關(guān)于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工精度的控制研究

孟祥來

（中交四公局第二建筑工程有限公司，北京 100102）

0 引言

隨著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在各類建筑中應(yīng)用不斷廣泛，相應(yīng)的施工技術(shù)也得到了完善。其中預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個方面，首先是外墻板、疊合板、樓梯等一系列構(gòu)件，此類構(gòu)件在預(yù)制結(jié)束后，通過運(yùn)輸將其帶到現(xiàn)場進(jìn)行組裝工作。其中需要進(jìn)行現(xiàn)澆筑工作的是結(jié)構(gòu)梁、剪力墻肢和柱體。在預(yù)制墻板的過程中會涉及墻板板面預(yù)留鋼筋環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)需要結(jié)合建筑的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，將其預(yù)留鋼筋與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行鋼筋緩凝土澆筑的連接工作，讓其形成一體，以此確保結(jié)構(gòu)的安全性，并且保證預(yù)制結(jié)構(gòu)的牢固性。在連接點(diǎn)方面也要保證安裝精度的問題，將精度控制在可控范圍內(nèi)，以此提升預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量。

1 裝配式建筑發(fā)展資訊

從20 世紀(jì)80 年代興起以來，裝配式建筑在21 世紀(jì)迎來了新一輪的黃金發(fā)展期。國務(wù)院辦公廳在2016年下達(dá)了裝配式建筑的指導(dǎo)意見，其中明確指出在10 年的時(shí)間內(nèi)希望能讓裝配式建筑占據(jù)新型建筑一定的比例，以此為目標(biāo)進(jìn)行發(fā)展工作。當(dāng)前我國裝配式建筑獲得了一系列政策的支持。比如說：在建筑規(guī)劃中如果有明確指出使用裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的項(xiàng)目可以具有優(yōu)先使用用地的權(quán)利；對于建設(shè)方而言，如果建設(shè)范圍超過了一定的區(qū)域，可以獲得有關(guān)部門的資金補(bǔ)助；在金融服務(wù)也有一定的支持政策，后期如果裝配式建筑符合相應(yīng)的條件，并且施工質(zhì)量滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，還會獲得稅收方面的優(yōu)惠。

2 裝配式建筑發(fā)展意義

當(dāng)前發(fā)展裝配式建筑施工是促進(jìn)我國節(jié)能減排降耗工作一種重要手段。結(jié)合實(shí)際情況，我國對住房和建設(shè)部產(chǎn)業(yè)化發(fā)展工作進(jìn)行調(diào)研和統(tǒng)計(jì)，分析結(jié)果表明，裝配式建筑比現(xiàn)澆筑建筑更能減少資源的浪費(fèi)，對于一些保溫材料而言，還具有延長使用壽命的作用。對于抹灰水泥漿、水、電方面也具有一定縮減效果，可以減少80%以上的垃圾排放，對于碳排放和環(huán)境污染方面的問題也得到了有效控制，以此裝配式建筑的施工更能改善城市環(huán)境，還可提升建筑的成品質(zhì)量和使用性能，從而推進(jìn)建筑業(yè)生態(tài)文明的建設(shè)工作。但是當(dāng)前我國工業(yè)化發(fā)展速度較快，高素質(zhì)工人短缺的現(xiàn)象較為突出。當(dāng)前裝配式建筑的發(fā)展是提升建筑質(zhì)量的必經(jīng)之路，因此在發(fā)展過程中需要不斷提高各類部件的加工和施工安裝精度，解決系統(tǒng)性問題的通病，以此延長建筑使用壽命[1]。

3 預(yù)制裝配式構(gòu)件應(yīng)用范圍

預(yù)制裝配式構(gòu)件是指在專業(yè)廠房內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化方式加工成型生產(chǎn)的混凝土產(chǎn)品?；炷令A(yù)制件在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要的角色，并且可以將其應(yīng)用在建筑、交通等多個領(lǐng)域。混凝土預(yù)制件需要經(jīng)過3 個環(huán)節(jié)，首先是現(xiàn)場制模工作，其次是現(xiàn)場澆筑，最后是養(yǎng)護(hù)工作。

