翟建雷 邵志兵 葉文啟 湯 靜
1. 中天建設(shè)集團有限公司 浙江 杭州 310008;2. 揚州市建筑設(shè)計研究院有限公司 江蘇 揚州 225007
現(xiàn)階段國家大力推廣建筑工業(yè)化 ,各級地方政府也在逐年提高各地區(qū)新建建筑的預(yù)制比例,特別是預(yù)制率要求較高的地區(qū)。上海市2016年后的新建工程都有一套內(nèi)容翔實的裝配式(PC)深化圖紙。對施工單位而言,技術(shù)人員如何審閱[1]新增出來的這部分圖紙,是控制裝配式建筑[2]質(zhì)量、提升經(jīng)濟效益的第一步。
預(yù)制構(gòu)件在工廠澆筑成形,待現(xiàn)場安裝出現(xiàn)問題時,將會耗費大量的返工支出。因此,在前期發(fā)現(xiàn)裝配式圖紙的錯誤并提出合理的優(yōu)化建議顯得尤為重要。
某項目總建筑面積11 972.68 m2,地上總建筑面積77 000 m2,地下總建筑面積32 000 m2,結(jié)構(gòu)形式為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。項目由33棟住宅、售樓部、配套商業(yè)、設(shè)備用房及地下車庫組成。其中,1#~2#、4#~33#樓為PC樓棟,住宅樓層數(shù)為4~8層,剪力墻、隔墻、陽臺、樓梯、凸窗和疊合板為PC裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件。
裝配式建筑施工最理想的狀態(tài)是:現(xiàn)場不穿孔、安裝不沖突,預(yù)埋件、孔洞、線盒等均在工廠[3]完成,預(yù)埋管線、預(yù)留洞口的尺寸和位置及相鄰構(gòu)件間鋼筋位置高度精確,到達現(xiàn)場只需拼裝即可。
PC圖紙審圖[4]的目的是發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯誤并反饋給設(shè)計單位,再由設(shè)計單位及時將變更告知預(yù)制構(gòu)件廠。這項工作應(yīng)該在構(gòu)件生產(chǎn)之前完成,避免在生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)中再做調(diào)整。
經(jīng)審核,發(fā)現(xiàn)本工程PC圖紙的問題[5]有以下幾類。
2.1.1 預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部分的沖突
此類問題主要表現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制范圍不合理,導(dǎo)致現(xiàn)澆部分的鋼筋無法施工。應(yīng)注重核對預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆交接部位的標(biāo)高、截面尺寸,特別是降板及反坎區(qū)域。
本工程有夾心保溫外墻的外葉板頂標(biāo)高過高,將導(dǎo)致現(xiàn)澆空調(diào)板的水平鋼筋無法錨固(圖1)。再如預(yù)制剪力墻與現(xiàn)澆框架梁相交部位未留槽口,將導(dǎo)致現(xiàn)澆梁鋼筋無法錨固(圖2)。
圖1 現(xiàn)澆空調(diào)板與外墻板沖突
圖2 預(yù)制剪力墻未留槽口
解決措施:修改構(gòu)件的混凝土預(yù)制范圍,確?,F(xiàn)澆部位鋼筋的合理連接與錨固。
