戴海濤

（江蘇南通六建建設(shè)集團(tuán)有限公司南京分公司）

裝配式建筑具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、構(gòu)件工廠化生產(chǎn)、裝配式施工等特點(diǎn)，在“十三五”期間得到大力推廣。隨著裝配式混凝土建筑的發(fā)展，預(yù)制率和裝配率也越來(lái)越高，規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，建造過(guò)程也由單一的施工過(guò)程擴(kuò)展到生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工等項(xiàng)目全過(guò)程。[1-2]預(yù)制構(gòu)件從設(shè)計(jì)到實(shí)際施工仍存在許多問(wèn)題，如出現(xiàn)框架疊合梁主次梁節(jié)點(diǎn)普遍開裂、懸挑梁與疊合梁相結(jié)合后出現(xiàn)撓度超允許值等問(wèn)題。

1 項(xiàng)目概況

南京樾山林語(yǔ)項(xiàng)目為18 棟洋房小區(qū)7 棟商業(yè)，地下一層、商業(yè)地上4 層，建筑高度16.2m，總建筑面積123969.43m2，其中地上建筑面積81237.8m2，地下建筑面積42731.63m2，其中商業(yè)建筑面積25447.63m2。結(jié)構(gòu)形式為框架+裝配式，結(jié)構(gòu)包含預(yù)制柱、疊合梁、疊合板、預(yù)制樓梯，結(jié)構(gòu)裝配率65.3%，結(jié)構(gòu)除懸挑梁，其余結(jié)構(gòu)梁均為疊合梁。豎向結(jié)構(gòu)連接采用螺紋盲孔、鋼筋套筒、漿錨連接方式，水平連接方式采用搭接現(xiàn)澆方式。

商業(yè)采用全裝配式設(shè)計(jì)，預(yù)制柱、預(yù)制疊合梁、預(yù)制疊合板、預(yù)制柱連接使用全灌漿金屬螺紋套筒，灌漿料流動(dòng)度初始值≥300mm、28 天抗壓強(qiáng)度≥85MPa、豎向自由膨脹率3 小時(shí)實(shí)測(cè)值≥0.02%，灌漿料施工環(huán)境溫度＞5℃，套筒灌漿料與灌漿套筒匹配使用。

商業(yè)區(qū)域預(yù)制構(gòu)件數(shù)量2887 個(gè)，其中預(yù)制疊合梁數(shù)量846 個(gè)，預(yù)制柱數(shù)量354 個(gè)，疊合板數(shù)量1569 個(gè)，預(yù)制樓梯數(shù)量118 個(gè)，疊合梁疊合部分統(tǒng)一留置150mm高度，主框架疊合梁與次疊合梁交接處留置缺口，缺口高度等于次疊合梁的高度。

2 吊裝施工工藝

根據(jù)施工圖紙，檢查疊合梁構(gòu)件類型、尺寸、規(guī)格型號(hào)，確定安裝位置，并對(duì)疊合梁吊裝順序進(jìn)行編號(hào)。吊裝前對(duì)疊合梁鋼筋錨固方式、鍵槽位置等進(jìn)行檢查；吊裝過(guò)程中，對(duì)疊合梁的安裝位置、水平標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)已給出了預(yù)制梁吊裝順序，預(yù)制梁安放時(shí)按照吊裝順序調(diào)整，吊裝施工時(shí)嚴(yán)格按照順序要求吊裝。

預(yù)制梁吊裝施工流程：支撐架或鋼管支設(shè)架設(shè)→方向、編號(hào)、上層主筋確認(rèn)→起吊安裝→柱頭位置、梁中央高程調(diào)整→梁中央支撐架旋緊→吊鉤松綁→吊運(yùn)次梁、模板支撐架→起吊下一根主梁→兩向主梁安裝后吊裝次梁→主梁與梁接頭混凝土填灌。

3 施工中存在的問(wèn)題

3.1 主框架疊合梁梁底開裂

本商業(yè)工程框架結(jié)構(gòu)，7 棟商業(yè)內(nèi)外側(cè)均設(shè)計(jì)為全裝配式結(jié)構(gòu)，除連廊框架梁為懸挑梁采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)部框架梁全部采用疊合梁?？蚣墀B合梁端部鋼筋錨入疊合柱內(nèi)，次疊合梁端部鋼筋錨入疊合框架梁。主次梁節(jié)點(diǎn)處采取次梁斷開、框架梁在次梁位置留置與次梁高度相一致的缺口的設(shè)計(jì)，主次梁交接處缺口部位采用商品混凝土現(xiàn)澆。

