劉文銳
裝配式建筑施工技術(shù)也稱為預(yù)制建筑、模塊化建筑或工廠化建筑。為了滿足不斷增長的人口需求和空間限制,該技術(shù)已廣泛應(yīng)用在超高層住宅項目中。本文以超高層住宅裝配式建筑項目為例,重點分析了超高層住宅裝配式建筑施工技術(shù)的優(yōu)化要點。
本項目位于深圳市南山區(qū)沙河街道沙河街以西、沙河?xùn)|路以東,用地面積4.2 萬m2。地勢東高西低,最大高差近1.4 m。項目總建筑面積38.6 萬m2,其中地上規(guī)定建筑面積243600 m2,地下規(guī)定建筑面積11 000 m2。此項目采用的裝配式技術(shù)類型較多,主要包括戶型標(biāo)準(zhǔn)化、主體結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件、圍護結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件、裝配式模板,并且從勘察到施工,全程使用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)。
1)在裝配式建筑施工中,道路設(shè)計是為了保障施工交通的順暢和安全。施工現(xiàn)場道路應(yīng)考慮預(yù)制構(gòu)件和模塊的運輸需求,包括運輸車輛的通行、轉(zhuǎn)彎半徑、通道寬度等。道路設(shè)計還需要考慮重要設(shè)備和機械的進出,確保施工過程中的材料和設(shè)備供應(yīng)暢通無阻。
2)預(yù)制構(gòu)件專用堆場是用于存放、管理和組織預(yù)制構(gòu)件和模塊的場地,要做好進場卸料和塔吊吊裝的銜接。堆場布置需要考慮混凝土預(yù)制件(Precast Concrete, PC)和疊合樓板的分類、編號和堆放順序,保證施工過程中能夠方便、高效地取用所需構(gòu)件。堆場的布置還應(yīng)充分考慮施工作業(yè)流程的規(guī)范性,考慮塔吊的載荷,盡量布置在塔樓周邊,確保施工人員和設(shè)備的安全與順暢施工。
3)塔吊在裝配式建筑施工中扮演著重要的角色,用于搬運、起重、就位和安裝預(yù)制構(gòu)件。塔吊的選型需要綜合考慮施工現(xiàn)場的空間限制、施工高度、起重能力等因素。此外,塔吊的位置布置也需要與總平面布置和施工計劃相協(xié)調(diào),滿足施工現(xiàn)場的需求,塔吊選型要求如表1 所示。
表1 塔吊選型要求
通過準(zhǔn)確評估吊裝耗時、合理安排標(biāo)準(zhǔn)層施工工期以及采取穿插施工等措施,可以有效提高裝配式建筑施工的效率和質(zhì)量,能夠為項目的順利進行奠定堅實的基礎(chǔ),實現(xiàn)裝配式建筑的快速、高效施工[1]。
首先,生產(chǎn)過程中,需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行圖紙深化、材料選用、工藝操作和質(zhì)量控制,確保構(gòu)件的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
其次,運輸過程中,需要選擇合適的運輸工具、裝卸設(shè)備、專業(yè)的運輸團隊,確保構(gòu)件在運輸過程中不受損壞。制訂詳細(xì)的運輸方案,考慮道路狀況、交通流量和施工現(xiàn)場的情況,選擇最佳的運輸路線和時間,減少運輸時間和成本。合理安排運輸車輛的裝載和固定,確保構(gòu)件在運輸過程中的穩(wěn)定性和安全性[2]。
1)在模板制作階段,需要根據(jù)設(shè)計圖紙和施工要求,制作符合要求的裝配式模板。模板的制作應(yīng)考慮模板板材的選用、連接方式和結(jié)構(gòu)強度。通常采用的板材有膠合板、鋁合金模板、塑料模板等,為保證施工質(zhì)量,本項目選用了鋁合金模板[3]。
2)在施工現(xiàn)場,按照施工圖紙和工藝要求安裝模板,包括搭設(shè)腳手架、安裝模板支架和板材、調(diào)整模板的水平和垂直度等工作。在安裝過程中,需要注意模板的位置和間距的準(zhǔn)確性,確保模板與結(jié)構(gòu)件的連接牢固,避免出現(xiàn)位移或傾斜的情況,注意模板的支撐和固定,確保模板在施工過程中的穩(wěn)定性和安全性[4]。
3)在混凝土達到足夠強度后,需要拆除模板。拆除模板時,應(yīng)根據(jù)施工進度和設(shè)計要求,合理利用快拆體系,按照鋁模廠家預(yù)設(shè)順序進行,避免對結(jié)構(gòu)造成不必要的影響。在拆除過程中,需要采取適當(dāng)?shù)墓ぞ吆头椒?,避免對混凝土或其他結(jié)構(gòu)件造成損壞。拆除完成后,還要對模板進行清理和維護,以便下次使用或存放。
