劉煥山 淄博正信工程建設(shè)監(jiān)理有限公司

當(dāng)前，混凝土建筑發(fā)展到裝配式施工階段。這種施工模式顛覆了傳統(tǒng)的施工模式，因此在施工中要不斷總結(jié)施工技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施，促進(jìn)裝配式PC廠房施工高效發(fā)展[1]。本文以遠(yuǎn)大住工濰坊直營(yíng)公司的裝配式PC 工廠建設(shè)項(xiàng)目為例，依照裝配式PC 廠房施工流程，分析各施工階段的技術(shù)要點(diǎn)。

1 裝配式PC 廠房施工的優(yōu)點(diǎn)

1.1 有利于加快施工進(jìn)度

廠房建設(shè)涉及生產(chǎn)場(chǎng)地、宿舍、食堂等多個(gè)建筑集合的建筑群，屬于大型建設(shè)項(xiàng)目。如果采用傳統(tǒng)施工技術(shù)，施工作業(yè)需要按照鋼筋綁扎、模板支設(shè)、混凝土澆筑等各個(gè)環(huán)節(jié)循序進(jìn)行，非常耗費(fèi)時(shí)間，不僅影響施工效益，還會(huì)影響廠房使用投產(chǎn)。裝配式PC 廠房施工模式則把這些施工工藝分解成不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，改變了傳統(tǒng)施工作業(yè)中很多工序無(wú)法并行作業(yè)的局面，在投入同等人工的前提下，人均效率約能提升10 倍，從而有利于加快施工進(jìn)度[2]。

1.2 有利于提高施工質(zhì)量

裝配式PC 廠房采用預(yù)制構(gòu)件集中生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，同類(lèi)型構(gòu)件采用同樣的生產(chǎn)工藝、檢驗(yàn)流程，因此能有效保障施工質(zhì)量[3]。同時(shí)，預(yù)制車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境比室外環(huán)境好，能有效控制溫度、濕度等環(huán)境條件，降低混凝土構(gòu)件成品出現(xiàn)開(kāi)裂、起鼓等質(zhì)量問(wèn)題的概率，從而有利于提高施工質(zhì)量。

1.3 符合現(xiàn)代綠色施工的理念

首先，裝配式施工采用統(tǒng)一預(yù)制構(gòu)件的模式，生產(chǎn)設(shè)備、模具等設(shè)備不用重復(fù)投資，可通過(guò)預(yù)制廠統(tǒng)一生產(chǎn)所需的主體構(gòu)件。其次，預(yù)制廠統(tǒng)一采購(gòu)原材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于控制原材料的質(zhì)量，減少不必要的材料浪費(fèi)。最后，現(xiàn)場(chǎng)工作量和產(chǎn)生的污染大幅減少。

2 裝配式PC 工廠建設(shè)項(xiàng)目工程概況

為全面分析裝配式PC 廠房施工技術(shù)要點(diǎn)，本文以遠(yuǎn)大住工濰坊直營(yíng)公司為例，首先介紹裝配式PC 工廠建設(shè)項(xiàng)目工程的基本情況。

2.1 工程概況

工程建設(shè)地點(diǎn)位于山東省濰坊市濱海區(qū)，總建筑面積達(dá)63 321.85 m2。本項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)形式：PC 廠房、職工餐廳為鋼結(jié)構(gòu)；職工宿舍、綜合樓、消防泵房、換熱站及配電房為框架結(jié)構(gòu)。建筑概況如表1 所示。

表1 建筑概況

2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)條件及難點(diǎn)

本項(xiàng)目施工區(qū)域內(nèi)的交通便利，場(chǎng)地四周空曠，便于搭設(shè)裝配吊裝設(shè)備。施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地能滿(mǎn)足布設(shè)臨時(shí)性項(xiàng)目指揮部和現(xiàn)場(chǎng)生活辦公區(qū)的需要。工程建設(shè)的難點(diǎn)如下。

