楊鎮(zhèn)州, 盛林峰,楊 杰(上海市機械施工集團有限公司, 上海 200072)
上海市浦東新區(qū)惠南新市鎮(zhèn) 25 號單元(宣橋)05-02 地塊鋼結(jié)構(gòu)住宅工程建筑面積約 5 950 m2,建筑高度為43.6 m,為 14 層小高層住宅。本住宅樓工程為鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅,是以鋼結(jié)構(gòu)為載體,搭配混凝土預(yù)制構(gòu)件組合而成,預(yù)制率 74.9%。
本工程全預(yù)制保溫外墻板根據(jù)建筑風(fēng)格及套內(nèi)房間分布情況,共分為 42 塊/層,工程總計 584 塊外墻板。全預(yù)制保溫外墻板由 60 mm 配筋混凝土+40 mm 保溫層+60 mm配筋混凝土組成。
商品住宅樓對建筑立面要求較高,因此全預(yù)制保溫外墻板在現(xiàn)場的安裝精度決定建筑外觀效果。本工程采用的全預(yù)制保溫外墻板為工廠內(nèi)將內(nèi)頁、外頁及夾心保溫層一次成型,施工現(xiàn)場無其他現(xiàn)澆作業(yè),同時因為主體結(jié)構(gòu)為鋼框架,因此如何將混凝土預(yù)制構(gòu)件與鋼結(jié)構(gòu)可靠連接以及如何做到施工便捷,是本類工程施工的重點。
設(shè)計及施工技術(shù)難點如下。
(1)為實現(xiàn)住宅樓建筑風(fēng)格,本工程全預(yù)制保溫外墻板無法實現(xiàn)小分段的要求,因此外掛墻板單塊重量遠超同戶型混凝土裝配式住宅,因此連接節(jié)點是否可以滿足現(xiàn)場便捷施工的條件,是需要考慮的重要問題。
(2)全預(yù)制保溫外墻板安裝精度要求較高,如何做到安全、經(jīng)濟、高效、精準(zhǔn),是需要解決的技術(shù)難題。
通過采用“牛腿型連接節(jié)點”技術(shù)解決外墻板的安裝及連接問題;通過采取“細化施工步驟,設(shè)置微調(diào)措施”的技術(shù)手段解決全預(yù)制保溫外墻板安全、經(jīng)濟、高效、精準(zhǔn)安裝的技術(shù)難題。
全預(yù)制保溫外墻板與鋼框架之間通過連接鐵件連接,滿足規(guī)范[2],其中連接鐵件分為上節(jié)點連接件及下節(jié)點連接件。為滿足墻板安裝過程中的微調(diào)需求,連接件均設(shè)有調(diào)節(jié)余量。上下節(jié)點連接件均由 2 部分組成,即板內(nèi)預(yù)埋鐵件及鋼梁翼緣連接支座。連接節(jié)點示意圖如圖1 所示。
圖1 連接節(jié)點示意圖
為保證外墻板在安裝過程中可以快速就位以及方便精度調(diào)整的要求,對下連接節(jié)點進行優(yōu)化,將原有的預(yù)埋螺栓套筒的連接形式調(diào)整為預(yù)埋型鋼埋件的形式,使下連接節(jié)點在安裝過程中可以起到鋼牛腿的作用,提高一定的安裝便捷性以及連接節(jié)點的可靠性。
因本工程全預(yù)制保溫外墻板施工精度要求較高,因此在外墻板起吊至安裝位置時,需對外墻板的空間位置進行微調(diào),針對外墻板的施工調(diào)節(jié)內(nèi)容主要由測量及微調(diào) 2 部分組成。外墻板由吊點(吊裝螺栓套筒)、上連接節(jié)點、下連接節(jié)點、脫模套筒組成,在外墻板安裝后,需對板子在X、Y、Z3個方向進行微調(diào)。全預(yù)制保溫外墻板示意圖如圖2 所示。
圖2 全預(yù)制保溫外墻板示意圖
