李良存

0 引言

PC 構(gòu)件（預(yù)制裝配式構(gòu)件）裝配式建筑混凝土加固是裝配式建筑施工流程中一項(xiàng)重要的施工環(huán)節(jié)，起到固定和穩(wěn)定裝配式建筑結(jié)構(gòu)的作用。裝配式建筑是由多個(gè)預(yù)制裝配式構(gòu)件通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拼裝在一起構(gòu)建的建筑，每個(gè)預(yù)制裝配式構(gòu)件都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，當(dāng)建筑高度逐漸升高時(shí)，對(duì)PC 構(gòu)件裝配式建筑的穩(wěn)定性和牢固性要求也逐漸提高，如果不采取一些有效的加固措施，PC 構(gòu)件裝配式建筑會(huì)發(fā)生位移，甚至局部的PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土區(qū)域會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，因此對(duì)PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固是非常有必要的。目前現(xiàn)有的加固施工技術(shù)施工流程比較復(fù)雜，涉及的加固材料比較多，不僅施工成本較高，最重要的是加固施工完成后PC 構(gòu)件裝配式建筑擾度值仍然較大，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的加固效果，為此提出PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工技術(shù)研究。此次試圖在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，簡(jiǎn)化加固施工流程，增強(qiáng)加固效果，為PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工提供理論參考。

1 PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工技術(shù)設(shè)計(jì)

1.1 確定錨固點(diǎn)位置

此次PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工涉及錨固技術(shù)，為了起到良好的錨固效果，合理確定錨固點(diǎn)位置非常關(guān)鍵，因此在正式施工前需要確定錨固點(diǎn)位置。錨固點(diǎn)的位置選擇與PC構(gòu)件裝配式建筑混凝土受力情況有關(guān)，在整個(gè)裝配式建筑結(jié)構(gòu)中兩個(gè)預(yù)制裝配式構(gòu)件連接點(diǎn)受力最大，且受力最不均勻，容易受到內(nèi)部因素和外部因素的影響，因此該位置混凝土結(jié)構(gòu)最脆弱，預(yù)制裝配式構(gòu)件中心軸區(qū)域需要錨固。根據(jù)以上分析錨固點(diǎn)的位置應(yīng)該是預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土中心軸的上方、軸上或者下方，如果錨固點(diǎn)在預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土中心軸的上方，在錨固施工過(guò)程中錨固點(diǎn)會(huì)向預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土施加一個(gè)力矩，在該力矩的作用下預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土下部受拉，對(duì)整個(gè)裝配式建筑結(jié)構(gòu)受力不利；如果錨固點(diǎn)在預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土中心軸內(nèi)部，與其重合，此時(shí)錨固點(diǎn)向預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土施加的力矩值為零，沒(méi)有起到拉張作用；如果錨固點(diǎn)在預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土中心軸的下方，錨固施工過(guò)程中錨固點(diǎn)會(huì)向預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土施加一個(gè)向上的力矩，會(huì)使混凝土上部受拉，對(duì)PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土受力有利，因此將錨固點(diǎn)的位置設(shè)定在預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土中心軸的上方。

1.2 安裝定型化角鐵

通過(guò)安裝定型化角鐵對(duì)預(yù)制裝配式構(gòu)件混凝土進(jìn)行錨固，其施工流程為鉆孔、拉桿安裝、定型化角鐵安裝。首先利用鉆孔設(shè)備在PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土中心軸上方鉆取三個(gè)孔，孔直徑大小需要根據(jù)拉桿直徑確定，通常情況下要比拉桿直徑大0.15～0.25mm，鉆孔的深度不宜超過(guò)混凝土厚度2/3，同時(shí)也不能小于混凝土厚度的1/3。鉆孔時(shí)要注意混凝土錨固點(diǎn)的位置要與拉桿保持在同一水平面上，鉆孔的傾斜角度在45～65°之間。然后將拉桿插入鉆孔中，將拉桿端部的擋環(huán)利用螺栓固定在混凝土上，并使用點(diǎn)焊將拉桿固定住。最后將定型化角鐵安裝在拉桿上。定型化角鐵應(yīng)用在PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工中主要有兩種規(guī)格，一種規(guī)格為450mm×550mm，另一種規(guī)格為700mm×1 100mm，前者體積比較小，重量較輕，受力效果不太好，因此選用700mm×1 100mm 規(guī)格的定型化角鐵。該角鐵的形狀為梯形，為了起到更好的加固作用，在該角鐵中間再加焊3 個(gè)30mm 厚度的鐵塊，將制作好的定型化角鐵周邊鉆取與之前一致的鉆孔，將其安裝在拉桿上，貼近PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土，盡可能減少中間的縫隙。安裝完定型化角鐵后利用螺栓將定型化角鐵固定，并在螺栓與定型化角鐵之間加一個(gè)墊板，墊板的厚度在5～7mm 之間，擰緊螺栓之前使定型化角鐵和墊板繃緊，調(diào)整各個(gè)固定部件的位置，當(dāng)所有部件位置都擺正之后擰緊固定端的螺栓，為了避免螺栓松動(dòng)，利用點(diǎn)焊的方式將螺栓與墊板和定型化角鐵固定。

