潘 峰 曹劉坤 韓亞明
上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063
2016年2月6日,《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中提出,大力推廣裝配式建筑,力爭(zhēng)用10年左右時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%。
作為國(guó)家大力倡導(dǎo)的建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要載體和方向——裝配式建筑,不僅需要從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)件加工制作著手,更需要從施工現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與工具裝備入手,形成成套的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,才能真正探索出適合我國(guó)裝配式建筑發(fā)展的道路。
目前,在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,轉(zhuǎn)換層鋼筋定位工藝、預(yù)制構(gòu)件吊裝工藝、套筒灌漿施工工藝、外墻打膠施工工藝是裝配式建筑施工的四大關(guān)鍵工序。其中,在預(yù)制構(gòu)件吊裝工藝中,控制豎向構(gòu)件底部標(biāo)高、平面定位與垂直度是確保裝配式建筑安裝精度的重要環(huán)節(jié)。因此,豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐體系是確保裝配式建筑施工質(zhì)量與安全的重要工裝。
然而,施工現(xiàn)場(chǎng)常常采用形式多樣且構(gòu)造復(fù)雜的由斜撐桿件、連接組件等組成的臨時(shí)支撐體系,不僅影響了正常的施工進(jìn)度,還成為今后建筑滲漏的隱患點(diǎn)。隨著裝配式建筑持續(xù)推進(jìn)和深入發(fā)展,預(yù)制構(gòu)件安裝技術(shù)的安全性、精確度要求不斷提高,現(xiàn)有臨時(shí)支撐技術(shù)已經(jīng)不能滿足需求,亟待形成標(biāo)準(zhǔn)化的包含組成形式、連接組件、構(gòu)造特點(diǎn)、施工工藝的豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐體系,提升裝配式建筑施工的產(chǎn)業(yè)化水平。
臨時(shí)支撐系統(tǒng)是用于構(gòu)件安裝就位、固定及調(diào)整所必需的工具[1]。根據(jù)現(xiàn)有裝配式建筑構(gòu)件情況,主要分為水平構(gòu)件臨時(shí)支撐和豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐?,F(xiàn)有水平預(yù)制構(gòu)件臨時(shí)支撐體系主要采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中臨時(shí)支撐腳手架+頂托,或采用獨(dú)立鋼支柱支撐。而豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐體系主要指的是斜支撐體系,在支撐形式、施工工藝方面沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,還需要進(jìn)行相關(guān)研究。
根據(jù)裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,每個(gè)豎向預(yù)制構(gòu)件斜支撐不少于2道,1道主要用于控制構(gòu)件位置進(jìn)出,按照定位線固定豎向構(gòu)件;另外1道主要用于構(gòu)件垂直度調(diào)整,控制構(gòu)件翻轉(zhuǎn);預(yù)制墻板斜向支撐與墻體的距離不宜小于構(gòu)件高的2/3,且不應(yīng)小于構(gòu)件高的1/2;可通過斜向支撐對(duì)構(gòu)件垂直度進(jìn)行微調(diào)[2]。因此斜支撐體系適用范圍主要是豎向預(yù)制構(gòu)件,如預(yù)制墻、柱,但對(duì)于一些需要控制翻轉(zhuǎn)的預(yù)制構(gòu)件同樣適用,例如采用獨(dú)立鋼支柱時(shí)的預(yù)制梁。
整體式支撐桿件,即支撐桿為單根桿件的斜支撐,還包括絲桿、螺套、支撐桿、手把和支座等部件。支撐桿兩端焊有內(nèi)螺紋旋向相反的螺套,中間設(shè)置手把;螺套旋合在絲桿無通孔的一段,絲桿端部設(shè)有防脫擋板;絲桿與支座耳板以高強(qiáng)螺栓連接,支座底部開有螺栓孔,在預(yù)制構(gòu)件安裝時(shí)用螺栓將其固定在預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋螺母上。整體式桿件調(diào)整較為方便,可通過工具穿過中部手把較為輕松地轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿(圖1)。
圖1 整體式支撐桿件系統(tǒng)構(gòu)造
分段式支撐桿件由插管和套管組成,其上、下支撐桿由套管、插管、調(diào)節(jié)螺母和插銷等配件組成。分段式支撐桿調(diào)整較為困難,須預(yù)先選定插管上銷孔,插入銷釘后,再旋轉(zhuǎn)套管上的鎖扣來固定銷釘(圖2)。
圖2 分段式支撐桿件系統(tǒng)構(gòu)造
連接節(jié)點(diǎn)根據(jù)設(shè)計(jì)的不同,目前其細(xì)部節(jié)點(diǎn)主要包含以下幾種形式。
2.3.1 螺栓式連接組件
