基于房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)研究

顧申申 朱普周 王楊 俞華文 蔣俊燁 呂偉澤

摘 要：隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國城市化進程不斷提升，需要不斷加快房屋建設(shè)的速度以滿足城市化水平，在房屋建設(shè)中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢不斷凸顯。本研究以房屋裝配式關(guān)鍵施工技術(shù)為主要分析點，針對裝配式構(gòu)件的運輸、吊裝，預制柱、梁、板式樓梯安裝的要點分析總結(jié)，制訂相對應的安裝工藝流程;最后歸納裝配式構(gòu)件施工流程中的驗收標準，從而形成對裝配式建筑施工整個流程的監(jiān)督規(guī)范，形成裝配式建筑施工的技術(shù)方案及組織方案，以提升裝配式混凝土的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;混凝土結(jié)構(gòu);施工技術(shù);驗收標準;建筑工程

中圖分類號：TU74 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）10-0063-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.10.014

Research on Key Construction Technology of Prefabricated Concrete Structure Based on Housing Construction

GU Shenshen1? ? ZHU Puzhou2? ? WANG Yang2? ? YU Huawen2? ? JIANG Junye2? ? LYU Weize2

（1. Shanghai Engineering Construction Consulting Supervision Co.， Ltd. ，Shanghai 201200，China; 2. China Construction Eighth Engineering Bureau Co.， Ltd. Shanghai Branch， Shanghai 201200，China）

Abstract：With the rapid development of China's economy， the level of urban construction has also been continuously improved， and the advantages of prefabricated concrete structures in urban housing construction have been continuously highlighted. This study takes the key construction technology of prefabricated houses as the main analysis point， analyzes and summarizes the key points of the installation of prefabricated components， including transportation， hoisting， prefabricated columns， beams， and slab stairs， and formulates the corresponding installation process. Finally， the construction process of prefabricated components is summarized. In order to form the supervision specification for the entire process of prefabricated building construction， form a technical and organizational plan for the installation and construction of prefabricated buildings， and provide a reference basis for the construction quality of prefabricated concrete.

Keywords：prefabricated building; concrete structure; construction technology; acceptance standard; construction engineering

0 引言

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑簡稱PC（Precast? Concret）建筑，裝配式建筑是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、建筑工業(yè)化等名字的歸納總結(jié)和統(tǒng)稱。中共中央國務院在《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中提出：大力推廣裝配式建筑，減少建筑垃圾和揚塵污染，縮短建造工期，提升工程質(zhì)量[1]。

裝配式建筑強調(diào)工廠化、標準化及裝配化，有著集約化、系統(tǒng)化的特征[2]。裝配式建筑通過建筑師對全過程的控制，對施工全過程采用工業(yè)化理念、標準化設(shè)計方法，促進房屋建筑的施工方法工業(yè)化、建筑業(yè)現(xiàn)代化。

當前，房屋裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在關(guān)鍵施工技術(shù)方面的研究還不夠深入，本研究對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)問題的地方闡述分析，從PC建筑的吊運、臨時固定措施、后澆帶連接節(jié)點施工及混凝土結(jié)構(gòu)工程驗收幾個方面進行歸納總結(jié)，并提出針對性措施，以此提升裝配式建筑成品質(zhì)量。

1 裝配式混凝土建筑發(fā)展現(xiàn)狀

裝配式混凝土建筑主要經(jīng)歷以下3個發(fā)展歷程[3]：發(fā)展起步階段自1949年至20世紀80年代中期;發(fā)展停滯階段自20世紀80年代中期至2015年前;自2015年開始至今為全面發(fā)展階段。總體上來看，裝配式混凝土建筑在我國取得了較好的發(fā)展。當前，我國建筑行業(yè)開始進入新的發(fā)展階段，裝配式混凝土建筑也得到了更為廣泛地普及。但裝配式混凝土建筑發(fā)展也是曲折的，由于其成本問題在2015年前停滯了相當長一段時間，在現(xiàn)階段，裝配式混凝土建筑的發(fā)展充滿著機遇與挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有的裝配式建筑結(jié)構(gòu)存在較大的質(zhì)量隱患。雖然“相當于現(xiàn)澆”的設(shè)計方法優(yōu)勢明顯，但機械化復制現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)措施并沒有充分考慮裝配需要，現(xiàn)場施工組織協(xié)調(diào)也是造成現(xiàn)澆工程模式安裝困難、效率低、經(jīng)濟性差的原因，對PC建筑的發(fā)展帶來一定的困難[4]。因此，需要對裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵施工技術(shù)進行總結(jié)分析，不斷提升其施工質(zhì)量。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)分析

