混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在裝配式建筑工程中的運用研究

【摘要】混凝土是建筑工程中主要的施工材料，而裝配式建筑是當(dāng)前應(yīng)用日益廣泛的建筑形式。采用預(yù)制混凝土可以有效保證施工效率，降低勞動強(qiáng)度，因此需要對該技術(shù)進(jìn)行深入分析。本文從預(yù)制裝配式建筑施工基本內(nèi)容入手，討論預(yù)制裝配式建筑優(yōu)勢，闡述裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工原則，分析裝配式混凝土結(jié)構(gòu)主要施工工藝，最后提出裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點，希望對有關(guān)研究帶來幫助。

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);施工技術(shù);裝配式建筑 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.06.

引言：

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)憑借其諸多優(yōu)勢得到了建筑單位認(rèn)可，主要是利用混凝土并將其制作成為特定構(gòu)件，然后作為局部或者整個結(jié)構(gòu)。相較于鋼混結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的建筑安裝便捷，顯著提升了施工效率，加之預(yù)制構(gòu)件強(qiáng)度大，顯著提升了工程質(zhì)量，以下就混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點進(jìn)行深入分析。

1、預(yù)制裝配式建筑優(yōu)勢

對于裝配式混凝土建筑來講，其構(gòu)件都在工廠事先預(yù)制，然后根據(jù)施工要求分類并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場裝配。在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)施工過程中，需要使用柔性連接技術(shù)，而連接件抗彎強(qiáng)度偏低，一旦出現(xiàn)強(qiáng)烈震動梁柱構(gòu)件的連接部位會出現(xiàn)彈塑性形變，但是不會損傷梁柱構(gòu)件，加以處理即可，保證正常使用。主要優(yōu)勢在于：

其一，提升施工效率。在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作過程中，由于提前在工廠制作完成，只需運往施工現(xiàn)場并安裝，由此降低施工量，保證施工效率;其二，提升施工效益。裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)是保障施工效益的重要措施，能夠降低施工量，減少施工問題與養(yǎng)護(hù)流程，并且裝配式混凝土結(jié)構(gòu)還能有效減少鋼筋、混凝土、水泥用量;其三，準(zhǔn)確度較高。應(yīng)用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工，其步驟便捷、精度高，可利用現(xiàn)有構(gòu)件加以處理，由此保證施工準(zhǔn)確性;其四，實現(xiàn)節(jié)能減排。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中可以減少材料浪費以及建筑垃圾的出現(xiàn)，并且進(jìn)行建筑裝配不會產(chǎn)生較大噪音，避免對周邊群眾生活造成影響，由此實現(xiàn)節(jié)能減排，達(dá)到環(huán)境保護(hù)目標(biāo)[1]。

2、裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工原則

2.1施工前準(zhǔn)備工作

在裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工過程中，由于技術(shù)較為復(fù)雜，要求結(jié)合工程實際情況進(jìn)行施工方案編制，重點關(guān)注混凝土裝配部件的運輸和存儲，然后優(yōu)化安裝流程，確保施工方案有效落實，在預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)施工前還需要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督與質(zhì)量控制，科學(xué)選擇起重設(shè)備。

2.2保證構(gòu)件質(zhì)量

技術(shù)人員需要檢查預(yù)制混凝土構(gòu)件，確保墊塊和底部良好接觸，上下對齊，在預(yù)制墻板安裝過程中需要應(yīng)用灌漿技術(shù)這一過程中需要分析墻體混凝土操作要求，然后灌漿處理。施工要點為避免在陽光直射環(huán)境下作業(yè)，混凝土灌漿凝固之后進(jìn)行灑水作業(yè)，確保灌漿濕潤性，并達(dá)到降溫目標(biāo)[2]。

2.3構(gòu)件運輸和存放技術(shù)

