PC構(gòu)件裝配式建筑施工技術(shù)要點(diǎn)

吳宇輝

(四川省蜀通建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 成都 610041)

隨著綠色發(fā)展戰(zhàn)略的提出,裝配式建筑普及,在PC構(gòu)件(即預(yù)制混凝土構(gòu)件)施工中,需要將相應(yīng)的體系構(gòu)建起來,以改善工程結(jié)構(gòu)性能、降低污染、提高效率、節(jié)約資源。然而,當(dāng)前PC構(gòu)件施工中仍有許多不完善之處,新系統(tǒng)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用任務(wù)繁重[1]。只有通過創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)體系、提高建筑施工技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)和諧可持續(xù)發(fā)展。

1 PC構(gòu)件的分類

從安裝的方向(也就是構(gòu)件最終工作的受力方向)上來看,PC構(gòu)件可以分為三類:第一種為水平PC構(gòu)件,以疊合樓板為代表;第二種為豎向PC 構(gòu)件,以預(yù)制柱、預(yù)制墻板為代表;第三種為斜向PC 構(gòu)件,以預(yù)制樓梯踏步為代表。這幾種PC構(gòu)件按照各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用定位相互組合起來,發(fā)揮各自功能,與混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)形成整體共同構(gòu)成裝配式建筑。

2 PC構(gòu)件裝配式建筑施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 PC構(gòu)件的生產(chǎn)

PC構(gòu)件不是在施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑制作的,而是在大型預(yù)制構(gòu)件企業(yè)中生產(chǎn),主要采用集成化、工業(yè)化的流水線生產(chǎn)方式。在PC構(gòu)件生產(chǎn)車間進(jìn)行如此大批量的、高效的、模塊化重復(fù)生產(chǎn),避免了現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r的各種不利因素,非常有利于對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的控制,從而有利于提高建筑的整體質(zhì)量。

2.2 PC構(gòu)件運(yùn)輸和堆放

(1)運(yùn)輸車輛應(yīng)根據(jù)部件的尺寸和重量要求進(jìn)行選擇,在裝卸和運(yùn)輸過程中應(yīng)考慮車身平衡;

(2)在運(yùn)輸過程中,應(yīng)采取可靠的固定措施,防止部件移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)。當(dāng)遇到部件的拐角和部件之間的接觸以及捆綁和支撐時(shí),應(yīng)使用柔性墊進(jìn)行保護(hù);

(3)運(yùn)輸姿勢(shì)應(yīng)根據(jù)PC 構(gòu)件的使用應(yīng)力選擇,即水平構(gòu)件和斜構(gòu)件如預(yù)制梁、復(fù)合地板、陽臺(tái)板、樓梯、空調(diào)板等應(yīng)水平運(yùn)輸;預(yù)制墻板等垂直構(gòu)件應(yīng)垂直運(yùn)輸,運(yùn)輸垂直薄壁構(gòu)件時(shí)應(yīng)提供臨時(shí)支撐。

構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)堆放時(shí),應(yīng)遵守以下要求:

(1)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后,應(yīng)按型號(hào)、規(guī)格、吊裝順序進(jìn)行編號(hào)堆放,堆放場(chǎng)地應(yīng)設(shè)置在吊裝機(jī)械范圍內(nèi);

(2)地面和構(gòu)件層應(yīng)設(shè)置支撐墊,支撐墊應(yīng)平整,上下對(duì)齊,支撐墊基礎(chǔ)應(yīng)牢固。構(gòu)件不得直接放置在地面上。

(3)當(dāng)預(yù)制構(gòu)件的堆疊層數(shù)過多時(shí),應(yīng)計(jì)算墊層和基礎(chǔ)的承載力,以避免墊層不穩(wěn)定、地面塌陷和其他最終導(dǎo)致構(gòu)件損壞的問題。

2.3 PC構(gòu)件的吊裝

2.3.1 吊裝的技術(shù)要點(diǎn)如下:

