黃潔
湖南建工集團(tuán)有限公司 湖南 長沙 410000
隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,傳統(tǒng)建筑業(yè)粗獷分散、低水平、低效率的手工生產(chǎn)方式缺點(diǎn)愈發(fā)明顯。裝配式建筑憑借其特點(diǎn),是未來實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效化的一個(gè)重要手段。在國家相關(guān)政策支持下,預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)得到了一定的推廣與應(yīng)用,尤其是一些政府性投資的建設(shè)項(xiàng)目,率先采用裝配式技術(shù),起到了行業(yè)帶頭和表率作用。但由于各地裝配式建筑技術(shù)發(fā)展水平參差不齊,無論是在設(shè)計(jì)還是施工等過程管理中,仍存在有許多問題與不足。本文以長沙市某中學(xué)項(xiàng)目建設(shè)施工為例,就多層公共建筑應(yīng)用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的施工管理做簡要總結(jié)分析,希望可為類似工程提供參考與幫助。
長沙市某中學(xué)項(xiàng)目總建筑面積29374.46m2,建筑物最高層數(shù)為5層,主要建設(shè)內(nèi)容為教學(xué)樓、綜合樓、活動(dòng)中心、體育館、食堂、地下室及其他配套設(shè)施工程等,總體裝配率為51.2%。
該學(xué)校項(xiàng)目除地下室全現(xiàn)澆外,上部結(jié)構(gòu)中樓板大部分為PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板,具體為預(yù)制帶肋疊合板面上通過板肋預(yù)留孔布置垂直于預(yù)制構(gòu)件的鋼筋,與現(xiàn)澆混凝土層組成的整體樓板,預(yù)制底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40,現(xiàn)澆層混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30;內(nèi)隔墻及樓梯梯段大部分為預(yù)制,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30[1]。
深化設(shè)計(jì):該項(xiàng)目最初的裝配式建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),僅為初步設(shè)計(jì)。施工單位需尋找深化設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)廠家,經(jīng)過近些年的行業(yè)市場發(fā)展,裝配式構(gòu)件生產(chǎn)廠家大多都具有深化設(shè)計(jì)的能力。同時(shí),在進(jìn)行深化設(shè)計(jì)前,應(yīng)重視對(duì)原施工藍(lán)圖的檢查與核對(duì),避免因原施工圖的錯(cuò)誤,導(dǎo)致深化設(shè)計(jì)同樣出錯(cuò),進(jìn)而出現(xiàn)構(gòu)件運(yùn)抵現(xiàn)場后,無法安裝的問題。在條件充足的情況下,可運(yùn)用BIM技術(shù)輔助檢查。
構(gòu)件分解:深化設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)考慮公共建筑其單層占地面積大,層高較高、樓層數(shù)低的特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場起重設(shè)備的布置、起重設(shè)備的覆蓋范圍、最大起重量等因素,對(duì)樓板、墻體等構(gòu)件進(jìn)行分解。
2.1.1 預(yù)制疊合板的分解:疊合板分解設(shè)計(jì)時(shí),將長度控制在4.5m以內(nèi),寬度控制在2.0m以內(nèi),以防止疊合板在運(yùn)輸、吊裝過程中由于尺寸過大而損壞。同時(shí),將單塊疊合板重量控制在1.5t以內(nèi),以降低吊裝難度。
2.1.2 預(yù)制墻體的分解:該學(xué)校層高達(dá)3.7m,即便已將墻體劃分為較短的塊,但單塊構(gòu)件重量仍在1.8t以上,個(gè)別構(gòu)件達(dá)到了3.5t,樓梯達(dá)到了4.5t左右。故只有在塔吊起重安全范圍內(nèi)的構(gòu)件方可采用塔吊吊裝,超重構(gòu)件需采用汽車吊輔助吊裝。
