房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)

韓超　吳金花

摘 要：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)易于設(shè)計標準化和施工機械化，是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要途徑，為推動其在房屋建筑中的應(yīng)用，對構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)時模具方案的確定、預(yù)埋件與預(yù)留孔洞的實施、夾心保溫墻板及帶飾面構(gòu)件的預(yù)制等工藝過程進行了介紹，對裝配施工中的構(gòu)件吊裝定位、構(gòu)件受力鋼筋間的連接、構(gòu)件通過后澆混凝土連接及構(gòu)件間其他方式連接等關(guān)鍵技術(shù)問題進行了闡述。

關(guān)鍵詞：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)；預(yù)制構(gòu)件；裝配施工

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是指全部或部分采用混凝土預(yù)制構(gòu)件裝配連接來形成建筑主體的結(jié)構(gòu)形式。我國對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用興起于20世紀50年代，60-70年代達到高峰，后因當(dāng)時的技術(shù)水平有限致使抗震等問題未能得到較好的解決，于80年代逐漸走向沒落。進入新世紀以來，國家著力推行建筑工業(yè)化和住宅產(chǎn)業(yè)化，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有易于實現(xiàn)設(shè)計標準化、施工機械化等優(yōu)點，作為實現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要途徑再一次引起重視。由于長時間的停滯，我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工技術(shù)遠落后于國際先進水平，處于重新起步的階段。現(xiàn)結(jié)合工程實踐，對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的特點及在構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)和裝配施工中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題進行了闡述。

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點

與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)施工相比，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工分為工廠預(yù)制和現(xiàn)場施工兩部分。將大量的現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移至工廠中來進行，有利于施工質(zhì)量的提高，有利于施工安全和進度的控制，有利于資源的節(jié)約和環(huán)境保護。構(gòu)件的預(yù)制生產(chǎn)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場作業(yè)有很大不同，構(gòu)件有一些特殊細部構(gòu)造要求：為了滿足施工的可操作性和方便運輸，構(gòu)件中設(shè)置大量的預(yù)埋件；為了滿足建筑的使用功能，構(gòu)件的邊緣或表面經(jīng)常會開槽、留孔或采用企口形式等；為最大限度的發(fā)揮裝配式結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢，減少現(xiàn)場作業(yè)，盡量將裝飾裝修、門窗安裝、水電管線的敷設(shè)及墻體保溫等工序整合到構(gòu)件的預(yù)制生產(chǎn)過程中，形成高度集成的構(gòu)件產(chǎn)品。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場裝配施工則主要涉及吊裝就位和可靠連接，由于每一塊構(gòu)件都有自己的預(yù)定位置，造成信息量較大，要加強施工信息管理。

2 構(gòu)件的預(yù)制生產(chǎn)

2.1 確定模具方案

制定模具方案應(yīng)綜合考慮工藝的合理性、模具利用率、生產(chǎn)效率等因素。預(yù)制構(gòu)件的模具可分為通用模具和專用模具兩類。通用模具即同類型構(gòu)件共用一套模具生產(chǎn)，可通過把邊側(cè)模安裝在不同檔位來實現(xiàn)構(gòu)件的不同尺寸，模具利用率高；專用模具即每種構(gòu)件專屬一套模具，不能與其它構(gòu)件共用，模具利用率低。一般根據(jù)構(gòu)件的構(gòu)造形式來確定模具方案：平板類構(gòu)件比較容易實現(xiàn)多構(gòu)件共模，多采用通用模具，而異型構(gòu)件一般采用專用模具。但在確定模具方案時，還必須要結(jié)合實際工程的構(gòu)件種類、數(shù)量及施工進度要求。例如，工程所需求的平板式構(gòu)件的尺寸單一、數(shù)量較大，且工期要求緊時，則宜采用專用模具生產(chǎn)，以靈活周轉(zhuǎn)。

2.2 預(yù)埋、預(yù)留

裝配式構(gòu)件預(yù)埋件較多，其種類主要有：吊件、連接件、窗框、管線等。大部分構(gòu)件還有預(yù)留孔洞或溝槽等。構(gòu)件預(yù)制時，這些埋件和預(yù)留的定位要準確，否則在后期裝配施工中難以進行調(diào)整。

