周育軍
(廣東省第一建筑工程有限公司廣州510010)
天悅家園1~4號(hào)商業(yè)住宅樓、5號(hào)幼兒園及地下室工程處于東莞塘廈大道以西,緊挨花園北路段。地下建筑面積22 313.244 m2,地上建筑面積89 342.236 m2。工程住宅樓3層梁板及以上豎向采用鋁合金模板現(xiàn)澆施工工藝,梁板采用裝配式疊合梁板施工工藝。主要預(yù)制構(gòu)件包括疊合預(yù)制梁、疊合預(yù)制板、預(yù)制沉箱、預(yù)制樓梯。疊合板厚分別為120 mm和150 mm,預(yù)制板厚度為 60 mm,面層現(xiàn)澆厚度分別為60 mm 和90 mm[1]。梁高除面層60 mm(90 mm)與現(xiàn)澆板一起澆筑外,其余為預(yù)制梁。最大吊裝構(gòu)件為裝配式樓梯,單件重量5.1 t。最大重量預(yù)制板為客廳和臥室位置樓板。工程預(yù)制率為30%裝配率為45%。
通過利用BIM 技術(shù)對(duì)項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)建立模型并做碰撞檢測,并結(jié)合裝配式樣板間試施工的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件與疊合層鋼筋和鋁模體系契合度不高,這將導(dǎo)致安裝困難,工程施工效率低下,安裝成本高;由于疊合梁板施工工藝疊合層厚度普遍偏薄,本項(xiàng)目現(xiàn)澆層只有60 mm,預(yù)制板和預(yù)制梁搭接的位置預(yù)埋水電管線無法從面層鋼筋下穿過,而從鋼筋上穿過則超出60 mm 的現(xiàn)澆層厚度[2],施工質(zhì)量難以得到保障;本項(xiàng)目預(yù)制樓梯重量達(dá)到5.1 t,而其它預(yù)制構(gòu)件重量最重的僅為2.3 t,由于預(yù)制樓梯的安裝將大大增加安全風(fēng)險(xiǎn)和垂直運(yùn)輸費(fèi)用[3]。這些施工節(jié)點(diǎn)難點(diǎn)在工程樣板間試施工的過程中得以確認(rèn)。
放控制點(diǎn)軸線→樓面放線→標(biāo)高測量→剪力墻鋼筋綁扎(管線預(yù)埋)→鋁模支撐體系搭設(shè)→裝配式構(gòu)件吊裝→樓面管線預(yù)→鋼筋安裝→預(yù)制構(gòu)件拼縫處理→工序驗(yàn)收→混凝土澆筑[4]。
在預(yù)制梁的兩端與現(xiàn)澆鋁合金模板墻柱搭接位置設(shè)置15 mm×5 mm 通長的企口,使預(yù)制梁在吊裝過程中能快速精準(zhǔn)定位,預(yù)制梁和鋁合金模板契合度大大提高,如圖1所示。
預(yù)制梁與現(xiàn)澆墻柱搭接長度有15 mm,即預(yù)制梁在吊裝時(shí)兩側(cè)梁端需伸入鋁合金墻柱模板內(nèi)15 mm,由于鋁合金模板安裝和預(yù)制構(gòu)件制作均允許存在±3 mm誤差[5],在未做企口優(yōu)化處理之前無法保證每次吊裝時(shí)預(yù)制梁梁端都能順利伸入鋁合金模板柱頭開口內(nèi)(安裝時(shí)易出現(xiàn)預(yù)制梁卡在鋁合金模板柱頭開口處)[6],每次吊裝時(shí)需要使用卷尺對(duì)搭接長度進(jìn)行控制,并左右調(diào)節(jié)預(yù)制梁位置,施工效率低下,吊裝操作過程繁瑣。
圖1 優(yōu)化前后預(yù)制梁梁端效果圖Fig.1 Prefabricated Beam End Renderings before and after Optimization
通過企口優(yōu)化處理后梁就位,預(yù)制梁可以達(dá)到吊裝一次精準(zhǔn)就位,與鋁?,F(xiàn)澆體系完美契合,省去了吊裝時(shí)預(yù)制梁位置調(diào)整的工序,工人操作省時(shí)省力。
對(duì)預(yù)制板搭接邊設(shè)置120 mm 斜邊,使管線可以順利排布,保證疊合層施工質(zhì)量,控制后澆層混凝土厚度,省工省料,如圖2所示。
圖2 優(yōu)化前后預(yù)制板板邊效果圖Fig.2 Prefabricated Slab Edge Renderings before and after Optimization
在樓板與梁搭接節(jié)點(diǎn)梁板搭接位置梁主筋和二排筋使得現(xiàn)澆層預(yù)埋水電線管無法在60 mm 現(xiàn)澆層內(nèi)通過,水電管線安裝完成后該位置現(xiàn)澆混凝土易超厚,水電線管從鋼筋中強(qiáng)行穿過易造成線管破損且無法保障鋼筋的綁扎質(zhì)量,工人施工難度大,費(fèi)時(shí)費(fèi)工。