在深化設(shè)計(jì)時(shí),通過精確計(jì)算,在構(gòu)件與現(xiàn)澆樓板的相應(yīng)位置設(shè)置預(yù)埋件。
在構(gòu)件吊裝后,及時(shí)旋入螺栓安裝槽深墊片,再用螺栓將支撐桿件的兩端固定在槽深墊片上。通過穿板螺栓,將墊片安裝到預(yù)制構(gòu)件上,再通過螺栓將支撐桿件固定于墊片上(圖3、圖4)。
圖3 螺栓式臨時(shí)支撐上部連接節(jié)點(diǎn)
圖4 螺栓式臨時(shí)支撐下部連接節(jié)點(diǎn)
此種連接方式限制了斜支撐與豎向構(gòu)件只能以直角相對(duì)位置固定,一旦預(yù)埋件偏差較大,將造成臨時(shí)斜支撐支設(shè)困難。
2.3.2 耳板式連接組件
在預(yù)制構(gòu)件中設(shè)置預(yù)埋件,并通過螺栓安裝墊片,在現(xiàn)澆樓板中埋入吊環(huán)。將支撐桿件兩端的吊鉤鉤在墊片及吊環(huán)上,并旋緊扣牢(圖5、圖6)。
圖5 耳板式臨時(shí)支撐上部連接節(jié)點(diǎn)
圖6 耳板式臨時(shí)支撐下部連接節(jié)點(diǎn)
此種連接方式中的環(huán)形金屬件與掛鉤的結(jié)合較方便,即便埋設(shè)位置出現(xiàn)偏差,也可完成斜支撐支設(shè)。但現(xiàn)場(chǎng)施工中,下部連接節(jié)點(diǎn)預(yù)埋環(huán)常存在不按照設(shè)計(jì)制作、埋設(shè)問題,導(dǎo)致預(yù)埋環(huán)變形,甚至被拉出等安全隱患。
豎向預(yù)制構(gòu)件進(jìn)出調(diào)節(jié)采用水平調(diào)節(jié)支撐桿件,拉桿后端均牢靠固定在結(jié)構(gòu)樓板上。拉桿頂部設(shè)有可調(diào)螺紋裝置,通過旋轉(zhuǎn)桿件,可以對(duì)豎向預(yù)制構(gòu)件底部形成推拉作用,起到進(jìn)出調(diào)節(jié)的作用。豎向預(yù)制構(gòu)件進(jìn)出量通過鋼卷尺來進(jìn)行復(fù)核。每塊板塊吊裝完成后須復(fù)核,每個(gè)樓層吊裝完成后須統(tǒng)一復(fù)核。
進(jìn)出調(diào)節(jié)前須做好以下準(zhǔn)備工作:引測(cè)結(jié)構(gòu)外延控制軸線;以控制軸線為基準(zhǔn),在樓板上彈出進(jìn)出控制線;相關(guān)人員、測(cè)量?jī)x器及調(diào)校工具到位。
通過靠尺核準(zhǔn)墻體垂直度,水準(zhǔn)儀核準(zhǔn)墻體標(biāo)高,調(diào)節(jié)斜支撐使墻體定位準(zhǔn)確,最后固定斜支撐[3-5]。豎向預(yù)制構(gòu)件垂直度調(diào)節(jié)采用斜向調(diào)節(jié)支撐桿件,拉桿后端均牢靠固定在結(jié)構(gòu)樓板上。拉桿頂部設(shè)有可調(diào)螺紋裝置,通過旋轉(zhuǎn)桿件,可以對(duì)豎向預(yù)制構(gòu)件頂部形成推拉作用,起到垂直度調(diào)節(jié)的作用。豎向預(yù)制構(gòu)件垂直度通過經(jīng)緯儀來進(jìn)行復(fù)核。每塊構(gòu)件吊裝完成后須復(fù)核,每個(gè)樓層吊裝完成后須統(tǒng)一復(fù)核。
通常情況下,預(yù)制裝配式墻體的臨時(shí)就位、校正依靠產(chǎn)業(yè)工人讀取靠尺(線錘)參數(shù)后,對(duì)斜支撐固定桿件進(jìn)行手工操作調(diào)節(jié)。該方法往往因?yàn)榭砍撸ň€錘)人工讀取精度低、手工調(diào)節(jié)桿件伸縮速度慢、傳統(tǒng)斜支撐就位校正操作步驟多等因素,造成預(yù)制墻體就位精度無法保證、產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力工效降低等情況。而隨著裝配式建筑高度越來越高,垂直精度的相應(yīng)要求也不斷提升,操作過程中的“人為因素”將成為影響項(xiàng)目總體質(zhì)量的關(guān)鍵問題。
本文針對(duì)裝配式混凝土建筑中常見的豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐體系,詳細(xì)研究和分析了豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐體系的組成形式、連接組件、構(gòu)造特點(diǎn)、施工工藝等相關(guān)內(nèi)容,并得出以下結(jié)論:
1)豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐系統(tǒng)雖為施工臨時(shí)措施工裝,但在建筑施工安全和質(zhì)量控制上尤為重要,然而目前并無斜支撐體系相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,亟待編制適用于裝配式混凝土建筑構(gòu)件臨時(shí)支撐系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),在材料、桿件、連接節(jié)點(diǎn)、施工工藝等方面進(jìn)行規(guī)范。
2)豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)置時(shí),人員不按設(shè)計(jì)要求制作、埋設(shè)支撐連接件,為工程安全埋下較大隱患,亟待形成成套標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品與施工工藝。
3)豎向構(gòu)件臨時(shí)支撐系統(tǒng)在調(diào)整豎向墻板垂直度時(shí),由于人工調(diào)整延遲、誤差等原因,導(dǎo)致豎向垂直度調(diào)整精度與效率不高,亟待研發(fā)豎向構(gòu)件測(cè)控一體化施工裝備。