2.1.3 構(gòu)件分解數(shù)量多:該學(xué)校預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過深化設(shè)計(jì)分解,預(yù)制疊合板數(shù)量為3192塊,預(yù)制墻體數(shù)量為992塊。數(shù)量眾多,吊裝工作量較大,故在施工組織時(shí),應(yīng)充分考慮構(gòu)件吊裝所占用的時(shí)間。
2.1.4 場地布置:公共建筑單層面積較大,對(duì)于裝配式構(gòu)件的一次性需求量也大,故在場地規(guī)劃和布置中,應(yīng)考慮構(gòu)件運(yùn)輸?shù)牡缆穼挾?、轉(zhuǎn)彎半徑、存放場地等。構(gòu)件生產(chǎn)廠家通常采用半掛車將構(gòu)件運(yùn)抵至現(xiàn)場,施工單位可與廠家協(xié)商將半掛車的拖掛停留在施工現(xiàn)場,這樣就只需在現(xiàn)場準(zhǔn)備停車場地,減少了構(gòu)件堆放場地的建設(shè),構(gòu)件可直接從拖掛上吊運(yùn)至安裝位置,避免了二次轉(zhuǎn)運(yùn)。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比,在質(zhì)量方面有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。因此必須從設(shè)計(jì)、施工幾個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量控制。
疊合板板縫處理:疊合板之間在安裝后存在一定縫隙,因此需對(duì)板的拼縫進(jìn)行處理,防止后期開裂。具體做法為:設(shè)計(jì)時(shí)在板拼縫處的現(xiàn)澆層位置增加Ф6附加抗裂鋼筋;施工過程中,疊合板板縫及疊合板與模板縫隙,采用粘貼海綿雙面膠條的方法,確保中間無縫隙,防止漏漿問題出現(xiàn);板底縫隙在疊合板澆筑完成之后,采用水泥凈漿摻建筑膠填縫并打磨平整,外貼200mm寬玻璃纖維網(wǎng)格布,最后刮基層膩?zhàn)犹幚怼?/p>
內(nèi)隔墻縫處理:預(yù)制內(nèi)隔墻之間在安裝完成后也同樣存在縫隙,且縫隙寬度較寬,因此同樣需要對(duì)墻縫進(jìn)行處理,防止后期開裂。具體做法為:設(shè)計(jì)及工廠制作時(shí),在墻體拼縫位置預(yù)留5mm深,以拼縫為中心左右各100mm寬的凹槽;墻體安裝完成后,采用專用塞縫工具將墻縫正反兩面用1:2.5水泥砂漿進(jìn)行塞縫,待塞縫砂漿強(qiáng)度達(dá)到后,將預(yù)留的凹槽用抗裂砂漿(內(nèi)敷設(shè)200mm寬玻纖網(wǎng)格布)與兩側(cè)預(yù)制內(nèi)隔墻表面抹平[2]。
預(yù)制樓梯質(zhì)量控制:預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)時(shí),梯段上口為固定鉸接支座,下口為滑動(dòng)鉸接支座。施工時(shí),在樓梯上口的平臺(tái)梁上預(yù)埋M16錨固螺栓,錨固螺栓預(yù)埋要求定位準(zhǔn)確,控制好垂直度并穩(wěn)固,防止偏位、傾斜。樓梯安裝前,在樓梯段上、下梯梁處鋪20厚M10水泥砂漿找平層,找平層標(biāo)高要控制準(zhǔn)確。梯段靠近平臺(tái)梁正立面處,可鋪貼一張聚苯板作為緩沖和伸縮。樓梯安裝完成后,及時(shí)對(duì)樓梯上口預(yù)留螺栓孔采用C40級(jí)CGM灌漿料灌漿封堵,防止異物或砂石等落入孔內(nèi)。
預(yù)制構(gòu)件齡期控制:預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)構(gòu)件的強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%,預(yù)制構(gòu)件吊裝時(shí),強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。疊合板后澆疊合層混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以前,該層的樓板不得承受上層樓板的施工荷載。故施工時(shí),應(yīng)注意構(gòu)件的提前生產(chǎn),以保證能達(dá)到要求強(qiáng)度,防止因強(qiáng)度不夠,造成預(yù)制構(gòu)件損壞或后期開裂等質(zhì)量問題。