通過預(yù)制板斜邊優(yōu)化處理,解決了梁板搭接位置水電管線排布困難,現(xiàn)澆層易超厚的施工難點(diǎn),在保證施工質(zhì)量的前提下降低了施工難度。
本項(xiàng)目預(yù)制樓梯重量達(dá)到5.1 t,而其它預(yù)制構(gòu)件重量最重的僅為2.3 t,由于預(yù)制樓梯的安裝將大大增加安全風(fēng)險(xiǎn)和垂直運(yùn)輸費(fèi)用。將原板式預(yù)制樓梯改為粱式預(yù)制樓梯并在樓梯踏步中填充輕質(zhì)材料使原重5.1 t的構(gòu)件減輕到3.75 t,節(jié)省了材料,降低了吊裝難度,降低施工成本,如圖3所示。
梁式預(yù)制樓梯的優(yōu)化使得項(xiàng)目最重預(yù)制構(gòu)件的重量降低了1.35 t,降低了吊裝難度,由起吊重量的增加造成的垂直運(yùn)輸費(fèi)用是以幾何倍數(shù)增加,此項(xiàng)優(yōu)化將大大節(jié)省施工成本并提高施工安全保障系數(shù)。
圖3 板式預(yù)制樓梯效果圖Fig.3 Prefabricated Slab Staircase Renderings before and after Optimization
預(yù)制構(gòu)件在構(gòu)件加工廠對(duì)預(yù)制裝飾板、預(yù)制樓梯、預(yù)制梁、預(yù)制疊合板的預(yù)埋吊裝構(gòu)件利用定型模塊的定位措施進(jìn)行精準(zhǔn)定位。制作過程中利用定位銷座螺栓將預(yù)制構(gòu)件連接在模板內(nèi)側(cè),構(gòu)件上的預(yù)埋件、插筋和預(yù)留孔洞的規(guī)格、位置和數(shù)量符合標(biāo)準(zhǔn)圖或設(shè)計(jì)的要求方可澆筑混凝土,預(yù)制構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后即可脫模[7]。
安裝疊合板之前要先將疊合板一端伸出的鋼筋向下彎90°。安裝時(shí)先將伸出鋼筋未向下彎的一端伸入梁內(nèi),將板端擱置在梁側(cè)模上;然后將另一端(伸出鋼筋向下彎90°的一端)的伸出鋼筋伸入梁內(nèi),將該板端擱置在梁側(cè)模上,再將鋼筋調(diào)直。板伸入梁內(nèi)15 mm。預(yù)制板安裝就位后,應(yīng)及時(shí)整理預(yù)應(yīng)力預(yù)制板兩端甩出的錨固鋼筋,錨固鋼筋應(yīng)伸入墻內(nèi)或梁內(nèi),不得向上或向下彎成與板面垂直,亦不得將其壓于板下,確保與現(xiàn)澆梁或墻的錨固長度滿足施工規(guī)范要求。預(yù)制樓面板吊裝完成后板底應(yīng)平整且不應(yīng)出現(xiàn)縫隙,局部的預(yù)制梁板支撐體系可作高低調(diào)整,使整體體系保證平整,對(duì)部分梁、板、墻交接處避免不了的局部縫隙需閉合處理,縫隙處可用泡沫膠條粘貼防止漏漿。
預(yù)制梁式樓梯在吊裝時(shí)用螺栓將吊耳與樓梯預(yù)埋吊裝內(nèi)螺母連接,利用經(jīng)計(jì)算通過的鋼絲繩作為構(gòu)件起重繩[8],梁式樓梯起吊前應(yīng)檢查吊裝扣件,正式起吊前,必須經(jīng)過試吊,高地面15~50 cm后停止上升,進(jìn)行全面檢查,確認(rèn)無誤后方可起吊。預(yù)制梁式樓梯段對(duì)應(yīng)位置預(yù)留螺桿孔,樓梯螺桿與樓梯梯段采用漿錨連接。
從實(shí)際的施工效果來看,通過對(duì)疊合預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行局部節(jié)點(diǎn)優(yōu)化,能夠快速的在疊合構(gòu)件安裝過程中進(jìn)行安裝和節(jié)點(diǎn)銜接工作,且有效的降低施工難度,提高施工的進(jìn)度,既滿足了我國大力發(fā)展裝配式建筑的政策要求也節(jié)約施工成本,滿足節(jié)能環(huán)保綠色施工理念,有良好的社會(huì)效益[9]。
裝配式疊合構(gòu)件節(jié)點(diǎn)配置優(yōu)化施工技術(shù)的應(yīng)用推廣,能降低裝配式施工工藝的施工難度,使施工工人感受到施工工藝的先進(jìn)性和便捷性,讓施工工人更好地接受裝配式施工工藝;能節(jié)省工期、節(jié)約施工成本,使施工單位更愿意采用裝配式施工工藝施工;能保證裝配式施工工藝的施工質(zhì)量,能打消業(yè)主單位對(duì)這種新工藝的疑惑與顧慮,放心地使用裝配式施工工藝[10]。對(duì)裝配式施工工藝的推廣起到了非常積極的作用。