張一品,張懷忠
(1.中建八局第一建設(shè)有限公司,山東 濟(jì)南 250001;2.濟(jì)南大學(xué),山東 濟(jì)南 250001)
近年來,我國住宅建筑不斷發(fā)展,施工技術(shù)水平不斷提升,逐漸向著模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。預(yù)制裝配式建筑作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式,最初運(yùn)用在企業(yè)廠房建設(shè)中,后逐漸拓展到住宅建筑領(lǐng)域。預(yù)制裝配式住宅建筑具有較強(qiáng)的節(jié)能環(huán)保性能,同時(shí)在抗震性、耐久性方面優(yōu)勢(shì)明顯,還能夠節(jié)約成本,迅速受到業(yè)內(nèi)人士的青睞。在預(yù)制裝配式住宅建筑施工過程中,必須掌握施工技術(shù)要點(diǎn),控制每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,才能切實(shí)提升建筑施工質(zhì)量,為人們創(chuàng)造出更加舒適的居住環(huán)境[1]?;诖耍訌?qiáng)對(duì)預(yù)制裝配式住宅建筑施工要點(diǎn)的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。
所謂的全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu),指的是完全使用預(yù)制構(gòu)件完成拼裝,在處理拼裝接縫過程中,必須科學(xué)地計(jì)算拼縫的承載力,能夠結(jié)合結(jié)構(gòu)整體情況,保證其能夠滿足承載力需求,充分應(yīng)用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工工藝,避免具體實(shí)施中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)預(yù)制率較高,具體施工中拼縫施工的難度也相對(duì)較高,往往要求施工人員具有較高的技術(shù)水平,很多時(shí)候無法與現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)保持一致標(biāo)準(zhǔn),在地震多發(fā)地帶往往不推薦使用該結(jié)構(gòu)模式,還需要在今后不斷創(chuàng)新工藝技術(shù)[2]。
部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)指的是在內(nèi)墻施工采用現(xiàn)澆工藝,而預(yù)制結(jié)構(gòu)在建筑外墻中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)。部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)用性較強(qiáng),具體施工中根據(jù)國家相關(guān)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)要求,根據(jù)建筑工程實(shí)際情況降低施工標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)墻澆筑過程中,基本上采用和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)同樣的工藝,保證內(nèi)墻結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性;而預(yù)制外墻施工則主要包括門窗保溫、陽臺(tái)防水等環(huán)節(jié)。
在預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)中,包括梁、柱等主要預(yù)制構(gòu)件,基于建筑工程現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定,必須對(duì)節(jié)點(diǎn)位置、拼縫連接處位置承重構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化,形成具有較高抗震等級(jí)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。具體設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該以預(yù)制外掛墻板作為基礎(chǔ),保證整體設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性,盡可能實(shí)施百分百預(yù)制化率,避免建筑結(jié)構(gòu)受到濕作業(yè)帶來的不利影響。