2.1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)吊裝

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB 50666—2019）的相關(guān)要求，預制構(gòu)件的形狀、尺寸、重量以及作業(yè)半徑等參數(shù)，應針對性地選擇吊具和起重設(shè)備，并根據(jù)規(guī)范要求進行施工操作，吊裝過程中的定位、成品保護等應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準及產(chǎn)品手冊的有關(guān)規(guī)定[5]。疊合樓板吊裝流程如圖1所示。

①在平板拖車上找到將要吊裝的板，根據(jù)板的大小及重量選定合適的鋼絲繩并按照要求將卸扣安裝在桁架筋上。

②使用鋼絲繩起吊構(gòu)件時應檢查鋼絲繩受力是否均勻，并使構(gòu)建保持水平。吊索與構(gòu)件之間的水平夾角不得小于45°，以大于60°為宜;吊運時，構(gòu)件應保持平穩(wěn)，不得大幅擺動，且不應長時間在吊運狀態(tài)下懸停[6]。

③將構(gòu)件吊離拖車至距地面1 m的位置靜停1 min，檢查起吊鋼絲繩是否受力均勻、構(gòu)件是否水平、卸扣是否松動，以構(gòu)件為圓心3 m范圍內(nèi)不能有人員活動，吊運構(gòu)件時，應根據(jù)吊運線路設(shè)置防墜隔離區(qū)。

④根據(jù)“慢起、快升、緩降”原則，將疊合板緩慢落在正確位置，根據(jù)疊合板與梁搭接位置判斷板安裝位置是否正確。

⑤對支撐板的拼縫進行檢查，保持所有支撐桿件的受力基本一致，將板底拼縫的高低差控制在3 mm以內(nèi)。構(gòu)件安裝時將較短的一邊先深入梁/剪力墻上15 mm，按設(shè)計圖紙要求安裝板的長邊與梁板拼縫（對接平齊）。

2.2 預制構(gòu)件結(jié)合面的處理

目前預制混凝土構(gòu)件表面的粗糙面成型方法主要有露骨料、拉毛、印花、鑿毛處理等[7]，每種粗糙面成型方法都有各自的優(yōu)缺點以及應用范圍，拉毛法適用于疊合板面，鑿毛法用于預制構(gòu)件表面，對于預制墻板側(cè)面、底面以及頂面的粗糙化處理，露骨料處理法占據(jù)市場的主要地位。預制構(gòu)件與其他材料的結(jié)合面應設(shè)置粗糙面、鍵槽（圖2）。

施工縫和后澆帶裝配式構(gòu)件的結(jié)合面處理應注意以下3點。

①結(jié)合面應為粗糙面，對預制構(gòu)件的松動石子、浮漿及軟弱混凝土層及時清理，對結(jié)合面灑水養(yǎng)護，保持濕潤，但其表面不得有積水。

②柱、墻水平施工縫間的水泥砂漿接漿層厚度不得大于30 mm，其水泥砂漿的漿液與混凝土相同。

③接縫宜設(shè)置露骨料的粗糙面或鍵槽，不應以較淺的壓痕、花紋等代替粗糙面。

2.3 預制構(gòu)件臨時固定措施

預制構(gòu)件主控項目是臨時固定措施，預制構(gòu)件的臨時固定根據(jù)施工方案的要求檢查其安裝質(zhì)量。

其一般規(guī)定為：模板及支架應根據(jù)安裝、使用和拆除工況應滿足承載力、剛度和整體穩(wěn)固性要求。

預制構(gòu)件臨時固定措施應注意以下3個方面。

①應根據(jù)水準點和軸線校正位置對預制構(gòu)件進行安裝，并及時對安裝的構(gòu)件采取臨時固定措施。在校準定位及臨時固定措施安裝完成后，方可將預制構(gòu)件與吊具進行分離。待裝配式結(jié)構(gòu)達到后續(xù)施工承載要求后，將臨時固定措施進行拆除。

②應按照以下規(guī)定設(shè)置臨時支撐：對預制柱、墻板的上部斜撐，其支撐點距離底部的距離不宜小于高度的2/3，且不應小于高度的1/2;預制構(gòu)件的臨時支撐不宜少于2道，通過臨時支撐對構(gòu)件的位置和垂直度進行微調(diào)。

③臨時支撐的施工安全系數(shù)為2.0;預制構(gòu)件中用于連接臨時支撐的預埋件的施工安全系數(shù)是3.0。

預制構(gòu)件臨時固定措施不僅要保證足夠承載力，還要保證足夠剛度，采用工具式的臨時支撐應是固定鉸支座，而非彈性鉸支座;更應發(fā)揮施工單位主動性，優(yōu)化臨時支撐體系，改善施工環(huán)境。

