裝配式鋼筋混凝土通道施工工藝過(guò)程控制分析

許 淵 （安徽省公路橋梁工程有限公司，安徽 合肥 230031）

裝配式建筑施工工藝目前在高速公路建設(shè)項(xiàng)目施工中得到廣泛應(yīng)用，安徽省高速公路部分項(xiàng)目鋼筋混凝土通道施工中采用了該工藝，既縮短了工期，又降低了成本，工程運(yùn)營(yíng)后質(zhì)量反饋較好。本文對(duì)安徽省高速公路北沿江項(xiàng)目鋼筋混凝土通道施工采用該工藝控制要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，以供廣大工程技術(shù)人員借鑒參考。

該工藝原理是將鋼筋混凝土通道整體結(jié)構(gòu)劃分成若干節(jié)段集中預(yù)制，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)拼裝成完整結(jié)構(gòu)。該工藝施工流程：預(yù)制前準(zhǔn)備工作→鋼筋制作→模板制作→混凝土澆筑→構(gòu)件運(yùn)輸→現(xiàn)場(chǎng)吊裝→節(jié)縫處理→臺(tái)背回填。

1 預(yù)制前準(zhǔn)備工作

1.1 場(chǎng)地選擇

首先按工期要求對(duì)項(xiàng)目預(yù)制總量編排進(jìn)度計(jì)劃，根據(jù)計(jì)劃要求，同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目地形、安全、運(yùn)輸、水電及原材料的供應(yīng)等因素進(jìn)行預(yù)制場(chǎng)地選擇。場(chǎng)地選定后對(duì)各類型預(yù)制塊底座、澆筑、吊運(yùn)、存放、運(yùn)輸路線進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)布設(shè)好一座120型和一座90型拌和站，預(yù)制地坪采用C25混凝土硬化，設(shè)置雙向1.5%的反水，兩側(cè)采取地埋形式設(shè)置排水溝、電纜溝、蒸汽及噴淋管道。

1.2 預(yù)制臺(tái)座驗(yàn)算

本項(xiàng)目對(duì)預(yù)制場(chǎng)布設(shè)約30個(gè)預(yù)制臺(tái)座共同作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的地基承載力進(jìn)行了驗(yàn)算。C30混凝土臺(tái)座，寬400cm。

1.2.1 參數(shù)：地基承載力取[fa0]=200kPa

6m×4m通道預(yù)制塊節(jié)段自重28T，取G1=28×30=840kN。

預(yù)制塊模板5T（估計(jì)），取G2=30×5=150kN。

混凝土施工時(shí)人力荷載，按4人計(jì)，取G3=4×0.075×30=9kN。

臺(tái)座基礎(chǔ)底面積A=4×7=28m，臺(tái)座及基礎(chǔ)體積V=28×0.3=8.4m

臺(tái)座及基礎(chǔ)重力G4=2.6×8.4×30=655.2kN。

1.2.2 臺(tái)座地基承載力驗(yàn)算

在節(jié)段預(yù)制施工過(guò)程中，同時(shí)施工對(duì)地基的壓力最大時(shí)是在混凝土澆筑之時(shí)，所以對(duì)地基總壓力最大值為：

F=G1+G2+G3+G4=840+150+9+655.2=1654.2kN。

每m對(duì)地基的壓力為：f=F/A=1654.2/28=59.08kN/m<200kPa。

所以，地基承載力滿足要求。

1.3 預(yù)制臺(tái)座制作

根據(jù)場(chǎng)地規(guī)劃圖，放樣出臺(tái)座位置，開(kāi)挖并回填30cm砂礫后夯實(shí)堅(jiān)固后，澆筑20cm厚臺(tái)座，其頂面用30×3的角鋼包邊，鋪設(shè)厚8mm的鋼板。

圖1 預(yù)制底座平面布置示意圖

2 鋼筋的加工和安裝

2.1 鋼筋采用先制模后批量加工的工藝

根據(jù)圖紙的預(yù)制塊尺寸制作好鋼筋骨架的胎模，胎模面板用3mm鋼板，底座用槽鋼和角鐵焊成，形成定型的鋼筋骨架加工模型。根據(jù)預(yù)制塊鋼筋數(shù)量和間距，在胎膜面板上焊接2cm高的縱橫向鋼筋定位齒板，用定位齒板完成縱橫筋就位，鋼筋間連接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊點(diǎn)焊連接。