本文以筆者參建的某省直青年人才公寓樓為研究對象，對裝配式PC 構(gòu)件在施工中有關(guān)環(huán)節(jié)的施工精度控制予以探討。項(xiàng)目工程由9 棟30 層主樓約20 萬m2主體結(jié)構(gòu)應(yīng)用預(yù)制PC 構(gòu)件，應(yīng)用的對象含豎向預(yù)制剪力墻構(gòu)件、預(yù)制懸挑陽臺板及疊合板構(gòu)件、成品樓梯等，所有構(gòu)件均由資深實(shí)力大型PC 構(gòu)件廠負(fù)責(zé)深化設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)及運(yùn)輸。

4 預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件施工精度控制

4.1 構(gòu)件加工精度控制及運(yùn)輸

只有高標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件成品精度，再結(jié)合嚴(yán)格把控的過程安裝精度，方能成就良好的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)成品建筑物。在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)前段，首先要選擇具備優(yōu)良生產(chǎn)設(shè)備的廠家，生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件設(shè)備根據(jù)設(shè)備自動化水平高低，通?？煞肿詣踊a(chǎn)線、半自動化和固定生產(chǎn)線3 種。精密的設(shè)備儀器、專業(yè)的施工人員是高質(zhì)量生產(chǎn)預(yù)制件的保證。該項(xiàng)目綜合各項(xiàng)成本，綜合選用半自動化生產(chǎn)廠家，半自動化生產(chǎn)的施工工藝，不僅能很大程度提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，在進(jìn)行合理優(yōu)化資源配置同時(shí)，通過半自動系統(tǒng)的控制，有效保證各項(xiàng)構(gòu)件加工精度參數(shù)[1]。

構(gòu)件的生產(chǎn)到安裝，運(yùn)輸是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從物流運(yùn)輸車、運(yùn)輸架的選用、球形吊裝鉚件的運(yùn)用及合理的運(yùn)輸方式，都為能否把精度良好的構(gòu)件順利完整送達(dá)目的地奠定基礎(chǔ)。平層疊放疊合樓板運(yùn)輸時(shí)，一般按照標(biāo)準(zhǔn)6 層/疊，不影響質(zhì)量安全可到8 層，堆碼時(shí)按產(chǎn)品的尺寸大小堆疊；采用倒置T 型架用斜立轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，通常構(gòu)件斜靠倒立T 型架并與車載平臺面成大于80°放置，同時(shí)注意應(yīng)T 架兩側(cè)對稱放置，每邊不宜超過二層，構(gòu)件上部同時(shí)采取木方進(jìn)行層間隔離防磕碰。按此方式運(yùn)輸?shù)母黝悩?gòu)件，在進(jìn)場驗(yàn)收時(shí)都能很好的保證外觀質(zhì)量。

4.2 豎向構(gòu)件吊裝就位精度控制

豎向構(gòu)件吊裝宜采用模數(shù)匹配的吊梁，吊梁一側(cè)設(shè)置吊點(diǎn)，設(shè)兩個，一側(cè)根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置吊裝點(diǎn)的構(gòu)件編號，后續(xù)結(jié)合實(shí)際需求對構(gòu)件采取編碼工作，以此降低更換鋼絲繩所產(chǎn)生的時(shí)間，此過程還需要吊點(diǎn)和鋼絲繩之間的配合。整體選擇慢起鉤快提升緩安放的方式進(jìn)行作業(yè)，在達(dá)到作業(yè)面一定距離，約60cm 時(shí)，專業(yè)工人可以利用塔鉤進(jìn)行操作，結(jié)合塔鉤將板材拉住，并且以緩慢的形式降低板材，在距離樓面約30cm 時(shí)與安放人員進(jìn)行配合，可以選擇撬棍的方式利用定位控制線實(shí)現(xiàn)最初定位，上述可保證構(gòu)件無損就位。

