裝配式混凝土主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與探討

高瑞軍

（山西建筑工程集團(tuán)有限公司，山西太原 030000）

1 主體結(jié)構(gòu)裝配式

1.1 豎向構(gòu)件：主要包括柱、支撐、剪力墻

預(yù)制混凝土柱、預(yù)制混凝土支撐、預(yù)制混凝土墻、水平預(yù)制混凝土墻之間不大于600mm 的現(xiàn)澆墻、豎向預(yù)制混凝土墻之間不大于300mm 的現(xiàn)澆墻。

1.2 水平構(gòu)件：主要包括梁、板、樓梯、空調(diào)板、陽臺板

（1）預(yù)制混凝土柱、預(yù)制混凝土樓梯、預(yù)制混凝土空調(diào)板、預(yù)制混凝土陽臺板。

（2）板主要包括采用預(yù)制疊合樓板的樓板和屋面板、預(yù)制構(gòu)件之間寬度不大于300mm 的現(xiàn)澆混凝土樓板和屋面板、金屬樓承板和屋蓋及其他在施工現(xiàn)場面支模的樓板。

2 設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

（1）滿足國家、地方現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，符合政府相關(guān)部門的批復(fù)文件要求。

（2）滿足建筑的使用功能，滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

（3）滿足預(yù)制構(gòu)件制作、倉儲、運(yùn)輸、堆放、安裝的要求。

（4）預(yù)制構(gòu)件的連接布置宜布置在結(jié)構(gòu)受力較小區(qū)域。

2.2 工業(yè)化

預(yù)制構(gòu)件首先考慮水平構(gòu)件預(yù)制，包括梁、板、樓梯、空調(diào)板、陽臺板。采用水平構(gòu)件預(yù)制的優(yōu)點(diǎn)：水平構(gòu)件規(guī)格容易統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，構(gòu)件加工及現(xiàn)場施工成本低，施工質(zhì)量容易保證。對預(yù)制率較高的住宅，采用三明治外墻板及部分內(nèi)墻板預(yù)制構(gòu)件。對混凝土結(jié)構(gòu)的公共建筑采用樓板（疊合式樓板、桁架樓承板樓板）、樓梯預(yù)制構(gòu)件，預(yù)制率較高的增加預(yù)制梁構(gòu)件。

2.3 裝配式拆分設(shè)計(jì)

2.3.1 疊合板的拆分設(shè)計(jì)

（1）滿足運(yùn)輸及吊裝的要求，預(yù)制疊合板寬度一般不要超出汽車的寬度（不大于3m），盡量采用300 的模數(shù)，比如：2700、2400、2100；預(yù)制疊合板長度一般不要超出6m，盡量控制在5m以內(nèi)，盡量采用 300 的模數(shù)，比如：4500、4200、3900。

（2）滿足結(jié)構(gòu)受力的要求，由于疊合板最小厚度為130mm，普通住宅無論采用單向板還是采用雙向板130 厚樓板均能滿足規(guī)范要求：①單向樓板要結(jié)合樓板長度拆分，樓板寬度控制在3m以內(nèi)（盡量小于樓板跨度方向，目的是讓桁架鋼筋布置在受力方向），單向疊合板板側(cè)接縫構(gòu)造宜采用密拼接縫與后澆小接縫兩種構(gòu)造方式（由于預(yù)制構(gòu)件存在一定的誤差，如果全部采用密拼接縫存在現(xiàn)場安裝構(gòu)件較大無法安裝的風(fēng)險(xiǎn)）；②雙向樓板拆分盡量采用短跨方向拆分，樓板寬度控制在3m 以內(nèi)，雙向疊合板接縫構(gòu)造宜采用板底縱筋末端帶135°彎鉤連接方式，接縫寬度控制在300 以內(nèi)，寬度不得小于搭接長度+20，接縫寬度可依據(jù)疊合板的規(guī)格適當(dāng)調(diào)整，盡量將疊合板的規(guī)格數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)，盡量標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化，有利于降低成本和提高預(yù)制速度；③為了滿足樓板裝配率要求時(shí)，也可將衛(wèi)生間采用疊合板，當(dāng)衛(wèi)生間四周為剪力墻或結(jié)構(gòu)梁時(shí)，可將整個(gè)衛(wèi)生間設(shè)計(jì)為一塊疊合板。

2.3.2 預(yù)制剪力墻的拆分設(shè)計(jì)