施工現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制構(gòu)件吊裝均采用塔式起重機(jī)。起重機(jī)選型時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)吊裝構(gòu)件的需求,必要時(shí)應(yīng)對(duì)起重機(jī)吊裝的安全性、穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及設(shè)置吊點(diǎn)時(shí),也應(yīng)考慮吊裝時(shí)構(gòu)件的受力情況,保證構(gòu)件不會(huì)因吊裝時(shí)受力情況的改變而發(fā)生失穩(wěn)或結(jié)構(gòu)破壞,例如預(yù)制樓板起吊時(shí)吊點(diǎn)不應(yīng)少于4個(gè)。

構(gòu)件吊裝時(shí),應(yīng)采用緩慢起吊、快速提升、勻速平轉(zhuǎn)、緩慢放下的操作方式。

預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中,應(yīng)保證構(gòu)件平衡穩(wěn)定。在構(gòu)件上設(shè)置纜風(fēng)繩控制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng),保證構(gòu)件就位平穩(wěn),防止出現(xiàn)偏斜和搖擺。預(yù)制構(gòu)件吊裝應(yīng)及時(shí)設(shè)置臨時(shí)固定措施,并在安放穩(wěn)固后松開吊具。

2.3.2 吊裝必須準(zhǔn)備充分、一次到位

吊裝的準(zhǔn)備工作主要是指構(gòu)件安裝部位的支撐架體系(包含臨時(shí)支撐體系)全部到位。

在吊裝預(yù)制墻板的時(shí)候,要考慮到其施工規(guī)模、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,要確保結(jié)構(gòu)維持在穩(wěn)定狀態(tài),設(shè)置臨時(shí)支撐系統(tǒng)和臨時(shí)固定措施,明確其安裝時(shí)需要遵循的原則[2]。鋼管架體系有足夠的剛度和穩(wěn)定性,采用縱橫剪刀支撐加固等措施。

支撐體系(含臨時(shí)支撐體系)準(zhǔn)備完成后,一旦起吊就必須一次性吊裝到位,嚴(yán)禁吊裝構(gòu)件長(zhǎng)時(shí)間懸掛在空中。

2.4 PC構(gòu)件的就位安裝

2.4.1 水平PC構(gòu)件的就位安裝

疊合構(gòu)件、預(yù)制梁等水平構(gòu)件安裝后應(yīng)對(duì)安裝位置、安裝標(biāo)高進(jìn)行校核與調(diào)整。

水平構(gòu)件安裝后,應(yīng)對(duì)相鄰預(yù)制構(gòu)件平整度、高低差、拼縫尺寸進(jìn)行校核與調(diào)整。當(dāng)疊合板底板接縫高差不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)將構(gòu)件重新起吊,通過可調(diào)支座進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.4.2 豎向PC構(gòu)件的就位安裝

豎向構(gòu)件(主要是預(yù)制墻板、預(yù)制柱)的就位順序應(yīng)為:與現(xiàn)澆部分連接的先行吊裝→角柱→邊柱與邊墻→中柱與內(nèi)墻。

構(gòu)件就位前應(yīng)設(shè)置柱墻底調(diào)平裝置,控制柱墻安裝標(biāo)高。預(yù)制柱的就位以軸線和外輪廓線為控制線。

預(yù)制構(gòu)件與吊具的分離應(yīng)在校準(zhǔn)定位及臨時(shí)支撐安裝完成后進(jìn)行。臨時(shí)支撐應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆除。

采用灌漿套筒連接的預(yù)制柱調(diào)整就位后,柱腳連接部位宜采用模板封堵。預(yù)制墻板調(diào)整就位后,墻底部連接部位應(yīng)采用模板進(jìn)行封堵。采用灌漿套筒連接、漿錨搭接連接的夾芯保溫外墻板應(yīng)在保溫材料部位采用彈性密封材料進(jìn)行封堵。