測量包括前期軸線施放、連接點位測量放線、施工過程中測量、安裝后測量 4 部分。其中軸線施放及連接點位測量均在外墻板安裝前完成,根據(jù)外墻板平面布置圖及連接點平面布置圖在樓板及鋼梁翼緣位置放線。施工過程中測量工作主要為標(biāo)高、平面測量,在外墻板外立面上端粘貼反光貼,在安裝調(diào)節(jié)過程中實時測量。
外墻板的安裝調(diào)節(jié)為本工程施工的重點,根據(jù)外墻板連接節(jié)點的特點及形式,主要分為以下步驟。
(1)首先將上節(jié)點支座焊接在鋼梁下翼緣位置,平面位置根據(jù)上節(jié)點平面布置圖進行放置,如圖3 所示。本步驟為重要環(huán)節(jié),需對上節(jié)點支座進行三維放線,即X、Y、Z方向均需確定位置后才可固定。為保證外墻板安裝的精準(zhǔn)度,支座放線需依照軸網(wǎng)進行,不得直接根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)邊線確定,因此需在樓板位置施放軸網(wǎng),并將測量點引入施工樓層內(nèi),通過全站儀及激光儀操作。
圖3 上節(jié)點支座安裝示意圖
(2)外墻板通過塔吊吊裝至安裝位置后,先將下節(jié)點預(yù)埋鐵件擱置于鋼梁上翼緣位置,通過鐵件中豎向螺桿進行標(biāo)高調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)過程實時測量,在標(biāo)高調(diào)節(jié)至設(shè)計高度后,緊固上節(jié)點安裝螺栓,此時墻板上節(jié)點形成約束,同時下節(jié)點也已開始承載豎向荷載。
(3)上節(jié)點完全固定后,外墻板已基本保持豎直狀態(tài),此時使用鋼絲繩及手拉葫蘆將外墻板與室內(nèi)鋼柱連接,外墻板端通過脫模套筒與吊釘及鋼絲繩連接,鋼柱端通過抱箍與鋼絲繩連接,檢查鋼絲繩受力情況后,可以進行摘勾,此時樓層內(nèi)鋼絲繩可承擔(dān)外墻板向外傾覆所產(chǎn)生的力。同時可使用手拉葫蘆對外墻板Y方向即垂直度進行微調(diào)。
(4)在標(biāo)高、垂直度均調(diào)整完畢的情況下,以下節(jié)點外露埋件、鋼柱、栓釘作為受力點開始對外墻板X方向進行微調(diào),該處調(diào)節(jié)可采用 2 種方式。①當(dāng)下連接節(jié)點與最近段鋼柱距離<300 mm 時,可在下節(jié)點外露埋件位置安裝一塊U形卡板,卡板上端通過螺栓與長條板進行連接,長條板端部開孔。鋼梁上翼緣位置排布有栓釘,安裝花籃螺桿將栓釘與長條板連接,通過調(diào)節(jié)花籃螺桿進行外墻板X方向的微調(diào)。②當(dāng)下連接節(jié)點與最近段鋼柱距離>300 mm時,可使用千斤頂對外墻板X方向進行微調(diào)。調(diào)節(jié)方式為將千斤頂水平放置于鋼梁上翼緣,千斤頂頂推的一頭緊貼下節(jié)點外露埋件,后座緊貼鋼柱側(cè)邊,若距離過大可使用木方縮短頂推距離。
采取優(yōu)化連接節(jié)點、空間調(diào)節(jié)措施技術(shù)解決全預(yù)制保溫外墻板安全、經(jīng)濟、高效、精準(zhǔn)安裝的技術(shù)難題,外墻板標(biāo)高、構(gòu)件垂直度及相鄰構(gòu)件平整度誤差均控制在 5 mm 以內(nèi),并且在安裝過程中取消了傳統(tǒng)混凝土預(yù)制外墻板安裝時所需的斜撐桿,一定程度減少了施工成本,提高施工效率。