豎向預(yù)制構(gòu)件初安放到位后，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)軸線、彈放構(gòu)件的邊緣線、墻體控制線將豎向構(gòu)件精準(zhǔn)就位，調(diào)節(jié)可以微調(diào)的斜支撐上下連接板通過螺栓和螺母將該豎向就位構(gòu)件在樓板上初步固定，豎向構(gòu)件與樓面保持基本垂直后摘除吊鉤；用靠尺量測構(gòu)件的垂直偏差，注意要在構(gòu)件側(cè)面進(jìn)行量測，確保垂直精度。

豎向構(gòu)件底部結(jié)構(gòu)樓面應(yīng)保持20mm 空隙，可使用1~10mm 不同厚度的墊鐵，此不僅方便保證安裝就位符合設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時(shí)保證了確保灌漿料的流動空隙。

4.3 預(yù)制陽臺板和疊合板施工精度控制

疊合板及陽臺板的施工精度控制最重要的是控制板底標(biāo)高及平整度，實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)就需首先具備精準(zhǔn)牢固且符合要求的支撐工況。該項(xiàng)目采用固定支撐模板、樓面龍骨、快拆頭及獨(dú)立設(shè)置的鋼管支撐體系，此支撐體系可以支撐鋁合金模板工作，鋁模的尺寸采取500mm×1200mm，用于疊合板間現(xiàn)澆部位。在調(diào)配工作中，相關(guān)操作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際需求不斷調(diào)整尺寸。個別非標(biāo)部位則根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸進(jìn)行靈活配設(shè)模板，疊合板底部采用10cm 寬鋁?？觳鹬误w系；底部支撐立桿最大間距為1200mm×1300mm，采用外管為φ60×3.0mm、內(nèi)側(cè)管為φ48×3.0mm 可上下調(diào)節(jié)高度的鋼管豎向支撐，預(yù)制疊合板放置前先在跨中和支座部位側(cè)邊設(shè)置臨時(shí)性支撐，臨時(shí)支撐立桿的頂端采取可調(diào)式頂撐，以期可輕松調(diào)節(jié)支撐的標(biāo)高。上述方法可以很好地搭建一個滿足精度要求的支撐平臺[2]。疊合板支撐體系如圖1 所示。

圖1 疊合板支撐體系

說明：500mm 寬鋁模板為現(xiàn)澆區(qū)鋁模板，下設(shè)專用支撐頭和支撐桿；預(yù)制疊合板下設(shè)置100mm 寬支撐龍骨（專用支撐頭和支撐桿）與100mm 寬鋁模板組合，形成預(yù)制結(jié)構(gòu)支撐體系。承梁與支撐頭的連接方式如圖2所示。

圖2 承梁與支撐頭的連接方式

疊合板構(gòu)件吊點(diǎn)應(yīng)該選擇設(shè)計(jì)圖所標(biāo)注的位置，同時(shí)還需保證整體工作的平衡性，并且吊點(diǎn)的設(shè)定不能少于4 個，還需剛扁擔(dān)梁的支持，也采用慢起、快升緩就位的操作方式施工。疊合板吊裝前要依據(jù)標(biāo)高在豎向彈控制線，用以校核水平構(gòu)件的支座水平標(biāo)高，對標(biāo)高有偏差的部位進(jìn)行調(diào)整，此細(xì)節(jié)可便于控制構(gòu)件安裝就位的精度。疊合板吊裝先大致就位安放，后精準(zhǔn)詳細(xì)調(diào)整，這期間要充分利用塔吊，縮短就位時(shí)間方便進(jìn)行平整度、標(biāo)高精度調(diào)整。