2.5 PC構(gòu)件的連接

2.5.1 預(yù)制墻板之間的灌漿套筒連接

采用灌漿套筒連接、漿錨搭接連接的墻板需要分倉灌漿時(shí),應(yīng)采用座漿料進(jìn)行分倉;多層剪力墻采用座漿時(shí)應(yīng)均勻鋪設(shè)座漿料;座漿料強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋套筒灌漿連接接頭應(yīng)按檢驗(yàn)批劃分要求及時(shí)灌漿,灌漿作業(yè)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。

2.5.2 其他預(yù)制構(gòu)件之間的連接

預(yù)制構(gòu)件之間的其他物理連接方式,主要包含機(jī)械連接、螺栓連接、焊接連接等。在不承擔(dān)承重任務(wù)的PC構(gòu)件之間的連接,例如配置在端部或者結(jié)構(gòu)邊緣的PC 構(gòu)件,采用這種方法施工方法簡(jiǎn)便、速度快、效果好。

從當(dāng)前的主流的裝配式建筑施工來看,通常較少單獨(dú)采用這種方法,而更多是將其他物理連接與灌漿/混凝土連接共同使用。

鋼筋機(jī)械連接、焊接或螺栓連接的施工應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范如《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》等的有關(guān)規(guī)定。采用焊接連接時(shí),應(yīng)采取避免損傷已施工完成的結(jié)構(gòu),預(yù)制構(gòu)件及配件的措施。施工前,應(yīng)準(zhǔn)確掌握預(yù)埋螺栓的細(xì)節(jié)情況,為提高焊接作業(yè)質(zhì)量創(chuàng)造良好的條件,提高建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平,并完全滿足工藝要求[3]。

3 PC構(gòu)件裝配式建筑施工技術(shù)的優(yōu)化策略

3.1 深化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)建筑是在現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋并支模后一次澆筑成型的,而裝配式建筑是在現(xiàn)場(chǎng)用多塊PC 構(gòu)件相互連接并與結(jié)構(gòu)混凝土澆筑共同成型的,這就必須要考慮到PC構(gòu)件之間的配合連接、PC構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土之間的配合連接等問題。解決這一問題的重要手段就是深化設(shè)計(jì)。

裝配式建筑的PC 構(gòu)件的深化設(shè)計(jì),在考慮建筑的結(jié)構(gòu)安全、使用功能之外還要充分考慮施工的可操作性以及與其他構(gòu)件、工序的配合問題,這就要求在施工之前以及施工過程中,施工單位人員應(yīng)與設(shè)計(jì)人員密切溝通,從實(shí)際出發(fā)詳細(xì)分析,明確工作具有可行性之后才能施工[4]

深化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,就是對(duì)水電管線圖紙進(jìn)行設(shè)置,根據(jù)建筑建成后的實(shí)際使用功能要求,合理設(shè)置預(yù)留洞口、預(yù)埋管線及預(yù)埋線盒等,特別要注意上下層構(gòu)件之間、同一層相鄰構(gòu)件之間的線管碰管位置,以方便水電施工。建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部需要安裝各種水電管線,其中需要重點(diǎn)關(guān)注的是排水管線,所以,防水施工時(shí)需要高度重視[5]。進(jìn)行防水施工的時(shí),應(yīng)當(dāng)連續(xù)作業(yè),減少或避免二次鑿洞。對(duì)于不可避免的鑿洞要及時(shí)修復(fù),根據(jù)鑿洞大小使用水泥砂漿或細(xì)石混凝土進(jìn)行填堵。

3.2 人員素質(zhì)優(yōu)化

裝配式建筑施工對(duì)人員的素質(zhì)要求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)建筑施工,因此必須對(duì)參與管理、施工人員的素質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化提高。