圖2 鋼筋胎模見(jiàn)附件圖

2.2 鋼筋保護(hù)層墊塊設(shè)置

保護(hù)層采用C50梅花形水泥墊塊，用雙層扎絲綁扎牢固，絲頭彎折到鋼筋內(nèi)側(cè)，見(jiàn)圖3。

圖3 墊塊示意圖

3 模板制作及拼裝

3.1 模板制作

采用定制鋼模，對(duì)模板出廠時(shí)組織技術(shù)人員對(duì)其強(qiáng)度剛度穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收及試拼，合格后運(yùn)至預(yù)制場(chǎng)。模板要求板面平整、接縫嚴(yán)密。

3.2 模板拼拆

底模直接平放固定在預(yù)制底座上，頂模由分節(jié)定型鋼模組成，模板拼裝時(shí)采取由兩側(cè)到中間對(duì)稱進(jìn)行，內(nèi)支撐采用液壓形式，安裝時(shí)用雙面膠帶止水防漏，安裝完成后，技術(shù)人員對(duì)模板平面位置、模板凈空、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。模板的拆除要在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度后方可拆除。

圖4 模板安裝意圖

4 構(gòu)件預(yù)制

4.1 混凝土制作和運(yùn)輸

構(gòu)件混凝土采用場(chǎng)內(nèi)經(jīng)標(biāo)定好的拌和樓按實(shí)際施工配合比拌和，拌和要求均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象，混凝土采用運(yùn)輸車運(yùn)輸，通過(guò)場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)料斗由龍門吊吊起澆筑。

4.2 混凝土澆筑

澆筑之前檢查抽拔管定位情況，防止預(yù)留孔位置不準(zhǔn)確引起彎螺栓無(wú)法安裝和拔出，同時(shí)檢查混凝土的坍落度，一般控制在60～80mm；混凝土澆筑由兩側(cè)最低端開(kāi)始，澆筑第一塊模板位置時(shí)打開(kāi)第二塊模板，由第二塊模板位置下料，兩側(cè)先澆筑50cm厚，依次按30cm厚度，順?lè)较蜻M(jìn)行分層連續(xù)澆筑，中間間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間；混凝土振搗采用D50型插入式振搗棒配合D30型振搗棒進(jìn)行搗實(shí)，插入間距為30cm，振搗上層混凝土?xí)r要插到下層混凝土中5～10cm,不要損傷模板。

4.3 構(gòu)件養(yǎng)生

正常氣溫條件下，混凝土澆筑后采取麻布覆蓋、澆水養(yǎng)生，當(dāng)溫度較低時(shí)就地采用蒸汽養(yǎng)生棚進(jìn)行蒸汽養(yǎng)生，最高溫度控制在60℃，由低溫到高溫逐步升至恒溫后，保持6h。升溫速度控制在10℃/h，降溫速度控制在5℃/h，混凝土終凝前不得受擾動(dòng)。

4.4 構(gòu)件存放

構(gòu)件達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后由龍門吊按構(gòu)件編號(hào)移運(yùn)至存放區(qū)，側(cè)墻采用站立式存放，頂板采用臥式存放，最底層位置用10cm×10cm方木墊起，再用地埋式自動(dòng)噴淋系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)行7天的灑水噴淋養(yǎng)生養(yǎng)護(hù)。

圖5 鋼筋混凝土通道側(cè)墻和頂板存放示意圖

5 構(gòu)件運(yùn)輸

5.1 運(yùn)輸前的檢測(cè)

構(gòu)件出廠進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前須經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性的質(zhì)量檢驗(yàn)，進(jìn)場(chǎng)后須對(duì)型號(hào)、尺寸、質(zhì)量、數(shù)量等進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)合格。外觀要求完整、無(wú)蜂窩麻面、漏漿、漏筋，色差一致，鋼筋保護(hù)層厚度和間距、混凝土回彈強(qiáng)度和密實(shí)度超聲檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。若出現(xiàn)明顯結(jié)構(gòu)性裂隙，應(yīng)判明原因，采取壓力灌漿法或其他工藝處理好，嚴(yán)重的必須報(bào)廢處理。

5.2 構(gòu)件吊運(yùn)

