高層裝配式住宅樓施工組織設(shè)計(jì)研究

朱曉勇 （中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230031）

當(dāng)前市場(chǎng)勞動(dòng)力日益匱乏與施工大生產(chǎn)之間的矛盾更加凸顯，裝配式建筑的推廣，使傳統(tǒng)大面積濕作業(yè)建造方式向著綠色化、集約化、信息化及社會(huì)化的新型建造方式發(fā)展，意味著傳統(tǒng)厘米建造趨向于毫米建造的“工匠時(shí)代”即將到來(lái)。本文將以無(wú)錫望愉地鐵XDG-2019-53號(hào)地塊建設(shè)項(xiàng)目為例，重點(diǎn)闡述高層裝配式住宅施工組織設(shè)計(jì)及相關(guān)的施工技術(shù)。

1 工程概況

無(wú)錫望愉地鐵XDG-2019-53號(hào)地塊建設(shè)項(xiàng)目位于江蘇省無(wú)錫市經(jīng)開區(qū)貢湖大道與震澤路交叉口東南側(cè)，總建筑面積約35萬(wàn)m，包含17棟26層住宅樓（22萬(wàn) m）、51塊頂板地庫(kù)（8萬(wàn)m）、配套酒店和商業(yè)（5萬(wàn)m），合同價(jià)款約20億元?？偣て?64日歷天，開工日期2020年7月20日，計(jì)劃竣工日期2022年9月30日。住宅樓采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，主要預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制剪力墻、預(yù)制疊合板、預(yù)制內(nèi)外圍護(hù)構(gòu)件、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板等，配套使用施工工藝有鋁合金模板、智能提升外圍護(hù)架，所以本項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)及施工技術(shù)可認(rèn)為是未來(lái)高層裝配式住宅樓施工管理的基本模式和標(biāo)準(zhǔn)配置。

2 工程重難點(diǎn)分析及對(duì)策

針對(duì)本工程工程單體多、體量大、工期緊的特點(diǎn)，多專業(yè)協(xié)調(diào)管理、地下室施工協(xié)調(diào)安排、基坑安全以及裝配式構(gòu)件安裝等過(guò)程施工管理等重難點(diǎn)，其主要對(duì)策如表1所示。

重難點(diǎn)分析及對(duì)策表 表1

圖1 無(wú)錫望愉地鐵XDG-2019-53地塊建設(shè)項(xiàng)目工程效果圖及總平面布置圖

3 施工部署

結(jié)合本工程為商品住宅樓的特點(diǎn)，其施工組織流水總體思路和基本原則有：

①先主樓后地庫(kù)，確保預(yù)售節(jié)點(diǎn)（二層封頂），道路策劃先行，確保PC構(gòu)件安裝，分階段進(jìn)行場(chǎng)布策劃，爭(zhēng)取地庫(kù)提前進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)施工；

②地庫(kù)和主樓分區(qū)域平行流水施工，各區(qū)域內(nèi)地庫(kù)采用分段轉(zhuǎn)場(chǎng)進(jìn)行施工，主集合樓采用平行流水施工；

③各主樓主體施工至10層左右時(shí)，穿插進(jìn)入一層砌體施工，砌體施工至5層時(shí)，穿插進(jìn)入一層水電安裝施工，整體形成縱向空間穿插平行流水作業(yè)；

④各主樓分部工程按照1-8層、9-16層、17-頂層進(jìn)行分段平行流水驗(yàn)收。

3.1 區(qū)域劃分及主樓預(yù)售批次劃分

結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，考慮到各工程專業(yè)繁多、配合接口復(fù)雜、綜合協(xié)調(diào)工作量大、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高的專業(yè)特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)各單項(xiàng)工程的竣工日期、關(guān)鍵工期，優(yōu)質(zhì)、安全的完成所有專業(yè)項(xiàng)目，本工程將采取兩級(jí)項(xiàng)目管理。在施工組織時(shí)將強(qiáng)化項(xiàng)目經(jīng)理部的統(tǒng)一管理協(xié)調(diào)能力，確保各專業(yè)工程人力、物力、財(cái)力的足夠投入，選擇合理的施工方案、運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、采用先進(jìn)的施工方法和工藝，精心組織各專業(yè)工程的施工順序，統(tǒng)一協(xié)調(diào)好各專業(yè)工程內(nèi)及相互間的接口管理。

