別墅群工程中的預(yù)制裝配式施工技術(shù)控制及其措施

張仁景

中鐵建工集團(tuán)山東有限公司 山東 青島 266061

1 工程概況

濟(jì)南章丘諾德名府工程為成片開發(fā)的別墅群體建筑，其中105#～108#樓為裝配式建筑。每棟樓建筑面積約為650 m2，層高3 m，共3層，建筑高度約為9.9 m，主體采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)，地面層設(shè)計(jì)有地連梁。地上部分框架柱、疊合梁、疊合板為預(yù)制裝配式構(gòu)件，預(yù)制柱與基礎(chǔ)、上下層柱之間的鋼筋采用套筒灌漿連接，疊合梁、疊合板及預(yù)制柱吊裝后采用現(xiàn)澆混凝土連接成為整體，3層異形屋面采用整體現(xiàn)澆屋面板。預(yù)制構(gòu)件在建筑產(chǎn)業(yè)化工廠基地生產(chǎn)，用專用平板運(yùn)輸車運(yùn)送至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝。

2 工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

本工程為連排別墅，柱截面形式較多，間距多有變化，而且預(yù)制裝配式施工技術(shù)尚為建筑新技術(shù)，施工經(jīng)驗(yàn)還不足，柱插筋預(yù)留、構(gòu)件運(yùn)輸、吊裝、灌漿等環(huán)節(jié)在施工中存在以下難點(diǎn)：

1）首層預(yù)制柱與基礎(chǔ)連接節(jié)點(diǎn)，采用柱底預(yù)埋灌漿套筒與基礎(chǔ)預(yù)留插筋連接，套筒內(nèi)徑僅比插筋直徑大5 mm，故柱插筋定位精度要求較高，一旦插筋偏位超標(biāo)將難以補(bǔ)救，對(duì)柱插筋位置和標(biāo)高控制難度較大。

2）柱與基礎(chǔ)之間、上下層柱之間及疊合梁鋼筋之間采用套筒灌漿連接，灌漿質(zhì)量對(duì)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度影響極大，必須采取有效的措施控制灌漿質(zhì)量[1-2]。

3）疊合梁、疊合板和預(yù)制柱的吊裝、校正和就位是預(yù)制裝配式施工的主要步驟，直接關(guān)系到裝配式建筑的施工質(zhì)量。吊裝過程的控制措施、施工工藝和施工組織的實(shí)施開展有較大的難度。

4）預(yù)制柱、疊合梁、疊合板等裝配式構(gòu)件尺寸、質(zhì)量都較大，運(yùn)輸過程中構(gòu)件受力形式會(huì)發(fā)生改變。另外，裝配式構(gòu)件生產(chǎn)基地一般距安裝現(xiàn)場較遠(yuǎn)，如何安全、迅速地將構(gòu)件運(yùn)送到施工安裝現(xiàn)場需提前策劃并采取措施。

5）預(yù)制裝配式施工現(xiàn)場需要工人數(shù)量不多，但對(duì)工人技術(shù)水平要求較高，組織或培訓(xùn)裝配式施工的技術(shù)工人，改變以往粗放式的建筑施工生產(chǎn)模式有一定難度。

針對(duì)本工程預(yù)制裝配式施工中存在的困難，我們?cè)谥褰铑A(yù)留、預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、吊裝、灌漿等施工過程中采取相應(yīng)的控制措施，盡量減少各環(huán)節(jié)中的偏差給裝配式建筑工程的質(zhì)量帶來的不利影響。

3 柱插筋預(yù)留措施

首層預(yù)制柱與地梁層預(yù)留的柱插筋通過灌漿套筒相連接，連接節(jié)點(diǎn)為預(yù)制柱生產(chǎn)時(shí)在底部預(yù)埋連接套筒，吊裝時(shí)將柱插筋插進(jìn)套筒，通過灌漿將柱與基礎(chǔ)連接成為整體。預(yù)制柱在工廠生產(chǎn)時(shí)，按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求已將選定的套筒精確固定在柱的底部，根據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)套筒內(nèi)徑僅比鋼筋直徑大5 mm，故對(duì)現(xiàn)場預(yù)留的柱插筋位置要求非常精確。連接套筒長度同樣已經(jīng)確定，所以插筋外露長度需要嚴(yán)格控制。插筋平面位置和外露長度偏差均不得超過2 mm。

采用定位模板的方法控制插筋平面位置。用厚4 mm鋼板加工成定位模板，模板尺寸同預(yù)制柱截面尺寸，按照設(shè)計(jì)圖紙將柱鋼筋位置在模板上鉆孔，孔徑比鋼筋直徑大2 mm。定位模板委托專業(yè)工廠定做，采用臺(tái)鉆精確打孔。

