王利軍(中交建筑集團(tuán)有限公司,北京 100007)
在裝配式建筑工程施工中,鋼筋桁架疊合板的應(yīng)用潛能十分巨大。鋼筋桁架突出于預(yù)制疊合板的上方,可發(fā)揮受力筋以及支架的作用,為上層鋼筋綁扎施工提供便利,顯著提升施工效率。另外,在鋼筋桁架施工中,在預(yù)制板與現(xiàn)澆層連接方面,可充分利用抗剪作用,保證疊合板結(jié)構(gòu)整體性,改善其力學(xué)性能,通過將這一技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑施工中,可顯著提升工程施工質(zhì)量。
在我國,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于裝配式建筑工程中。裝配式建筑主要有兩種類型,其一為裝配整體式結(jié)構(gòu),其二為全裝配式結(jié)構(gòu)。疊合板有三種類型,包括鋼筋桁架疊合板、PK 預(yù)應(yīng)力疊合板以及SP 預(yù)應(yīng)力空心板。其中,鋼筋桁架疊合板是由預(yù)制混凝土與現(xiàn)澆混凝土結(jié)合所形成的非預(yù)應(yīng)力實(shí)心板結(jié)構(gòu)。鋼筋桁架可顯著提高剛度,同時(shí),在吊裝環(huán)節(jié)還可直接作為吊鉤。在現(xiàn)澆層施工中,預(yù)制板可直接作為底模,在澆筑環(huán)節(jié)無須應(yīng)用模板,并且在對(duì)板縫實(shí)施處理后,無須對(duì)頂棚進(jìn)行抹灰處理。由于鋼筋桁架疊合板結(jié)構(gòu)的剛度較大,抗裂性優(yōu)勢(shì)顯著,因此,應(yīng)用范圍廣泛,可顯著提高項(xiàng)目建設(shè)效益。
在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中,制作疊合樓板底板時(shí)需選擇合適的供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)加工,保證形狀、配筋率以及尺寸大小均達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在制作期間,即便每個(gè)底板形狀尺寸等會(huì)存在較大差異,但實(shí)際加工步驟基本相同,主要程序涉及模臺(tái)整理、模具安裝、鋼筋扎綁、預(yù)設(shè)孔洞等。制作的各種底板需滿足施工規(guī)定要求,因此,在生產(chǎn)全過程中,需對(duì)底板質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控,避免出現(xiàn)破損、開裂等問題。
①及時(shí)清理模臺(tái),保持平臺(tái)表面平滑整潔,之后才可開展作業(yè),如果未能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn),有可能底板表面會(huì)出現(xiàn)不平整的情況,導(dǎo)致項(xiàng)目施工質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期要求;②根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求,對(duì)混凝土配合比、原材料進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免因材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而使底板出現(xiàn)彎曲、開裂的情況;③在底板混凝土澆筑完成后,需采取蒸汽養(yǎng)護(hù)等方式對(duì)預(yù)制混凝土構(gòu)件進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),以確?;炷翉?qiáng)度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;④在預(yù)制構(gòu)件儲(chǔ)存時(shí),需避免放置在陰暗潮濕的環(huán)境,當(dāng)?shù)装寤炷翉?qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后,才可開展后續(xù)作業(yè)。在拆模、起吊期間,需防止底板出現(xiàn)受損的情況。
當(dāng)預(yù)制底板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后,首先需要做好驗(yàn)收工作,然后再根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙對(duì)合格的預(yù)制底板實(shí)施編號(hào),并堆放存儲(chǔ)在指定區(qū)域。對(duì)于疊合樓板的預(yù)制底板,可直接作為模板使用,因此,在作業(yè)期間,無須設(shè)置其他類型的模板,如果出現(xiàn)底板厚度較大或者是跨度過高的情況,才需綜合考慮穩(wěn)定與適應(yīng)性控制要求,設(shè)置部分重要模板與支撐結(jié)構(gòu)。通過此方法能夠簡(jiǎn)化施工流程,縮短施工周期。
