陳陽,陳孟鴻,譚超,周偉
(中國建筑第五工程局有限公司,長沙 410000)
裝配式建筑是一種新型建筑,其施工方法有別于傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方法,建造速度快,且可有效減少資源、能源的消耗,在經(jīng)濟效益方面具有一定優(yōu)勢。近年來,我國各地大規(guī)模推廣裝配式建筑,新建裝配式建筑面積不斷增長,且在新建建筑中占比不斷增大,本文主要圍繞裝配式建筑綜合施工技術展開詳細分析。
我國裝配式建筑最早起于20 世紀50 年代,直至20 世紀80 年代經(jīng)歷了研究、快速發(fā)展、使用以及發(fā)展停滯等階段。20世紀90 年代后期,我國建筑工業(yè)化發(fā)展邁入一個新階段,國家出臺了諸多政策文件,鼓勵推廣應用裝配式建筑,促進建筑領域生產(chǎn)方式轉變。近些年,我國積累了大量的工程實踐經(jīng)驗,相關裝配式施工工法、質(zhì)量驗收體系開始形成并日趨成熟。
裝配式建筑建設中,由專業(yè)生產(chǎn)工廠采用預制模具生產(chǎn)預制構件,產(chǎn)品標準化程度較高,且可根據(jù)施工需求進行定制,通過裝配化施工、信息化管理、智能化應用,切實提高建筑品質(zhì)與施工安全、質(zhì)量,建筑現(xiàn)場施工污染相對較少,具有綠色環(huán)保等優(yōu)點。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方法相比,裝配式建筑施工優(yōu)勢主要可歸納為如下幾點:
1)生產(chǎn)效率高:裝配式建筑預制構件生產(chǎn)實現(xiàn)了工業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展,與傳統(tǒng)施工現(xiàn)場現(xiàn)澆法相比,生產(chǎn)效率大幅提高,同時縮短了構件凝固、風干時間,縮短了施工工期;
2)節(jié)約資源:由于預制構件在工廠提前生產(chǎn),與施工現(xiàn)場粗放式生產(chǎn)模式相比,可有效減少水泥、碎石等材料的浪費,實現(xiàn)了集約化生產(chǎn),資源消耗相對較少;
3)減少污染:裝配式建筑施工中采用了大量的預制構件,現(xiàn)場濕作業(yè)較少,相應的施工現(xiàn)場污染物排放相對較少;現(xiàn)場攪拌、切割設備使用量較少,減少了粉塵、噪聲等污染帶來的危害,施工現(xiàn)場與周邊環(huán)境效益較好;
4)推動行業(yè)結構升級:裝配式建筑的推廣應用,促進上游預制工廠、下游安裝配套企業(yè)技術革新,滿足實際業(yè)務需求,推動整個建筑行業(yè)發(fā)展與升級。
裝配式建筑綜合施工技術的應用,基本流程如下:構件深化設計→構件生產(chǎn)制作→構件堆放與運輸→構件吊裝。
3.2.1 構件深化設計
此工序主要是根據(jù)各專業(yè)需求完善設計圖紙,具體流程如圖1 所示,為構件生產(chǎn)、施工安裝奠定基礎。
圖1 構件深化設計流程
3.2.2 構件生產(chǎn)制作
裝配式建筑構件主要可分為3 種,分別為普通鋼筋混凝土構件、流水線預應力鋼筋混凝土構件、長線法預應力鋼筋混凝土構件。具體生產(chǎn)要點如下:
1)普通鋼筋混凝土構件:清理模板→安裝模板→安裝主筋→綁扎分布筋→綁扎吊鉤及安裝洞口預埋件→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→養(yǎng)護→拆?!鸬醵逊?。
2)流水線預應力鋼筋混凝土構件:生產(chǎn)流程與普通鋼筋混凝土構件基本一致,增加預應力張拉(應力檢測)工序。
3)長線法預應力鋼筋混凝土構件:清理臺座→安裝主筋→預應力張拉(應力檢測)→安裝鎖筋板→綁扎分布筋→綁扎吊鉤及安裝洞口預埋件→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→撤出鎖筋板→養(yǎng)護→預應力筋放張→剪筋、拆模→起吊堆放。
3.2.3 構件堆放與運輸