2.4 后澆帶連接點施工質(zhì)量控制的要點

2.4.1 在混凝土澆筑之前，疊合構(gòu)件、裝配式結(jié)構(gòu)連接部位應進行隱蔽工程驗收。隱蔽工程驗收（圖3）應包括以下主要內(nèi)容。

①接合面要求。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)鍵槽的尺寸、位置、數(shù)量及其粗糙面的質(zhì)量。

②箍筋要求。裝配式混凝土構(gòu)件箍筋的牌號、數(shù)量、規(guī)格、間距、位置，箍筋平直段長度、彎折長度及角度。

③鋼筋要求。鋼筋的牌號、連接方式、位置、間距、規(guī)格、接頭數(shù)量及位置、接頭面積百分率。水平鋼筋應二次搭接，豎向筋機械連接水平鋼筋封閉環(huán)搭接，豎向鋼筋應機械連接，豎向筋連接水平鋼筋開口搭接。

2.4.2 后澆區(qū)施工過程中更應該注意以下問題。

①構(gòu)件安裝后，后續(xù)鋼筋能否安裝，要考慮局部壓力問題及滿足擱置支座的要求。

②后澆區(qū)施工過程中可能削弱支座構(gòu)件的有效受力截面;支座構(gòu)件鋼筋的保護層厚度要保持規(guī)范要求。

③充分考慮構(gòu)件尺寸偏差、構(gòu)件安裝位置偏差，連接節(jié)點的構(gòu)造是采用機械化流水線需要考慮的關(guān)鍵問題。

④對后澆區(qū)建議去掉帶肋鋼筋的端部90°彎鉤，應充分考慮穿管線對板后澆層厚度的需求，控制好后澆層的厚度。

2.4.3 后澆連接點施工。邊緣構(gòu)件縱筋采用機械接頭連接，避免掰鋼筋、剪鋼筋的過程，能夠有效提高施工安裝效率，同時保證質(zhì)量。當施工單位建造的預制構(gòu)件復雜或缺乏相關(guān)構(gòu)件的施工經(jīng)驗時，為了保證和提高預制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸和組裝的可靠性，關(guān)鍵工序施工前可進行試生產(chǎn)、試安裝。通過預制構(gòu)件試生產(chǎn)（安裝），驗證了模具的可靠性、保證施工方案可行，并據(jù)此制定有效的施工安全措施。

3 裝配式建筑施工驗收標準

預制結(jié)構(gòu)為分項工程驗收。該分項工程的驗收包括：預制構(gòu)件的進場、安裝以及預制構(gòu)件的具體鋼筋和構(gòu)件連接。對于以預制構(gòu)件組裝為主的單層工業(yè)廠房，混凝土分部工程僅由一個預制構(gòu)件分部工程組成，其驗收控制標準如表1所示。

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)其尺寸偏差、結(jié)構(gòu)位置的檢驗與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)檢驗標準等同，因此裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護層厚度及混凝土強度有以下標準。

①現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與連接預制構(gòu)件的后澆混凝土結(jié)構(gòu)驗收標準等同。

②現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與進場時結(jié)構(gòu)性能檢驗、實體檢驗的預制構(gòu)件部位驗收標準等同。

③可不進行驗收實體檢驗、批次進行結(jié)構(gòu)性能檢驗的預制構(gòu)件。

需要注意的是，當出現(xiàn)返修、返工，更換構(gòu)件的，應重新組織驗收;當處理、返修的預制構(gòu)件能夠滿足結(jié)構(gòu)可靠性要求的，可根據(jù)文件進行驗收。

4 結(jié)語

根據(jù)上述所研究分析，對于裝配式建筑應進行相關(guān)優(yōu)化提升，具體如圖4所示。

由本研究可知，裝配式建筑的發(fā)展是未來建筑行業(yè)主要的發(fā)展趨勢，需對施工總承包單位進行以下具體措施的管控與優(yōu)化。

①應優(yōu)化各個施工技術(shù)節(jié)點，在上述的各個施工技術(shù)流程中不斷提升改造。

②推進各項施工工藝的科學應用，積極運用機械化方式，促進裝配式建筑的機械化。

③強化驗收標準，強化各個施工流程的質(zhì)量管控。

④促進施工總承包管理工作的優(yōu)化，使得在動態(tài)化的工程管理下，全面提升裝配式建筑的經(jīng)濟、社會效益。

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