建筑行業(yè)長期以來都是資源消耗的“大戶”,但同時(shí)也是我國國民經(jīng)濟(jì)支柱性行業(yè)。在建筑行業(yè)不斷發(fā)展過程中,建筑工程施工往往會(huì)消耗巨大的能量,特別是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在具體施工中還會(huì)導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)。同時(shí),建筑施工中還會(huì)造成嚴(yán)重的污染,包括廢水、廢氣、揚(yáng)塵等,也會(huì)帶來噪音污染、建筑廢渣等,影響整體資源的利用率。預(yù)制裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)屬于新型建筑模式,大大提升了建筑模塊化生產(chǎn)效率,在工廠進(jìn)行預(yù)制加工,然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝,能夠大大減少施工現(xiàn)場(chǎng)污染問題,且能夠讓整體施工能耗更低,提升各項(xiàng)資源的利用率[3]。另外,混凝土裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)利用預(yù)制外墻板,不用進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑施工,能夠減少外墻模板利用,利用疊合板陽臺(tái)減少對(duì)混凝土、木材、鋼材等使用量,起到節(jié)約資源的效果。
相對(duì)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)模式,預(yù)制裝配式住宅建筑所用的建筑材料數(shù)量較少,施工中所產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量也會(huì)大大減少,能夠節(jié)約對(duì)建筑垃圾的處理費(fèi)用,這對(duì)于建筑工程來說無疑能夠控制造價(jià),降低成本。同時(shí),采用預(yù)制裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu),預(yù)制構(gòu)件都是在加工廠車間完成,能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn),且生產(chǎn)加工環(huán)境也相對(duì)穩(wěn)定,能夠有效地控制預(yù)制配件的質(zhì)量,這對(duì)于提升住宅建筑整體質(zhì)量也具有重要的作用。預(yù)制裝配施工在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝,能夠大大減少現(xiàn)場(chǎng)施工工作量,現(xiàn)場(chǎng)所帶來的噪音污染、粉塵污染減少,能夠加速整個(gè)施工過程,縮短施工周期,對(duì)周邊居民生活帶來的影響也更小。傳統(tǒng)住宅建筑施工中,從外墻裝修、抗裂砂漿、外保溫等施工,需要2~4個(gè)月,但預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)在工廠中完成,現(xiàn)場(chǎng)僅僅需要進(jìn)行組裝施工,能夠大量節(jié)約施工時(shí)間,還能夠節(jié)約設(shè)備、人力等成本。具體來說,裝配式建筑提前預(yù)制部件包括樓板、柱子、墻體、橫梁等結(jié)構(gòu),為了滿足裝配式住宅要求,預(yù)制構(gòu)件的使用率應(yīng)該高于53%。與傳統(tǒng)的建筑工程形式相比,裝配式建筑工程能夠有效地縮短整體建設(shè)工期,能夠節(jié)約人力資源數(shù)量,從而降低成本。同時(shí),裝配式建筑施工質(zhì)量也有所保障,在實(shí)際建設(shè)過程中,由于一些因素干擾,導(dǎo)致裝配式建筑在造價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)不夠明顯,強(qiáng)化對(duì)工程造價(jià)預(yù)算的方面研究,促進(jìn)裝配式建筑應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。
在預(yù)制裝配式住宅建筑施工前,必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,包括布置堆場(chǎng)、構(gòu)件運(yùn)輸、吊具選型等。第一,布置堆場(chǎng)。應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際吊裝方案,選擇便于吊裝的位置進(jìn)行堆場(chǎng)布置,結(jié)合場(chǎng)地大小、運(yùn)輸路線等內(nèi)容。具體來說,堆場(chǎng)布置具體要求包括以下幾個(gè)方面:①根據(jù)構(gòu)件類型對(duì)堆場(chǎng)采取分塊管理模式,依據(jù)構(gòu)件的吊裝順序,合理地安排每一種構(gòu)件的堆放順序;②保證構(gòu)件堆放位置都位于吊具作業(yè)半徑內(nèi),避免在具體吊裝作業(yè)中進(jìn)行二次搬運(yùn);③保證堆場(chǎng)中整齊地?cái)[放支架,其中墻板構(gòu)件應(yīng)該滿足中心間隔在0.4m以上的要求,而疊合板平放一般在5層以下,同時(shí)控制梁、柱間隔在20cm以上,避免支架對(duì)吊裝作業(yè)造成不利影響;④預(yù)制墻體構(gòu)件通常采用豎向放置的方式,為后續(xù)吊裝作業(yè)提供便利,而對(duì)于重量較重的構(gòu)件,則堆放位置則應(yīng)該盡可能靠近吊具。