徐燕君 俞章林

(1.義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 義烏 322000； 2.晟元集團(tuán)義烏分公司，浙江 義烏 322000)

0 引言

近幾年，國家和地方政府都在積極推廣裝配式建筑，其原因在于裝配式建筑所具備的優(yōu)勢：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)工業(yè)化，施工裝配化，裝修一體化，管理信息化。與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的施工過程不同，裝配式建筑將工廠生產(chǎn)成型的預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目現(xiàn)場，進(jìn)行裝配施工，不僅可以節(jié)省現(xiàn)場的模板搭架作業(yè)量，同時(shí)節(jié)約了現(xiàn)場施工所需的時(shí)間。在裝配式建筑的施工過程中，臨時(shí)支撐體系為水平預(yù)制構(gòu)件提供支承系統(tǒng)，同時(shí)調(diào)節(jié)標(biāo)高；并為豎向預(yù)制構(gòu)件幫助調(diào)節(jié)構(gòu)件的垂直度，確保構(gòu)件裝配的質(zhì)量，因此是裝配式建筑施工過程中不可或缺的輔助配件。

現(xiàn)澆施工過程中較常采用的支撐體系有：扣件式鋼管腳手架、插銷式腳手架、碗扣式腳手架、門式腳手架(或作鷹架)、鋼支柱和鋁合金支柱[1]等，這些支撐體系配合木模板、鋼模板、鋁合金模板和塑料模板等，為墻、梁、柱、樓板等現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)提供所需的支承力。目前的裝配式建筑雖只需要為拆分設(shè)計(jì)并在工廠生產(chǎn)加工的預(yù)制構(gòu)件提供必要的水平和豎向支撐，但仍有不少主體部分需要在施工現(xiàn)場現(xiàn)澆完成，所以如何考慮采用合適的模板支撐體系，以高效、經(jīng)濟(jì)、快速地完成現(xiàn)場裝配施工，是裝配式建筑需要解決的問題。

本文以某裝配式建筑為例，分析其施工過程中采用的支撐體系所考慮的因素，并結(jié)合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，進(jìn)而提出在各個(gè)環(huán)節(jié)中對臨時(shí)支撐的改進(jìn)措施。

1 項(xiàng)目概況

某裝配式建筑為商務(wù)辦公共兩棟綜合樓，地下2層，地上9層，其中1層～3層為商鋪及餐飲區(qū)，4層～9層為辦公區(qū)，總建筑面積34 585.77 m2，地上建筑面積23 498.33 m2，建筑高度為34.80 m，設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震等級為三級，兩棟樓的建筑結(jié)構(gòu)分別為框架結(jié)構(gòu)和少墻框架結(jié)構(gòu)形式。

本工程的預(yù)制構(gòu)件包括梁、樓板和樓梯，從2層以上開始，但不包括屋頂。其中2層～4層的梁板預(yù)制構(gòu)件的混凝土標(biāo)號為C35，5層及以上樓層為C30，預(yù)制樓梯混凝土標(biāo)號均為C30，預(yù)制梁采用矩形截面，兩端留置預(yù)留槽，其寬度和高度滿足規(guī)范JGJ 1—2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[2]的要求，鍵槽內(nèi)放置U型鋼筋；樓板采用60 mm預(yù)制加80 mm現(xiàn)澆而成的疊合板，靠近梁側(cè)的邊緣留置10 cm長的鋼筋。另外，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)說明中對構(gòu)件生產(chǎn)要求、預(yù)埋件埋設(shè)要求、運(yùn)輸要求、現(xiàn)場吊裝和套筒灌漿等施工要求都提出了明確規(guī)定。

本工程采用現(xiàn)澆方式的主體結(jié)構(gòu)包括：地下室2層的主體結(jié)構(gòu)，所有的柱子；地上1層的梁和樓板，屋頂樓蓋；少墻框架結(jié)構(gòu)樓宇的所有剪力墻；2層以上有防水要求的樓板和毗鄰的部分梁等。除現(xiàn)澆的剪力墻外，其他外墻和內(nèi)墻采用實(shí)心磚、多孔磚和砌塊等進(jìn)行砌筑。