水電管線質(zhì)量控制:疊合板上水電管線走線應(yīng)根據(jù)板的布置方向橫平豎直,垂直于板方向的管線,可沿板兩端或穿過板肋肋孔布置,平行于板方向的管線沿板肋間板底布置;疊合板線盒開孔應(yīng)根據(jù)鋼筋布置適當(dāng)調(diào)整位置,盡量避開鋼筋。同時(shí),線盒開孔時(shí)應(yīng)采用水鉆設(shè)備鉆孔,開孔時(shí)應(yīng)慢速均勻推進(jìn),禁止沒穿透就用錘鉆暴力敲穿,嚴(yán)禁使用電錘等工具任意開孔,否則會(huì)對(duì)疊合板底部混凝土表觀質(zhì)量造成影響,形成孔邊不平整,喇叭口等現(xiàn)象;預(yù)制墻體的線盒預(yù)留,應(yīng)根據(jù)墻體所在房間的使用功能及需求,在深化設(shè)計(jì)時(shí)考慮,并在工廠制作時(shí)統(tǒng)一預(yù)留,避免發(fā)生到施工現(xiàn)場開孔開槽的現(xiàn)象。
與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土的公共建筑相比,裝配式公共建筑具有高處作業(yè)多、吊裝作業(yè)多、不確定因素多的特點(diǎn),因此導(dǎo)致施工安全隱患也較多。
裝配式建筑的吊裝量與吊裝負(fù)荷比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑要大,部分部位的墻體和樓梯還需要汽車式起重機(jī)吊運(yùn),因此安全風(fēng)險(xiǎn)較大。需要編制專項(xiàng)方案,并制定完善的安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施,如:安全帽及安全帶的正確佩戴和使用、安全防護(hù)是否到位、人員是否持證上崗、是否嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、吊裝前嚴(yán)格檢查吊具、構(gòu)件預(yù)埋的吊點(diǎn)吊鉤是否牢固、吊裝作業(yè)是否由專業(yè)起重工負(fù)責(zé)操作、吊裝方式是否正確、嚴(yán)禁使用塔吊斜吊、斜拉、超負(fù)荷吊、臨時(shí)支撐架的安裝是否到位等。
裝配式技術(shù)目前仍處于發(fā)展階段,在一些安全技術(shù)規(guī)范方面,仍存在一些不明確。如:該學(xué)校禮堂層高為9.4m,樓板為疊合板,按照疊合板特性及產(chǎn)品說明,板跨中可不設(shè)支撐或只設(shè)一個(gè)支撐,但在高度超高的情況下,結(jié)合相關(guān)規(guī)定應(yīng)按照高支模支架的方法進(jìn)行搭設(shè)與驗(yàn)收。具體實(shí)施時(shí),若采用不設(shè)支撐或少設(shè)支撐的施工方法,在方案審批和專家論證時(shí),缺乏相關(guān)規(guī)范性文件的理論依據(jù),同時(shí)因少有實(shí)踐案例,可能存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn);若全按現(xiàn)澆混凝土樓板模板支架的施工方法,雖能保證安全性,但在經(jīng)濟(jì)性方面,架體材料的使用量過多,可能造成不必要的浪費(fèi)[3]。
一個(gè)裝配式建筑項(xiàng)目的順利完成,需要建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、制作工廠等多個(gè)單位的共同協(xié)作。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)作為裝配式建筑發(fā)展的一個(gè)重要方向,在目前階段,無論是在設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、質(zhì)量、安全、成本及維護(hù)等方面,都仍有巨大的提升空間,同時(shí)也存在著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與工藝不完善、不統(tǒng)一的問題。在政府相關(guān)部門的持續(xù)支持與引導(dǎo)下,未來裝配式建筑整體技術(shù)水平不斷提升,對(duì)我國建筑業(yè)提高建筑質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境,有著重要意義。