圖2 縱向空間穿插平行流水作業(yè)示意圖

根據(jù)地庫(kù)頂板后澆帶分為五個(gè)施工區(qū)，相應(yīng)配置五個(gè)土建作業(yè)隊(duì)、五個(gè)防水作業(yè)隊(duì)、五個(gè)水電安裝作業(yè)隊(duì)、兩個(gè)精裝修作業(yè)隊(duì)等。根據(jù)建設(shè)單位銷售策劃，將主樓劃分為五個(gè)預(yù)售批次，詳見圖3。

圖3 施工區(qū)域劃分及主樓預(yù)售節(jié)點(diǎn)批次劃分示意圖

3.2 總體施工流程

按照先主樓后地庫(kù)、確保預(yù)售節(jié)點(diǎn)（二層封頂）的原則進(jìn)行施工，根據(jù)后澆帶劃分為5個(gè)施工區(qū)，每個(gè)區(qū)域內(nèi)又分成若干個(gè)流水區(qū)塊，區(qū)內(nèi)進(jìn)行流水施工。在施工地下室時(shí)，主樓先施工，出地面后，各樓棟號(hào)根據(jù)樓層流水向上施工直至結(jié)構(gòu)封頂。高層部分分三次結(jié)構(gòu)驗(yàn)收，第一次驗(yàn)收在結(jié)構(gòu)施工至12層，驗(yàn)收1-8層，第二次在結(jié)構(gòu)施工至20層，驗(yàn)收9-16層，第三次封頂后進(jìn)行17層及以上樓層驗(yàn)收。第一次結(jié)構(gòu)驗(yàn)收后進(jìn)行精裝修及門窗安裝施工，水電安裝穿插施工?？傮w按照“土方→基礎(chǔ)→地下室→主體→室外”的施工流程組織流水施工，詳見圖4。

圖4 施工總體流程圖

3.3 主樓施工組織

本工程中共有17棟主樓，按照開發(fā)預(yù)售節(jié)點(diǎn)分為五個(gè)批次。每個(gè)批次主樓基本同步施工，地下室至二層結(jié)構(gòu)頂施工工期控制在50天之內(nèi)，二層以上標(biāo)準(zhǔn)層按照8天/層的工期進(jìn)行控制，詳見表2。

主樓標(biāo)準(zhǔn)層施工進(jìn)度安排 表2

①主樓施工的重點(diǎn)之一是確保主樓預(yù)售節(jié)點(diǎn)，即確保結(jié)構(gòu)二層按預(yù)售節(jié)點(diǎn)封頂，在預(yù)售節(jié)點(diǎn)前場(chǎng)布特點(diǎn)是：在場(chǎng)四周形成環(huán)形便道，采用6m寬（局部8m寬）厚度25cm混凝土面層，內(nèi)部設(shè)置6m寬厚度20cm混凝土道路，確保PC構(gòu)件安全運(yùn)輸。

②本工程中主樓結(jié)構(gòu)為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層施工采用鋁合金模板工藝，鋁模從三層開始投入使用，按照8天/層進(jìn)行工期控制；外架采用爬架，爬架進(jìn)場(chǎng)從二層頂開始搭設(shè)。

③在保障施工總進(jìn)度計(jì)劃的前提下，PC結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中投入相應(yīng)數(shù)量的勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備、管理人員，并根據(jù)施工方案合理有序地對(duì)人力、機(jī)械、物資進(jìn)行有效調(diào)配，保證計(jì)劃中各施工節(jié)點(diǎn)如期完成。標(biāo)準(zhǔn)層施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)度：八天一層，具體安排如表3所示。

主樓施工部署 表3

④主樓施工至6～10層之間，安裝人貨電梯進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)施工，本工程中二次結(jié)構(gòu)采用成品蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板（ALC板），現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行切割安裝。當(dāng)?shù)诙谓Y(jié)構(gòu)施工至5層時(shí)，穿插施工水電安裝工程。