第二,構(gòu)件運(yùn)輸。在預(yù)制工廠加工好構(gòu)件后,需要將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),而為了避免運(yùn)輸過程中出現(xiàn)損壞、變形、裂紋等問題,必須保證運(yùn)輸臺(tái)架合理性,能夠?qū)λ\(yùn)輸?shù)臉?gòu)件進(jìn)行有效保護(hù)。在搬運(yùn)過程中堅(jiān)持輕拿輕放原則,避免裝卸中造成磕碰。構(gòu)件運(yùn)輸中為了避免顛簸所帶來的影響,在臺(tái)架和車輛之間利用一定量的緩沖材料,并借助鋼絲、夾具等做好加固處理,避免車輛運(yùn)輸中構(gòu)件出現(xiàn)位移、搖晃。同時(shí),應(yīng)該根據(jù)工廠和施工現(xiàn)場(chǎng)距離,合理地規(guī)劃運(yùn)輸路線,按照規(guī)定路線運(yùn)輸,車輛行駛過程中必須滿足安全駕駛原則,避免急剎、超速等行為。第三,合理選擇吊具能夠更高效地完成構(gòu)件安裝,應(yīng)該根據(jù)具體施工進(jìn)度安排,合理地劃分流水段,確定吊具型號(hào)、數(shù)量。同時(shí)需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)總平面布置情況、建筑結(jié)構(gòu)形式等,完成吊具現(xiàn)場(chǎng)布置工作,包括吊具作業(yè)半徑、吊具位置、作業(yè)面積、構(gòu)件重量等因素,最終完成吊具的選型工作。
將預(yù)制構(gòu)件順利運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,按照既定的施工計(jì)劃完成構(gòu)件裝卸、存儲(chǔ),避免人為因素導(dǎo)致構(gòu)件損壞。同時(shí),凡是進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件,都必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)驗(yàn)收,在滿足相關(guān)質(zhì)量要求后才能正式投入到使用中[4]。第一,完成吊點(diǎn)設(shè)置。吊裝技術(shù)是預(yù)制裝配式建筑施工最為關(guān)鍵的技術(shù),由于住宅建筑預(yù)制構(gòu)件體積往往較大,必須認(rèn)真完成吊裝方案的設(shè)計(jì)。能夠根據(jù)預(yù)制構(gòu)件體積、形狀等,采用分點(diǎn)位吊裝模式,通過事先計(jì)算方式,確定吊點(diǎn)的數(shù)量、位置,利用吊具等相關(guān)機(jī)械,將外墻板構(gòu)件吊裝到相應(yīng)安裝位置。也可以利用多功能鋼梁,實(shí)施平衡調(diào)運(yùn)的方式,但必須結(jié)合構(gòu)件實(shí)際情況設(shè)計(jì)平衡吊點(diǎn),避免在吊裝過程中出現(xiàn)安全事故。正式吊裝前還必須在墻板底部預(yù)留施工縫,一般在20mm左右,在縫隙中加裝鋼墊片,以便于提升整體摩擦力,避免墻板出現(xiàn)位移情況。第二,起吊、下落過程。該環(huán)節(jié)施工中,吊裝機(jī)械施工人員必須能夠做好調(diào)運(yùn)機(jī)械操作配合工作,嚴(yán)格控制起吊點(diǎn)、下落點(diǎn)。將預(yù)制墻板運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢弥螅荒苤苯訉⑵湎侣?,而是在距離地面半米的地方停頓,加強(qiáng)和地面人員的溝通,在全面保持平衡、精準(zhǔn)位置之后,才能控制吊具進(jìn)行下落。同時(shí),在構(gòu)件下落到快接近地面位置時(shí),還需要經(jīng)過地面技術(shù)人員的再次確認(rèn),保證和原有落點(diǎn)控制線一致,保證構(gòu)件能夠吊放在準(zhǔn)確的位置中。第三,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。在吊運(yùn)過程完成后,施工人員必須能夠按照墻體的控制線,對(duì)墻體水平程度進(jìn)行有效的調(diào)整,保證墻體絕對(duì)的垂直。具體來說,可以采用斜撐模式,控制斜撐角度在30~45°之間,在底部還需要預(yù)留一定的空間,高度在45cm,上部斜撐高度應(yīng)該具有2m左右的空間,利用預(yù)埋螺栓進(jìn)行固定,避免在調(diào)整墻體過程中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成損壞??梢越柚谥瓮邪暹M(jìn)行操作,向左右旋轉(zhuǎn)調(diào)整,托板長度能夠正常伸縮,待達(dá)到支撐長度后,對(duì)墻體構(gòu)件垂直度、水平度進(jìn)行再一次確認(rèn)。而支撐系統(tǒng)拆除,則需要在預(yù)制墻板各個(gè)節(jié)點(diǎn)澆筑振搗滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能夠進(jìn)行,避免對(duì)整體施工質(zhì)量造成影響。
