高層裝配式建筑關(guān)鍵施工工藝分析

（中國建筑第二工程局有限公司 渤海分公司，天津 300350）

隨著工業(yè)技術(shù)和建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)正朝著工業(yè)化和集成化方向發(fā)展，高層裝配式建筑也越來越多出現(xiàn)在人們的視野中。裝配式建筑是指首先在構(gòu)件加工廠將部分或者整體構(gòu)件進行加工生產(chǎn)，然后依據(jù)不同的運輸方式將構(gòu)件運至施工現(xiàn)場，最后再進行吊裝施工的一種新興綠色環(huán)保施工技術(shù)。我國的裝配式建筑起步較晚，目前歐美國家的住宅工業(yè)化程度已經(jīng)超過了50%，日本更是達到了70%以上。因此，我國正在加大對裝配式建筑的投入力度，為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型帶來了新的契機。文章以天津星耀五洲琥珀銀灘高層裝配式建筑項目為例，對全過程生產(chǎn)周期內(nèi)的關(guān)鍵施工工藝進行了總結(jié)分析，以期能為高層裝配式建筑的設(shè)計、施工提供借鑒。

1 工程概況

天津星耀五洲17 號地琥珀銀灘項目工程包括10 棟高層，35 棟別墅及附屬配建工程，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系，總建筑面積214 417.33m2，高層地上30～33 層，別墅地上2 層，建筑面積162 856.21m2；地下2 層，負2 層為人防、負1 層為汽車庫，建筑面積51 561.12m2；最大單體規(guī)模14 587.37m2，最大跨度3.8m，最大層數(shù)33 層，最大高度99.45m。本工程1#、5#、6#、7#高層為裝配式建筑，總建筑面積為52 633.65m2，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，建筑抗震設(shè)防類別為丙類?？拐鹪O(shè)防烈度為7 度，結(jié)構(gòu)抗震等級為二級。裝配式建筑總建筑面積為52 633.65m2，達到地上建筑面積的32.32%，主要構(gòu)件形式為疊合樓板、預(yù)制樓梯、梯間隔墻。

2 施工工藝流程

根據(jù)工程項目現(xiàn)場施工情況，總結(jié)本工程裝配式建筑的施工工藝流程為：①前期策劃工作；②構(gòu)件圖紙深化設(shè)計；③構(gòu)件生產(chǎn)；④構(gòu)件運輸；⑤構(gòu)件進場施工；⑥驗收。具體施工工藝流程見圖1。

圖1 裝配式建筑施工工藝流程

3 關(guān)鍵工藝分析

3.1 前期策劃

1）主體勞務(wù)方面 應(yīng)盡量選擇具有裝配式施工經(jīng)驗的隊伍，將墊片、螺栓、PE 棒等輔材明確明細簽到主體勞務(wù)合同中，建議灌漿料、吊裝鋼絲繩、吊具等材料及配件由總包提供。

2）預(yù)制構(gòu)件廠家方面 應(yīng)從規(guī)模、設(shè)備自動化程度、產(chǎn)能及承接項目的數(shù)量規(guī)模、技術(shù)力量、運距、是否受環(huán)保影響等因素綜合考慮。

3）裝配式支撐體系方面 考慮到獨立鋼支撐體系供貨廠家較少，資源相對緊缺，該支撐體系受設(shè)計因素制約，天津地區(qū)應(yīng)用較少，施工安全隱患大，不建議使用；而設(shè)計樓層在20 層以上不建議使用滿堂腳手架作為疊合板支撐體系，一方面進度慢，另外若有豎向墻體，對墻體斜支撐布置影響較大；鋁模的施工周期短效率高、綠色環(huán)保，且與項目裝配式結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性，最終選擇鋁模作為裝配式支撐體系。

4）塔機方面 由于項目最重預(yù)制構(gòu)件為4.68t，且堆場可在樓座附近設(shè)置，所以選擇70系列塔機。

5）材料堆場設(shè)置方面 現(xiàn)場裝配式構(gòu)件存放考慮施工一層、備料一層，構(gòu)件堆放場地需求較大，同時部分構(gòu)件重量較重，應(yīng)盡量考慮布置在非車庫頂板區(qū)域，若堆場面積不能滿足需求，必須在車庫頂板上堆料時，應(yīng)與設(shè)計單位溝通，考慮車庫支撐體系不拆除，且只能堆放重量相對較輕的疊合板，防止對車庫頂板質(zhì)量造成影響。

6）外架方面 從安全性、施工管理、施工進度、文明形象、技術(shù)進步以及經(jīng)濟性多方面考慮，選擇附著式升降腳手架。

3.2 深化設(shè)計

設(shè)計院施工圖紙構(gòu)件編號較為復(fù)雜，為了方便吊裝及施工，需對預(yù)制構(gòu)件進行重新編號并標記吊點位置及疊合板朝向，施工時按項目編號順序進行吊裝，加快吊裝速度。在裝配式構(gòu)件深化生產(chǎn)前，需要確認塔機附臂、爬架水平附著、模板洞等措施孔洞的預(yù)留位置。通過裝配式圖紙深化，結(jié)合建筑圖、結(jié)構(gòu)圖和構(gòu)件圖及水電安裝圖紙，確定機電水電專業(yè)預(yù)留預(yù)埋點位，臨時消防管等預(yù)留洞，土建專業(yè)放線孔、泵管預(yù)留洞等位置平面定位，最終由鋁模廠家針對鋁模與PC 構(gòu)件連接進行深化。疊合板鋼筋與機電線盒、預(yù)留洞等預(yù)留預(yù)埋點位相互沖突，采取鋼筋局部避讓措施。