2 裝配式建筑的臨時(shí)支撐采用情況

鋼筋混凝土裝配式項(xiàng)目在當(dāng)?shù)剡€處于起步階段，因此工程項(xiàng)目部在組織人員去鄰近地區(qū)對裝配式項(xiàng)目施工進(jìn)行實(shí)地考察和學(xué)習(xí)后，結(jié)合項(xiàng)目自身的特點(diǎn)和情況決定采用直插盤銷式鋼管腳手架的臨時(shí)支撐體系，預(yù)制梁和預(yù)制樓板吊裝后擱置于腳手架頂部U型托的木梁上，不再鋪設(shè)完整的木模板；而現(xiàn)澆部分則采用直插盤銷式鋼管腳手架加木梁和膠合板的模板支撐體系。由于外墻采用砌體砌筑、柱子現(xiàn)澆，因此外圍仍搭設(shè)了扣件式鋼管腳手架作為外架。

2.1 優(yōu)點(diǎn)

盤銷式腳手架是住建部于2017年力推的十項(xiàng)新技術(shù)[3]中模板腳手架技術(shù)中的銷鍵型鋼管腳手架的一種，因其橫桿長度固定(1.2 m,0.9 m,0.6 m等幾個(gè)規(guī)格)，桿件長短統(tǒng)一，便于區(qū)分和管理；橫桿和立桿采用輪扣連接，可以迅速完成拆搭支架的工作，效率很高，在用于同一水平面的現(xiàn)澆樓面模板支架搭設(shè)上具有明顯的優(yōu)勢。另外，立桿上受力較為均衡，于同一輪扣處統(tǒng)一受力，結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定性好。

在該裝配式項(xiàng)目中，由于每一層都有不少現(xiàn)澆施工作業(yè)，尤其是1層～4層的主體結(jié)構(gòu)部分，所以在現(xiàn)澆部分中，直插盤銷式腳手架對于樓面模板的支承起了很好的架設(shè)作用。

2.2 缺點(diǎn)

由于裝配式建筑的水平預(yù)制構(gòu)件不需要搭設(shè)模板，只需要支撐體系，因此滿堂搭設(shè)的鋼管腳手架的弊端也非常明顯。底部的橫桿密集，施工通行不便；調(diào)節(jié)預(yù)制梁和樓板的U型托的標(biāo)高時(shí)，需要爬到架體上部旋轉(zhuǎn)U型托；為了確定預(yù)制構(gòu)件的放置點(diǎn)和標(biāo)高，仍采用搭設(shè)一部分定位模板的方式，加大了模板的工作量。

3 裝配式建筑的臨時(shí)支撐考慮因素

該裝配式建筑項(xiàng)目之所以采用以直插盤銷式腳手架作為臨時(shí)支撐體系，其原因有如下幾方面。

3.1 結(jié)構(gòu)形式和預(yù)制構(gòu)件因素

該項(xiàng)目為框架結(jié)構(gòu)和少墻框架結(jié)構(gòu)，因此其適用于預(yù)制的構(gòu)件主要有柱、梁、樓板、樓梯等，剪力墻很少，而柱在設(shè)計(jì)階段即采用了現(xiàn)澆的做法，預(yù)制樓梯梯段由現(xiàn)澆完成的梯梁來承受重力，因此該裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的臨時(shí)支撐體系主要集中于水平預(yù)制構(gòu)件的豎向支撐。

3.2 項(xiàng)目用途及設(shè)計(jì)特點(diǎn)

該項(xiàng)目為商務(wù)辦公綜合大樓，除設(shè)備設(shè)施專用面積以外，2層和3層有不規(guī)則的陽臺走廊和大面積的廚房餐飲區(qū)域，4層～9層每層都有為辦公區(qū)配備的躍層空中花園(其層高為普通樓層兩層的高度，并且南北兩側(cè)相互錯(cuò)開)，另外還有每層的衛(wèi)生間，這些有防水構(gòu)造要求的區(qū)域則采用了現(xiàn)澆樓板和現(xiàn)澆次梁。由于該項(xiàng)目的特殊用途和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，因此在選擇模板支撐體系時(shí)，必須考慮現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件各自的使用要求。

3.3 結(jié)構(gòu)安全和規(guī)范因素

根據(jù)規(guī)范[2]的要求，考慮高層裝配整體式結(jié)構(gòu)應(yīng)符合的條件，因此該項(xiàng)目的地下室、地上1樓的主體結(jié)構(gòu)及頂層樓蓋采用了現(xiàn)澆方式進(jìn)行施工，也就要求采用以現(xiàn)澆所需要的模板支撐體系來完成。