運輸效果直接影響著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，施工單位還需要優(yōu)化構(gòu)件存儲方式，只有做好運輸和存儲工作才能確保所安裝的構(gòu)件質(zhì)量達(dá)標(biāo)，比如運輸構(gòu)件之前需要明確其規(guī)格尺寸，然后結(jié)合構(gòu)件實際情況編制運輸方案和吊裝方案，由此有效保護(hù)混凝土構(gòu)件，并且車輛運輸期間必須規(guī)劃好運輸路線，運輸過程中需要設(shè)置專用支架，避免構(gòu)件位移，然后選擇較為寬闊的區(qū)域裝卸，明確現(xiàn)場放置地點，在外墻板存放過程中可采用A字形堆放方式，而長期存放需要在中間設(shè)置綁帶加以固定。施工期間還要避免二次搬運，并且構(gòu)件存儲現(xiàn)場做好排水工作，由此保障構(gòu)件質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)主要施工工藝

3.1 NPC工藝

這種工藝在剪力墻和豎向填充墻當(dāng)中應(yīng)用較多，而水平梁板主要采用疊合形式。具體說來：相鄰部件在豎向當(dāng)中的部件預(yù)留插緊并加以連接，上部部件預(yù)留主要是采用金屬錨固管連接鋼筋，水平位置部件采取現(xiàn)澆連接帶以及混凝土現(xiàn)澆連接。整體來看，在房屋建筑工程中NPC工藝較為成熟，結(jié)構(gòu)部件采用全預(yù)制式以及結(jié)合形式組裝，裝配率可達(dá)90%，這一過程中施工現(xiàn)場需要預(yù)留灌漿孔。為降低灌漿難度需要通過NPC工藝的剪力墻加以優(yōu)化，能夠減少工作量，提升結(jié)構(gòu)安全性[3]。

3.2 PC工藝和PCL工藝

這兩種工藝的區(qū)別在于，PC工藝主要在陽臺板、樓梯、隔墻板空調(diào)板等全預(yù)制混凝土部件工程中應(yīng)用，而PCL工藝主要在疊合樓板預(yù)制板。如果出現(xiàn)全預(yù)制部件安裝中問題以及安裝墻板窗框過程中的相關(guān)要求的可以有效解決，比如處理建筑窗框漏水問題，進(jìn)而降低后期風(fēng)險。PCL工藝可以有效解決外墻模板問題，無需在墻體外圍搭設(shè)模板和腳手架，進(jìn)而減少模板使用數(shù)量和提升工程安全性。此外，PCL工藝當(dāng)中應(yīng)用外墻混凝土模板，需要在設(shè)計規(guī)劃中分析建筑墻體實際剛度和承載性能，否則將導(dǎo)致混凝土材料浪費，并且和實際情況存在較大偏差，影響建筑主體的抗震性性能。

3.3疊合板式混凝土剪力墻工藝

這種工藝主要包括疊合式樓板疊合式墻板以及預(yù)制樓梯，其中疊合式樓板組成部分包括地板、預(yù)制板以及格構(gòu)鋼筋，可以用于后澆混凝土模板。而疊合式墻板由雙層預(yù)制板以及格構(gòu)鋼筋組成，可在雙層預(yù)制板內(nèi)部澆筑混凝土。不過當(dāng)前我國疊合式混凝土剪力墻工藝還不夠成熟，主要在地下車庫工程中應(yīng)用[4]。

3.4裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻工藝

這種工藝主要是借助插入式預(yù)留孔注漿鋼筋加以連接，該技術(shù)涉及的預(yù)制構(gòu)件大量用于豎向剪力墻水平疊合板以及混凝土剪力墻，通過該技術(shù)為現(xiàn)代建筑工程建設(shè)提供便利。整體來看，該技術(shù)利用后施工結(jié)構(gòu)較為簡單，不過部件結(jié)構(gòu)重量較大。

4、裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

4.1構(gòu)件運輸與存放

相關(guān)部門需要對運輸環(huán)節(jié)以及存儲環(huán)節(jié)高度重視，全力保障構(gòu)件質(zhì)量達(dá)標(biāo)，施工前期要求確定混凝土強(qiáng)度，通常設(shè)計強(qiáng)度至少為75%，在運輸過程中也要編制相關(guān)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，然后制定運輸與裝卸方案，由此避免材料和構(gòu)件磨損。

4.2 PC版安裝技術(shù)要點

為了避免預(yù)制板出現(xiàn)裂縫需要控制PC板安裝，做好拼接工作，完成以上環(huán)節(jié)需要仔細(xì)檢查，在拼接部位澆筑混凝土，然后嚴(yán)格按照施工圖紙澆筑，由此確保整體穩(wěn)定性，實現(xiàn)其快速凝固[5]。

