楊博

（山西建筑工程集團有限公司，太原 030000）

1 工程案例

某商業(yè)區(qū)建筑工程項目建筑面積共1×105m2，其中，4#辦公樓地上共11層，整體采用裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)，在施工過程中，將預(yù)制疊合做法運用到樓板與梁結(jié)構(gòu)中，即預(yù)制混凝土板、梁及上部現(xiàn)澆層組成疊合板與疊合梁。項目預(yù)制3～10層樓梯、4～11層預(yù)制疊合梁與疊合板，單體預(yù)制率達到37%，符合實際要求。同時，在預(yù)制板及梁內(nèi)桁架鋼筋時，應(yīng)確保整體剛度，以提高構(gòu)件在截面剪切方向抵抗變形的能力。該工程構(gòu)件預(yù)制范圍見表1，構(gòu)件種類見表2。

表1 構(gòu)件預(yù)制范圍一覽表

表2 構(gòu)件種類一覽表種

2 裝配式建筑工程的優(yōu)勢

2.1 成本低、消耗少

裝配式建筑施工技術(shù)有利于節(jié)約材料資源，降低施工成本。裝配式建筑施工是采用集中化加工的方式進行構(gòu)件預(yù)制，材料耗用量相對較少；施工所產(chǎn)生的建筑垃圾減少，垃圾處理費用降低，混凝土施工中產(chǎn)生的廢水、廢渣有害物質(zhì)減少，有效避免了對環(huán)境的污染。另外，裝配式建筑有利于對材料的循環(huán)利用，提高了混凝土、木材等材料的利用率。例如，該工程中所采用的疊合板陽臺能減少木材及鋼材消耗量，材料節(jié)約率可達到40%。

2.2 工期短、效率高

裝配式建筑施工技術(shù)是采取預(yù)制外墻板構(gòu)件的方式展開預(yù)留管理，當主體結(jié)構(gòu)封頂之后，可以不間斷地實施外圍封閉，縮短了施工工期。使用傳統(tǒng)的施工技術(shù)在主體建筑封頂后需要進行副框收口、窗洞剔鑿等施工，往往要花費兩個多月時間，外墻裝修、抹抗裂砂漿等要花費大約3個月時間，而裝配式建筑施工技術(shù)則無須耗費這5個月的時間，在預(yù)制外墻及飄窗的同時就可以開展建筑外墻保溫裝飾，使整體施工工期大幅縮短。除此之外，裝配式建筑通常采用工廠化模式進行裝配構(gòu)件制造，具備較強的裝配性能與應(yīng)用價值，并且使施工效率有效提升。

2.3 質(zhì)量可靠

裝配式建筑施工預(yù)制構(gòu)件需要對鋼筋、砂石、混凝土等材料進行科學把控，通過集約化制作精準的建筑構(gòu)件，然后進行現(xiàn)場裝配，為組裝安全打下基礎(chǔ)。預(yù)制構(gòu)件制作需要具有較高的精準度，構(gòu)件截面尺寸的誤差可控制在0.3 cm之內(nèi)，鋼筋位置偏差不超過0.2 cm，構(gòu)件安裝誤差水平位置保持在0.3 cm以內(nèi)，可確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)更加安全、穩(wěn)定，避免出現(xiàn)建筑質(zhì)量問題。

3 裝配式建筑施工技術(shù)難點分析

3.1 施工流程

與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑方式不同，裝配式建筑施工對各個工序作業(yè)都進行了科學合理的安排，可以確保做到不窩工、不拖延施工進度。施工設(shè)計圖紙一旦制作完成，施工方就要對構(gòu)建生產(chǎn)廠家進行科學選擇，以保證構(gòu)件的制作周期、機械設(shè)備安裝、預(yù)制構(gòu)件進場順序等符合實際需求，從而發(fā)揮裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用價值。本文引用的工程案例采用裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)，具體施工流程包括：豎向現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工→結(jié)構(gòu)標高、定位線復(fù)核→獨立支撐架搭設(shè)→梁、板結(jié)構(gòu)吊裝→平臺鋼筋綁扎、管線敷設(shè)→疊合層現(xiàn)澆混凝土施工→樓梯安裝→轉(zhuǎn)向下一層重復(fù)工序[1]。