3.4 地庫(kù)施工組織

本工程中按照后澆帶劃分并將頂板進(jìn)行編號(hào)，共分為51塊地庫(kù)頂板，施工階段劃分為三個(gè)階段：第一階段頂板施工、第二階段轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃、第三階段頂板施工。

3.4.1 第一階段頂板施工

①重點(diǎn)施工：第一階段24塊地庫(kù)頂板施工，為轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃做好準(zhǔn)備工作。

②道路布置：沿著地庫(kù)外邊緣形成寬度為8m一級(jí)環(huán)形通道，同時(shí)在內(nèi)部設(shè)置寬度為6m的二級(jí)便道。

③場(chǎng)布特點(diǎn)：PC堆場(chǎng)、鋼筋加工棚沿路布置。PC構(gòu)件場(chǎng)設(shè)置10×12m，可存放1.5層預(yù)制構(gòu)件。

④工期特點(diǎn)：在每批次主樓施工至10層前完成第一批次地庫(kù)頂板施工，為人貨電梯的安裝做好準(zhǔn)備工作。

⑤設(shè)計(jì)變更：在B7、B8板塊中增加一條溫度后澆帶，確保E1至E4位置道路通暢。

3.4.2 第二階段轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃

①重點(diǎn)施工：轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃，在第一批次地庫(kù)頂板完成28天后，開始轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃，即將PC構(gòu)件堆場(chǎng)、鋼筋加工廠、半成品堆放場(chǎng)轉(zhuǎn)移至已完成地庫(kù)頂板之上，保證現(xiàn)場(chǎng)布置滿足主樓的施工需求。

②場(chǎng)布特點(diǎn)：PC構(gòu)件堆場(chǎng)、鋼筋加工棚轉(zhuǎn)移至已完成地庫(kù)頂板之上。PC構(gòu)件堆場(chǎng)規(guī)劃10×12m，與地庫(kù)頂板道路連接，道路及堆場(chǎng)頂板下方采用盤扣式支撐架體回頂支撐，遇后澆帶位置設(shè)置6m寬鋼便橋，下方采用型鋼回頂支撐。

③道路布置：外圍環(huán)形道路繼續(xù)使用，破除內(nèi)部二級(jí)便道，在完成的地庫(kù)頂板上方規(guī)劃運(yùn)輸通道，通道兩側(cè)設(shè)置禁行線標(biāo)識(shí)，并用鋼欄桿維護(hù)，保證PC構(gòu)件運(yùn)輸車按照指定路線行走。

④工程特點(diǎn)：地庫(kù)頂板策劃PC構(gòu)件運(yùn)輸專用通道，底部腳手架回頂、不拆除；安裝人貨電梯，穿插施工二次結(jié)構(gòu)和水電安裝。

3.4.3 第三階段頂板施工

在轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃完成后，開始施工剩余地庫(kù)頂板及物業(yè)管理用房等其余附屬結(jié)構(gòu)。在精裝修施工階段，采用消防通道進(jìn)行材料的水平運(yùn)輸。

地庫(kù)頂板施工順序及工期計(jì)劃表 表4

3.5 工期安排及勞動(dòng)力配置

施工關(guān)鍵線路：施工準(zhǔn)備→樁基施工→主樓地下室結(jié)構(gòu)施工→上部主體結(jié)構(gòu)施工→屋面工程→外裝飾工程→竣工驗(yàn)收。測(cè)算出每道工序所用單位工期，以確保主樓預(yù)售節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)工期目標(biāo)，配置機(jī)械和勞動(dòng)力。

圖5 地庫(kù)頂板編號(hào)及第一階段頂板施工示意圖

圖6 第二階段轉(zhuǎn)場(chǎng)策劃

圖7 第三階段頂板施工

4 主要施工技術(shù)

根據(jù)本工程施工特點(diǎn)，對(duì)主要的施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和提煉，包含塔機(jī)的選型和布置、PC構(gòu)件吊裝施工、PC構(gòu)件灌漿施工、爬架和人貨電梯施工策劃等。

4.1 塔機(jī)的選型和布置

本工程采用預(yù)制裝配式構(gòu)件，根據(jù)構(gòu)件設(shè)計(jì)重量，選用XGT6515B-10S型號(hào)塔機(jī)，其覆蓋原則、避讓原則、安拆保障原則如下。

