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

王 鵬 中建八局第二建設(shè)有限公司工程師

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑簡(jiǎn)介

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑是裝配式建筑的一種。裝配式建筑是指由預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)裝配而成的建筑，它的建造方式與傳統(tǒng)建筑不同，是將大部分現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)改為工廠預(yù)制作業(yè)，即先在工廠中預(yù)制好各類建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，再把預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)以裝配施工的方式完成建設(shè)[1]。常見的預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制墻板、預(yù)制疊合板、預(yù)制陽臺(tái)板、預(yù)制樓梯板及預(yù)制空調(diào)板等。裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件一般都是先經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，再進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，部分裝配式建筑還會(huì)進(jìn)行一體化裝修，即將建筑主體施工與裝飾裝修作業(yè)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)裝修一次到位。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)就是預(yù)制構(gòu)件以混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件為主。

2 房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)資料準(zhǔn)備

在房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工前，先要準(zhǔn)備好相關(guān)技術(shù)資料，包括工程圖紙、圖紙會(huì)審文件、設(shè)計(jì)變更文件以及工程洽商記錄等。

2.2 道路及大門準(zhǔn)備

房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)需合理規(guī)劃道路及大門，以方便構(gòu)件運(yùn)輸車輛及混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的通行。道路規(guī)劃要使道路將倉庫、構(gòu)件加工廠、構(gòu)件堆場(chǎng)、施工場(chǎng)地等有效貫通起來，且道路需進(jìn)行地面硬化及設(shè)置排水設(shè)施。在大門的規(guī)劃中，需根據(jù)工程平面效果圖并結(jié)合施工場(chǎng)地周邊實(shí)際環(huán)境來布設(shè)適當(dāng)數(shù)量的大門，合理確定大門高度和寬度，使之能夠讓運(yùn)輸車輛自由通行。

2.3 預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)備

預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量直接決定著房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，因此在施工前需有效做好預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)備，切實(shí)保障各類預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。預(yù)制構(gòu)件的準(zhǔn)確性是最關(guān)鍵的內(nèi)容，一旦預(yù)制構(gòu)件的準(zhǔn)確性出現(xiàn)問題，再進(jìn)行返廠處理就會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和成本。為保證預(yù)制構(gòu)件的準(zhǔn)確性，生產(chǎn)商應(yīng)在構(gòu)件生產(chǎn)加工過程中嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.4 構(gòu)件堆場(chǎng)準(zhǔn)備

構(gòu)件堆場(chǎng)是房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)的重要區(qū)域，合理規(guī)劃構(gòu)件堆場(chǎng)是保障施工工作順利開展的前提和基礎(chǔ)。顧名思義，構(gòu)件堆場(chǎng)就是指專門用于堆放各類預(yù)制構(gòu)件的場(chǎng)地，需能夠支持按照不同的結(jié)構(gòu)形式、規(guī)格尺寸等來分類堆放預(yù)制構(gòu)件。構(gòu)件堆場(chǎng)中的地面同道路地面一樣需進(jìn)行硬化處理，并要開辟出足夠?qū)挾鹊娜诵械馈?/p>

2.5 測(cè)量放線準(zhǔn)備

測(cè)量放線需依據(jù)施工圖進(jìn)行，目的是將施工圖轉(zhuǎn)換為實(shí)際工程。測(cè)量放線的精度直接關(guān)系著實(shí)際施工質(zhì)量，若不能將測(cè)量放線誤差控制在可允許范圍內(nèi)，可能會(huì)給施工質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響。一般情況下，測(cè)量放線有兩種方式。一種是直線段法，即借助經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量定向，借助測(cè)距儀進(jìn)行定位放線；另一種是曲線法，即綜合利用圓線、弧線、直線等進(jìn)行測(cè)量放線，依靠橫豎軸雙坐標(biāo)進(jìn)行輔助定位。在實(shí)踐過程中，需根據(jù)工程實(shí)際情況合理選擇具體的方法。