（1）滿足運(yùn)輸及吊裝的要求，預(yù)制剪力墻長度一般不受限制，主要以邊緣構(gòu)件之間的尺寸為長度；預(yù)制墻高度一般為樓層高度減去現(xiàn)澆板、現(xiàn)澆梁的厚度。

（2）滿足裝配率的前提下，預(yù)制剪力墻盡量布置為一字形，根據(jù)需要也可以布置成L、T、U 型等，可結(jié)合建筑功能或結(jié)構(gòu)布置的要求，根據(jù)構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝能力，確定預(yù)制墻體的形狀和大??；洞口兩側(cè)的墻體寬度不應(yīng)小于200mm，洞口上方連梁的高度不宜小于250mm。

（3）預(yù)制剪力墻之間應(yīng)采用整體式接縫連接方式，預(yù)制構(gòu)件盡量不要設(shè)置在約束邊緣構(gòu)件區(qū)域和構(gòu)造邊緣構(gòu)件區(qū)域，約束邊緣構(gòu)件區(qū)域和構(gòu)造邊緣構(gòu)件區(qū)域宜全部采用現(xiàn)澆混凝土。

（4）當(dāng)預(yù)制剪力墻位于非邊緣構(gòu)件時(shí)，一片預(yù)制剪力墻太大，存在無法預(yù)制、無法吊裝及運(yùn)輸時(shí)，預(yù)制剪力墻可拆分為幾片預(yù)制剪力墻，相鄰預(yù)制剪力墻之間應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆段，現(xiàn)澆段的寬度不應(yīng)小于墻厚及不宜小于200mm。

2.3.3 樓梯、空調(diào)板、陽臺板的拆分設(shè)計(jì)

（1）樓梯按單塊斜板預(yù)制，不帶梯梁和休息平臺。

（2）陽臺原則上按整塊陽臺作為一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，不宜將陽臺進(jìn)行拆分預(yù)制。

（3）空調(diào)板原則上按整塊空調(diào)板作為一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，空調(diào)板與預(yù)制剪力墻連接時(shí)，可將空調(diào)板與剪力墻進(jìn)行整體預(yù)制。

2.3.4 裝配式構(gòu)建加工環(huán)節(jié)（外墻設(shè)保溫板及外板）

設(shè)計(jì)圖紙→深化設(shè)計(jì)→技術(shù)交底→訂鋼?！摻钕铝稀謇砟＞?、鋼平臺→支外板模具→噴脫模劑→放鋼筋網(wǎng)片→綁限位夾芯板拉結(jié)件→拉結(jié)勾→澆筑外板→鋪保溫→配模刷露骨料劑→綁扎墻體鋼筋→安裝預(yù)埋件→澆筑混凝土→蒸汽養(yǎng)護(hù)→拆除模板→吊裝運(yùn)輸清洗→成品堆放→進(jìn)行下一道工序

3 施工

3.1 裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程

上一層樓板澆筑混凝土→放線定位、鑿毛→豎向構(gòu)件底標(biāo)高測量確定→預(yù)留插筋長度及位置校正→豎向構(gòu)件起吊→豎向構(gòu)件初步就位→校對插筋與套筒的位置→位置準(zhǔn)確，安裝就位→豎向構(gòu)件固定支架初步固定→紅外線校核標(biāo)高及垂直度→豎向構(gòu)件固定支架固定→座漿料封堵→灌漿料注漿→現(xiàn)澆墻體鋼筋綁扎→梁鋼筋綁扎→支墻、梁模板→支疊合板模板→吊裝疊合板→疊合板初步落位→疊合板調(diào)整落位→疊合板連接縫支?！柵_板、空調(diào)板支?！柵_板、空調(diào)板吊裝→陽臺板、空調(diào)板落位、調(diào)整→陽臺板、空調(diào)板固定→樓板水電安裝→樓板鋼筋綁扎→澆筑混凝土→吊裝樓梯→進(jìn)行下一道工序

3.2 施工重要節(jié)點(diǎn)

（1）校對插筋與套筒的位置：插筋與套筒對接中，存在鋼筋與套筒對接不上現(xiàn)象，工人采用切割方式將鋼筋切除，而不進(jìn)行任何相關(guān)處理，此現(xiàn)象直接影響結(jié)構(gòu)安全，存在安全隱患，現(xiàn)行措施中還沒有好的措施解決此問題，有待研究。