①吊裝覆蓋原則：群塔布置應(yīng)滿足每棟主樓最遠(yuǎn)距離PC構(gòu)件、最重PC構(gòu)件、最不利關(guān)鍵PC構(gòu)件（力矩最大）的吊裝需求。

②基礎(chǔ)避讓原則：一般塔機(jī)基礎(chǔ)布置于車庫(kù)底板范圍內(nèi)，應(yīng)避開地庫(kù)、主樓樁基及框架柱柱墩，在布置塔吊基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行合理避讓。

③塔身避讓原則：塔身在穿過(guò)地庫(kù)蓋板時(shí)應(yīng)避開主次梁、集水井等，從結(jié)構(gòu)板中升起，當(dāng)無(wú)法避讓時(shí)，優(yōu)先選擇避開主梁。

圖8 各時(shí)段勞動(dòng)力配置

④塔臂避讓原則：相鄰有疊合覆蓋區(qū)的塔臂安裝高度應(yīng)錯(cuò)開至少2m以上的安全凈空距離，且塔臂工作范圍內(nèi)不得碰觸相鄰塔機(jī)塔身，相鄰塔機(jī)應(yīng)根據(jù)主樓的施工順序，后起主樓塔機(jī)覆蓋范圍應(yīng)避開先起主樓的建筑外邊緣至少2.5m，與外架保持有相對(duì)安全距離。

⑤最大覆蓋原則：群塔布置應(yīng)盡量滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的全覆蓋，包括材料堆放場(chǎng)、木工和鋼筋工加工棚等，盡量避免產(chǎn)生覆蓋盲區(qū)，對(duì)建筑物邊角及角落附近部分塔機(jī)難以覆蓋的區(qū)域，可以采用汽車式起重機(jī)進(jìn)行吊運(yùn)作業(yè)。

⑥安拆保障原則：塔機(jī)的布置位置應(yīng)充分考慮安裝及拆除時(shí)工況，根據(jù)建筑高度及建筑施工順序?qū)λ醯淖罱K安裝高度、最初安裝高度、覆蓋范圍、安拆方向進(jìn)行規(guī)定，避免出現(xiàn)爬架、人貨電梯影響拆除。

主樓樁基施工進(jìn)度指標(biāo)表 表4

地庫(kù)頂板單塊板作業(yè)進(jìn)度指標(biāo)表（從基礎(chǔ)至頂板） 表5

地下室結(jié)構(gòu)分項(xiàng)作業(yè)進(jìn)度指標(biāo)表 表6

主體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分項(xiàng)作業(yè)進(jìn)度指標(biāo)表 表8

二次結(jié)構(gòu)分項(xiàng)作業(yè)進(jìn)度指標(biāo) 表9

4.2 PC構(gòu)件吊裝施工

①PC構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量控制：對(duì)每批次進(jìn)場(chǎng)PC構(gòu)件進(jìn)行外觀質(zhì)量、強(qiáng)度、鋼筋布置、線盒預(yù)埋等進(jìn)行檢查，同時(shí)派遣技術(shù)員長(zhǎng)期駐場(chǎng)，確保進(jìn)場(chǎng)PC構(gòu)件的質(zhì)量。

②運(yùn)輸路線考察：場(chǎng)外運(yùn)輸路線路況考察，場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸路線布置，道路寬度≥6m，轉(zhuǎn)彎半徑≥12m。

③運(yùn)輸方式：PC剪力墻板采用專用存放支架豎向運(yùn)輸，疊合板疊放運(yùn)輸。

④吊裝工藝：PC剪力墻采用橫吊梁兩點(diǎn)起吊，疊合板四點(diǎn)起吊。

⑤塔機(jī)選型：根據(jù)構(gòu)件重量滿足每塊PC構(gòu)件的吊裝荷載需求，PC剪力墻最重 3.6t。

⑥現(xiàn)場(chǎng)存放場(chǎng)地：至少硬化10×12m共計(jì)120m的場(chǎng)地，滿足1.5層PC構(gòu)件的存放。

⑦鋁模支撐荷載計(jì)算：本工程采用鋁模工藝，對(duì)疊合板施工的鋁模支撐體系進(jìn)行荷載計(jì)算，計(jì)算模型可按照全現(xiàn)澆進(jìn)行荷載計(jì)算。

