■ 劉運章 LIU Yunzhang
某安置房住宅項目,用地面積為120 805m2,總建筑面積為268 092m2,其中:地上建筑面積為215 073.7m2,地下建筑面積為53 018.7m2。本項目主要包括22棟10~18層住宅、1棟4層商業(yè)及配套用房、2棟獨立地下車庫(面積為38 013.7m2),其結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。小區(qū)總戶數(shù)為2 572戶,停車位2 145個;項目總投資額為252 363萬元。本項目為裝配式建筑,單體預(yù)制率為25%。
本項目22棟住宅樓,基本戶型模塊有4種(A、B、C、D)。每棟樓層為基本戶型模塊兩兩組合,分別為B+B、C+C、D+D、B+D、A+B、C+D、A+C。根據(jù)本地區(qū)裝配率的要求,本項目PC構(gòu)件分別有剪力墻、空調(diào)板、隔墻、陽臺板、裝飾柱、樓梯。
基于對整個項目的場地布置、塔吊性能參數(shù)、項目所用PC構(gòu)件生產(chǎn)廠家的效率及場地至吊裝堆放場地的運輸路線、PC鋁模制作和利用率,以及本項目設(shè)計單位對PC構(gòu)件的深化和相關(guān)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算的綜合考量,需要各參與單位和各專業(yè)深度的優(yōu)化配合,這樣才能保證本項目安全、質(zhì)量、進度得到有效的控制。
近年來,上海市裝配式住宅逐漸發(fā)展推廣,但一線施工人員的相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)還沒有完善,也沒有較多的工程經(jīng)驗積累,有些施工單位和一線施工人員甚至是第一次接觸PC施工。
本項目PC構(gòu)件施工時,節(jié)點形式相對較多,諸如PC墻柱構(gòu)件間的豎向連接節(jié)點、PC墻和現(xiàn)澆墻柱連接節(jié)點、PC墻與陽臺板的連接節(jié)點、PC樓梯構(gòu)件與現(xiàn)澆板的連接節(jié)點等。這些節(jié)點不但要保證結(jié)構(gòu)安全性和整體性要求,而且有些還有涉及防水的高要求,是本項目現(xiàn)場管理要求較高的部分。
本項目在建筑和結(jié)構(gòu)圖紙出圖后,要求施工總承包單位根據(jù)建筑總平面圖及時做好施工總平面布置。首先,確定好塔吊參數(shù)和位置布置及PC構(gòu)件堆場;然后,要求設(shè)計方綜合塔吊性能參數(shù)和堆場位置距離對結(jié)構(gòu)圖紙進行PC深化設(shè)計,根據(jù)堆場位置距離和塔吊起吊性能參數(shù)對不同PC構(gòu)件確定截面尺寸;最后,結(jié)合其它專業(yè)圖紙確定在PC構(gòu)件上的預(yù)埋件位置及安裝點位和管線走向。
本項目中,根據(jù)最不利荷載計算方法,距離塔身最遠最重的構(gòu)件位于10號樓北面兩端山墻部位,編 號 為 PCQJ5L-C、PCQJ5R-C。構(gòu)件距塔身距離約35m,重量均為4.1t。本項目擬選擇的塔吊型號為QTZp315(T7527),臂長40m,具體參數(shù)如圖1所示。
根據(jù)本項目使用塔吊型號的起重性能參數(shù)可知,PCQJ5L-C及PCQJ5R-C的構(gòu)件重量均未超過35m處的塔吊可吊重量。其最不利荷載情況滿足要求,其它PC構(gòu)件也滿足吊裝要求[1、2]。
對于本項目原結(jié)構(gòu)圖紙來說,結(jié)構(gòu)整體建模驗算是符合要求的,但在部分剪力墻區(qū)域深化成PC墻體后,節(jié)點情況有所改變,原整體框架建模的剪力墻結(jié)構(gòu)整體驗算值也會改變。因此,在PC深化后,需根據(jù)PC剪力墻構(gòu)件連接節(jié)點實際情況對剪力墻墻體整體的受力穩(wěn)定性做二次抗剪復(fù)核驗算。
本項目在進行PC深化設(shè)計時,結(jié)合BIM碰撞技術(shù)對PC構(gòu)件連接節(jié)點可能出現(xiàn)的碰撞及安裝困難情況進行了模擬演示,從而在施工前期就規(guī)避了因可能出現(xiàn)的碰撞情況而導(dǎo)致PC構(gòu)件無法安裝的問題,有效保證了施工進度和投資控制。
本項目PC墻體圖紙在深化成構(gòu)件廠生產(chǎn)圖紙前,結(jié)合機電安裝圖紙對預(yù)埋點位進行定位,將PC構(gòu)件墻體上的點位尺寸位置標注好,同時,確定好現(xiàn)澆部位的預(yù)埋點位和管線走向尺寸位置(圖2),從而在項目實施過程中,確保了現(xiàn)澆部位的預(yù)埋管線和PC構(gòu)件墻體內(nèi)的預(yù)埋線盒能準確對接,滿足機電安裝需求。
圖1 塔吊參數(shù)圖
圖2 安裝點位與PC構(gòu)件定位關(guān)系圖
不同于一般的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)住宅項目,裝配式住宅項目在施工過程中從PC構(gòu)件的生產(chǎn)周期、生產(chǎn)順序到運輸堆放順序及安裝順序都需要做系統(tǒng)的控制管理。我們將本項目在PC構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件連接節(jié)點的部位作為重點質(zhì)量控制環(huán)節(jié),并將本項目套筒灌漿質(zhì)量控制作為PC施工的關(guān)鍵工序。
