倉(cāng)儲(chǔ)建筑預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工技術(shù)

王成民 （安徽建工集團(tuán)總承包公司，安徽 合肥 230031）

0 引言

目前，工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)等倉(cāng)儲(chǔ)建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)常采用混凝土框架柱加彩鋼板和保溫棉體系，充分發(fā)揮了外墻結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、施工便捷、造價(jià)低廉的特點(diǎn)。但在進(jìn)行混凝土框架柱施工時(shí)，由于倉(cāng)儲(chǔ)建筑一般層高較大（大于10m），當(dāng)采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工時(shí)，需要先搭設(shè)滿堂鋼管腳手架，再進(jìn)行柱鋼筋綁扎及模板搭設(shè)。但在進(jìn)行外墻彩鋼板施工時(shí)又無(wú)需借助腳手架施工，造成了腳手架利用率低，并且架體搭設(shè)前還要進(jìn)行基礎(chǔ)硬化，進(jìn)一步增加了施工成本。當(dāng)采用現(xiàn)有預(yù)制工藝施工時(shí)，大型構(gòu)件的運(yùn)輸、吊裝和拼接也給實(shí)際裝配式施工帶來(lái)了較大的困難。

針對(duì)上述問(wèn)題，某智能電子制造項(xiàng)目，通過(guò)改變施工工藝，采用將預(yù)制和現(xiàn)澆技術(shù)相結(jié)合的預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工工藝，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，簡(jiǎn)化了施工工藝，降低了施工難度，減少了施工成本。本文某智能電子制造項(xiàng)目為例，重點(diǎn)圍繞所述工藝的關(guān)鍵工序，如鋼模拼裝、鋼筋籠吊裝、柱底基礎(chǔ)連接等展開(kāi)論述，并結(jié)合工藝重難點(diǎn)，介紹部分技術(shù)要求，以期為相似類型建筑結(jié)構(gòu)施工提供借鑒參考。

1 預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工工藝

某智能電子制造項(xiàng)目共4 棟框架結(jié)構(gòu)廠房，總建筑面積約135000m2，混凝土框架柱為正方形，截面尺寸為800mm×800mm 和1200mm×1200mm，共647根。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)，采用預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工工藝，其施工工藝簡(jiǎn)圖如圖1 所示。相應(yīng)基本工藝原理為前期采用預(yù)制構(gòu)件施工方式，將現(xiàn)場(chǎng)拼裝后的定型鋼模板與鋼筋籠吊裝安插至獨(dú)立基礎(chǔ)短柱中預(yù)埋的波紋管內(nèi)，再通過(guò)預(yù)制構(gòu)件常用的高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料進(jìn)行灌漿錨固連接，最后結(jié)合原位現(xiàn)澆施工，待混凝土成型后拆除鋼模板，最終完成施工。施工工藝流程如圖2所示。

圖1 施工工藝簡(jiǎn)圖

圖2 施工工藝流程圖

2 施工工藝要點(diǎn)

在完成場(chǎng)地平整硬化、復(fù)核構(gòu)件尺寸標(biāo)高和灌漿料要求等前期準(zhǔn)備工作后，將開(kāi)展預(yù)制框架柱施工，其主要包括預(yù)制構(gòu)件施工和原位現(xiàn)澆兩部分內(nèi)容，施工工藝要點(diǎn)包括以下七個(gè)方面。

①波紋管定位

提前加工整體成型的預(yù)埋波紋管定位如圖3 所示，并采用定位網(wǎng)片連接牢固，保證波紋管之間凈距不小于30mm，且錨固深度符合設(shè)計(jì)要求。