構件脫模時,采用脫模吊鉤橫吊,以翻身架將構件豎起,并使用橫梁式吊具;構件堆放時,場地需平整堅實,且設置排水設施,構件根據(jù)剛度與受力情況,采用平放或立放方式,堆放穩(wěn)固,為避免墻板等被損壞,需在底部設保護支腳,存放在專用擱置架上。
構件混凝土設計強度達到設計要求的75%,可運輸構件,構件應減少現(xiàn)場堆放,應按吊裝順序、型號進行分類堆放,且不得影響實際施工作業(yè)。
3.2.4 預制構件施工安裝
預制構件安裝,主要包括預制的柱、梁、板、墻以及其他構配件等,在施工現(xiàn)場搭接、拼裝。預制構件吊裝前,制訂專項施工方案,并做好技術交底,吊裝操作人員持證上崗;嚴格按施工方案進行預制構件吊裝,起吊時繩索與構件水平面夾角≥60°,否則需采用吊架,或是經(jīng)過驗算確定;現(xiàn)場吊裝采用對講機指揮,保證吊裝安全。以預制鋼筋混凝土剪力墻結構為例,具體施工安裝流程如圖2 所示。
圖2 預制鋼筋混凝土剪力墻結構安裝施工流程
完成預制構件吊裝后,做好關鍵節(jié)點施工,包括鍵槽式梁柱節(jié)點、灌漿套筒連接、漿錨連接等。預制外墻及內(nèi)墻灌漿作業(yè)工藝如圖3 所示。
圖3 預制外墻及內(nèi)墻灌漿作業(yè)工藝
本項目為公租房工程,建筑面積1.885×105m2,地下3 層、地上27 層,其中,3#、5#~8#樓地上4層及以上墻體采用裝配整體式剪力墻結構,預制構件種類見表1,住宅部分采用裝配式裝修方法。此工程結構造型復雜,預制構件種類多、吊裝難度大,綜合對比分析施工方案,提高施工質(zhì)量與效率。
表1 預制構件種類
4.2.1 設計圖紙深化
預制構件時需預埋、預留的孔洞、支撐等較多,專業(yè)技術人員必須要熟悉設計圖紙預留、預埋孔洞位置,與構件廠密切溝通,完善預制構件圖紙。
4.2.2 預制構件運輸與存放
本項目場地較為狹小,預制構件入場后需存放在地下車庫頂板,運輸車需在車庫頂板行駛。因此,設計單位需根據(jù)運輸車輛載重、堆放區(qū)荷載,計算核定地下車庫頂板承受荷載情況,并確定車庫頂板施工方案:(1)車庫頂板,碎石(厚度600 mm)+ 鋼板(6 000 mm×2 200 mm×20 mm);(2)后澆帶:變形縫鋪設20 mm 鋼板,兩側超出500 mm,碎石(厚度580 mm)+鋼板(6 000 mm×2 200 mm×20 mm)。
預制構件堆放時,墻板采用專用堆放架,按墻板吊裝編號堆放;疊合板、樓梯、空調(diào)板、UHPC 板等水平堆放,不得超過5塊,以墊木隔開。
4.2.3 轉換層鋼筋定位措施
本項目轉換層現(xiàn)澆墻體、預制墻體厚度分別為400 mm、200 mm,兩類墻體鋼筋間距不同,鋼筋調(diào)整施工難度大。經(jīng)與設計單位溝通,通過結構安全核算,決定對鋼筋中心位置偏移≤100 mm,鋼筋按1∶6 彎折調(diào)整,鋼筋位置對準灌漿鋼筋位置;>100 mm 鋼筋則在轉換層頂板處彎錨封頭,重新插筋。為保證轉換層預留鋼筋準確性,最終選用“二次澆筑,獨立固定”施工方法,轉換層墻體進行2 次澆筑,定位鋼板固定在預埋型鋼上。
4.2.4 預制構件安裝定位措施
本項目施工現(xiàn)場采用“六面定位”方法,即通過結構實體線、水平位置和標高控制線、板縫中心線、預制墻板預先彈出的控制線等,保證預制墻板精確安裝;臨時固定支撐與墻板連接固定,調(diào)節(jié)墻板安裝精度。
4.2.5 預制構件鋼筋套筒灌漿
本項目采用低溫灌漿料施工,鋼筋套筒灌漿如圖4 所示。
圖4 鋼筋套筒灌漿
4.2.6 現(xiàn)澆節(jié)點鋼筋施工
本項目預制構件與現(xiàn)澆連接點位置鋼筋采用封閉箍筋,施工難度較大,采用BIM 方法結合現(xiàn)場實情況,明確鋼筋綁扎順序,實施可視化交底,保證現(xiàn)澆節(jié)點鋼筋綁扎質(zhì)量。
綜上所述,裝配式建筑綜合施工在我國建筑行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛認可,是一種高效、節(jié)能、綠色環(huán)保的新型施工方法。在裝配式建筑建設中,需做好深化設計、生產(chǎn)制作以及運輸堆放工作,現(xiàn)場施工以預制構件吊裝與節(jié)點施工為主,發(fā)揮其施工速度快、質(zhì)量可控的優(yōu)點,切實打造優(yōu)質(zhì)建筑項目。