護(hù)；

構(gòu)件在生產(chǎn)過程中，需要對構(gòu)件加工質(zhì)量進(jìn)行把控，裝配式的優(yōu)勢就是室內(nèi)生產(chǎn)，施工條件較現(xiàn)場好，生產(chǎn)質(zhì)量高。只有加強(qiáng)工廠內(nèi)質(zhì)量控制，才能體現(xiàn)裝配式的優(yōu)勢。

2.2 現(xiàn)場生產(chǎn)階段

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑現(xiàn)場一般只有鋼筋工、模板工、瓦工等，而PC建筑施工現(xiàn)場除了有上述工種外還增加了吊裝工、信號工、漿料攪拌工、灌漿工、吊裝協(xié)調(diào)工種等，工種之間的配合就顯得格外重要，只有組織比較流暢，各個工種配合效率才會高。

PC建筑總體施工流程為：構(gòu)件吊裝準(zhǔn)備→控制線復(fù)核→樓梯吊裝→豎向構(gòu)件吊裝、校正及加固→預(yù)制梁及疊合板吊裝→安裝支撐→灌漿連接→鋼筋綁扎、管線預(yù)埋→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)?？梢娖浯蟛糠止ぷ髋c現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)類似，僅構(gòu)件吊裝、灌漿連接兩項工作有所不同。

裝配式建筑套筒灌漿連接指在金屬套筒中插入單根帶肋鋼筋并注入灌漿料拌合物，通過拌合物硬化形成整體并實現(xiàn)傳力的鋼筋對接連接[3]。

3 PC建筑施工質(zhì)量問題分析及處理方案

由于PC建筑與現(xiàn)澆建筑在施工工藝上存在很大區(qū)別，需針對PC建筑中遇到的常見問題及其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出具體的解決方案。

3.1 工廠生產(chǎn)階段

(1) 構(gòu)件表面印筋。原因分析：鋼筋保護(hù)層厚度控制不到位；脫模劑涂的過厚；處理辦法：按照規(guī)范要求下部設(shè)置鋼筋保護(hù)層墊塊，上層鋼筋設(shè)置馬凳筋。根據(jù)不同的脫模劑類型按照說明書進(jìn)行使用，均勻噴涂。

(2) 剪力墻構(gòu)件預(yù)留鋼筋或套筒偏位。原因分析：模具孔位有偏差；套筒未采取固定措施，振搗過程中偏位。處理辦法：模具進(jìn)場后要進(jìn)行組裝驗收，確保模具孔位準(zhǔn)確無誤，并按照要求做好編號，防止使用過程中錯拿。套筒在定位孔安裝就位以后用固定塞固定，確保振搗過程中不偏。構(gòu)件深化設(shè)計成梅花形的剪力墻插筋時，應(yīng)針對生產(chǎn)的簡便性進(jìn)行優(yōu)化，避免設(shè)計與構(gòu)件生產(chǎn)和施工脫節(jié)。

3.2 現(xiàn)場生產(chǎn)階段

吊裝順序不合理。原因分析：技術(shù)交底不到位，尤其是框架結(jié)構(gòu)或者預(yù)制梁的吊裝順序混亂。處理辦法：深化設(shè)計單位可以利用三維BIM模型對施工方進(jìn)行技術(shù)交底，明確吊裝順序，一般吊裝順序為PC樓梯(下一層)→PC柱→PC梁→疊合板。

構(gòu)件套筒連接時鋼筋與預(yù)制套筒位置錯位偏移。原因分析：在生產(chǎn)構(gòu)件時加工定位或尺寸不精密造成偏位。處理辦法：若部分偏移，可調(diào)整插入套筒；若偏移過大，只能重新加工構(gòu)件[4]。

4 結(jié)論與建議

PC建筑以其獨特的優(yōu)點，會越來越多地應(yīng)用到新建建筑中去；但其也存在不足，如連接節(jié)點力學(xué)性能仍需研究，抗震性能需要進(jìn)一步驗證，工程造價仍比現(xiàn)澆建筑貴等。裝配式建筑的進(jìn)一步發(fā)展需要實現(xiàn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化、生產(chǎn)工業(yè)化、施工裝配化、裝修一體化，才能發(fā)揮其優(yōu)勢。