第一，精度控制實(shí)現(xiàn)難度大。鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過(guò)程中必須精確測(cè)量基礎(chǔ)軸線，且對(duì)鋼梁的制作精度要求較高。

第二，鋼結(jié)構(gòu)與土建作業(yè)面交叉。鋼結(jié)構(gòu)廠房施工時(shí)，周?chē)耐两▏o(hù)墻體、宿舍樓、綜合樓、餐廳、消防泵房、換熱站及配電站等將會(huì)同步施工。為了避免各工種交叉作業(yè)，需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理，嚴(yán)格依照施工流程操作，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備預(yù)案，避免因?yàn)槟骋画h(huán)節(jié)的進(jìn)度影響整體工期。

第三，工期緊，質(zhì)量要求高。廠房建筑對(duì)工期和質(zhì)量都有明確的要求，因此需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件合理安排基礎(chǔ)施工及吊裝施工的時(shí)間，為后期建設(shè)附屬設(shè)施爭(zhēng)取足夠的時(shí)間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成施工任務(wù)。

項(xiàng)目總體劃分為3 個(gè)施工區(qū)段，鋼結(jié)構(gòu)PC 廠房為一個(gè)區(qū)段，宿舍樓、綜合樓、餐廳、消防泵房、換熱站及配電房建筑為一個(gè)區(qū)段，場(chǎng)地外面水電消防管網(wǎng)、化糞池、管井、道路及圍墻為一個(gè)區(qū)段。

3 裝配式PC 廠房施工的技術(shù)要點(diǎn)

遠(yuǎn)大住工濰坊直營(yíng)公司的裝配式PC工廠建設(shè)項(xiàng)目是比較典型的裝配式廠房施工項(xiàng)目，本文結(jié)合施工中的技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，分析裝配式廠房施工技術(shù)措施。

3.1 結(jié)構(gòu)安裝工藝流程

結(jié)構(gòu)安裝工藝流程如下：吊裝準(zhǔn)備工作→吊裝設(shè)備進(jìn)場(chǎng)→PC 構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)→構(gòu)件起吊→構(gòu)件調(diào)平→埋件對(duì)位→就位調(diào)整→連接處用鋼筋綁扎→安裝構(gòu)件支撐體系→安裝鋼檁條→安裝頂面保溫彩鋼瓦→安裝墻板→安裝門(mén)窗→質(zhì)量驗(yàn)收、資料準(zhǔn)備→交工[4]。

3.2 施工測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)

鋼柱安裝前，首先需要依據(jù)設(shè)計(jì)及施工規(guī)范檢查構(gòu)件標(biāo)高、軸線偏位，滿(mǎn)足要求后才能繼續(xù)安裝。構(gòu)件安裝過(guò)程中，調(diào)整標(biāo)高主要通過(guò)調(diào)整預(yù)埋螺栓墊板實(shí)現(xiàn)。安裝預(yù)埋螺栓墊塊時(shí)，要確保同一組墊塊基本處于同一水平面上，避免重力落在單個(gè)調(diào)節(jié)螺母上。

施工測(cè)量注意要點(diǎn)：第一，對(duì)吊裝構(gòu)件進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)，重點(diǎn)檢測(cè)構(gòu)件尺寸、構(gòu)造以及偏差；第二，檢查材料的力學(xué)性能，確保所有檢查項(xiàng)目符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；第三，安裝時(shí)確保構(gòu)件與標(biāo)高控制墊板完全接觸，防止脫空，安裝后檢查軸線偏位，防止出現(xiàn)位移。

3.3 吊車(chē)的注意事項(xiàng)

為保證構(gòu)件施工安裝效率，應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)作業(yè)半徑、最大構(gòu)件起重量、吊裝頻次、經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行綜合分析，結(jié)合起重機(jī)的性能科學(xué)選擇吊裝設(shè)備。筆者所在單位在安裝鋼柱時(shí)選用QY25 型汽車(chē)式起重機(jī)，在安裝梁板構(gòu)件時(shí)選用QY25A 型汽車(chē)式起重機(jī)。