預(yù)埋吊件與連接件多為帶內(nèi)螺紋的筒狀，尾部設(shè)有橫筋以加強與混凝土之間的錨固。預(yù)埋吊件和連接件常布置在構(gòu)件收光面，構(gòu)件預(yù)制時通過固定在側(cè)模上的懸挑架來定位。預(yù)埋門窗框一般應(yīng)固定于底模上，并采取保護措施防止框體表面受污染。用鋁制窗框時，必須采取措施避免鋁框與混凝土直接接觸而發(fā)生電化學(xué)腐蝕。預(yù)埋管線、箱盒等在混凝土凝固前要受浮力作用，固定須牢固可靠，以免位置偏離。另外要求在混凝土振搗時搗棒不能碰觸預(yù)埋件，避免其破損或進漿。預(yù)留孔洞和溝槽主要依靠模具來形成，要求模具組件安裝精確。

2.3 夾心保溫板預(yù)制

由兩層鋼筋混凝土和保溫材料中間夾層組成的墻板，稱夾心保溫墻板。根據(jù)兩層鋼筋混凝土是否獨立承受使用荷載，把夾心保溫板分為組合型墻板和非組合型墻板。組合型墻板的內(nèi)外兩層混凝土聯(lián)合受載，剛度較大，但處理不好時容易由于內(nèi)外兩層混凝土的溫度差而產(chǎn)生熱彎曲裂縫，技術(shù)要求較高。非組合型墻板的兩層混凝土獨立受載，剛度小，但內(nèi)外兩層混凝土可以獨立變形，不產(chǎn)生溫度應(yīng)力破壞。目前我國采用較多的是非組合型墻板。

2.3.1 非組合型墻板的預(yù)制

預(yù)制工藝流程為：組裝模板——放置下層混凝土鋼筋籠——定位兩層混凝土的連接件——下層混凝土澆筑成型——鋪設(shè)保溫材料——放置上層墻板鋼筋籠——上層混凝土澆筑成型。兩層混凝土的連接件應(yīng)有一定的柔韌性，使兩層混凝土可以相對獨立變形。且應(yīng)注意保溫材料不可與下層混凝土粘結(jié)成一體。

2.3.2 組合型墻板預(yù)制

預(yù)制工藝流程（圖1）：放置鋼筋籠——單側(cè)墻板混凝土成型、養(yǎng)護——在翻轉(zhuǎn)臺上翻轉(zhuǎn)倒扣——將其鋼筋壓入未凝固的另一側(cè)板混凝土中——成型、養(yǎng)護——墻內(nèi)填充發(fā)泡保溫材料。

2.4 帶飾面構(gòu)件預(yù)制

預(yù)制構(gòu)件的外飾面可與混凝土成型同步完成。構(gòu)件生產(chǎn)時先將外裝飾材料反向鋪設(shè)在模板上，然后懸吊鋼筋籠，再澆筑混凝土。飾面層可以用面磚、石材、板材。用面磚時，應(yīng)選背帶燕尾槽的磚，以增強面磚與混凝土之間的粘結(jié)。鋪設(shè)時，先用膠紙把面磚連接成一定大小的磚片，再按模板上劃好的基準線將磚片反向鋪入模具，并用雙面膠粘貼牢固。磚之間用海綿條填塞，以預(yù)留磚縫和防止水泥漿滲漏造成構(gòu)件外飾面污染。飾面選用石材時，要先在石材背面安裝鍍鋅不銹鋼卡，以與混凝土之間形成可靠機械連接，鋪設(shè)方式與磚片相同。

