蔣風(fēng)紅 陳 華 田惠文 緱立鵬 任思澔 李 寧

中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

1 工程概況

背景工程為上海市一大型住宅項(xiàng)目，總建筑面積301 512 m2，占地面積76 314.6 m2，采用預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，單體預(yù)制率約33%，主要預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制凸窗、預(yù)制外墻、預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制陽臺(tái)板、預(yù)制樓梯板，其中外墻全部為預(yù)制夾心保溫墻體。單體結(jié)構(gòu)最高33層，其中1～3層采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系，4～頂層采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)施工流程

預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)及施工流程[1]主要包括：預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)→預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸→預(yù)制構(gòu)件堆放→定位放線→預(yù)制墻板吊裝→預(yù)制墻板位置調(diào)整與固定→剪力墻豎向連接套筒灌漿→現(xiàn)澆區(qū)域鋼筋綁扎→現(xiàn)澆區(qū)域模板安裝→現(xiàn)澆區(qū)域混凝土澆筑→預(yù)制樓梯和陽臺(tái)等構(gòu)件吊裝及安裝→……→結(jié)構(gòu)封頂→外墻打膠→驗(yàn)收。

2.2 統(tǒng)籌平面布置

現(xiàn)場(chǎng)平面規(guī)劃應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的質(zhì)量及尺寸確定，統(tǒng)籌規(guī)劃運(yùn)輸路線、道路寬度、堆場(chǎng)位置及面積、塔吊位置及型號(hào)、外架形式等。

由于預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量較大，故需要較大車型的車輛運(yùn)輸，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)環(huán)形運(yùn)輸?shù)缆返膶挾刃璐笥? m且轉(zhuǎn)彎半徑需大于9 m。預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)位置及面積的合理確定需要充分考慮吊裝就位區(qū)與主道路的距離、塔吊運(yùn)輸能力及堆場(chǎng)基礎(chǔ)承載力等因素。根據(jù)本項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)一層結(jié)構(gòu)施工需要的預(yù)制構(gòu)件，所需堆場(chǎng)面積為單層建筑面積的60%；當(dāng)堆場(chǎng)的承載力不符合要求時(shí)，可采用下部回頂支撐結(jié)構(gòu)的加固方式或通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)配筋來實(shí)現(xiàn)。

塔吊的選型需要考慮三大技術(shù)參數(shù)，一是工作幅度，在主體施工階段，吊裝預(yù)制構(gòu)件是主要工作；二是起重高度，需高于建筑高度10 m左右，且滿足群塔的安全垂直距離；三是起重能力，起重力矩控制在額定值的0.75以下。塔吊附著應(yīng)滿足下列要求：外掛板、內(nèi)墻板等非承重構(gòu)件，不得用作塔吊附墻連結(jié)；分戶墻、外圍護(hù)墻與主體同步施工，塔吊附著桿件需優(yōu)先選擇窗洞、陽臺(tái)伸進(jìn)。

本工程建筑高度較高，外架形式選取懸挑腳手架，懸挑型鋼穿出預(yù)制外墻區(qū)域預(yù)留的洞口，需在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行深化并在構(gòu)件生產(chǎn)階段預(yù)留準(zhǔn)確。

2.3 預(yù)制構(gòu)件吊裝技術(shù)

吊裝前需對(duì)專業(yè)施工人員及管理人員進(jìn)行安全教育，并明確分工；對(duì)所使用的吊具、對(duì)講機(jī)、構(gòu)件質(zhì)量再次進(jìn)行全面檢查，確保安全可靠；確保作業(yè)面干凈清潔，臨邊洞口等封閉到位，墻體放線應(yīng)精準(zhǔn)，橡膠墊布置應(yīng)合理。在吊裝過程中，實(shí)行質(zhì)量員與安全員全過程共同旁站制度，確保過程受控。

吊裝過程中存在吊裝作業(yè)層外架與預(yù)制構(gòu)件碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，為避免碰撞，針對(duì)不同情況制訂了相應(yīng)的措施：當(dāng)塔吊升節(jié)可滿足構(gòu)件起吊高度高于外架時(shí)，可采取升節(jié)措施；當(dāng)?shù)跹b作業(yè)面為頂層時(shí)，塔吊自由端高度受限不能升節(jié)，為滿足吊裝要求，考慮預(yù)制陽臺(tái)板尺寸、預(yù)制外墻最大構(gòu)件尺寸、外加立桿橫距與縱距等因素，采用了作業(yè)層外架立桿在陽臺(tái)板及大尺寸PC構(gòu)件位置局部臨時(shí)隔一搭一，吊裝完畢后及時(shí)恢復(fù)外架的措施。

構(gòu)件吊至作業(yè)層上方600 mm左右時(shí)，緩緩下降墻板，待到距預(yù)埋鋼筋頂部20 mm處，墻兩側(cè)掛線墜對(duì)準(zhǔn)地面上的控制線，預(yù)制墻板底部套筒位置與地面預(yù)埋鋼筋位置對(duì)準(zhǔn)后，將墻板緩緩下降，使之平穩(wěn)就位。

固定墻板構(gòu)件的臨時(shí)支撐不宜少于2道，每道支撐由上部的長(zhǎng)斜支撐桿與下部的短斜支撐桿組成。先利用下部短斜支桿精確定位，再利用上部的長(zhǎng)斜支桿來調(diào)整墻板的垂直度（圖1）。

圖1 預(yù)制墻板吊裝就位及調(diào)整

2.4 灌漿技術(shù)