柱插筋和地梁鋼筋同時(shí)綁扎安裝，提前在定位模板面上畫出中心線位置，將定位模板套入柱插筋。地梁鋼筋安裝完成后，對(duì)預(yù)制柱縱橫向進(jìn)行測量定位，準(zhǔn)確調(diào)整定位模板的位置。若與地梁鋼筋沖突，可適當(dāng)調(diào)整地梁鋼筋位置。經(jīng)復(fù)核柱插筋位置無誤后，將柱插筋焊接成整體骨架并與地梁鋼筋點(diǎn)焊。柱插筋外露長度為8d＋20 mm（d為鋼筋直徑），為方便控制插筋標(biāo)高，在安裝柱插筋時(shí)，可多伸出100 mm以上，待預(yù)制柱吊裝前，用砂輪機(jī)將多余的插筋切除（圖1）。

為了滿足預(yù)制柱安裝時(shí)臨時(shí)固定的需要，在預(yù)制柱縱橫2個(gè)方向的地梁頂面上預(yù)埋U形預(yù)埋件。預(yù)埋件離開預(yù)制柱的距離以方便安裝臨時(shí)斜撐為宜（圖2）。

圖1 定位模板套入柱插筋

圖2 地梁頂面U形預(yù)埋件

4 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸措施

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠距離施工現(xiàn)場較遠(yuǎn)，預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸要提前規(guī)劃好從工廠到施工現(xiàn)場的運(yùn)輸路線，確保道路暢通，以及彎道、限高、限載等路段滿足運(yùn)輸要求。必要時(shí)進(jìn)行空車試運(yùn)或和交通等相關(guān)部門取得聯(lián)系，尋求支持。

啟運(yùn)前在工廠要對(duì)預(yù)制構(gòu)件逐一檢查，確認(rèn)型號(hào)和安裝部位，并進(jìn)行編號(hào)，將編號(hào)標(biāo)注在構(gòu)件明顯的地方。按照起吊先后順序裝車，先吊裝的構(gòu)件放在上面，并使構(gòu)件的預(yù)埋吊件向上，標(biāo)志向外。

預(yù)制構(gòu)件采用平板運(yùn)輸車運(yùn)送。構(gòu)件在車上確保放置平穩(wěn)，運(yùn)輸車受力均勻?qū)ΨQ，支承點(diǎn)安全可靠。疊合板、疊合梁在運(yùn)輸車上平放，各層構(gòu)件之間要按照設(shè)計(jì)確定的支承點(diǎn)位置墊置方木，上下層方木墊置位置在同一垂直面上，確保構(gòu)件在運(yùn)輸過程中受力均衡。預(yù)制柱在運(yùn)輸車上立放，運(yùn)輸時(shí)將柱安放在專用鋼支架上，連同鋼支架一同運(yùn)輸。預(yù)制柱甩筋端要向上，預(yù)制柱與支架采用軟隔離固定在一起。預(yù)制構(gòu)件與支架之間、支架與運(yùn)輸車之間都要進(jìn)行可靠的固定，用繩索將其固定牢靠，以免在運(yùn)輸中損壞構(gòu)件。

施工現(xiàn)場運(yùn)輸車開行道路寬不小于6 m，保證構(gòu)件運(yùn)輸車輛能夠在現(xiàn)場道路雙向通行，確保其在施工現(xiàn)場直行和轉(zhuǎn)彎處暢通。

5 預(yù)制構(gòu)件吊裝措施

本工程裝配式構(gòu)件質(zhì)量最大為3 t，現(xiàn)場安裝塔吊在起吊范圍內(nèi)均能滿足預(yù)制構(gòu)件的吊裝需要，預(yù)制柱、疊合梁及疊合板均采用塔吊吊裝。

5.1 預(yù)制柱吊裝措施

吊裝前在柱身四周彈上中心線，在基礎(chǔ)頂面預(yù)制柱的安裝位置彈出縱橫向中心線和柱邊控制線。

構(gòu)件吊裝前要先試吊，試吊正常后，開始正式吊裝。起吊前應(yīng)確保各種吊具已可靠連接，并保證構(gòu)件能水平起吊。構(gòu)件起吊離地后懸停10 s左右，確認(rèn)平穩(wěn)安全后再勻速提升。在安裝面上，吊裝人員牽住纜風(fēng)繩，將構(gòu)件調(diào)整到安裝位置的上方，使構(gòu)件穩(wěn)定、緩慢地降到安裝位置。在預(yù)制柱下落至距安裝面約500 mm時(shí)，在預(yù)制柱安裝面上放置一面小梳妝鏡，以引導(dǎo)安裝人員調(diào)整柱位，使預(yù)留插筋準(zhǔn)確地插入預(yù)制柱底部套筒內(nèi)。然后在水準(zhǔn)儀的控制下使用鐵片將柱身墊平，在縱橫向安裝經(jīng)緯儀將柱身調(diào)正（圖3）。