在計(jì)劃開展裝配式建筑施工之前,就應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的人力資源發(fā)展規(guī)劃,對(duì)該類項(xiàng)目的技術(shù)要求以及建筑市場(chǎng)人力資源變化情況進(jìn)行摸底分析,充分考慮到自身實(shí)際,包括從人員招聘、員工培訓(xùn)、薪酬績(jī)效體系設(shè)計(jì)及薪酬管理等方面統(tǒng)籌規(guī)劃,引進(jìn)滿足該類項(xiàng)目管理要求的高素質(zhì)人才。

對(duì)現(xiàn)有管理人員和施工人員,需要采取專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、工地觀摩等方式提高其對(duì)裝配式建筑施工的認(rèn)識(shí)和知識(shí)。由已引進(jìn)的高素質(zhì)人才負(fù)責(zé)編制PC構(gòu)件裝配式建筑的施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)方案,并對(duì)相關(guān)管理人員和施工人員進(jìn)行技術(shù)交底,現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)樣板間施工,以提高施工團(tuán)隊(duì)整體素質(zhì),保證工程順利展開并按期竣工[6]。

4 PC構(gòu)件裝配式建筑施工的注意事項(xiàng)分析

4.1 PC構(gòu)件質(zhì)量

PC構(gòu)件是在大型預(yù)制構(gòu)件企業(yè)中采用集成化、工業(yè)化的流水線生產(chǎn)方式,總體質(zhì)量有保障。但仍需注意生產(chǎn)時(shí)的混凝土配合比及原料質(zhì)量。如果骨料的級(jí)配好,水泥用量就可以適當(dāng)?shù)販p少,相應(yīng)降低混凝土干縮率。將粉煤灰加入到混凝土中,水泥用量就會(huì)有所降低,水化熱也會(huì)相應(yīng)地降低,可以提高混凝土的耐久性,同時(shí)有效避免混凝土產(chǎn)生的收縮現(xiàn)象。另外,向混凝土中加入高效減水劑,使得混凝土的和易性明顯提高,避免產(chǎn)生離析、泌水等現(xiàn)象,降低裂縫發(fā)生率[8]。

此外,由于PC構(gòu)件要經(jīng)歷出廠運(yùn)輸、堆放、吊裝等階段,必須對(duì)其各個(gè)階段的受力情況進(jìn)行驗(yàn)算分析,合理設(shè)置吊鉤,對(duì)構(gòu)件吊裝、堆放、運(yùn)輸時(shí)的受力方式、吊運(yùn)方式做出明確規(guī)定,避免因?yàn)槭┕み^程中構(gòu)件受力與最終在建筑物上受力差異太大而造成構(gòu)件損壞。

4.2 裝配式建筑的拼縫防水

裝配式建筑是以單塊PC 構(gòu)件拼接而成,構(gòu)件之間必然存在接縫,這導(dǎo)致其整體性不如整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),從而帶來防水隱患。為保障建筑的使用功能,必須對(duì)接縫進(jìn)行妥善處理。

在墻板吊裝之前,在結(jié)構(gòu)外墻板之間、外墻板與樓面做成高低口,將需粘貼膠條部位清掃干凈,不得有積水、浮塵,以免影響膠條的粘結(jié)。

PC板垂直縫處在構(gòu)件制作時(shí)宜做一小凹槽,其內(nèi)放置PE填充條和橡膠皮粘貼以防止混凝土澆搗時(shí)產(chǎn)生漏漿。在主體結(jié)構(gòu)施工完畢后進(jìn)行密封膠施工。

5 結(jié)語

通過上面的研究可以看到,目前在我國(guó)建筑業(yè)中裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。裝配式建筑施工中,要保證技術(shù)操作質(zhì)量,圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定,在此過程中還要積極創(chuàng)新。相關(guān)施工單位在準(zhǔn)確把握裝配式建筑施工要點(diǎn)的同時(shí)還要?jiǎng)?chuàng)新思維,從人員培訓(xùn)、材料準(zhǔn)備、施工組織等方面不斷優(yōu)化施工組織和施工工藝,保證裝配式建筑施工質(zhì)量,以推進(jìn)建筑業(yè)健康發(fā)展。