1.3 灌注高強(qiáng)漿料

盡管已經(jīng)采用點(diǎn)焊技術(shù)對(duì)定型化角鐵進(jìn)行了固定，但是隨著時(shí)間的變化，以及環(huán)境溫度和濕度的影響，PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土還會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，因此為了進(jìn)一步增加固定效果，在定型化角鐵上方灌注高強(qiáng)漿料。高強(qiáng)漿料是由35.1Mpa 水泥、中砂、石子、水配制而成，石子的顆粒大小不能超過(guò)0.5mm，按照一定的比例制作高強(qiáng)漿料。利用灌漿機(jī)將制作好的高強(qiáng)漿料從鉆孔灌入，在灌入過(guò)程中需要控制好注漿壓力和注漿速度，并且每隔一段時(shí)間要用攪動(dòng)棒對(duì)漿料進(jìn)行攪動(dòng)，排除高強(qiáng)漿料中的空氣。當(dāng)高強(qiáng)漿料覆蓋了定型化角鐵后停止灌漿作業(yè)，并對(duì)灌漿口進(jìn)行密封，以此完成加固施工。

2 實(shí)驗(yàn)論證分析

實(shí)驗(yàn)以某PC 構(gòu)件裝配式建筑為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，該裝配式建筑混凝土面積為1 563.25m，整個(gè)建筑鋪裝采用C45 混凝土，利用此次設(shè)計(jì)技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)該P(yáng)C 構(gòu)件裝配式建筑混凝土進(jìn)行加固施工。該建筑由16 塊預(yù)制裝配式構(gòu)件拼裝組成，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)定了42 個(gè)錨固點(diǎn)，按照上文施工流程對(duì)建筑混凝土進(jìn)行加固，施工中拉桿材料為Q365 鋼材，定型化角鐵材料為Q694 鋼材，螺栓采用N12 型號(hào)。施工使用到的拉桿共86 根，定型化角鐵共42 塊，螺栓共156 個(gè)。采用SAFFGE-A1F5 型號(hào)鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，孔直徑大小為12.5mm，孔深為150mm，鉆孔傾角為55°。施工中采用的是SFHAIF-AS6F 灌漿機(jī)，灌漿機(jī)的灌漿壓力為12.36Mpa，灌漿速度為1.15m/min，灌漿總量為103.41m。施工完成后采用加載的方式對(duì)PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固效果進(jìn)行分析，采用SFRTEV-1156 水平儀對(duì)PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土的位移情況進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)共設(shè)定了50 個(gè)測(cè)點(diǎn)，根據(jù)采集到的測(cè)點(diǎn)位移數(shù)據(jù)計(jì)算出擾度，擾度表示在受力或者非均勻溫度變化時(shí)，物體垂直于平面方向的線位移，擾度值越小表示PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固效果越好。根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土擾度不能大于0.5cm，如果超過(guò)該值，表示PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土斷裂事故發(fā)生的可能性越大，裝配式建筑結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定。因此將角度作為檢驗(yàn)兩種施工技術(shù)的指標(biāo)，從50 個(gè)測(cè)點(diǎn)中隨機(jī)抽選5個(gè)測(cè)點(diǎn)擾度作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表1 所示。

表1 加固施工后建筑擾度對(duì)比

從上表中數(shù)據(jù)可以看出，應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)施工后PC 構(gòu)件裝配式建筑擾度值平均下降84.16%，加固后PC 構(gòu)件裝配式建筑平均擾度值為0.013cm，符合PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固標(biāo)準(zhǔn)；而應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)施工后PC 構(gòu)件裝配式建筑擾度值平均下降15.26%，最大擾度值為0.718cm，擾度值仍然比較大，并且沒(méi)有達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有滿足PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固需求。因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了此次設(shè)計(jì)技術(shù)具有良好的加固效果，能夠有效解決PC 構(gòu)件裝配式建筑位移問(wèn)題，相比較傳統(tǒng)方法更適用于PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工。

3 結(jié)語(yǔ)

加固是裝配式建筑施工中一項(xiàng)必不可少的施工環(huán)節(jié)，對(duì)裝配式建筑的穩(wěn)定性和安全性起到重要作用，此次結(jié)合當(dāng)前PC構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工需求，以及傳統(tǒng)技術(shù)存在的弊端，設(shè)計(jì)了一種新的加固施工技術(shù)，該技術(shù)融合了錨固、灌漿等多種加固理論，并利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)具有良好的PC構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固效果。由于該項(xiàng)技術(shù)還未經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐操作，可能存在一些不足之處，今后會(huì)結(jié)合實(shí)踐情況對(duì)該加固施工技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，為PC 構(gòu)件裝配式建筑混凝土加固施工提供有力的技術(shù)支撐，促進(jìn)裝配式建筑行業(yè)不斷發(fā)展。