1)裝配式施工在超高層住宅建筑中可以大量使用預(yù)制構(gòu)件,如預(yù)制墻板、樓板、梁柱等。這些預(yù)制構(gòu)件在工廠內(nèi)進行生產(chǎn),具有高度標(biāo)準(zhǔn)化和一致性,可以保證施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和可控性。預(yù)制構(gòu)件可以提前制造,與施工現(xiàn)場的工作同時進行,從而能縮短整體工期[5]。
2)在工廠內(nèi)對預(yù)制構(gòu)件進行精確制作和檢測,確保其尺寸和質(zhì)量符合要求。施工現(xiàn)場,預(yù)制構(gòu)件通過裝配的方式進行安裝,不僅避免了傳統(tǒng)施工中的現(xiàn)場澆筑和模板搭設(shè)等煩瑣工序,還減少了施工時間和人力成本。
預(yù)制外墻工藝流程:預(yù)制外墻支撐搭設(shè)—彈出控制線并復(fù)核—預(yù)制外墻板起吊、就位—預(yù)制外墻校正—現(xiàn)澆部分鋼筋綁扎—混凝土澆筑。
為確保預(yù)制外墻的接縫具有良好的防水性能,該項目采用了多重防水設(shè)計方式。中間部分采用防漏漿膠條和密封膠形成減壓空間,內(nèi)側(cè)則使用現(xiàn)澆混凝土反坎起到防水作用。由于外窗構(gòu)造的特殊性,窗洞口部位外側(cè)還設(shè)置了一道幕墻防水層[6]。
密封膠與混凝土在相容性、低溫柔性、伸縮變形量、剪切變形性、防霉性及耐水性等方面均符合規(guī)范和設(shè)計要求,為確保防水質(zhì)量,預(yù)制外掛墻板接縫防水工程由專業(yè)人員施工。為提高接縫的密封性和防水效果,預(yù)制外墻和鋁模現(xiàn)澆墻體都采用了內(nèi)外高低企口的防水設(shè)計,如圖1 所示。
圖1 預(yù)制外墻節(jié)點防水大樣(來源:作者自繪)
首先,塔吊的定位應(yīng)基于施工現(xiàn)場的實際情況和預(yù)制構(gòu)件的吊裝范圍進行合理規(guī)劃,定位時需考慮安全距離、工作半徑、承重能力等因素,確保塔吊的支撐基礎(chǔ)牢固可靠[7]。
其次,在附著節(jié)點的設(shè)計和安裝中,應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求,確保節(jié)點的強度和穩(wěn)定性。附著節(jié)點應(yīng)與預(yù)制構(gòu)件的連接方式相匹配,采用可靠的連接技術(shù)和合適的固定件,保證構(gòu)件的安全性和穩(wěn)定性。
針對本工程的特點,經(jīng)過綜合考慮各項因素,選擇了T7530 型號的塔吊。該塔吊的起重臂長度為70 m,首先,PC 構(gòu)件的堆放場地、吊裝點和最遠(yuǎn)端構(gòu)件都在塔吊的工作范圍內(nèi),所以這個型號的塔吊能夠滿足預(yù)制構(gòu)件的吊裝需求。其次,選擇此型號的塔吊有助于提高施工效率和安全性,因為它具備足夠的起重能力和合適的工作半徑,能夠滿足吊裝預(yù)制構(gòu)件的要求[8]。
為了完善轉(zhuǎn)角凸窗的生產(chǎn)、運輸和吊裝加固方案,本項目采取以下措施:第1,在生產(chǎn)階段采用二次澆筑的方法,先澆筑L 型凸窗的底面,達到強度后再澆筑豎向面,可以避免一次性澆筑時造成的蜂窩,能夠提高構(gòu)件的觀感品質(zhì)。第2,針對凸窗轉(zhuǎn)角部分上下沒有連接,且處于懸挑鏤空的造型,為避免吊裝時出現(xiàn)斷裂風(fēng)險,可以在澆筑面脫模前增加兩道槽鋼進行加固,保障構(gòu)件生產(chǎn)、運輸和吊裝過程中的整體性和穩(wěn)定性。第3,由于凸窗的形體不規(guī)則且重心位于構(gòu)件形體之外,采用三點吊裝的方式來保持吊裝的平衡,確保大轉(zhuǎn)角凸窗在吊裝過程中的穩(wěn)定性和安全性。第4,在現(xiàn)場構(gòu)件安裝完成后,保留轉(zhuǎn)角處的支撐,保證現(xiàn)場澆筑受壓飄臺安全性,待幕墻框架及玻璃安裝完成后方可拆除,確保凸窗在整個安裝過程中的穩(wěn)定性和可靠性。3 棟轉(zhuǎn)角凸窗加固及吊裝布置圖如圖2 所示[9]。
圖2 3 棟轉(zhuǎn)角凸窗加固及吊裝布置圖(來源:作者自繪)
通過以上措施的綜合應(yīng)用,可以有效完善轉(zhuǎn)角凸窗的生產(chǎn)、運輸和吊裝加固方案,提高凸窗的施工質(zhì)量。這些措施由專業(yè)團隊進行設(shè)計和深化,并在施工過程中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和要求執(zhí)行[10]。
裝配式建筑施工技術(shù)在超高層住宅項目中仍面臨一些挑戰(zhàn),但通過不斷改進,可以最大限度地發(fā)揮裝配式建筑施工技術(shù)的優(yōu)勢,推動其在超高層住宅建設(shè)中的廣泛應(yīng)用。本文主要探討了某項目的超高層住宅裝配式建筑施工技術(shù),相關(guān)結(jié)論能夠為相關(guān)研究提供借鑒。