圖3 波紋管定位圖

②框架預(yù)制柱鋼筋籠綁扎

采用綁扎架從柱邊跨位置開(kāi)始綁扎鋼筋籠，在綁扎架立柱下端墊方木，防止綁扎架立柱受荷沉降造成鋼筋籠變形，由于框架預(yù)制柱高度較大，需分層澆筑，在鋼筋籠中心區(qū)域須預(yù)留后期混凝土澆筑導(dǎo)管下落區(qū)域，其尺寸根據(jù)導(dǎo)管大小設(shè)置，本項(xiàng)目中為200mm×200mm。對(duì)于梁墊鋼筋，可按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置，在鋼筋籠制作的同時(shí)綁扎到位，也可根據(jù)施工方便，在預(yù)制柱混凝土初凝前將梁墊鋼筋插入柱頂混凝土后進(jìn)行綁扎；對(duì)于柱保護(hù)層，采用間隔2m 的井字型鋼筋焊接定位，如圖4 所示，其定位筋長(zhǎng)度按定型柱模尺寸下料，也可以比實(shí)際柱模尺寸小1～5mm，井字型鋼筋的設(shè)置也進(jìn)一步增大了鋼筋籠剛度，防止實(shí)際施工時(shí)起吊過(guò)程鋼筋籠變形；對(duì)于水電、鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，按相關(guān)圖紙要求，在綁扎鋼筋籠同時(shí)預(yù)埋，其中墻面檁條鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，埋件方向應(yīng)在模板平直邊且預(yù)埋深度要適宜，以防止后期打鑿，破壞美觀，增加工程量。

圖4 井字型鋼筋設(shè)置簡(jiǎn)圖

③預(yù)制柱模板存放和拼裝

將前期在加工廠按設(shè)計(jì)圖紙加工的預(yù)制柱模板運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)并存放，存放場(chǎng)地應(yīng)平整且模板下方應(yīng)墊方木以保證柱帽處盡可能水平，且方木嚴(yán)禁設(shè)置在模板豎向方管跨中，避免受荷較大而導(dǎo)致方管變形，在方木設(shè)置完成后還需調(diào)整角度，保證模板水平減少模板扭曲，放置好的模板懸挑長(zhǎng)度不大于1．5m，防止彎矩過(guò)大模板變形；在模板拼裝前，需清除模板內(nèi)的雜物以保證模板清潔并涂刷油性脫模劑（拼縫處嚴(yán)禁涂刷），最后在拼縫處粘貼雙面貼防止在混凝土澆筑時(shí)漏漿；在脫模劑涂刷完成后，將鋼筋籠吊至鋼模板內(nèi)，并確保位置和埋件準(zhǔn)確，檢查模板是否變形、拼縫是否平整；最后如圖5 所示將另一片模板反扣于下部模板之上，施工時(shí)對(duì)準(zhǔn)模板螺栓孔緩慢就位，就位后先穿模板兩端第一顆螺栓并初緊，再調(diào)整下部模板水平度同時(shí)穿設(shè)余下所有螺栓，最后從一端的兩邊對(duì)稱同時(shí)終緊所有螺栓，完成操作后檢查拼縫質(zhì)量，防止錯(cuò)邊，避免拼縫處漏漿。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)鋼筋籠吊裝及合模圖

④獨(dú)立基礎(chǔ)短柱頂找平及預(yù)埋波紋管內(nèi)灌漿

在圖1 獨(dú)立基礎(chǔ)短柱頂與柱模低標(biāo)高相差大于5cm 時(shí)，采用砂漿在柱模底找平，否則可采用方木在柱模底找平，但找平砂漿或方木都嚴(yán)禁進(jìn)入預(yù)制柱截面范圍內(nèi)。在進(jìn)行預(yù)埋波紋管內(nèi)灌漿時(shí)，經(jīng)驗(yàn)收合格的高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料應(yīng)和鋼筋籠吊裝同步開(kāi)始拌制，拌制完成后立即灌漿，灌漿應(yīng)連續(xù)不間斷，且灌漿面應(yīng)略低于孔口10cm，并應(yīng)采用多頭漏斗灌漿來(lái)縮短灌漿時(shí)間，同時(shí)為保證灌漿料的勻質(zhì)性，灌漿后切忌振搗，并應(yīng)立即開(kāi)始下道工序，以保證灌漿最早實(shí)施時(shí)間到預(yù)制柱完成插筋時(shí)間控制在30min以內(nèi)。