3.4 錨栓預(yù)埋技術(shù)要點(diǎn)

裝配施工前需要進(jìn)行錨栓預(yù)埋，如果錨栓的預(yù)埋位置、標(biāo)高精度不滿(mǎn)足要求，會(huì)影響構(gòu)件安裝質(zhì)量和施工效率。承臺(tái)固定架及錨栓安裝流程：安裝前準(zhǔn)備工作→測(cè)量定位→錨栓安放→模板定位→安置錨栓固定架→安裝錨栓。安裝錨栓可以利用鋼尺、測(cè)量?jī)x器確定位置及垂直度，保證位置偏差及標(biāo)高在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)才能固定錨栓。

錨栓預(yù)埋要注意以下幾點(diǎn)：第一，地腳螺栓固定必須自成體系，避免與模板、腳手架相連，以免施工中受到振動(dòng)影響，造成螺栓變位，影響精度；第二，當(dāng)混凝土澆筑時(shí)，為避免振動(dòng)，地腳螺栓埋入1/3 后應(yīng)檢查螺栓中心線，如果發(fā)現(xiàn)偏差，應(yīng)及時(shí)糾正。錨栓預(yù)埋標(biāo)高控制如圖1 所示。

圖1 錨栓預(yù)埋標(biāo)高控制

3.5 構(gòu)件堆放注意事項(xiàng)

構(gòu)件堆放應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

一是構(gòu)件盡量堆放在安裝區(qū)域內(nèi)，便于搬運(yùn)起吊時(shí)節(jié)省時(shí)間。

二是構(gòu)件需要按照編號(hào)排放整齊，尤其是大型構(gòu)件，便于查找。

三是構(gòu)件宜堆放在平整、干燥的地方，重型和大型構(gòu)件采用單層堆放，每堆一般為5 榀組合，每榀之間應(yīng)放墊木。

四是堆放時(shí)下面放置墊木，堆放高度需要依照構(gòu)件情況和堆放環(huán)境確定[5]。

3.6 PC 構(gòu)件吊裝技術(shù)要點(diǎn)

起吊時(shí)采用大綁扎式，在平穩(wěn)后才能提升。小型構(gòu)件吊裝采用滑行法，吊車(chē)不轉(zhuǎn)只提升；大型構(gòu)件一般采用旋轉(zhuǎn)法，旋轉(zhuǎn)可以調(diào)整吊裝重心，避免動(dòng)載荷。鋼絲繩綁扎點(diǎn)與構(gòu)件接觸點(diǎn)之間應(yīng)包裝一層軟材料，用于保護(hù)鋼構(gòu)件。起重機(jī)邊回轉(zhuǎn)邊起鉤，使構(gòu)件旋轉(zhuǎn)而直立，立穩(wěn)時(shí)先將構(gòu)件螺栓孔插入預(yù)留螺栓，回轉(zhuǎn)吊臂，使柱頭大致垂直后初步對(duì)中，即對(duì)螺栓進(jìn)行初擰。

3.7 構(gòu)件支撐固定技術(shù)要點(diǎn)

完成PC 構(gòu)件的吊裝作業(yè)后，為了確保裝配構(gòu)件與支撐主體形成穩(wěn)固的整體，也出于施工安全考慮，必須對(duì)PC 構(gòu)件采取固定措施。

第一，檢查拼裝構(gòu)件是否有飛邊、毛刺、飛濺物等，確保接觸摩擦面干燥、整潔。

第二，檢查PC 構(gòu)件的幾何尺寸、編號(hào)等指標(biāo)，保證構(gòu)件完全符合安裝要求。

第三，進(jìn)行大型PC 構(gòu)件支撐作業(yè)時(shí)，為保證安全，可以預(yù)先搭設(shè)支撐架。支撐架的拆除時(shí)間應(yīng)在PC 構(gòu)件支撐灌漿后，實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%才能拆除支撐架。