本工程高層區(qū)非裝配樓棟均采用組合鋁合金模板，考慮其施工周期短、承載力強、穩(wěn)定性好、綜合成本低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，故裝配式樓棟亦采用鋁模施工。在此基礎(chǔ)上優(yōu)化頂板模板，設(shè)計呈“田字格”形式，支撐體系根據(jù)疊合板類型和尺寸做了優(yōu)化，在保證質(zhì)量安全前提下，水平方向節(jié)省約45%的模板量，達到降本增效的目的。優(yōu)化設(shè)計成果見圖2、圖3。

圖2 裝配式疊合樓板優(yōu)化設(shè)計

圖3 鋁模整體深化圖

3.3 構(gòu)件生產(chǎn)運輸

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程最重要的是關(guān)注兩個驗收：首件驗收和駐場驗收。預(yù)制構(gòu)件模具制作完成后制作的首件預(yù)制構(gòu)件應(yīng)進行首件驗收，構(gòu)件施工過程中，監(jiān)理單位及總包單位派駐場人員對構(gòu)件及模具進行驗收，并對每個批次的構(gòu)件施工過程進行影像資料收集。駐場管理為項目安全質(zhì)量管理的底線，必須認真執(zhí)行，駐場人員需對構(gòu)件廠隱檢資料及出廠合格資料進行簽認，同時對質(zhì)量進行監(jiān)督。

構(gòu)件運輸過程中疊合板等水平構(gòu)件運輸墊木應(yīng)上下對齊，且要求疊放不得超過6 層，在底板的邊部或與繩索接觸處的混凝土，采用襯墊加以保護；墻板運輸需在人字架兩側(cè)對稱放置，外立面用塑料薄膜包裹保護，運輸架增設(shè)防止運輸架前、后、左、右四個方向移位的限制塊；預(yù)制樓梯采用疊合平放方式運輸，預(yù)制樓梯之間用墊木隔離，不同型號樓梯應(yīng)分別碼放，碼放高度不超過三層。

構(gòu)件應(yīng)盡量安排夜間進場，減少占用塔機日間工作時間；梯間隔墻采用堆放架插放或靠放，堆放架應(yīng)具有足夠的承載力和剛度；預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯宜采用疊放方式。預(yù)制疊合板疊放層數(shù)不宜大于6 層，預(yù)制樓梯疊放層數(shù)不宜大于3 層。底層及層間應(yīng)設(shè)置支墊，支墊應(yīng)平整且應(yīng)上下對齊，支墊地基應(yīng)堅實。見圖4。

圖4 構(gòu)件堆放示意

3.4 吊裝施工工藝

構(gòu)件進場之后，開始裝配式構(gòu)件的施工吊裝。吊裝施工流程見圖5。

圖5 裝配式構(gòu)件吊裝施工流程

在構(gòu)件吊裝施工過程中，最重要的環(huán)節(jié)就是疊合板和預(yù)制樓梯的安裝過程。疊合板吊裝時由專人負責(zé)掛鉤，待掛鉤人員撤離至安全區(qū)域時，由下面信號工確認構(gòu)件四周安全情況，指揮緩慢起吊，待疊合板下放至距樓面0.5m 處，由專業(yè)操作工人手扶鋼筋桁架四角引導(dǎo)緩慢降落至100mm 時，通過鉛垂觀察疊合板的邊線確保安裝位置準確。疊合板安裝時外伸鋼筋不得彎曲；疊合板吊裝完成并驗收合格后開始進行梁筋綁扎，考慮出筋與梁鋼筋沖突，故綁扎時先放箍筋，再穿縱筋及腰筋，最后進行綁扎固定。預(yù)制樓梯安裝起吊前應(yīng)先進行試吊，確認吊具等牢固可靠后方可正常吊裝，樓梯起吊角度應(yīng)大于安裝角度1°，確保構(gòu)件快速安裝到位。疊合板及預(yù)制樓梯吊裝示意見圖6。

圖6 構(gòu)件吊裝施工過程示意

4 總結(jié)

以天津星耀五洲琥珀銀灘項目為例，對高層裝配式建筑關(guān)鍵施工工藝進行了總結(jié)和分析，從前期策劃、深化設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)運輸以及吊裝施工等各個階段進行了關(guān)鍵施工工藝的探討，深層探索了高層裝配式建筑全過程生產(chǎn)周期內(nèi)的重要注意事項，可為指導(dǎo)高層裝配式建筑的設(shè)計、施工提供借鑒。