3.2 施工技術(shù)難點

3.2.1 預(yù)制構(gòu)件的運輸與堆放

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)場地到實際施工地點具有一定的距離，構(gòu)件在運輸過程中容易發(fā)生損耗，嚴重時甚至可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，給施工埋下安全隱患。此外，由于施工場地具有范圍限制，要結(jié)合現(xiàn)場施工安裝、吊裝方案，確定構(gòu)件的堆放與裝車順序。如果構(gòu)件沒有按照實際吊裝時間進場或裝車順序出現(xiàn)錯誤，會影響現(xiàn)場施工的連續(xù)性，從而拖慢整體施工進度。

3.2.2 構(gòu)件安裝、吊裝精度高，校正難度高

一般來說，建筑結(jié)構(gòu)軸距決定了預(yù)制梁、板具有大體積、大自重的特點，導(dǎo)致構(gòu)件吊裝安裝過程存在比較大的操作難度。如果在構(gòu)件安裝過程中出現(xiàn)偏差，需要耗費較多的人力、物力進行調(diào)整，而一旦預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裝配成整體后發(fā)生偏差，則無法再進行調(diào)整，所以，在構(gòu)件安裝之前以及安裝的過程中必須做到精益求精、精準無誤，校驗、核實軸線定位及標高，并在安裝后實施多次復(fù)核，增強構(gòu)件安裝、吊裝的精準度[2]。

3.2.3 施工工序銜接緊密，協(xié)調(diào)難度較大

裝配式建筑施工需要做好全方位的規(guī)劃，從預(yù)制構(gòu)件的加工、裝車、進場順序再到起重設(shè)備與吊具的選擇、安裝的周期、管線的敷設(shè)、外架防護體系等，保證施工過程高效有序，做到全盤考慮。如果其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會對整個施工造成影響。在緊張、繁雜、施工過程中，工程施工協(xié)調(diào)難度增大，建設(shè)質(zhì)量及施工安全難度加大。

4 針對裝配式建筑施工技術(shù)難點的措施

4.1 重視工程施工之前的準備工作

工程施工前期，加強與圖紙設(shè)計單位及構(gòu)件預(yù)制廠的溝通交流，熟悉設(shè)計圖并對構(gòu)件進行拆分，精準繪制構(gòu)件圖，劃分吊裝區(qū)域，結(jié)合構(gòu)件的實際生產(chǎn)能力及吊裝計劃，科學制訂構(gòu)件及模具加工計劃，合理安排預(yù)制構(gòu)件的裝車順序、運輸順序及進場順序。對預(yù)制構(gòu)件的型號、尺寸、外觀及質(zhì)量進行進場前檢查，確保符合實際施工需求。并在構(gòu)件上標注構(gòu)件所屬的吊裝區(qū)域與吊裝順序編號，將構(gòu)件堆放到位，以方便吊裝工實際操作，降低誤吊率。

4.2 構(gòu)件的運輸

構(gòu)件的運輸與堆放是裝配式建筑施工準備期間的一大難點。為了保證構(gòu)件在運輸過程中免受損壞，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的安裝需求及受力特點，采取相應(yīng)的運輸對策。通過計算確定預(yù)制構(gòu)件在裝車過程中的堆放層數(shù)，選擇適當?shù)膶Ｓ眠\輸架，利用鋼絲帶以及緊固器綁緊固定，保證預(yù)制構(gòu)件在運輸過程中保持穩(wěn)定。預(yù)制構(gòu)件之間設(shè)置木枕或者其他有利于減輕構(gòu)件自身壓力的物品，上下設(shè)置橡膠墊。預(yù)制構(gòu)件的運輸措施如圖1所示。

圖1 預(yù)制構(gòu)件運輸圖（單位：mm）

4.3 預(yù)制構(gòu)件進場與堆放

本項目工程預(yù)制構(gòu)件堆放地點位于建筑物的西側(cè)，靠近施工塔吊。由于施工現(xiàn)場范圍有限，無法滿足大批量大型構(gòu)件進場堆放，需要合理安排構(gòu)件進場順序及堆放次序。構(gòu)件堆放不能隨意疊壓，需要按照構(gòu)件編號依次排開，以方便現(xiàn)場吊裝施工。構(gòu)件重疊堆放時每層組件之間的墊塊保持上下對齊，根據(jù)組件、墊塊的承載力確定構(gòu)建的堆放層數(shù)。