在施工過(guò)程中，對(duì)已吊裝完成疊合梁進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)主框架疊合梁在主次梁交接處出現(xiàn)大量開裂現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計(jì)開裂梁體占總吊裝梁體的60%。開裂梁體全是框架梁，開裂部位全是主次梁交接處。經(jīng)質(zhì)量、技術(shù)、PC 生產(chǎn)廠商及設(shè)計(jì)院共同研究分析，發(fā)現(xiàn)開裂主要原因非吊裝施工工藝所致。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)未吊裝構(gòu)件及吊裝過(guò)程進(jìn)行觀察分析和研究，框架疊合梁從生產(chǎn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝需要進(jìn)行起吊4 次以上，框架梁與次梁的交接處為疊合梁受力薄弱處，在多次的吊裝安裝過(guò)程中，交接處均出現(xiàn)不同程度的斷裂，給框架結(jié)構(gòu)留下安全隱患，同時(shí)給后期交付留下較大風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 懸挑區(qū)域疊合梁撓度嚴(yán)重超標(biāo)

商業(yè)內(nèi)外側(cè)均設(shè)計(jì)為連通的懸挑連廊，連廊框架梁為懸挑梁采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，連廊懸挑梁上部鋼筋錨入框架疊合梁上部現(xiàn)澆部分，下部鋼筋錨入疊合柱內(nèi)，梁柱節(jié)點(diǎn)采用混凝土現(xiàn)澆。在商業(yè)S1 施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)懸挑梁在拆模后出現(xiàn)前段下?lián)稀⒘侯^標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高2～5cm 不等，嚴(yán)重超出規(guī)范允許撓度范圍lo/400。

經(jīng)質(zhì)量、技術(shù)、PC 生產(chǎn)廠商及設(shè)計(jì)院共同研究分析，懸挑梁的錨固長(zhǎng)度經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，錨固長(zhǎng)度滿足規(guī)范及受力要求，施工工藝及吊裝工藝基本符合要求。后對(duì)已吊裝完成疊合梁構(gòu)件及懸挑梁鋼筋綁扎過(guò)程進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)懸挑梁上部鋼筋均為2 排鋼筋，疊合梁上部現(xiàn)澆部分留置150mm，扣除梁上部保護(hù)層25mm及箍筋8mm，扣除室內(nèi)外高差30mm，剩余理論高度為88mm，懸挑梁上部為2 排25 螺紋鋼，加上2 排鋼筋層間距離75mm，致使懸挑梁兩排主鋼筋層間間距不足，下排鋼筋緊貼疊合梁，最終造成懸挑梁鋼筋沒有滿足規(guī)范要求，沒有足夠混凝土包裹，因此鋼筋無(wú)足夠握裹力是出現(xiàn)懸挑梁下?lián)蠂?yán)重超標(biāo)的直接原因。

連廊懸挑梁因鋼筋錨入后一跨框架疊合梁，疊合梁上部預(yù)留深度不夠，導(dǎo)致懸挑梁錨入鋼筋無(wú)足夠握裹力，懸挑梁在拆模后出現(xiàn)不同程度的撓度超標(biāo)，給懸挑連廊的結(jié)構(gòu)安全留下重大質(zhì)量隱患。

4 節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 框架疊合梁節(jié)點(diǎn)優(yōu)化

針對(duì)主次疊合梁開裂的問(wèn)題，因造成開裂的直接原因是運(yùn)輸或吊裝過(guò)程中多次吊裝所造成，考慮其運(yùn)輸過(guò)程的不確定性及吊裝工藝的實(shí)際情況，要根本解決此開裂的問(wèn)題，需要對(duì)框架疊合梁本身進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，否則無(wú)法杜絕框架疊合梁的開裂問(wèn)題。