4.3灌漿施工技術(shù)要點

在灌漿期間要使用攪拌機(jī)，由此混合水泥以及其它材料，這一環(huán)節(jié)需要先將材料倒入攪拌機(jī)，然后適量加水，通過打濕處理提升漿液和構(gòu)件連接效果，靜置一段時間后進(jìn)行灌漿操作。在灌漿作業(yè)時設(shè)置溫度區(qū)間為5-40℃，并且灌漿時間控制在15分鐘之內(nèi)，避免陽光直射。如果在冬季施工需要做好保溫防護(hù)工作，當(dāng)現(xiàn)場溫度低于5℃水泥自身存在固化情況，所以不得施工。

5、裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工主要技術(shù)

5.1連接技術(shù)

套筒灌漿和螺栓連接是應(yīng)用廣泛的連接技術(shù)，具體施工步驟如下：其一灌漿套筒連接過程中如果鋼筋處于縱向壓力可使用該技術(shù)，由此確保鋼筋傳遞力，這一過程中要采用和套筒灌漿連接的方法，由此實現(xiàn)鋼筋連接的縱向套筒灌漿，然后把吊裝框架柱套筒，設(shè)置在鋼筋應(yīng)力區(qū)域，確保連接緊密性;其二螺栓連接過程中需要連接底部掛板和外部掛板，外部掛板安裝要以使用L型鋼，由此提升固定效果，外部掛板下部樓板以及掛板連接需要應(yīng)用高強(qiáng)度螺栓，為確保套管位置合理需采取螺栓套管預(yù)插入方式，然后對樓板整體澆筑[6]。

5.2混凝土施工技術(shù)要點

在配比混凝土過程中需要對每批預(yù)制的混凝土抽樣檢測，分析塌落度是否達(dá)到設(shè)計要求，并且使用前期再次檢測。預(yù)制混凝土前需要預(yù)估項目所需的混凝土量優(yōu)勢，減少材料浪費，澆筑前需要鋪設(shè)水泥砂漿，厚度為3-5厘米，由此避免砂漿泄漏。倒入砂漿后進(jìn)行澆筑處理，主要采取分層澆筑方法，每層厚度為40厘米，并且保證澆筑時間間隔合理控制，避免出現(xiàn)裂縫情況，震動棒攪拌過程中插入長度為50厘米，并且控制攪拌時間與攪拌速度。

5.3預(yù)制飄窗安裝施工要點

在裝配式建筑工程當(dāng)中預(yù)制飄窗安裝十分關(guān)鍵，主要采用吊裝法。在吊裝位置達(dá)到設(shè)計位置后通過螺栓連接預(yù)制板，進(jìn)而起到固定效果。吊裝到設(shè)計位置之后懸停一段時間，然后對比位置，確保位置達(dá)到要求后緩慢下落。此外，飄窗位置固定之后要澆筑混凝土和其它部件連接成整體[7]。

5.4預(yù)制樓梯板安裝要點

盡管當(dāng)前建筑普遍配備電梯，不過發(fā)生意外時樓梯是主要的逃生通道，其質(zhì)量也將影響人們的安全。安裝和制作樓梯板過程中需要工作臺加以固定，由此避免安全事故，也有利于安裝調(diào)節(jié)移動樓梯板。在焊接過程中需要確保焊接表面的光滑性，這樣才能保證焊接效果。在樓梯板安裝過程中要求施工人員根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及工藝流程操作，在構(gòu)件安裝時樓梯板位置需要采用支撐防護(hù)措施，由此保證其穩(wěn)定性。