4.4 預(yù)制構(gòu)件吊裝準備

預(yù)制構(gòu)件吊裝前必須整理吊具，按照構(gòu)件的形式、數(shù)量、大小安裝好吊具。確定構(gòu)件數(shù)量，工期越長，塔吊數(shù)量則越少，工期越短，塔吊數(shù)量則越多。本工程吊裝扁擔采用HM300 mm×200 mm×8 mm×12 mm型鋼，直徑4 m，吊耳采用1.6 cm厚鋼板，型鋼吊耳位置腹板處加焊27 cm×9.6 cm×0.8 cm加勁鋼板。在選用吊裝扁擔過程中，扁擔底部設(shè)置3組吊耳，確保預(yù)制構(gòu)件在吊裝的過程中鋼絲繩處于豎直狀態(tài)，以減少構(gòu)件因為受到水平分力而出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的情況。

受力驗算中，吊耳設(shè)計計算為室溫情況下，吊耳采用的Q235B鋼板最大拉應(yīng)力σ=113 MPa，吊耳截面面積S1為5 cm×1.6 cm=8 cm2，所以，吊耳的拉力N=σS1=113×8=904 MPa。通過計算可以看出，采用1.6 cm厚鋼板制作的吊耳滿足該工程吊裝重量要求。

4.5 軸線位置與標高控制

對于軸線位置與標高可以采用水準儀、鋼尺、激光垂準儀進行精準測量，多點復(fù)核，軸線允許偏差具體可見表3。測量控制按照由高到低級別進行布控，允許偏差控制在0.3 cm以內(nèi)。同時，在建筑物的周邊設(shè)置標高控制點，每層標高允許誤差不超過0.3 cm，做好軸線位置測量及標高控制，確保吊裝完成面的平整度能夠滿足實際施工需求。

表3 測量允許偏差及檢查方法一覽表

4.6 強化安裝過程控制，確保施工質(zhì)量

以疊合板安裝為例，疊合板的預(yù)制板端與支座擱置長度應(yīng)大于1.5 cm，板端支座處預(yù)制板內(nèi)的縱向受力鋼筋應(yīng)當從板端伸出，同時，錨入支座梁中。在支座中心錨固直徑要大于5 cm應(yīng)宜伸過支座中心線。預(yù)制疊合板接縫處貼上0.2 cm的厚泡沫膠條，再延板縫方向鋪設(shè)直徑為10 mm的一級鋼筋，間隔150 mm（10 mm直徑的一級鋼筋間隔150 mm放置）。

置拼縫鋼筋，鋼筋兩端分別綁扎在1根8 mm的三級鋼上，并用專用嵌縫砂漿嵌縫。模板支撐和拆模過程應(yīng)當嚴格控制，避免疊合板裝配之后出現(xiàn)裂縫問題。

4.7 外架防護選擇

該建筑中，第1～3層采用落地式外雙排腳手架，3～11層采用雙排懸挑腳手架。架體垂直高度20 m。懸挑層在8樓、4樓板面，懸挑外架采用工字鋼一端固定在主體結(jié)構(gòu)上。利用經(jīng)過熱處理加工的高強螺栓連接挑梁與建筑物，斜拉式圓鋼拉桿固定在上部主體結(jié)構(gòu)上。懸挑梁與懸挑腳手架相連接，設(shè)計結(jié)構(gòu)的承載力能夠適應(yīng)懸挑腳手架的重力與拉力。懸挑梁安裝的效果圖如圖2所示。

圖2 懸挑架安裝效果圖

4.8 支撐體系計算

疊合樓板的支撐體系采用扣件式鋼管排架支撐，采取單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計。單向受力可以避免薄板開裂。具體采用扣件式鋼管φ4.8 mm×2.8 mm可調(diào)頂撐，橫肋木方為40 mm×90 mm木方，木方間距0.45 m，立桿間距90 cm×90 cm，水平桿步距不超過1.8 m。通過搭設(shè)實踐，論證，該方案具有較強的可行性。

5 結(jié)語

總而言之，裝配式建筑經(jīng)過長期發(fā)展，在施工技術(shù)方面明顯進步，對于施工過程中遇到的技術(shù)問題，要積極采取措施，解決施工過程中存在的構(gòu)件的運輸、堆放，構(gòu)件吊裝、軸線位置與標高控制以及外架防護支撐等問題，為裝配式建筑發(fā)展增加助力。