3 裝配施工

3.1 構(gòu)件吊裝定位

裝配施工用到的主要吊裝工具有吊運鋼梁、接駁器、索具等。吊運鋼梁上對稱設(shè)置多組吊耳以適應(yīng)不同構(gòu)件的起吊間距。接駁器用于連接構(gòu)件與索具，主要由底座、安裝孔、螺栓等部件組成。構(gòu)件吊裝工序為：進場檢查——編號——安裝接駁器——連接吊裝鋼梁——吊運——鋼筋對位——落位——調(diào)整就位。圖2為墻板構(gòu)件的吊裝。構(gòu)件吊裝就位后，底部應(yīng)設(shè)置限位裝置，并設(shè)可調(diào)節(jié)斜撐作為臨時支撐系統(tǒng)。傳力的構(gòu)件要在連接部位現(xiàn)澆混凝土或灌漿料承載力達設(shè)計要求后才能拆除臨時支撐。在吊裝定位過程中應(yīng)該避免單個預(yù)制構(gòu)件承受較大的荷載，應(yīng)避免造成受力方式改變。endprint

3.2 構(gòu)件受力鋼筋間的連接

在裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，預(yù)制剪力墻水平接縫及預(yù)制框架柱接頭處的縱向受力鋼筋的連接方式主要有套筒灌漿連接和約束漿錨連接。

3.2.1 套筒灌漿連接

套筒灌漿連接是依靠套筒中灌漿料與鋼筋的錨固作用將鋼筋對接起來的連接技術(shù)。灌漿套筒預(yù)埋在構(gòu)件的縱向受力鋼筋的底端，裝配施工時將下層構(gòu)件上部的外伸縱筋插入預(yù)埋套筒，然后進行灌漿，施加一定壓力使灌漿料充滿筒內(nèi)空腔，并適當(dāng)養(yǎng)護。目前常用的灌漿套筒有全灌漿和半灌漿連接套筒兩種，區(qū)別在于，全灌漿套筒兩端均與鋼筋錨固連接，半灌漿套筒一端采用錨固連接，另一端采用機械連接。

3.2.2 約束漿錨連接

約束漿錨連接不使用套筒，直接依靠混凝土及灌漿料對被連接鋼筋的錨固作用來連接。構(gòu)件底端的縱筋附近預(yù)留波紋狀孔洞，并用螺旋筋對該區(qū)段進行了加強。裝配施工時，下層構(gòu)件上部的外伸縱筋插入孔洞，壓力灌漿，并適當(dāng)養(yǎng)護。

3.3 構(gòu)件通過后澆混凝土連接

預(yù)制剪力墻間豎縫處、預(yù)制梁接頭處、預(yù)制梁柱節(jié)點處及結(jié)構(gòu)的預(yù)制部分與現(xiàn)澆部分的連接處，常采用后澆混凝土進行連接。連接處的構(gòu)件表面部位在預(yù)制生產(chǎn)時要做成粗糙面（可以進行拉毛或緩凝水洗處理）。在澆混凝土前，要把構(gòu)件結(jié)合部清理干凈，并用水濕潤。后澆混凝土要求一次性澆筑成型，應(yīng)注意模板不能漏漿。

3.4 構(gòu)件間其他連接方式

構(gòu)件間的連接方式還有通過預(yù)埋件連接和預(yù)應(yīng)力壓接。通過構(gòu)件上的預(yù)埋連接件進行機械連接或焊接常見于外掛墻板與結(jié)構(gòu)主體的連接，連接處應(yīng)注意做防腐和防火措施。預(yù)應(yīng)力壓接在美國和日本等建筑工業(yè)化技術(shù)先進的國家較為多見，常用于裝配式框架結(jié)構(gòu)。由于連接處不澆筑混凝土，不需要進行養(yǎng)護，預(yù)應(yīng)力壓接施工的速度較快。

4 結(jié)語

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)安全、施工快捷、節(jié)能省地、綠色環(huán)保、高度集約等優(yōu)點，在建筑技術(shù)革新的過程中已展現(xiàn)了無可替代的作用，其技術(shù)水平的高低成為了建筑工業(yè)化發(fā)展水平的重要衡量標準。隨著國家更多相關(guān)政策的出臺及各項標準規(guī)范的訂立和完善，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)將日趨成熟，成為未來建筑結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向之一。

參考文獻

[1] 劉瓊，李向民，許清風(fēng).預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].施工技術(shù)，2014，22.

[2] 韓超，吳金花.集成外裝飾住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)技術(shù)[J].混凝土，2012（11）.

作者簡介：韓超（1986.04- ），男，碩士，講師，工程師，四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院。endprint