灌漿時(shí)從下排灌漿孔進(jìn)行注漿，直至上排所有出漿孔溢出漿液，則視為灌漿飽滿，出漿孔溢漿后采用橡膠塞進(jìn)行封堵?，F(xiàn)場(chǎng)取樣做同條件抗壓試塊。灌漿料采用高強(qiáng)無收縮灌漿料，配合專用的灌漿機(jī)對(duì)灌漿套筒進(jìn)行灌漿處理[2]。在高溫季節(jié)，為防止灌漿料提前硬化而造成灌漿不暢或灌漿孔堵塞，現(xiàn)場(chǎng)提前1 d對(duì)灌漿孔進(jìn)行打水濕潤(rùn)處理，并避開午間高溫時(shí)段進(jìn)行灌漿。灌漿料嚴(yán)格按照配比配制并隨拌隨用，灌漿時(shí)留通氣孔。

2.5 現(xiàn)澆區(qū)鋼筋優(yōu)化技術(shù)

應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)預(yù)制構(gòu)件水平及豎向連接鋼筋進(jìn)行三維可視化模擬[3]，優(yōu)化了預(yù)制剪力墻與現(xiàn)澆邊緣構(gòu)件的錨固連接方式，提出了采用預(yù)留內(nèi)螺紋套筒，現(xiàn)澆區(qū)綁筋前擰入錨栓，綁筋后將錨栓擰到設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度的連接方式（圖2）。此種新型連接方式既解決了預(yù)制剪力墻預(yù)留鋼筋在現(xiàn)澆區(qū)域相互碰撞的問題，也可縮減現(xiàn)澆段長(zhǎng)度，增大了外墻預(yù)制率。

圖2 預(yù)制墻板與現(xiàn)澆區(qū)鋼筋節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化形式

2.6 PC外墻防水施工技術(shù)

預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的拼縫處采用結(jié)構(gòu)防水、構(gòu)造防水、材料防水等3重防水措施[4]。內(nèi)墻板的水平拼縫采用高強(qiáng)灌漿料封堵，防水構(gòu)造通過設(shè)置反坎構(gòu)造，防止明水入室內(nèi)，外墻板的拼縫內(nèi)側(cè)塞入外徑1.5B（B為縫寬）的PE棒后再用“改良硅酮膠”防水材料進(jìn)行封閉（圖3）。內(nèi)墻板的豎向拼縫采用現(xiàn)澆混凝土澆筑，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自防水；外墻板的豎縫用“改良硅酮膠”做材料防水。

圖3 水平拼縫防水節(jié)點(diǎn)

每隔3個(gè)樓層在橫豎拼縫節(jié)點(diǎn)設(shè)置橡膠排水管（帶止回片），有效排除拼縫中的積水；試水干燥后在墻板外側(cè)拼縫處掛網(wǎng)批膩?zhàn)?，噴涂真石漆。通過多重防水措施，有效解決了外墻滲水的難題。

3 成效

預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)踐表明，該工藝可實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)、施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝，既保證了工程質(zhì)量又能節(jié)約工期，同時(shí)可節(jié)約勞動(dòng)力，有效助推綠色施工理念的傳播。

3.1 勞動(dòng)力節(jié)約

相同面積的預(yù)制裝配式墻板與現(xiàn)澆墻板相比，預(yù)制構(gòu)件施工過程將大大節(jié)約社會(huì)勞動(dòng)力。以本工程8#樓為例，裝配層單層用工人數(shù)為32人，同面積的下部現(xiàn)澆層用工人數(shù)為41人，節(jié)省用工21.9%。

3.2 工期節(jié)約

從各個(gè)建設(shè)階段將總工期分解為階段工期，對(duì)比分析預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的工期差異。與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，預(yù)制裝配式高層住宅（單層面積約500 m2），在主體施工階段工期較短，在裝飾裝修階段省去外墻保溫和內(nèi)墻抹灰等工序，總工期縮短（表1）。以本工程已施工的7個(gè)單體結(jié)構(gòu)為樣本，預(yù)制裝配式樓層共計(jì)112層，對(duì)各層施工時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，施工速度平均為5～6 d/層，最快達(dá)4 d/層；相同單體的下部現(xiàn)澆樓層施工速度為6～7 d/層。此外，本工程外墻為夾心保溫，為外架拆除、外場(chǎng)施工等工況節(jié)約了大量工期。

3.3 質(zhì)量提升

在工廠預(yù)制的墻板平整度好，免去內(nèi)墻抹灰，避免了空鼓開裂的隱患；墻板現(xiàn)場(chǎng)安裝采用專用調(diào)節(jié)工具進(jìn)行垂直度控制，相比現(xiàn)澆墻體，可有效控制住宅房間的開間和進(jìn)深尺寸，保證住宅的室內(nèi)空間[5]。

4 結(jié)語

通過在預(yù)制裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)用關(guān)鍵施工技術(shù)，統(tǒng)籌了現(xiàn)場(chǎng)平面布置，保證了預(yù)制構(gòu)件吊裝的安全性，解決了在現(xiàn)澆區(qū)域預(yù)留鋼筋相互碰撞的問題，在預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的拼縫處采用結(jié)構(gòu)防水、構(gòu)造防水、材料防水等3重防水措施，有效解決了外墻滲漏的難題。項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)踐表明，通過預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)約了工期，提高了工程質(zhì)量和綠色施工水平，對(duì)類似項(xiàng)目的應(yīng)用具有借鑒作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)裝配化施工、推動(dòng)建筑工業(yè)化、助推綠色建造具有重要意義。