疊合板構(gòu)件安裝粗到位時(shí)，要及時(shí)跟進(jìn)臨時(shí)豎向支撐的安裝，臨時(shí)豎向支撐離構(gòu)件端部支座處一般小于50cm，臨時(shí)豎向支撐沿構(gòu)件長邊方向的設(shè)置間距一般小于2000mm；針對跨度不小于4000mm 的疊合板，疊合板中間部位要增設(shè)起拱支撐，根據(jù)標(biāo)高控制線，調(diào)節(jié)臨時(shí)支撐高度，由此保證板底標(biāo)高控制精度。

疊合板的臨時(shí)豎向支撐應(yīng)沿板邊根據(jù)設(shè)計(jì)受力方向安裝，支撐頂部設(shè)的墊板居中放置于相鄰疊合板的板縫，以此來實(shí)現(xiàn)疊合板相鄰底部拼縫整體平整度達(dá)標(biāo)。疊合板與疊合板拼接結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法如圖3 所示。

圖3 疊合板與疊合板拼接結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法

4.4 預(yù)制樓梯施工精度過程控制

預(yù)制樓梯的施工安裝，一般安裝作業(yè)空間比較局促，要想達(dá)到良好的安裝精度，就必須充分融合吊裝就位、細(xì)部預(yù)處理、就位后的精準(zhǔn)調(diào)校。

施工作業(yè)時(shí)，根據(jù)圖紙和供貨單，逐一檢查構(gòu)件生產(chǎn)尺寸、成品質(zhì)量、加工數(shù)量等情況，查驗(yàn)所供貨到場構(gòu)件的詳細(xì)編號，并做好詳細(xì)記錄，提前測量定位處預(yù)制樓梯邊線。預(yù)制樓梯測量放線如圖4 所示。

圖4 預(yù)制樓梯測量放線

依據(jù)構(gòu)件加工形式，匹配適宜吊裝吊具，預(yù)制樓梯形式為傾斜形狀構(gòu)件，在吊裝運(yùn)輸時(shí)要采用四根通常鋼絲繩在生產(chǎn)時(shí)預(yù)留的對稱4 個吊釘點(diǎn)位進(jìn)行起吊。起吊時(shí)，吊繩與構(gòu)件平面角度不宜小于60°，且不應(yīng)小于45°，合理的起吊方式，利于安放就位的精度調(diào)整。

預(yù)制樓梯構(gòu)件臨近安放前，休息平臺部位的疊合板必須事先就位安裝完成，該休息平臺需承載梯段荷載并承載后不方便再調(diào)整，故需對承載樓梯結(jié)合面部位的標(biāo)高要測量并控制準(zhǔn)確，同時(shí)要確認(rèn)梯段承載支撐面底部的支撐搭設(shè)完畢且牢固。梯段落位后可用支撐鋼管加可調(diào)頂托在梯段底部順梯段坡度加斜向支撐臨時(shí)固定[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，通過對預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件的施工精度影響因素進(jìn)行分析，及相關(guān)控制措施和方法的利用，得出對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工安裝精度的控制可以通過以下方法得以實(shí)現(xiàn)。

構(gòu)件加工前選擇合理的生產(chǎn)系統(tǒng)，高效的施工機(jī)械和專業(yè)化的生產(chǎn)，通過合理的運(yùn)輸方式選擇，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件從加工到安裝場地的尺寸精度保證；構(gòu)件安裝過程中，通過吊裝過程中的措施控制，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的完好就位，安裝量測核驗(yàn)、調(diào)校、支撐固定措施的采取及合理應(yīng)用，可很好地控制提升構(gòu)件的施工安裝精度[4]。

隨著裝配式混凝土構(gòu)件自身優(yōu)勢逐步發(fā)掘，在施工工程中施工管理體系不斷完善、推廣實(shí)行精益化施工管理、BM 技術(shù)的深入、輔以高效率施工機(jī)械設(shè)備以及不斷提升的從業(yè)人員的專業(yè)程度，預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件的施工安裝精度將會進(jìn)一步提升，推動裝配式構(gòu)件的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用范圍延伸。