3.4 預(yù)制構(gòu)件連接方式

柱與梁、梁與樓板、樓板和樓板之間的連接方式，也同樣會影響模板和支撐體系的選擇?，F(xiàn)澆柱與預(yù)制梁之間的連接節(jié)點(diǎn)，首先要完成柱的澆筑，之后再將連接部分用混凝土澆筑完成；現(xiàn)澆柱和現(xiàn)澆梁之間可以同步進(jìn)行模板支撐搭設(shè)，后期統(tǒng)一澆筑成型；預(yù)制梁和預(yù)制樓板已經(jīng)有預(yù)制部分作為外模板，所以不需要另外搭設(shè)模板；預(yù)制樓板和預(yù)制樓板之間，則根據(jù)其縫隙寬度而定，縫隙小的可以用填縫劑填充，縫隙大的則需要搭設(shè)模板。所以預(yù)制構(gòu)件的連接方式也會影響模板支撐體系的選取，在現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件相鄰的邊緣部分，則必須以現(xiàn)澆的全方位模板支撐體系進(jìn)行搭設(shè)。

3.5 區(qū)域水平、施工經(jīng)驗(yàn)和成本等綜合因素

該項(xiàng)目所在區(qū)域的裝配式建筑仍處于起步和嘗試階段，當(dāng)?shù)仄渌こ添?xiàng)目可以借鑒的臨時(shí)支撐經(jīng)驗(yàn)非常有限；許多模板工人和搭架工人也是首次接觸裝配式建筑的施工，對于預(yù)制構(gòu)件的模板支撐體系仍處于摸索階段；雖有去鄰近地區(qū)的裝配式項(xiàng)目進(jìn)行借鑒和學(xué)習(xí)，但是由于工程項(xiàng)目本身現(xiàn)澆部分多、預(yù)制構(gòu)件少，同時(shí)結(jié)合成本等經(jīng)濟(jì)因素考慮，所以最后采用以直插盤銷式鋼管腳手架作為主要的支撐體系，配合該項(xiàng)目的施工過程。

該裝配式建筑采用直插盤銷式鋼管腳手架的支撐體系，在該項(xiàng)目中(每層都有較多面積的樓板需要現(xiàn)澆)，支架搭設(shè)工藝簡單、操作簡便、成本較為經(jīng)濟(jì)，因此較好地解決了現(xiàn)澆部分、現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件連接部分的模板支撐搭設(shè)問題。

但是對于預(yù)制構(gòu)件部分的搭設(shè)，由于直插盤銷式鋼管腳手架對下部空間的占用問題，建議采用水平構(gòu)件的獨(dú)立支撐來完成搭設(shè)，既便于調(diào)節(jié)高度，又能確保構(gòu)件下部的施工通行空間。

4 進(jìn)一步展望

隨著裝配式建筑的不斷推廣、相關(guān)技術(shù)的不斷提升，更多適合預(yù)制構(gòu)件的支撐體系也不斷出現(xiàn)，目前市場上用得較為普遍的有豎向構(gòu)件(如墻板和柱等)的斜撐和水平構(gòu)件(如梁和樓板等)的獨(dú)立鋼支撐、鷹架等支撐體系。對于不同的裝配式項(xiàng)目而言，采用什么樣的支撐體系，需要綜合考慮多種因素：項(xiàng)目自身特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件情況、連接方式、成本等。

同時(shí)，隨著信息化技術(shù)的不斷深入應(yīng)用，裝配式建筑的支撐體系應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段、施工階段都需要進(jìn)行諸多細(xì)節(jié)的考慮。由于項(xiàng)目自身的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件情況會影響支撐體系的考慮，因此在構(gòu)件拆分、節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)過程中，可以考慮配套的模板支撐體系的設(shè)計(jì)、預(yù)埋件的布置等；在構(gòu)件生產(chǎn)過程中，除了對結(jié)構(gòu)尺寸、布筋、材料規(guī)格等進(jìn)行重點(diǎn)檢核，也應(yīng)對支撐體系的布設(shè)進(jìn)行檢查；施工階段，則考慮支承安全、便于施工，在質(zhì)量、成本、進(jìn)度上進(jìn)行綜合考慮，確定合適本項(xiàng)目的支撐體系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 糜嘉平.國外建筑模板和支承系統(tǒng)的研究[DB/OL].http://www.mojiaw.org/ktyj/2014-11-24/356.html，2014.

[2] JGJ 1—2014,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 中國建筑科學(xué)研究院.建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)(2017版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2017.