5.5預(yù)制柱的吊裝

在吊裝預(yù)制柱之前需要準(zhǔn)備吊裝設(shè)備，確認(rèn)安裝方向以及吊點位置，還需要在柱頭架梁位置標(biāo)注標(biāo)高，在吊裝過程中還要反復(fù)確認(rèn)，確保預(yù)制柱底面清潔性。當(dāng)預(yù)制柱吊裝到指定位置后，在柱體和樓板之間預(yù)埋鐵件，然后進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，確保達(dá)到設(shè)計要求。不同樓層之間的預(yù)制柱可采取上下套管結(jié)構(gòu)當(dāng)中的鋼筋連接，并澆筑混凝土，提升其穩(wěn)定性。澆筑過程中上下套管鋼筋連接，灌注材料需要根據(jù)工藝要求加以配制，漿體攪拌時間控制在十分鐘之內(nèi)，主要選用凝固快速、流通性強(qiáng)的灌漿材料。

5.6預(yù)制疊合板施工要點

在安裝預(yù)制疊合板過程中需要對比型號，進(jìn)行數(shù)字標(biāo)號，為了提升整體穩(wěn)定性，吊起疊合板時要控制好吊裝速度，并利用混凝土固化性能。要點如下：

（1）預(yù)制疊合陽臺板安裝

安裝陽臺時需要在表面設(shè)置吊環(huán)，然后安裝，進(jìn)而降低安裝難度，這一過程中需要對吊裝速度嚴(yán)格控制，保證吊裝的穩(wěn)定性。在吊裝達(dá)到預(yù)定位置0.5米處稍作停頓，然后對比位置，確保位置準(zhǔn)確后勻速下落。根據(jù)控制線把陽臺板安裝到作業(yè)面臺，然后調(diào)節(jié)陽臺板位置并通過螺栓加以固定，再澆筑混凝土，澆筑后達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度70%撤掉支架。

（2）疊合樓板施工要點

施工人員需要先檢查疊合板質(zhì)量，確保外觀良好，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，之后選擇鋼管腳手架將其作為支撐結(jié)構(gòu)。疊合板底部采用扣件式腳手架，沿著樓板方向搭設(shè)，從疊合板一側(cè)搭設(shè)支撐架并向一側(cè)推進(jìn)，之后對支撐架位置調(diào)整，要求和疊合板邊緣處間距至少達(dá)到30厘米，所選擇龍骨木方規(guī)格為40×80毫米。吊裝前期需要根據(jù)設(shè)計圖紙測量放線，確定水平控制線和標(biāo)高控制線，然后在疊合板上數(shù)字標(biāo)號。吊裝過程中需要按照編號有序吊裝，并對下降速度嚴(yán)格控制，指揮人員要結(jié)合現(xiàn)場情況向吊車司機(jī)發(fā)出指令，由此保障疊合板下落精確性，吊裝之后也要全面檢查，確保平面位置以及標(biāo)高都達(dá)到要求[8]。

5.7預(yù)制墻板施工要點

（1）吊點設(shè)置

墻板預(yù)制前期技術(shù)人員要評估墻板品質(zhì)以及大小，之后準(zhǔn)備吊裝和尋找吊頂，由于預(yù)制墻板重量大，直接吊裝可能出現(xiàn)安全事故，所以要采取多點吊裝方法，并由施工人員利用有關(guān)設(shè)備控制，確保每個吊點承重相同，同時還能對構(gòu)件位置靈活調(diào)節(jié)，最終滿足設(shè)計要求。

（2）預(yù)制構(gòu)件起吊和下落

在吊裝構(gòu)件時要求操作人員、技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場實際情況設(shè)計構(gòu)件的質(zhì)量大小，確保構(gòu)件整體吊裝質(zhì)量以及施工安全，也就是根據(jù)設(shè)計圖紙確定最佳吊裝位置，然后起吊過程中要保證平穩(wěn)，和目標(biāo)位置達(dá)到0.5米時稍作停頓，確保位置準(zhǔn)確后方可落地并進(jìn)行后續(xù)施工。

（3）調(diào)節(jié)構(gòu)件位置

構(gòu)件放置相關(guān)位置后需要通過可調(diào)節(jié)支撐修正構(gòu)件位置，確保水平和垂直方向達(dá)到要求。施工人員可以在墻板和預(yù)埋件下方設(shè)置支撐托板，然后通過螺栓連接墻體和支撐托板。預(yù)制墻板安裝過程中需要在墻體頂部鋼筋插入上層墻體底部的套管，然后在套管當(dāng)中澆筑混凝土，由此連接墻體鋼筋，為避免多余混凝土污染墻板需粘貼XPE條膠帶，寬度為40毫米，將其粘貼在外墻夾板，保證粘貼順直性，厚度超過墻縫，避免混凝土材料外漏。安裝完成后對預(yù)制墻板各個節(jié)點澆筑混凝土，提升內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，澆鑄環(huán)節(jié)需要先打濕表層，讓混凝土和構(gòu)件連接，并且重視漿液的成分配比[9]。