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

3.1 NPC技術(shù)

NPC技術(shù)即新型混凝土預(yù)制裝配技術(shù)，其主要特點(diǎn)是在豎向剪力墻、填充墻等的施工中采取全預(yù)制形式，在水平板、梁等的施工中采取疊合形式，盡可能減少使用現(xiàn)澆梁。相關(guān)研究表明，NPC 技術(shù)的應(yīng)用可使裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑達(dá)到90%的裝配率。在NPC 技術(shù)應(yīng)用中，相鄰構(gòu)件之間利用自上而下的預(yù)留插筋相連接，上端構(gòu)件利用金屬錨固管道進(jìn)行鋼筋連接，水平位置利用現(xiàn)澆混凝土實(shí)現(xiàn)連接，豎向構(gòu)件利用預(yù)留插筋深入板、梁等的疊合位置相連接，水平與豎向構(gòu)件之間利用現(xiàn)澆帶、疊合先澆、鋼筋錨接頭等形式進(jìn)行連接[3]。

目前，我國(guó)的NPC 技術(shù)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，但在實(shí)踐過程中，仍存在著無法有效保證灌漿質(zhì)量等問題，因此未來還需繼續(xù)對(duì)NPC 技術(shù)進(jìn)行完善與創(chuàng)新。

3.2 PC技術(shù)

PC 技術(shù)即混凝土預(yù)制件技術(shù)，在房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中，該技術(shù)是最常應(yīng)用的施工技術(shù)之一。PC 技術(shù)需對(duì)樓梯、填充墻、空調(diào)板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)制。在實(shí)際應(yīng)用中，PC 技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠更好地控制不同材料之間的連接效果，提高不同材料之間黏結(jié)的緊密性，從而最大限度減少施工縫隙的出現(xiàn)，切實(shí)保障混凝土的結(jié)構(gòu)性能[4]。由于大部分構(gòu)件都是提前在工廠中預(yù)制的，因此PC 技術(shù)不但具有方便、快捷的優(yōu)勢(shì)，而且可以減少施工污染和材料浪費(fèi)。此外，應(yīng)用PC 技術(shù)還能夠在很大程度上減少工程量、縮短混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度形成時(shí)間及養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3.3 PCF技術(shù)

PCF 技術(shù)即預(yù)制構(gòu)件外墻模技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)能夠有效解決疊合樓板結(jié)構(gòu)和混凝土剪力墻外墻結(jié)構(gòu)等方面的問題。由于PCF 技術(shù)在實(shí)際施工過程中無需在外圍設(shè)置模板及腳手架，因此還可以在一定程度上節(jié)省成本。

4 房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的實(shí)踐

4.1 概況

某裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程占地面積97 621 m2，建筑總面積約24 000 m2，共包含30 棟樓房和1 座地下室。樓房的主要結(jié)構(gòu)形式為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，計(jì)劃使用壽命70 年，抗震設(shè)防烈度7 度。該工程擬主要采取裝配整體式結(jié)構(gòu)施工方式，即標(biāo)高7.40 m 以下皆采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，標(biāo)高7.40 ～55.91 m 以上皆采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，另外局部樓梯間、裝飾架等也采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。

4.2 施工要點(diǎn)

4.2.1 模板安裝

在該工程的模板安裝環(huán)節(jié)，需遵循先安裝水平構(gòu)件后安裝豎向構(gòu)件、先安裝模塊構(gòu)件后安裝異形構(gòu)件的原則，并保證模板結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。在安裝前，需先對(duì)新、舊混凝土之間的結(jié)合面做鑿毛處理。安裝期間，應(yīng)在符合高度的頂端上安裝斜模板，確保新、舊混凝土之間能夠充分融合。需注意的是，為避免發(fā)生澆筑不均勻、冒泡等問題，應(yīng)確保機(jī)械設(shè)備規(guī)格與具體澆筑作業(yè)情況相匹配。為使混凝土將PVC 管內(nèi)部填充完全，應(yīng)一次性澆筑完成及一次性振搗完成。完成全部填充作業(yè)后，應(yīng)繼續(xù)靜壓閘門一段時(shí)間。