第四，為了保障吊裝施工安全和安裝質(zhì)量，不能在雨中作業(yè)。

3.8 構(gòu)件連接技術(shù)要點(diǎn)

3.8.1 鋼筋套筒灌漿連接

這種連接方式又分為全灌漿套筒連接和半灌漿套筒連接，要注意接頭形式要匹配，保證接頭抗拉強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。連接鋼筋直徑要小于灌漿套筒規(guī)定直徑，錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合套筒參數(shù)要求。

3.8.2 漿錨搭接連接

漿錨搭接連接又稱(chēng)為間接搭接或間接錨固。這種連接方式不僅要確保灌漿質(zhì)量滿(mǎn)足要求，還要確保孔洞形狀、構(gòu)造、長(zhǎng)度及鋼筋連接約束方法符合規(guī)范要求。

3.8.3 后澆混凝土連接

所有裝配式施工基本上都會(huì)用到后澆混凝土連接，是比較重要的連接方式。為提高混凝土的抗剪能力，預(yù)制構(gòu)件表面需要做成粗糙面或直接預(yù)留施工槽。如果沒(méi)有預(yù)留粗糙面，可以采用人工鑿毛的方式。

3.8.4 螺栓連接

螺栓連接屬于一種干法連接，要確保螺栓自由穿入孔內(nèi)，既不能強(qiáng)行敲打又不能氣割擴(kuò)孔。螺栓擰緊需要經(jīng)過(guò)初擰和終擰兩步。尤其是大型節(jié)點(diǎn)，由于螺栓數(shù)量多，需要增加一道復(fù)擰工序，以保證每道螺栓均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.8.5 焊接連接

焊接連接主要用于連接非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。焊接連接施工方便，密封性好并且剛度大，已廣泛應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裝配施工中。施工中常用的焊接方法有電弧焊、電阻焊、電渣焊等，焊縫按照連接方式可以分為對(duì)接焊、搭接焊、角連接和T 形連接。焊接連接技術(shù)要點(diǎn)如下：首先，保證構(gòu)件定位準(zhǔn)確，找準(zhǔn)定位基準(zhǔn)面和支撐面，確定連接位置；其次，保證焊接構(gòu)件夾緊，可以借助輔助工具將需要連接的構(gòu)件固定，保持穩(wěn)定；最后，確保構(gòu)件相對(duì)位置和幾何尺寸滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4 裝配式PC 廠房施工的發(fā)展趨勢(shì)

與傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)相比，裝配式PC 廠房施工具有更明顯的優(yōu)勢(shì)，所以在未來(lái)?yè)碛懈鼜V闊的發(fā)展前景。隨著計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行裝配構(gòu)件設(shè)計(jì)及施工將成為未來(lái)裝配式施工的主要發(fā)展方向。目前，一些裝配式廠房建筑施工單位開(kāi)始嘗試在施工模型和信息協(xié)同中利用BIM 技術(shù)，但是沒(méi)有形成貫穿施工、運(yùn)維階段等各階段的協(xié)同作業(yè)模式。同時(shí)，隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的不斷發(fā)展，利用該技術(shù)在裝配式建筑施工中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管控、可視化施工以及智能化質(zhì)量安全管控已經(jīng)成為可能。通過(guò)BIM 技術(shù)可以為科學(xué)制定裝配式廠房施工方案提供更多的創(chuàng)新做法和施工工藝。

5 結(jié)語(yǔ)

采取裝配式PC 廠房施工技術(shù)進(jìn)行施工，不僅能有效提升施工效率，還能大幅改善傳統(tǒng)施工中的資源過(guò)度消耗問(wèn)題，這是建筑行業(yè)踐行國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要標(biāo)志，對(duì)推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是，也要客觀認(rèn)識(shí)到裝配式施工技術(shù)還處于起步階段，無(wú)論是施工技術(shù)還是施工標(biāo)準(zhǔn)還存在很多不足，亟待優(yōu)化及完善，因此，施工企業(yè)必須結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷提升裝配施工技術(shù)水平，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。