5.8混凝土結(jié)構(gòu)防水施工技術(shù)要點

完成預(yù)制構(gòu)件施工之后需要進(jìn)行防水處理，并在外墻管道以及預(yù)埋件防水施工之前進(jìn)行，在預(yù)制外墻板中粘貼止水條需要滿足以下要求：其一，預(yù)制構(gòu)件吊裝前需要粘貼止水條;其二，粘貼止水條之前清潔粘貼區(qū)域，確保處于干燥狀態(tài);其三，選用專用粘貼劑，由此增強(qiáng)止水條和預(yù)制墻板緊密性。吊裝前期需要再次確認(rèn)止水條質(zhì)量，在吊裝預(yù)制墻板期間需要應(yīng)用高壓空氣對墻板接縫部位打膠處理，以此避免水進(jìn)入墻體，之后進(jìn)行淋水試驗，不存在滲漏問題后蓋板密封。

6、裝配式建筑工程施工管理要點

6.1制定完善的管理體系

在裝配式建筑工程中制定施工管理制度，其中包括材料質(zhì)量控制制度、安裝質(zhì)量控制制度、安全管理制度等，在多項管理制度下能夠確保施工技術(shù)有效應(yīng)用，有效保證工程質(zhì)量。此外，在管理體系建設(shè)中需要加強(qiáng)信息化建設(shè)，其中人員管理、材料管理、成本控制等方面配備專門人員，通過信息化模式進(jìn)行項目的全面監(jiān)控，比如借助BIM技術(shù)可以在裝配式建筑施工過程中優(yōu)化工序，對不同裝配環(huán)節(jié)的成本進(jìn)行分析，系統(tǒng)進(jìn)行人員培訓(xùn)與考核，由此提升項目管理水平。

6.2在施工整個過程進(jìn)行管理

當(dāng)前建筑行業(yè)競爭日趨激烈，需要施工單位明確施工流程，在混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用過程中全面加強(qiáng)現(xiàn)場管理，以此保證施工質(zhì)量。裝配式建筑工程從構(gòu)件預(yù)制、運輸材料到現(xiàn)場吊裝是一個系統(tǒng)的流程，要求從整體性出發(fā)。現(xiàn)場管理人員可采取評分制，如果現(xiàn)場裝配達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)可獲取高分?jǐn)?shù)，而裝配不緊密則進(jìn)行扣分，并要求施工單位分析施工問題，后續(xù)加以整改。

6.3加強(qiáng)預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量控制

要想確保裝配式建筑工程施工質(zhì)量必須對預(yù)制構(gòu)件加以管理，分析工廠生產(chǎn)后的構(gòu)件質(zhì)量，確保其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，然后運往施工現(xiàn)場，如果不達(dá)標(biāo)禁止使用。并且需要對安裝尺寸偏差加以控制。為達(dá)到這一目的要求對安裝人員安裝機(jī)械、安裝物料以及安裝工藝高度重視，施工人員也要具有豐富的安裝經(jīng)驗，科學(xué)選擇機(jī)械設(shè)備，避免物體本身尺寸不符合要求而出現(xiàn)安裝偏差，并且安裝過程中放線控制，由此提升安裝效果。

結(jié)束語：

綜上所述，在當(dāng)前的建筑工程中裝配式混凝土建筑應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，需要采用先進(jìn)的工藝提升建筑性能，繼續(xù)發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的優(yōu)勢。今后還需要繼續(xù)對該技術(shù)加強(qiáng)研究，而施工單位也需要完善管理制度，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，進(jìn)而助力我國建筑行業(yè)發(fā)展。

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作者簡介：

李劍平（1973.04-），男，漢，本科，工程師，湖南省益陽人，主要從事：建筑工程，裝配式，測量。