在項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng),需合理布置腳手架以及其他支撐結(jié)構(gòu),將支撐調(diào)整至既定位置。在預(yù)制底板吊裝作業(yè)期間,施工現(xiàn)場(chǎng)一般采用塔式起重機(jī)、專用吊索具等吊裝工具進(jìn)行吊裝,保證預(yù)制底板吊裝過程中各吊點(diǎn)受力的均勻性。同時(shí),還需保證吊裝環(huán)節(jié)的安全性與穩(wěn)定性,避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)的情況。在預(yù)制底板吊裝操作前,需開展試吊工作,將預(yù)制底板吊離地面約為500mm時(shí),對(duì)吊裝繩與吊鉤進(jìn)行全面檢查,避免出現(xiàn)異常問題,保證吊裝作業(yè)能夠有效開展。另外,還需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙調(diào)節(jié)預(yù)制板方位,并根據(jù)水平方向安裝作業(yè),在距離設(shè)計(jì)安裝位置約為500mm處,再次調(diào)節(jié)預(yù)制板方位,確保預(yù)制板安裝效果符合設(shè)計(jì)要求。在安裝底板時(shí),需保持動(dòng)作輕緩,避免底板碰撞等出現(xiàn)損傷,在完成底板安裝作業(yè)之后,將支撐調(diào)節(jié)至既定高度,對(duì)施工面起到支撐作用。在以上作業(yè)結(jié)束之后,還需全面清理底板表面,并在預(yù)設(shè)孔洞內(nèi)合理鋪設(shè)各種水電管線。除此以外,在疊合板上方,也需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋布置與綁扎,以保證能夠符合受力以及錨固要求。在各項(xiàng)檢查作業(yè)結(jié)束后,即可開展疊合層混凝土澆筑施工,將底板與混凝土組合成完整的受力結(jié)構(gòu)。
(1)當(dāng)預(yù)制底板進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后,需組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)預(yù)制底板質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,對(duì)構(gòu)件尺寸等進(jìn)行全面檢測(cè),判別是否能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,檢查表面、邊角是否出現(xiàn)受損等情況。在檢查期間,如果發(fā)現(xiàn)部分構(gòu)件存在質(zhì)量缺陷,需再次對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn),避免不合格底板應(yīng)用到項(xiàng)目建設(shè)中。
(2)在底板預(yù)制之前,需根據(jù)水電、裝修等專業(yè)圖紙對(duì)疊合樓板進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì),出具疊合樓板深化圖紙,避免對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生較大影響。根據(jù)深化圖紙要求,對(duì)所有預(yù)制底板實(shí)施編碼;在吊裝作業(yè)期間,按照預(yù)制底板上編碼進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè),避免安裝錯(cuò)誤對(duì)樓板受力功能產(chǎn)生影響。
(3)現(xiàn)階段,由于疊合樓板類型較多,在設(shè)置水電管線時(shí),可能存在較大差異。因此,需按照設(shè)計(jì)圖紙要求預(yù)設(shè)孔洞,保證管線安裝作業(yè)能夠有序開展。
(4)在梁或者墻體安裝施工完成后,才可對(duì)底板進(jìn)行安裝。如果底板的跨度過大,則為了避免混凝土澆筑期間底板撓度較大,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化支撐效果。與此同時(shí),為了能夠保證項(xiàng)目施工的安全性,需根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在底板兩側(cè)加大支撐,并依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖以及相關(guān)規(guī)定合理設(shè)置底板支撐。
(5)依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙要求合理設(shè)定擱置長度,以保證底板在墻板與梁上的擱置長度滿足設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)范要求。
(6)由于疊合板對(duì)抗裂性具有較高要求,在施工期間需合理鋪設(shè)折線型抗裂鋼筋,以提升抗裂功能。在對(duì)底板進(jìn)行切割或者打孔作業(yè)時(shí),需避免對(duì)鋼筋造成損傷。
(7)在現(xiàn)澆層混凝土澆筑之前,全面清理預(yù)制底板表面,同時(shí)需對(duì)底板表面進(jìn)行灑水處理,以保持其表面處于濕潤狀態(tài),避免因雜物較多導(dǎo)致粘結(jié)性能下降。在混凝土澆筑期間,若出現(xiàn)預(yù)制底板偏移等現(xiàn)象,需立即暫?;炷翝仓⑦M(jìn)行修正。在混凝土澆筑時(shí),需保持輕緩均勻,防止樓板出現(xiàn)受力不均的情況,從而誘發(fā)安全事故。
