孫一偉

（廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司 廣州510500）

0 引言

裝配式建筑是用預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。發(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要舉措，有利于節(jié)約資源能源、減少施工污染、提升勞動(dòng)生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全水平，有利于促進(jìn)建筑業(yè)與信息化工業(yè)化深度融合、培育新產(chǎn)業(yè)新動(dòng)能、推動(dòng)化解過剩產(chǎn)能。近年來，我國積極探索發(fā)展裝配式建筑，但建造方式大多仍以現(xiàn)場澆筑為主，裝配式建筑的比例和規(guī)?；潭容^低，與發(fā)展綠色建筑的有關(guān)要求以及先進(jìn)建造方式相比還有很大差距［1］。

作為新時(shí)代建設(shè)者，應(yīng)響應(yīng)國家號(hào)召，大力發(fā)展裝配式建筑。廣東建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院清遠(yuǎn)校區(qū)首期工程，包括12 棟單體建筑，其中7 棟宿舍樓采用裝配式結(jié)構(gòu)。

1 工程概況

廣東建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院清遠(yuǎn)校區(qū)首期工程位于清遠(yuǎn)市清城區(qū)環(huán)城東路與中宿路（S377 省道）交叉口東南側(cè)，金雞巖風(fēng)景區(qū)以西，總用地面積約為533 517.20 m2（800 畝），分兩期建設(shè)。本工程為學(xué)院建設(shè)首期工程，用地約264 724 m2（400 畝）。首期工程項(xiàng)目包含12 棟單體建筑。B01～B07 棟為學(xué)生宿舍，總面積48 000 m2，采用預(yù)制裝配式，內(nèi)澆外掛式，其中預(yù)制構(gòu)件包括：疊合梁、疊合板、挑板、外掛墻板、側(cè)板、空調(diào)板、樓梯，總共分為7 類構(gòu)件，以B-01 棟學(xué)生宿舍為例，如表1 所示。

表1 B-01 棟學(xué)生宿舍各層構(gòu)件數(shù)量匯總Tab.1 B-01 Student Dormitory Building Component Summary of the Number of Each Layer

2 技術(shù)難點(diǎn)

2.1 疊合梁與現(xiàn)澆柱節(jié)點(diǎn)鋼筋碰撞

疊合梁與柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)，鋼筋數(shù)量較多，需要確保避免鋼筋相互之間重合碰撞，保證精度要求。

2.2 疊合梁水平精度、垂直精度控制

裝配式建筑對(duì)疊合梁水平精度和垂直精度控制的要求，對(duì)后續(xù)工序疊合板精度安裝有較大影響，需要做到高精度控制，允許誤差范圍為±5 mm。

3 主要施工技術(shù)措施

3.1 應(yīng)用BIM 技術(shù)，模擬吊裝與現(xiàn)場實(shí)際試吊裝結(jié)合，解決梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋碰撞問題

采用BIM 技術(shù)，對(duì)裝配式各構(gòu)件進(jìn)行建模［2］，模擬現(xiàn)場施工吊裝，發(fā)現(xiàn)各預(yù)制構(gòu)件的碰撞問題，隨后設(shè)計(jì)方、總承方、構(gòu)件廠家三方共同檢查商議設(shè)計(jì)中存在的鋼筋碰撞、工序碰撞等問題，修改預(yù)制構(gòu)件深化圖紙［3］，以求達(dá)到最佳的吊裝效率，提高疊合梁吊裝精度，縮短疊合梁吊裝時(shí)間［4］。

柱節(jié)點(diǎn)：柱截面為500 mm×500 mm，三側(cè)梁截面為250 mm×600 mm，一側(cè)梁截面為250 mm×400 mm（見圖1）。主要解決柱節(jié)點(diǎn)中存在的以下問題：

圖1 節(jié)點(diǎn)平面Fig.1 Node Vertical View

3.1.1 疊合梁預(yù)留錨固鋼筋之間碰撞問題

柱節(jié)點(diǎn)的梁鋼筋碰撞主要在其中三側(cè)為250 mm×600 mm 的梁。在傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)情況下，此處3 根疊合梁梁底鋼筋是可調(diào)節(jié)的，能依次將各梁底鋼筋放入柱節(jié)點(diǎn)中，放入順序打亂并不影響施工質(zhì)量。但在裝配式中，由于疊合梁是預(yù)制構(gòu)件，疊合梁底鋼筋在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場時(shí)已經(jīng)成型固定，無法對(duì)外露預(yù)留錨筋進(jìn)行調(diào)節(jié)，在柱節(jié)點(diǎn)疊加放置會(huì)產(chǎn)生重位碰撞，導(dǎo)致疊合梁無法就位到預(yù)定的高度位置，無法達(dá)到效果。三側(cè)250 mm×600 mm 梁位于對(duì)立面的2 根疊合梁梁底鋼筋發(fā)生碰撞。經(jīng)商量選用方案：對(duì)立側(cè)250 mm×600 mm 梁預(yù)留錨固鋼筋平直，左右對(duì)立面的2 根250 mm×600 mm 梁預(yù)留錨固鋼筋在豎向彎折兩個(gè)不同角度后再平直預(yù)留（見圖2a），施工過程中只需按照預(yù)留鋼筋的上下順序，依次對(duì)構(gòu)件進(jìn)行吊裝即可。