預(yù)制柱位置和標(biāo)高調(diào)整無誤后，在柱的縱橫2個(gè)方向安裝臨時(shí)支撐，上部與柱身預(yù)埋螺栓連接，下部與地梁預(yù)埋U形埋件相連。

5.2 疊合梁、疊合板吊裝措施

疊合梁、疊合板采用鋼吊架進(jìn)行吊裝，按照設(shè)計(jì)確定的吊點(diǎn)位置進(jìn)行掛鉤，起吊方法同預(yù)制柱吊裝。在疊合板吊至預(yù)定位置上方約1 m高時(shí)，安裝人員用手扶住板身調(diào)整方向。繼續(xù)下落至預(yù)定位置上方約50 mm時(shí)，對(duì)準(zhǔn)安裝面上彈出的疊合板控制線做精確調(diào)整，然后立即就位。檢查疊合板的平面位置，利用撬棍進(jìn)行微調(diào)（圖4）。

圖3 預(yù)制柱吊裝

圖4 疊合板吊裝

6 灌漿措施

裝配式預(yù)制柱與基礎(chǔ)插筋或下層預(yù)制柱甩筋之間采用套筒灌漿連接，疊合梁之間的主筋之間同樣采用套筒連接，套筒內(nèi)采用高強(qiáng)灌漿料進(jìn)行灌漿。灌漿方式盡量采用機(jī)械灌漿。

6.1 封邊、分倉

預(yù)制柱底周邊與基層之間的縫隙于灌漿前要進(jìn)行封邊。封邊材料采用專用坐漿料，坐漿料填抹深度為15～20 mm，為控制封邊抹進(jìn)的深度，填抹封邊前先塞入內(nèi)襯，待坐漿料封邊后將內(nèi)襯抽出。

為保證灌漿質(zhì)量，對(duì)于截面較大的預(yù)制柱要進(jìn)行分倉，分倉采用PVC管作模板，灌入坐漿料，分倉間隔約20 mm。

6.2 灌漿料制備

灌漿料要與灌漿套筒相匹配，使用前須做接頭型式檢驗(yàn)。灌漿料采用專用攪拌機(jī)拌和，加水量、攪拌時(shí)間和投料步驟嚴(yán)格按照使用說明書進(jìn)行操作，灌漿料制備完成后要立即使用，并且要在自加水算起40 min內(nèi)用完。灌漿料拌和后如果未用完，要作為廢料丟棄，不得二次攪拌使用，灌漿料中嚴(yán)禁加入任何外加劑或外摻劑。

6.3 灌漿

灌漿作業(yè)要在坐漿料封邊完成24 h后進(jìn)行，灌漿時(shí)環(huán)境溫度不低于5 ℃，也不大于35 ℃。灌漿前，要逐個(gè)檢查灌漿孔和出漿孔，確保各孔路暢通。

將攪拌好的灌漿料倒入灌漿泵進(jìn)行灌漿。柱身的下排孔為灌漿孔，上排孔為出漿孔，不得反用。灌漿作業(yè)開始后，必須連續(xù)進(jìn)行，不能間斷，并且要盡可能縮短灌漿時(shí)間。預(yù)制柱雙側(cè)布置灌漿孔時(shí)，灌漿應(yīng)先從預(yù)制柱的一側(cè)進(jìn)行，完成后灌注另一側(cè)，同一個(gè)分倉只能在一個(gè)灌漿孔灌漿，不能選擇2個(gè)以上灌漿孔同時(shí)灌漿，以防封住空氣無法排出。當(dāng)有灌漿料濃漿從出漿孔溢出時(shí)，移至下一灌漿孔灌漿，直至所有鋼套筒中灌滿灌漿料，停止灌漿，用專用橡膠塞依次封堵灌漿孔和出漿孔[3-4]。

7 結(jié)語

預(yù)制裝配式施工技術(shù)正處于推廣應(yīng)用階段，每個(gè)工程施工中都會(huì)遇到各種不同的難點(diǎn)。本文介紹的內(nèi)容是預(yù)制裝配式施工中普遍存在的困難，以及針對(duì)插筋預(yù)留、運(yùn)輸、吊裝、灌漿中的難點(diǎn)所采取的具體應(yīng)對(duì)措施。經(jīng)過工程實(shí)踐，這些措施較好地解決了預(yù)制裝配式施工中的困難，可為類似工程的施工提供一定的參考作用。