4.2.2 構(gòu)件安裝

在該工程的PC 板安裝過程中，應(yīng)確保安裝位置準(zhǔn)確，與預(yù)制板間不得留有裂縫。在預(yù)制疊合板及陽臺(tái)板等的安裝過程中，應(yīng)采用模數(shù)化吊裝安裝技術(shù)，保證安裝的準(zhǔn)確性及連接的穩(wěn)定性。在剪力墻安裝過程中，應(yīng)采用質(zhì)量和性能良好的吊裝機(jī)具，并結(jié)合實(shí)際情況合理選擇連接方式。該工程主要采取套筒連接技術(shù)，其原理是通過在預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中預(yù)埋上金屬套筒，并將金屬套筒插入鋼筋進(jìn)行水泥基灌漿料灌注。套筒連接技術(shù)在實(shí)踐中需注意，對(duì)金屬套筒的兩端均需要實(shí)施灌漿連接，頂部插筋和底部套筒的預(yù)埋均需定位準(zhǔn)確，預(yù)制墻板與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的連接鋼筋要確保垂直吊裝，需控制好垂直度偏差，確保誤差在可允許范圍內(nèi)。

還有部分采用漿錨連接技術(shù)，即先把搭接鋼筋拉開一定的距離后再實(shí)施搭接，在具體施工中，通過插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接法，依靠螺旋箍筋來強(qiáng)化結(jié)構(gòu)力約束。漿錨連接技術(shù)在實(shí)踐中需注意，應(yīng)對(duì)中間墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的強(qiáng)化，避免發(fā)生性能減損；合理保留特定強(qiáng)度墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)力，避免在鋼筋發(fā)生屈服時(shí)外力破壞混凝土結(jié)構(gòu)；在螺旋箍筋中對(duì)預(yù)埋鋼筋和套管同步進(jìn)行安置，并于水泥硬化前拔出套管[5]。

4.2.3 現(xiàn)澆施工

在工程的現(xiàn)澆施工環(huán)節(jié)，需事先在底層鋪設(shè)一層石子水泥砂漿，以免在實(shí)際澆筑過程中發(fā)生漏漿問題。澆筑時(shí)需采用分層澆筑法，通過分層澆筑可以預(yù)防裂縫形成。振搗過程需遵循先慢后快的原則，分層實(shí)施振搗，保證每層插入深度達(dá)到相關(guān)要求。此外，在混凝土澆筑完畢后還需做好灑水養(yǎng)護(hù)工作，一般在澆筑完6 ～18 h即需進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，可利用維持飽和水的麻袋、草袋等對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行遮蓋，總養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少為28 天。對(duì)于個(gè)別重要部位，還需適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

4.3 施工管理

該工程施工全過程采用了動(dòng)態(tài)管理模式進(jìn)行施工管理。在施工準(zhǔn)備階段，施工方對(duì)工程資料和施工情況做全面了解，并據(jù)此分解總體質(zhì)量目標(biāo)。在正式施工階段，施工方合理組織調(diào)配人員，嚴(yán)格把控施工內(nèi)容、施工工序、施工材料及設(shè)備、施工工藝技術(shù)、施工環(huán)境等要素；加強(qiáng)過程監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)督了解實(shí)際施工情況，記錄及上傳各類施工數(shù)據(jù)信息，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題；并重視施工過程中的質(zhì)量檢驗(yàn)，每完成一道工序后都先檢驗(yàn)質(zhì)量，合格后再進(jìn)行下道工序的施工。在竣工驗(yàn)收階段，相關(guān)部門參照工程圖紙對(duì)工程量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保所有施工內(nèi)容均已完成，并嚴(yán)格根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)任何一點(diǎn)質(zhì)量問題都要即刻返工。

5 結(jié)語

房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工涉及的關(guān)鍵技術(shù)有很多，目前以NPC 技術(shù)、PC技術(shù)以及PCF 技術(shù)等為主，在實(shí)踐過程中需結(jié)合工程實(shí)際情況選擇合理的施工技術(shù)。房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工雖然比傳統(tǒng)混凝土建筑施工更加方便、簡(jiǎn)單，但在施工中仍會(huì)遇到許多問題，只有把握住關(guān)鍵技術(shù)，才能夠切實(shí)保障施工質(zhì)量。