在預(yù)制裝配式住宅建筑工程項(xiàng)目中,疊合梁、疊合板都是重要的構(gòu)件。第一,疊合梁作為住宅建筑中預(yù)制門窗洞口上方的過梁、連梁,一般是通過現(xiàn)澆混凝土模式,將其和疊合樓板組成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)整體,保證疊合梁與現(xiàn)澆混凝土剪力墻處于同一位置,將兩側(cè)主筋通過暗柱錨固的方式完成。具體吊裝疊合梁過程中,應(yīng)該先完成測(cè)設(shè),通過外掛板引測(cè)標(biāo)高,然后根據(jù)測(cè)設(shè)情況,在相應(yīng)位置中彈出標(biāo)高,保證疊合梁能夠達(dá)到相應(yīng)的位置,借助于夾具實(shí)施固定,在梁底需要做好相應(yīng)的支撐,保證疊合梁垂直度、水平度都能夠符合相關(guān)規(guī)范,提升疊合梁整體位置的精準(zhǔn)性。第二,疊合板吊裝過程中,首先必須進(jìn)行定位,位置確定后還需要做好相應(yīng)的固定,借助于支撐模式保證垂直度、水平度符合要求。一般來說,疊合板通常會(huì)選擇獨(dú)立支撐體系、鋼管支撐體系,在疊合板底部設(shè)置支撐體系,完成吊裝后,需要檢查拼縫水平度、疊合板縫寬度等,確保其能夠符合相關(guān)高度差要求,若存在高度差,則可以借助于頂托工具進(jìn)行有效的調(diào)整,滿足吊裝要求。而樓梯板吊裝處理過程則必須更加細(xì)致,在梯段吊裝之前就應(yīng)該完成休息平臺(tái)板安裝、調(diào)節(jié)工作,避免后續(xù)各項(xiàng)工序施工受到影響。這主要是由于平臺(tái)板會(huì)對(duì)梯段荷載壓力起到分擔(dān)效果,保證高度差滿足相關(guān)要求,才能確保梯段、休息平臺(tái)板以一個(gè)整體結(jié)構(gòu)均勻受力。在具體吊裝前,拉結(jié)筋、梁箍筋需要做焊接處理,保證能夠形成一個(gè)穩(wěn)固的整體,才能拆除掉夾具。
在預(yù)制墻板連接施工過程中,必須完成鋼筋連接以及灌漿等工序。第一,在鋼筋連接施工方面,對(duì)于預(yù)制裝配式住宅建筑來說,施工中鋼筋連接作業(yè)相對(duì)較多,鋼筋連接十分穩(wěn)固,關(guān)系到現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件之間是否緊密,必須加強(qiáng)對(duì)鋼筋連接技術(shù)的重視程度。具體鋼筋連接處理中,對(duì)于接頭處往往利用直螺紋連接鋼筋灌漿,實(shí)際操作是用直螺紋鋼筋連接其中一端,另一端連接方式為水泥灌漿,可以通過鋼筋灌漿連接套筒模式,將直螺紋鋼筋與帶肋鋼筋形成復(fù)合式鋼筋接頭,為預(yù)制構(gòu)件鋼筋連接處理提供便利。另外,具體施工過程中,必須確保鋼筋接頭定位精準(zhǔn),利用鋼板進(jìn)行連接,控制鋼板的厚度在0.5cm左右,結(jié)合具體的設(shè)計(jì)方案、施工要求等,在合理位置上實(shí)施開孔。而為了保證后續(xù)連接處理順利進(jìn)行,必須控制開孔孔徑,以大于鋼筋直徑1cm左右為宜。在正式進(jìn)行混凝土澆筑施工前,還需要增設(shè)連接鋼筋部位。第二,灌漿操作。預(yù)制墻板吊裝施工完成后,落實(shí)鋼筋連接,認(rèn)真檢查鋼筋連接質(zhì)量,滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后即可開展灌漿操作。正式進(jìn)行灌漿操作前,可以在墻板底部保留20mm施工縫隙,為后續(xù)施工提供方便,但為了不影響施工質(zhì)量,可以采用水泥砂漿對(duì)其進(jìn)行封堵。具體灌漿操作應(yīng)該從下到上,保證灌漿操作的連貫性,直到灌漿達(dá)到上口漿料有溢出,保證整體填充充實(shí)度能符合要求。
通過上述分析可知,在建筑行業(yè)迅速發(fā)展過程中,綠色環(huán)保、節(jié)能等成為必然發(fā)展趨勢(shì),迅速占領(lǐng)建筑市場(chǎng)主流。預(yù)制裝配式住宅建筑作為現(xiàn)代化建筑工程發(fā)展中重要種類,具有節(jié)能環(huán)保、成本節(jié)約等諸多優(yōu)勢(shì),還能夠縮短施工工期,促進(jìn)建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升。在具體施工過程中,應(yīng)該從施工準(zhǔn)備階段入手,嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點(diǎn),按照相應(yīng)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完成,發(fā)揮預(yù)制裝配式建筑優(yōu)勢(shì)。