柱節(jié)點(diǎn)的梁鋼筋碰撞中250 mm×400 mm 梁并不受影響。因?yàn)?50 mm×400 mm 梁與250 mm×600 mm 梁相對(duì)（見圖2b），梁底不在同一個(gè)平面，高度相差200 mm，各自預(yù)留鋼筋不在同一平面，不會(huì)發(fā)生碰撞問題。

圖2 節(jié)點(diǎn)剖面Fig.2 Node Section

3.1.2 疊合梁預(yù)留錨固鋼筋與柱鋼筋碰撞問題

柱截面為500 mm×500 mm，在滿足鋼筋截面積需要，保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，減少柱鋼筋數(shù)量，增大鋼筋間距。柱內(nèi)鋼筋為12 根φ20 或者4 根φ20 和8 根φ18 鋼筋，柱筋間距約為150 mm，保證柱子結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí)，使疊合梁預(yù)留鋼筋在吊裝放入柱節(jié)點(diǎn)時(shí)更加簡便，減少鋼筋碰撞，提高吊裝效率。

疊合梁預(yù)留錨固鋼筋在柱中錨固，疊合梁預(yù)留錨固鋼筋在梁端與錨板端這兩個(gè)位置與柱筋有沖突碰撞，將疊合梁預(yù)留錨固鋼筋水平往內(nèi)彎折［5］，避開疊合梁端旁的柱鋼筋?？紤]柱筋保護(hù)層以及柱筋大小，以及錨固長度最大化，保證結(jié)構(gòu)的安全性，疊合梁與現(xiàn)澆柱有15mm 搭接長度，柱邊長為500 mm，疊合梁預(yù)留錨固鋼筋長度為445mm（見圖3），剩余長度為500-15-445=40 mm，使錨固長度最大化，又留有充分間隙使鋼筋與混凝土較好接觸。

圖3 疊合梁剖面Fig.3 Composite Beam Section

3.2 現(xiàn)場疊合梁板精度控制

3.2.1 控制線彈線

1 m 平水控制線?？蚣苤觳鹉：?，在框架柱上彈控制線——1 m 水平線控制線。

疊合梁邊位置控制線。根據(jù)圖紙中各軸疊合梁邊至框架柱邊的長度距離關(guān)系，從預(yù)留的框架柱加長線起，用鋼卷尺測量并標(biāo)記出疊合梁邊至框架柱邊的距離（見圖4a），然后采用紅外激光水平儀，對(duì)準(zhǔn)已做好的標(biāo)記點(diǎn)，并在各框架柱上彈線，標(biāo)記出各疊合梁位置控制線（見圖4b）。

圖4 梁邊控制線及定位Fig.4 Beam Edge Line of Positioning and Beam Side Line

3.2.2 支撐排架搭設(shè)、水平支撐橫桿搭設(shè)以及調(diào)整

疊合梁底高度=結(jié)構(gòu)層高3.55m-梁高0.6m=2.95m，疊合梁底至1 m 平水控制線高度=2.95 m-1 m=1.95 m。

本工程采用滿堂排架，整體性強(qiáng)，在框架柱拆模后開始搭設(shè)支撐體系。疊合梁底至1 m 平水控制線高度為1.95 m，用鋼卷尺從1 m 水平控制線往上測量，并在1.95 m 的高度位置做好標(biāo)記，然后在框架柱之間拉2 條通線，確定疊合梁底平面位置。疊合梁水平支撐橫桿選用平直鋼管，2 人同時(shí)抬升橫桿，使橫桿上表面與通線剛好接觸，但不使通線發(fā)生彎折，確保疊合梁支撐橫桿面在同一水平面上（見圖5a），然后橫桿兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行固定（見圖5b）。

圖5 梁底水平線定位及水平桿固定Fig.5 Beam Bottom Horizontal Positioning and Horizontal Rod Fixing

3.2.3 疊合梁吊裝階段

⑴疊合梁掛鉤起吊

防止單點(diǎn)起吊引起疊合梁變形［6］，疊合梁起吊時(shí)，必須采用二點(diǎn)吊裝（見圖6a），疊合梁的起吊點(diǎn)應(yīng)合理設(shè)置，選用簡便可靠的掛鉤（見圖6b），保證疊合梁均勻受力起吊，避免磕碰邊角，疊合梁起吊平穩(wěn)后再勻速移動(dòng)吊臂。采用分格逐倉先吊裝字母軸主梁，再吊裝數(shù)字主梁［6］。