框架疊合梁在次梁交接處原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)留置次梁高度現(xiàn)澆鋼筋土，次梁高度以下位置為預(yù)制鋼筋混凝土，在實(shí)際多次吊運(yùn)、吊裝過(guò)程中，該主次梁交接處均出現(xiàn)不同程度的開裂現(xiàn)象?？紤]到該處是結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，因此在主次梁交接處采取框架疊合梁缺口完全貫通的措施，主次梁交接處完全采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土進(jìn)行連接，能夠徹底杜絕主次梁交接處出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。[3-4]見圖1。

后期在運(yùn)輸及吊裝過(guò)程中，要著重注意框架疊合梁的抗扭措施，為使框架疊合梁在施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)扭曲變形，因此在框架疊合梁主次交接缺口上部增加2 根Φ25 螺紋鋼，兩端錨入預(yù)制梁內(nèi)150mm，同時(shí)增加外部固定槽鋼組數(shù)，并且槽鋼上下層間間距≤250mm，以確保疊合梁在運(yùn)輸及吊裝過(guò)程中無(wú)扭曲變形，對(duì)后期商業(yè)主體結(jié)構(gòu)安全無(wú)任何不良影響。

4.2 懸挑區(qū)域疊合梁節(jié)點(diǎn)優(yōu)化

懸挑區(qū)域疊合梁下?lián)蠂?yán)重超標(biāo)的問(wèn)題，主要是因懸挑梁上部?jī)膳配摻睿紤]到室內(nèi)外高差、保護(hù)層及規(guī)范要求層間間距等因素，經(jīng)綜合計(jì)算，發(fā)現(xiàn)疊合梁上部現(xiàn)澆部分留置150mm 無(wú)法滿足規(guī)范中鋼筋間距必須大于鋼筋直徑且大于25mm 的要求，致使鋼筋在混凝土中握裹力無(wú)法滿足設(shè)計(jì)計(jì)算要求。

原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)疊合梁留置的150 現(xiàn)澆部分，鋼筋在綁扎施工中，無(wú)論采取任何綁扎順序均無(wú)法調(diào)配滿足鋼筋間距的規(guī)范要求?？紤]到懸挑梁上部二排鋼筋均為4 根Φ25 螺紋鋼及疊合板與疊合梁交接處施工問(wèn)題，如直接將疊合梁預(yù)制梁高降低，則無(wú)法滿足原疊合梁強(qiáng)度計(jì)算要求，同時(shí)因疊合板的厚度為15cm，如疊合板與疊合梁處現(xiàn)澆混凝土模板的高度太低，則無(wú)法加固施工，給后期澆筑混凝土出現(xiàn)漲模、漏漿留下隱患。

連廊區(qū)域懸挑梁相連接的框架疊合梁，原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)上部現(xiàn)澆梁高度為150mm 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，考慮到懸挑梁上部?jī)膳配摻钗恢眉皾M足鋼筋握裹力要求，預(yù)制框架疊合梁高度增加20mm，梁上口增加50mm 鍵槽，上部現(xiàn)澆梁高度變?yōu)?80mm 鋼筋位置不變，從而確保懸挑梁上部二排鋼筋包裹混凝土及滿足握裹力要求。預(yù)制疊合梁增加20mm 高度，并且增加下凹鍵槽50mm，使得原預(yù)制疊合梁的實(shí)際有效高度降低30mm，優(yōu)化后的預(yù)制疊合梁經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)核能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，同時(shí)滿足吊裝過(guò)程受力要求及原設(shè)計(jì)裝配式建筑裝配率要求。[5]見圖2。

在后期施工中根據(jù)優(yōu)化節(jié)點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)、吊裝，并對(duì)后期施工質(zhì)量進(jìn)行巡檢，均未發(fā)現(xiàn)主次梁節(jié)點(diǎn)開裂及懸挑梁下?lián)铣瑯?biāo)，表明節(jié)點(diǎn)優(yōu)化成功解決了原開裂及下?lián)蠁?wèn)題。

5 結(jié)論

針對(duì)框架疊合梁提出的兩點(diǎn)改進(jìn)意見得到了設(shè)計(jì)及相關(guān)單位認(rèn)可，對(duì)框架疊合梁進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)改進(jìn)后，徹底杜絕了疊合梁開裂及懸挑梁下?lián)系膰?yán)重質(zhì)量隱患，取得了非常好的施工效果。