本項(xiàng)目最重預(yù)制塊節(jié)段約28t，其混凝土強(qiáng)度檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%后，通過(guò)50T門吊將構(gòu)件從存放區(qū)吊裝至30t平板車上，用方木墊起，用線繩和吊帶固定好，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)位置進(jìn)行吊裝，吊裝時(shí)應(yīng)輕裝輕卸，操作工人須佩帶安全帽，并有專人進(jìn)行指揮。

6 構(gòu)件拼裝

6.1 安裝前的準(zhǔn)備

事先設(shè)計(jì)好現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件存放位置、設(shè)備運(yùn)輸路線和吊車吊裝位置、輔助水泥砂漿材料等，然后按節(jié)段安裝順序由高處向低處進(jìn)行構(gòu)件試裝，必要時(shí)可利用支撐桿及鋼絲繩輔助，安裝現(xiàn)場(chǎng)須配置一個(gè)四人安裝小組、一臺(tái)吊車及輔助設(shè)備，專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮。

6.2 安裝底板和側(cè)墻

安裝底板時(shí)，要嚴(yán)格控制軸線和底板頂面高程及墻身的外邊線，底板固定后按墻身外邊線拼裝側(cè)墻，留好接縫和沉降縫位置，吊放時(shí)增加臨時(shí)支撐固定，以防傾倒，通過(guò)在側(cè)墻底座墊置不同厚度鋼板來(lái)調(diào)整側(cè)墻上緣高度，保證在一條直線上，且每?jī)蓧K側(cè)墻上緣之間距離固定，定位狀態(tài)檢測(cè)合格后，安裝頂板。

6.3 吊裝頂板

吊裝頂板就位前，應(yīng)對(duì)兩側(cè)墻位置和相對(duì)距離等進(jìn)行復(fù)核，在側(cè)墻頂凹槽內(nèi)涂設(shè)高粘稠水泥砂漿，以便頂板就位時(shí)鉸縫自行擠填。頂板、側(cè)墻縱縫處設(shè)置彎螺栓連接，兩端錨固于構(gòu)件外表面槽口內(nèi)，外部外側(cè)及內(nèi)側(cè)設(shè)置高粘稠水泥砂漿抹填。

6.4 底板及現(xiàn)澆縫混凝土澆筑

在頂板及側(cè)墻拼裝完成后，對(duì)定位狀態(tài)檢查合格后，即進(jìn)行螺栓鎖定，再進(jìn)行底板及現(xiàn)澆縫混凝土的整體澆筑，使側(cè)墻與底板聯(lián)結(jié)為一體。

圖6 構(gòu)件組裝后示意圖

6.5 節(jié)縫、沉降縫處理

節(jié)段之間設(shè)置接縫，存在不均勻沉降的按6～9m距離設(shè)置沉降縫，沉降縫采用彈性不透水材料填塞，沉降縫上下貫通，嵌縫和防水材料按設(shè)計(jì)要求施工。

7 臺(tái)背填土

7.1 回填材料及工藝

構(gòu)件現(xiàn)澆混凝土及砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后采用碎石土進(jìn)行臺(tái)背回填，回填時(shí)，兩側(cè)對(duì)稱、分層回填，分層壓實(shí)，壓實(shí)厚度通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)試驗(yàn)確定，壓實(shí)度不小于96%，回填寬度符合圖紙要求。

7.2 成品保護(hù)

構(gòu)件撐角區(qū)域采用高密度砂用水壓實(shí)。側(cè)墻填土壓實(shí)時(shí)，側(cè)面1m范圍內(nèi)采用小噸位壓實(shí)設(shè)備壓實(shí)，范圍外使用噸位不小于18t大型滾壓機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)設(shè)備運(yùn)行方向與構(gòu)件軸線平行。頂板填土壓實(shí)時(shí)，頂部厚度小于0.5m時(shí)，嚴(yán)禁堆放重物，嚴(yán)禁重型設(shè)備通過(guò)，壓實(shí)設(shè)備運(yùn)行方向與構(gòu)件的軸線方向垂直。構(gòu)件頂部填石時(shí)，厚度超過(guò)60cm后按正常方式施工。

8 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目的鋼筋混凝土通道施工采用的裝配式施工工藝順應(yīng)了國(guó)家推廣裝配式建筑，推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的政策導(dǎo)向，該工藝在本項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化施工，大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)效益顯著，其工藝過(guò)程具有一定的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，希望能為同類從業(yè)者提供參考和借鑒。