(8)同層墻柱梁應(yīng)與疊合樓板同時(shí)、一次澆筑混凝土,使梁、墻柱構(gòu)件與疊合板緊密連接成整體結(jié)構(gòu),提升疊合樓板的抗震性能。
某工程項(xiàng)目占地面積為18267.35m2,總建筑面積為25724.24m2,本項(xiàng)目包含三棟單體建筑,A 棟為教學(xué)樓及食堂,地上五層,地下一層,建筑高度22m;B 棟為圖書館及報(bào)告廳,地上四層,無地下室,建筑高度20m;C棟為體育館,地上二層,無地下室,建筑高度22m。采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁+承臺(tái)、基礎(chǔ)梁+筏板基礎(chǔ),地上主體結(jié)構(gòu)2層至屋面層樓板均采用鋼筋桁架疊合板,預(yù)制疊合板厚度均為60mm,采用C30 混凝土;鋼筋桁架疊合板采用雙向板作為受力方法,且應(yīng)用整體式拼縫施工方式。
擬建場(chǎng)地內(nèi)原建筑物已拆除,場(chǎng)地表層為雜填土,局部為混凝土路面及原地坪;場(chǎng)地內(nèi)地面標(biāo)高為36.8m~37.4m,相對(duì)高差0.6m,地形起伏較平緩,地勢(shì)較平坦;建筑紅線內(nèi)地下無給排水管道,最近電纜溝距項(xiàng)目用地紅線約10m。
鋼筋桁架疊合板是由預(yù)制底板、混凝土現(xiàn)澆層疊合而成的,其中,現(xiàn)澆疊合層需放置在預(yù)制底板上方,而預(yù)制底板需放置在下方并由工廠預(yù)制加工。在現(xiàn)澆疊合層中,主要包括預(yù)埋管線層、保護(hù)層以及頂側(cè)的鋼筋層;在預(yù)制底板中,主要包含保護(hù)層、桁架鋼筋錨固層以及底端的鋼筋層。鋼筋桁架疊合板結(jié)構(gòu)組成見圖1,按照從下往上的順序,首先是預(yù)埋管線層,約為20mm~40mm,其次是鋼筋,層厚度超過16mm,最后是鋼筋混凝土保護(hù)層,厚度為15mm,這三層總體厚度需超過60mm。
圖1 桁架疊合板結(jié)構(gòu)組成
預(yù)制底板的構(gòu)成順序:保護(hù)層厚度15mm,中間是厚度大于16mm 的底部鋼筋層,最后是厚度大于30mm的鋼筋桁架下層錨固層,三層總體厚度需超過60mm。因此,鋼筋桁架疊合板的總厚度需超過120mm。
在該工程建設(shè)期間,需加強(qiáng)整個(gè)樓板結(jié)構(gòu)的剛度以及穩(wěn)定性,各個(gè)疊合板底板的厚度為60mm,預(yù)制底板側(cè)面和上表面屬于粗糙面。其中,上表面應(yīng)做成凹凸的粗糙面,深度需超過4mm,以提高上下層混凝土結(jié)合面的連接質(zhì)量。在混凝土澆筑前,需對(duì)預(yù)制底板表面進(jìn)行全面清理,并保持接縫處于濕潤狀態(tài);在混凝土澆筑過程中,需對(duì)接縫進(jìn)行振搗與壓實(shí)處理,并加大養(yǎng)護(hù)力度。預(yù)制樓板周圍擱置長度為10mm。在預(yù)制板的接縫位置,需使用微膨脹混凝土疊合層,以防止接縫出現(xiàn)開裂的情況。
(1)疊合板預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收。預(yù)制構(gòu)件從預(yù)制廠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)指定位置后,組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量、結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土強(qiáng)度、構(gòu)件鋼筋、構(gòu)件表面處理情況等進(jìn)行檢查和驗(yàn)收,提前發(fā)現(xiàn)和解決構(gòu)件出廠時(shí)的質(zhì)量問題,減少后期修復(fù)和返工。
(2)合理存放疊合板預(yù)制構(gòu)件。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工總平面圖布置要求,按規(guī)格、所用部位、吊裝順序合理確定預(yù)制構(gòu)件的堆放場(chǎng)地,盡量將預(yù)制構(gòu)件堆放場(chǎng)地設(shè)置在起重設(shè)備工作范圍內(nèi),避免二次吊運(yùn);堆放場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行硬化處理,設(shè)置100mm厚C15混凝土墊層,四周設(shè)有排水措施。各預(yù)制構(gòu)件堆垛之間應(yīng)設(shè)置一條長為0.8m~1.2m左右的通道,確保堆放區(qū)域的穩(wěn)定性和通行的便利性。
(3)確定堆放順序。在預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)堆放前,需要根據(jù)批復(fù)的施工總進(jìn)度計(jì)劃提前確定預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)堆放順序。一般來說,尺寸較大、重量較重的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)該先進(jìn)行堆放,同時(shí),應(yīng)根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格、品種、型號(hào)和用途進(jìn)行分類堆放,以便后續(xù)預(yù)制構(gòu)件的吊裝。