將預(yù)制構(gòu)件平面布置圖以及豎向裝配圖與原始結(jié)構(gòu)圖進行對比,核對預(yù)制構(gòu)件的拆分范圍。首先避免結(jié)構(gòu)圖紙有設(shè)計修改后,PC拆分圖未做相應(yīng)調(diào)整。在構(gòu)件平面布置圖中,應(yīng)注意預(yù)制墻體之間的現(xiàn)澆段長度能否滿足現(xiàn)場的施工空間要求。在豎向裝配圖中,結(jié)合構(gòu)件詳圖,查看預(yù)制構(gòu)件的高度與安裝標(biāo)高是否相符,注意頂層和標(biāo)準(zhǔn)層的變化之處。復(fù)雜節(jié)點部位利用BIM可視化手段,檢查預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部位是否有沖突。
2.1.2 鋼筋碰撞沖突
此類問題表現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的外伸鋼筋及現(xiàn)澆段的鋼筋在空間內(nèi)相互干擾,導(dǎo)致構(gòu)件無法吊裝或現(xiàn)澆段鋼筋不能順利綁扎。應(yīng)注重核對梁柱節(jié)點及剪力墻邊緣構(gòu)件等鋼筋比較密集的區(qū)域。
本工程有兩相鄰預(yù)制墻體的水平筋外伸重疊,產(chǎn)生碰撞,將會導(dǎo)致吊裝困難(圖3)。
解決措施:修改構(gòu)件外伸鋼筋的長度,選用合適的預(yù)制墻間的豎向接縫連接節(jié)點構(gòu)造。
結(jié)合結(jié)構(gòu)圖紙和規(guī)范,熟悉各節(jié)點的鋼筋排布,保證預(yù)制構(gòu)件外伸鋼筋的錨固和搭接長度。在構(gòu)件平面布置圖和豎向裝配圖中,查看相鄰預(yù)制構(gòu)件外伸鋼筋的水平及豎向避讓情況,現(xiàn)澆段鋼筋與預(yù)制構(gòu)件外伸鋼筋間的位置關(guān)系。根據(jù)預(yù)制墻體間外伸縱向受力鋼筋的高度,校對墻體的吊裝順序,輔助現(xiàn)場吊裝作業(yè),并核對構(gòu)件詳圖與其平面布置圖、豎向裝配圖的統(tǒng)一性。
2.2.1 支??孜徊缓侠?/p>
此類問題通常為孔位距墻邊太近及漏設(shè)、多設(shè)的情況,將導(dǎo)致支模困難或者現(xiàn)場重新開孔。應(yīng)注重核對T形、L形墻節(jié)點處的預(yù)制構(gòu)件支模點位。
本工程在外墻陽角處的夾心保溫外墻體,其與暗柱重疊的一排預(yù)留螺桿洞,不能有效進行拉結(jié),且需后期封堵(圖4)。
圖3 預(yù)制墻體的水平筋產(chǎn)生碰撞
圖4 支??孜徊缓侠?/p>
解決措施:取消無用的預(yù)留支模孔位,同時調(diào)整孔位與墻邊的距離,確?,F(xiàn)場高效支模施工。
根據(jù)構(gòu)件平面布置圖和構(gòu)件詳圖繪制預(yù)制構(gòu)件支模點位深化圖紙。支模點位深化圖的信息包括預(yù)制構(gòu)件中預(yù)留的支??锥次恢眉伴g距。注意豎排支模孔至墻邊緣或轉(zhuǎn)角處的水平距離,保證現(xiàn)場有足夠的支模操作空間。支??椎暮侠砼c否嚴(yán)重影響模板工程的施工效率以及混凝土成形效果,而設(shè)計院人員往往缺少施工經(jīng)驗。因此,對構(gòu)件預(yù)留支??锥次恢玫男:伺c深化是一項很基礎(chǔ)但又很重要的工作[6-8]。
2.2.2 斜撐點位不合理
這類問題表現(xiàn)為斜撐預(yù)埋件的使用會導(dǎo)致斜撐桿與現(xiàn)澆部位相碰撞。
本工程中利用預(yù)制凸窗的斜撐點進行臨時支撐后,將導(dǎo)致相鄰現(xiàn)澆柱無法施工(圖5)。
圖5 斜撐點位不合理
解決措施:調(diào)整斜撐預(yù)埋點的位置,移至窗洞口上部,并利用BIM三維建模確定與現(xiàn)場施工不沖突。
施工前期策劃中,技術(shù)人員在繪制支撐架搭設(shè)平面布置圖時,應(yīng)考慮豎向預(yù)制構(gòu)件臨時斜撐的布置。首先校對斜撐桿是否影響現(xiàn)場施工,其次需考慮斜撐桿與水平構(gòu)件支撐架之間的避讓關(guān)系。對不合理的預(yù)制構(gòu)件斜撐預(yù)埋點以及在樓板中預(yù)留的斜撐點埋件位置進行調(diào)整優(yōu)化。