⑤模板和鋼筋籠吊裝、固定和校正

拼裝好的模板在吊裝時(shí)，模板要指向吊裝車輛旋轉(zhuǎn)圓心，以使模板和吊車旋轉(zhuǎn)半徑吻合，便于起吊。在開(kāi)始吊裝時(shí)，先使主鉤與副鉤同時(shí)上升，將模板吊離地面一定高度，再提升主鉤（預(yù)制柱柱帽一端）將模板轉(zhuǎn)至垂直狀態(tài)，在施工時(shí)為避免鋼絲與圖5 中所示的柱帽一端工具式防護(hù)欄發(fā)生碰撞，可在主鉤上掛扁擔(dān)與模板上端連接；吊裝就位后，如圖6所示，4 人分站四方用鋼絲繩調(diào)整大致位置，再由其中2 人手持模板底部使鋼筋對(duì)準(zhǔn)預(yù)埋波紋管中心，緩慢下落就位，并調(diào)整使鋼筋籠的連接鋼筋處于預(yù)埋波紋管灌漿料的中心位置，最后如圖7 所示，將預(yù)埋波紋管中溢出的灌漿料清除；在進(jìn)行模板校正時(shí)，先放松鋼絲繩（不脫鉤），再將模板上的鋼絲纜風(fēng)繩拉結(jié)固定，其中中柱纜風(fēng)繩可固定于預(yù)設(shè)于四周承臺(tái)處的預(yù)埋拉鉤上，邊柱及角柱除固定在承臺(tái)處的預(yù)埋拉鉤外，也可固定在預(yù)設(shè)于臨時(shí)道路路面上的膨脹螺栓固定拉鉤上；當(dāng)纜風(fēng)繩固定完成后，用經(jīng)緯儀或設(shè)置在模板上的線錘查看模板垂直度，并指揮調(diào)整拉緊各方向的纜風(fēng)繩如圖8所示，以保證模板垂直度。

圖6 調(diào)模板吊裝圖

圖7 鋼筋籠插入預(yù)埋波紋管

圖8 纜風(fēng)繩調(diào)整模板垂直度

⑥預(yù)制柱原位澆筑混凝土

通過(guò)前期預(yù)留的導(dǎo)管下落區(qū)域進(jìn)行預(yù)制柱混凝土分層澆筑（每次澆筑的高度不宜大于3m），澆筑的混凝土坍落度控制在180±30mm，并確保不發(fā)生離析。在首次澆筑時(shí)，應(yīng)先澆筑30mm 厚度與混凝土漿液相同的水泥砂漿，再將導(dǎo)管直接把混凝土澆筑至柱底部，并保證混凝土自由下落高度不超過(guò)1．5m，然后邊澆筑混凝土邊緩慢提升泵管，同時(shí)采用Ф30 插入式振搗棒振搗，振搗棒的前端應(yīng)插入前一層澆筑混凝土中且插入深度不應(yīng)小于50mm，振搗時(shí)應(yīng)嚴(yán)格注意合理控制振搗，不應(yīng)漏振、欠振、過(guò)振；最后澆筑完成后，應(yīng)立即刮去浮漿，修平梁擱置面的混凝土，并保證梁擱置面標(biāo)高的準(zhǔn)確。