本項目施工前,首先要求施工單位根據(jù)堆場面積大小、塔吊配合能力及綜合運輸路線情況編制PC構(gòu)件運輸供應(yīng)計劃,并根據(jù)各樓層PC構(gòu)件數(shù)量統(tǒng)計數(shù)值和構(gòu)件體積大小安排車輛運輸。各樓層PC墻板構(gòu)件總數(shù)為82塊,PC陽臺板、空調(diào)板、樓梯構(gòu)件總計為22塊,按每層施工工期7d計算;要求PC構(gòu)件廠提前7d將施工樓層所有構(gòu)件運輸至每棟樓的指定堆放場地。PC墻體構(gòu)件每車可以運12塊,其它構(gòu)件每車可以運6塊,將運輸數(shù)量具體化,保證了PC構(gòu)件的現(xiàn)場供應(yīng),滿足了施工進度要求。
本項目第4層才開始為裝配式施工,第3層為裝配式與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層。根據(jù)專業(yè)設(shè)計方提供的PC深化圖紙,可以確定轉(zhuǎn)換層在現(xiàn)澆部位的預(yù)埋件主要是樓板中固定PC構(gòu)件斜撐的預(yù)埋件和PC墻板的預(yù)留插筋。PC墻柱構(gòu)件通過在現(xiàn)澆層預(yù)留插筋,并且將預(yù)留插筋與PC墻柱構(gòu)件中灌漿套筒連接,最后從灌漿口灌漿形成最終的整體連接。若預(yù)留插筋有明顯偏位,將導(dǎo)致墻板構(gòu)件無法順利吊裝就位,即使勉強就位,也會產(chǎn)生定位誤差;待上層墻板陸續(xù)吊裝后,會產(chǎn)生累積誤差,導(dǎo)致墻板明顯偏位。因此,在下層混凝土澆筑前,就要確保預(yù)留插筋數(shù)量、規(guī)格、位置正確。在本項目施工前,我們召開技術(shù)專題會,將其作為控制關(guān)鍵點,嚴格控制預(yù)埋鋼筋的定位準確,再進行加固。預(yù)埋鋼筋定位的主要控制措施包括模板放定位線和制作定位套板(圖3)。
綜合分析可能影響本項目PC構(gòu)件套筒灌漿質(zhì)量的諸多因素,可總結(jié)為3大關(guān)鍵因素,即:“人、機、料”。本項目對于套筒灌漿施工編制了專項的施工方案,以確保這幾個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。
4.3.1 對參與套筒灌漿施工人員的管理和要求
本項目套筒灌漿作業(yè)由專業(yè)人員進行操作,且施工前對灌漿作業(yè)操作工人進行專業(yè)技能培訓(xùn),經(jīng)考核合格后上崗。每棟樓的灌漿操作工人固定,采取責任制并在灌漿記錄表中存檔追溯;同時,指定專業(yè)監(jiān)理跟蹤監(jiān)控,灌漿時,由甲方現(xiàn)場工程師、施工方質(zhì)量員、監(jiān)理專業(yè)工程師組成現(xiàn)場灌漿質(zhì)量管控小組,每灌漿完成一件PC構(gòu)件,現(xiàn)場各方需簽字確認施工過程合規(guī)合格,并拍攝影像資料留存歸檔。
4.3.2 采用裝配式施工專用注漿設(shè)備和標準計量器具
本項目采用螺桿式專用注漿機,以保證注漿質(zhì)量。計量采用經(jīng)校核合格,精度為1g的電子天平。在實施檢測時,采用的砂漿擴展度測試模具、膠砂三聯(lián)試模也都符合項目測試需要。
4.3.3 連接套筒和注漿材料的質(zhì)量控制
本項目PC墻體構(gòu)件中,采用JM-CT系列半灌漿直螺紋連接套筒,套筒材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,套筒內(nèi)部正反向斜坡設(shè)計受力較為合理(圖4)。采用半灌漿套筒,在減少灌漿量的同時,降低了構(gòu)件接縫處密封不好而出現(xiàn)質(zhì)量問題的幾率。
圖3 預(yù)埋插筋固定模板制作安裝圖
圖4 半灌漿套筒及連接示意圖
本項目使用的灌漿料是由經(jīng)過型式檢驗及出廠檢驗合格的正規(guī)廠家生產(chǎn)的,同時,我們要求監(jiān)理現(xiàn)場監(jiān)督灌漿料的配制。配制灌漿料時,必須嚴格按照出廠說明書注水量進行注水攪拌:先注入80%的水量,用電動攪拌器攪拌4min;然后再加注剩余的20%水量,攪拌3min使其均勻。攪拌后的成品靜置2min后開始灌漿作業(yè),本項目在灌漿料使用期間靜止加水,且灌漿料必須在0.5h內(nèi)使用完,超過時間禁止使用[3、4]。
在目前裝配式住宅所需要達到裝配率標準的嚴格要求下,從項目的設(shè)計到圖紙深化階段,以及PC構(gòu)件在制作安裝和現(xiàn)場管理的各個環(huán)節(jié),都在不斷完善和成熟。本文從項目實施的全過程分析可能影響PC施工質(zhì)量的因素,并給出針對性的技術(shù)控制;同時,根據(jù)項目所取得的施工成果,確定其可行性,為今后類似的裝配式住宅工程對PC施工質(zhì)量的技術(shù)控制措施提供借鑒。