除了上述預(yù)制構(gòu)件安裝過程的相關(guān)問題,PC圖紙還有涉及結(jié)構(gòu)安全性方面的問題。此類問題表現(xiàn)為構(gòu)件設(shè)計不滿足強制性規(guī)范要求,會產(chǎn)生建筑安全隱患。應(yīng)注重核對懸挑和外掛式構(gòu)件的鋼筋錨固長度及其安裝節(jié)點。
本工程預(yù)制板式陽臺的支座處上部鋼筋的錨固長度不足,不加處理則存在墜落風(fēng)險。采用現(xiàn)場搭接的做法將費時費料,與設(shè)計院溝通后修改為上部鋼筋在工廠一次成形(圖6)。
圖6 預(yù)制陽臺上部錨固鋼筋
裝配式通用節(jié)點圖作為裝配式圖紙重要的一部分內(nèi)容,涉及預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)澆連接的詳細(xì)構(gòu)造,技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)閱讀。如果缺少安裝節(jié)點,或者節(jié)點信息錯誤、不完整,則現(xiàn)場盲目施工時將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)風(fēng)險。施工技術(shù)人員應(yīng)加強對規(guī)范圖集的學(xué)習(xí)理解,杜絕此類問題發(fā)生。
裝配式圖紙除了本工程中影響施工的以上問題外,還有表1中所列的常見問題。
表1 PC圖紙審核要點(補充)
PC優(yōu)化工作考慮預(yù)制構(gòu)件以及現(xiàn)場施工中可以改進的地方,主要從有利于施工、有利于提高建筑質(zhì)量這2個方面出發(fā)。
本工程中有預(yù)制墻體兩側(cè)樓板厚度不一樣,原設(shè)計墻頂齊平預(yù)制,一側(cè)則需要現(xiàn)場堵縫。因此將預(yù)制墻體頂部優(yōu)化成高低企口形式,兩側(cè)疊合板均可直接擱置,減少現(xiàn)場支模工作量(圖7)。
圖7 疊合板安裝節(jié)點
構(gòu)件的優(yōu)化可以從脫模、運輸、安裝多環(huán)節(jié)考慮。優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件之間、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部位的連接節(jié)點,在保證建筑的使用性能和抗震能力的前提下,可節(jié)省構(gòu)件成本,降低施工難度。
本工程PC轉(zhuǎn)換層處,在現(xiàn)澆外墻外側(cè)增設(shè)一挑板,該挑板與上層預(yù)制夾心保溫墻體外葉板相接,以滿足外墻水平接縫處的防水要求(圖8)。
同時在外掛式凸窗處,此挑耳在凸窗安裝時起到支撐以及控制標(biāo)高的作用,有利于預(yù)制凸窗的安裝質(zhì)量和成形外觀(圖9)。
圖8 夾心保溫外墻安裝節(jié)點
圖9 外掛式凸窗安裝節(jié)點
現(xiàn)場的優(yōu)化更多依賴于技術(shù)人員的經(jīng)驗,應(yīng)注重施工中的總結(jié)。將圖紙與現(xiàn)場更緊密的結(jié)合,提升裝配式建筑建造的質(zhì)量和效益。
本文主要是從現(xiàn)場施工的角度,提出了PC圖紙的常見問題以及相應(yīng)的修改和優(yōu)化建議,涉及預(yù)制構(gòu)件吊裝、鋼筋施工、現(xiàn)澆部位支模、構(gòu)件臨時支撐等工序。通過與設(shè)計、生產(chǎn)單位做好協(xié)同工作,減少了施工過程中的返工,提高了安裝精度。隨著裝配式建筑相關(guān)政策的深入推進與落實,裝配式工程圖紙審圖與優(yōu)化工作將顯得愈發(fā)重要。