⑵疊合梁就位

疊合梁靠近建筑物，移動(dòng)到指定位置上方后緩慢下降移動(dòng)［7］，疊合梁兩側(cè)預(yù)留鋼筋與預(yù)留柱筋錯(cuò)開緩慢下降移動(dòng)，由人工就位（見圖7）。

疊合梁吊裝過程中，要時(shí)刻注意疊合梁預(yù)留鋼筋與已經(jīng)澆筑完成的柱子鋼筋的位置碰撞重合的問題，由于現(xiàn)場施工操作中存在一些人為誤差，導(dǎo)致現(xiàn)場實(shí)際情況與設(shè)計(jì)階段模擬情況存在偏差，造成現(xiàn)澆框架柱部分預(yù)留鋼筋與疊合梁預(yù)留鋼筋發(fā)生位置重合現(xiàn)象，在吊裝過程中發(fā)生碰撞，需要在現(xiàn)場及時(shí)調(diào)整疊合梁預(yù)留鋼筋水平方向彎曲。

圖6 疊合梁起吊及吊鉤細(xì)部Fig.6 Composite Beam Lifting and Hook Detail

圖7 疊合梁吊裝過程Fig.7 Composite Beam Hoisting Process

⑶疊合梁精度對(duì)齊

疊合梁就位后，采用吊錘對(duì)疊合梁進(jìn)行精度對(duì)齊［8］，垂線與疊合梁側(cè)緊貼，緩慢移動(dòng)疊合梁，使垂線與柱上已有疊合梁邊線彈線重合對(duì)齊，紅外線與疊合梁底邊重合。隨后在疊合梁側(cè)水平支撐橫桿兩側(cè)上加上固定件，固定疊合梁位置（如圖8 所示）。疊合梁邊與紅外線基本重合，誤差范圍在3 mm 以內(nèi)。

圖8 疊合梁就位對(duì)齊控制線、垂直度控制、固定Fig.8 Composite Beam is Aligned Line，Verticality Control，F(xiàn)ixed

⑷疊合梁與柱節(jié)點(diǎn)

內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)在四個(gè)方向上均有疊合梁，逐一完成疊合梁吊裝后，柱節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)與設(shè)計(jì)階段一致的效果（見圖9），精度控制在±5 mm。

圖9 梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋分布Fig.9 The Distribution of Beam-column Joints Reinforced

3.2.4 疊合板吊裝階段

防止起吊引起疊合板變形或者在起吊過程中反轉(zhuǎn)，疊合板采用四點(diǎn)掛鉤起點(diǎn)［9］，起吊鋼絲繩采用相同長度保證疊合板能水平起吊（見圖10），避免磕碰構(gòu)預(yù)制件邊角，預(yù)制構(gòu)件起吊平穩(wěn)后再勻速移動(dòng)吊臂。

圖10 疊合板吊裝過程Fig.10 Composite Plate Lifting Process

按照疊合板吊裝順序，從上往下，再從左往右，依次吊裝疊合板（見圖11）。

圖11 疊合板吊裝順序Fig.11 Composite Plate Lfting Sequence

除疊合板自身錨固鋼筋支撐疊合板外，疊合板還必須支承在疊合梁上搭接［10］，設(shè)計(jì)為15 mm，用以支撐疊合板，加強(qiáng)疊合板與疊合梁，現(xiàn)澆層的連接（如圖12所示）?，F(xiàn)場精度控制約控制在5 mm 范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

本套技術(shù)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：

圖12 疊合板吊裝示意Fig.12 Composite Plate Lifting Schemes

⑴在設(shè)計(jì)階段采用BIM 技術(shù)，建立數(shù)據(jù)模型，對(duì)疊合梁與現(xiàn)澆柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬吊裝，并結(jié)合現(xiàn)場吊裝中所發(fā)現(xiàn)的問題，從中選定發(fā)生碰撞鋼筋的種類數(shù)量，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，避免鋼筋碰撞所造成對(duì)精度控制的影響。

⑵對(duì)疊合梁水平精度以及垂直精度控制，結(jié)合現(xiàn)場可操作性，簡便性，高效，選用吊錘，紅外平水儀，采用紅外線與邊重合對(duì)齊，對(duì)現(xiàn)澆柱的水平度以及垂直度進(jìn)行控制，再進(jìn)行關(guān)鍵的疊合梁水平精度和垂直精度的控制。

⑶該套施工技術(shù)可確保解決裝配建筑中疊合梁板的節(jié)點(diǎn)鋼筋碰撞問題，疊合梁板的精度控制，累積誤差不超過5 mm 等高精度要求，可在我國后續(xù)裝配建筑和類似工程建設(shè)項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。