⑦模板拆除

預(yù)制柱模板拆除須在混凝土澆筑完成24h（若氣溫在10℃以下時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)至36h）后且混凝土強(qiáng)度達(dá)到1．2MPa 以上。在拆除模板前，應(yīng)先安裝好吊車掛鉤，并保證鋼絲繩拉直（處于不受力狀態(tài)），同時(shí)松掉纜風(fēng)繩后開(kāi)始拆除；在開(kāi)始拆除模板時(shí)，由佩戴安全帶的兩位工人從柱頂往下對(duì)稱逐顆拆除柱身螺帽，再拆除柱腳調(diào)整墊木和楔形模，并用螺旋式千斤頂拆除模板，拆除過(guò)程中施力要均勻緩慢，必要時(shí)輔助工具松動(dòng)模板；當(dāng)模板向兩邊分開(kāi)即可從柱子水平方向吊離，在吊離時(shí)應(yīng)用鋼絲繩穩(wěn)定模板，以免碰撞預(yù)制柱造成破壞。注意在拆除模板時(shí)，吊車嚴(yán)禁起吊，以免損壞柱帽，在拆除模板過(guò)程中吊車只起平衡穩(wěn)定作用；拆除的模板存放于指定地點(diǎn)并立即清理、保養(yǎng)；拆除模板后的預(yù)制柱應(yīng)澆水保養(yǎng)，且養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于7d。

3 技術(shù)要求

預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工工藝應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）和《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 276-2012）等相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求，其中對(duì)于預(yù)埋件、模板安裝、灌漿連接等重要工序施工質(zhì)量要求可進(jìn)一步概述如下。

①預(yù)埋件、預(yù)留孔洞的驗(yàn)收

通過(guò)觀察和尺量檢查，在同一檢驗(yàn)批內(nèi)，應(yīng)抽查構(gòu)件數(shù)量的10%且不少于3 件，以確保預(yù)埋件、預(yù)留孔和預(yù)留洞不得遺漏，且要安裝牢固，偏差在允許范圍內(nèi)。

②模板和鋼筋籠的安裝驗(yàn)收

通過(guò)鋼尺、水準(zhǔn)儀和塞尺等量測(cè)，在同一檢驗(yàn)批內(nèi)，對(duì)預(yù)制柱和獨(dú)立基礎(chǔ)（包含短柱），應(yīng)抽查構(gòu)件數(shù)量的10%且不少于3 件，以確保預(yù)制柱模板和鋼筋籠安裝誤差在允許范圍內(nèi)。

③灌漿質(zhì)量驗(yàn)收

在灌漿前，通過(guò)水泥漿配比性能試驗(yàn)，確保灌漿料3h自由泌水率宜為0，且不應(yīng)大于1%，泌水應(yīng)在24h內(nèi)全部被水泥漿吸收；水泥漿中氯離子含量不應(yīng)超過(guò)水泥重量的0．06%；采用普通灌漿工藝時(shí)，自由膨脹率不應(yīng)大于6%；采用真空灌漿工藝時(shí)，自由膨脹率不應(yīng)大于3%；在預(yù)留孔灌漿后，通過(guò)觀察確保孔道內(nèi)水泥漿應(yīng)飽滿、密實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合某智能電子制造項(xiàng)目圍護(hù)體系，針對(duì)實(shí)際特點(diǎn)，介紹了預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工工藝和流程，并在此基礎(chǔ)上詳述了鋼模拼裝、鋼筋籠吊裝、柱底基礎(chǔ)連接等關(guān)鍵工序和相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)制柱原位現(xiàn)澆施工工藝相對(duì)于傳統(tǒng)現(xiàn)澆和現(xiàn)有預(yù)制施工工藝，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，具有無(wú)需搭設(shè)施工腳手架，有效減少了鋼管的用料，預(yù)制柱模板可循環(huán)利用，尤其對(duì)于像本項(xiàng)目這類含有較多相同截面柱體的大型倉(cāng)儲(chǔ)建筑，其經(jīng)濟(jì)效益尤其顯著，且該方法施工工藝簡(jiǎn)單、施工便捷，機(jī)械化參與程度高，不僅節(jié)約大量人力資源，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，模板拼裝和鋼筋籠綁扎又可在室內(nèi)完成顯著改善了工人勞動(dòng)壞境等優(yōu)勢(shì)，相關(guān)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯，值得在相似工程中深入推廣。