(4)堆放疊合樓板。鋼筋桁架疊合板采用板肋朝上疊放的方式,現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁倒置,構(gòu)件的吊點(diǎn)、附著點(diǎn)、拉結(jié)點(diǎn)應(yīng)有清晰標(biāo)識(shí),鋼筋桁架疊合板疊放時(shí)上下層之間應(yīng)設(shè)置橡膠塊等減震措施,橡膠墊塊在預(yù)制構(gòu)件下的位置應(yīng)與吊裝時(shí)的起吊位置保持一致。單個(gè)區(qū)域鋼筋桁架疊合板的疊放層數(shù)不宜超過6層,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取相應(yīng)措施以防止預(yù)制構(gòu)件發(fā)生傾倒等現(xiàn)象。
(1)吊裝設(shè)備選擇。根據(jù)鋼筋桁架疊合板設(shè)計(jì)尺寸,準(zhǔn)確計(jì)算各預(yù)制構(gòu)件的重量,選擇相應(yīng)的吊裝設(shè)備??紤]到施工現(xiàn)場(chǎng)條件及預(yù)制構(gòu)件重量,鋼筋桁架疊合板吊裝一般采用塔式起重機(jī)吊裝,對(duì)于局部距離較遠(yuǎn)的預(yù)制構(gòu)件,可采取汽車吊輔助吊裝的方式。在選擇吊裝設(shè)備時(shí),應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)條件、周邊環(huán)境、吊裝高度和距離等影響因素,以確保預(yù)制構(gòu)件吊裝的安全性。
(2)預(yù)制底板吊裝前應(yīng)按要求搭設(shè)支撐系統(tǒng)。首先,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求確定支撐系統(tǒng)的搭設(shè)位置和尺寸;然后,根據(jù)確定的支撐系統(tǒng)尺寸和形狀,選擇合適的支撐材料,如鋼管、扣件、方木、竹膠板等;接著,根據(jù)支撐系統(tǒng)的形狀和結(jié)構(gòu)安裝支撐系統(tǒng)。鋼筋桁架疊合板支撐系統(tǒng)一般采用滿堂架支撐體系,在疊合板安裝時(shí),在相鄰梁或墻兩側(cè)設(shè)置600mm 寬的水平模板并加設(shè)支撐,為疊合板現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供安全作業(yè)平臺(tái);在支撐系統(tǒng)安裝過程中,需要特別注意支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確保其能夠承受鋼筋桁架疊合板自重及后續(xù)施工的、活荷載。支撐系統(tǒng)搭設(shè)完成后,需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和固定,對(duì)整個(gè)支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性、頂面標(biāo)高等進(jìn)行檢查、驗(yàn)收,并及時(shí)進(jìn)行校正。
(3)預(yù)制底板的現(xiàn)場(chǎng)吊裝。單塊鋼筋桁架疊合板應(yīng)設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn),起吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在鋼筋桁架疊合板四角內(nèi)側(cè)距邊緣400mm 的位置;預(yù)制底板現(xiàn)場(chǎng)吊裝采取人工配合塔式起重機(jī)的方式進(jìn)行吊裝,起吊構(gòu)件不得長時(shí)間懸停于空中,吊裝預(yù)制底板下降至安裝位置上方500mm 左右時(shí),施工人員用預(yù)制構(gòu)件上提前放置的溜繩將疊合板拉住,使其緩慢下降至設(shè)計(jì)安裝位置。在預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中,應(yīng)密切關(guān)注預(yù)制構(gòu)件的吊裝速度及吊裝角度,確保鋼筋桁架疊合板吊裝穩(wěn)定和安裝質(zhì)量。
綜上所述,我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,積極推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,鋼筋桁架疊合板的應(yīng)用越來越常見,本文對(duì)鋼筋桁架疊合板施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探究。根據(jù)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),通過應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),能夠有效解決施工場(chǎng)地狹窄、疊合板運(yùn)輸環(huán)節(jié)質(zhì)量防控難度大、吊裝環(huán)節(jié)定位與拼接難度大等各類問題,顯著提升疊合板施工質(zhì)量,保證高效完成項(xiàng)目建設(shè)。