⑧地庫(kù)頂板荷載復(fù)核：本工程對(duì)地庫(kù)澆筑完成28天后，在頂板上規(guī)劃行車路線，供PC構(gòu)件運(yùn)輸車（49t）、混凝土罐車（8方40t左右）行走，頂板下方采用盤扣式腳手架進(jìn)行回頂，對(duì)其荷載進(jìn)行復(fù)核。

4.3 PC構(gòu)件灌漿施工

①集中約束搭接連接的灌漿材料采用無(wú)收縮水泥基灌漿料，1d齡期的強(qiáng)度不宜低于35MPa，28d齡期的強(qiáng)度不應(yīng)低于80MPa。

②灌漿料試件：按批檢驗(yàn)，以每層為一檢驗(yàn)批；每工作班應(yīng)制作1組且每層不應(yīng)少于3組40mm×40mm×160mm的長(zhǎng)方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

③坐漿料試件：按批檢驗(yàn)，以三層為一檢驗(yàn)批；每工作班應(yīng)制作1組且每層不應(yīng)少于3組邊長(zhǎng)為70.7mm的立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

④灌漿料配置：按照灌漿料說(shuō)明書采用固定體積的水量，在監(jiān)理的見證下進(jìn)行，并留置視頻資料。

⑤灌漿施工：注漿口采用壓力灌漿機(jī)進(jìn)行灌漿施工，直至出氣口有漿體流出，出氣口采用漏斗注漿，每個(gè)PC剪力墻構(gòu)件需在監(jiān)理和技術(shù)員見證下全程拍攝視頻歸檔。

⑥灌漿質(zhì)量檢測(cè)：采用X光對(duì)構(gòu)件進(jìn)行透射檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)不合格灌漿，對(duì)灌漿孔進(jìn)行鑿開混凝土焊接鋼筋處理，并用高等級(jí)混凝土漿液進(jìn)行封堵。

4.4 爬架施工策劃

①本工程采用鋁模工藝，故不設(shè)卸料平臺(tái)，人貨電梯不進(jìn)入爬架。

②爬架布置避開塔吊連墻件，爬架在疊合板位置固定點(diǎn)，避開主筋和桁架筋，在外墻固定位置避開填充墻。

③防墜落措施、防傾覆計(jì)算、同步提升措施、穿墻螺桿抗剪、抗拉荷載計(jì)算。

④本工程中從三層開始使用爬架，搭設(shè)二層落地式腳手架，并在腳手架上設(shè)置操作和爬架搭設(shè)平臺(tái)，根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)樓座北側(cè)連梁和連廊位置設(shè)置懸挑架進(jìn)行施工，且與爬架設(shè)置不小于1m的安全距離。

4.5 人貨電梯施工策劃

①最優(yōu)設(shè)置點(diǎn)在樓座南側(cè)陽(yáng)臺(tái)，且設(shè)置的地庫(kù)頂板應(yīng)為該區(qū)域首批次施工的頂板。

②安裝時(shí)間在主樓施工至6～10層之間，考慮塔吊拆除時(shí)影響。

③本工程中窗戶設(shè)計(jì)大多為飄窗，設(shè)置人貨電梯的位置很有限制，選取位置當(dāng)小于2m時(shí)，應(yīng)在人貨電梯與主樓之間采用懸挑架搭設(shè)通道。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以無(wú)錫望愉地鐵XDG-2019-53號(hào)地塊工程建設(shè)為例，主要從工程概況、工程重難點(diǎn)分析及對(duì)策、施工部署、主要施工技術(shù)等四個(gè)方面進(jìn)行闡述，重點(diǎn)研究主樓和地庫(kù)施工組織、塔機(jī)的選型和布置、PC構(gòu)件吊裝施工、PC構(gòu)件灌漿施工、爬架和人貨電梯施工策劃等內(nèi)容，為其他高層裝配式住宅樓施工組織設(shè)計(jì)作參考。