（2）支架初步固定：斜支撐和定位件安裝及拆除要求：斜支撐設(shè)置兩道支撐，長斜支撐墻板上固定高度為1.7m，下端連接的鉚環(huán)距離墻板水平距離為1.2m，安裝角度在45°~60°之間；短斜支撐墻板上固定高度為0.65m，下端連接的鉚環(huán)距離墻板水平距離為0.8m，安裝角度在30°~45°之間，斜支撐拆除時(shí)間為樓板混凝土澆筑完成后，且現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa 以上。定位件與墻板、樓板連接通過預(yù)埋套筒螺栓連接。

（3）座漿料封堵：利用座漿料將墻板四周進(jìn)行封閉，封閉材料應(yīng)為專用座漿料，不能為普通砂漿，否則將會出現(xiàn)收縮裂縫，導(dǎo)致漏漿；在預(yù)留線管部位，利用專用座漿料進(jìn)行重點(diǎn)塞堵；座漿料加水率在13%~15%；攪拌完成后不得二次加水；隨拌隨用，應(yīng)在20min 內(nèi)用完。

（4）灌漿料注漿：按灌漿料要求，每20kg 灌漿料加2.4L 水，均勻攪拌，拌和均勻無結(jié)塊。攪拌好的注漿料宜在25min 內(nèi)用完。整個(gè)注漿需要工人6 人。冬季采用低溫灌漿料，非冬季采用普通灌漿料。

4 裝配式混凝土工程現(xiàn)階段存在問題

4.1 成本較高

現(xiàn)階段混凝土預(yù)制構(gòu)件的綜合成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆構(gòu)件的綜合成本，施工企業(yè)及甲方從內(nèi)心深處存在抵觸心理，存在能不做裝配式就不做裝配式建筑的心態(tài)。

4.2 施工技術(shù)及專業(yè)技術(shù)低

裝配式建筑在國內(nèi)起步較晚，施工技術(shù)比較落后，施工企業(yè)沒接觸過裝配式建筑的相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)，施工過程比較茫然，一部分專業(yè)的吊裝隊(duì)伍及注漿技術(shù)人員水平低下，缺乏專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，專業(yè)素質(zhì)低下，應(yīng)對突發(fā)事件能力不足。

4.3 預(yù)制構(gòu)建廠家數(shù)量少

一定區(qū)域內(nèi)構(gòu)件廠家較少，在構(gòu)件的采購中沒有選擇余地，產(chǎn)品質(zhì)量沒有對比，無法進(jìn)行選購，性價(jià)比無法得到體現(xiàn)。

4.4 作業(yè)周期長

一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，需要經(jīng)過拆分、深化設(shè)計(jì)、定制模板、加工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，作業(yè)周期太長，達(dá)不到真正的商品。出現(xiàn)此現(xiàn)象主要是建筑市場的戶型太多，如果能將建筑市場進(jìn)行一定的規(guī)劃，比如將開間及進(jìn)深進(jìn)行模數(shù)化、層高進(jìn)行統(tǒng)一，窗戶進(jìn)行統(tǒng)一模數(shù)化，編制統(tǒng)一預(yù)制構(gòu)件圖集，這樣廠家進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)就與甲方無關(guān)，可進(jìn)行同一預(yù)制構(gòu)件的無限生產(chǎn)，施工企業(yè)無須預(yù)訂，直接可在建筑市場進(jìn)行購買，降低作業(yè)周期。

4.5 檢測技術(shù)不規(guī)范

現(xiàn)階段施工中遇到技術(shù)難題無法得到解決，缺乏技術(shù)指導(dǎo)及技術(shù)支持。

比如，插筋與套筒不對應(yīng)現(xiàn)象，施工中此問題經(jīng)常出現(xiàn)，工人將鋼筋彎折或局部切割，此種處理方式存在安全隱患，但實(shí)際中無法避免；注漿是否飽滿，從外表無法檢測，注漿層是否能將預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行有效連接？有效連接能達(dá)到多少？如何進(jìn)行檢測？

5 結(jié)語

目前全國裝配式建筑造價(jià)普遍高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆，且施工周期縮短不明顯，這與發(fā)達(dá)國家的情況恰恰相反，現(xiàn)階段建筑施工單位還未能正真掌握裝配式建筑的施工技術(shù)和裝配式項(xiàng)目的管理特點(diǎn)，可挖掘的潛力很深。