預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)研究

呂東洋

上海信富置業(yè)有限公司 上海 200000

1 引言

近些年來，建筑行業(yè)在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的促進下得以迅猛發(fā)展，為了進一步提高建筑質(zhì)量、降低人工成本和節(jié)約資源，推動建筑行業(yè)穩(wěn)健、持續(xù)發(fā)展，裝配式建筑的引進和發(fā)展凸顯出重大的意義。而當(dāng)前裝配式建筑在實踐中暴露出來的一些問題，尤其是裝配式建筑PC構(gòu)件的設(shè)計，問題更加明顯。由于裝配式構(gòu)件具有“集成化”的特點，一旦成型直接限制前后工序的施工，也會對整個項目的安全性、適用性、經(jīng)濟性產(chǎn)生較大的影響。因此，探討裝配式住宅施工前的技術(shù)管理對裝配式建筑施工質(zhì)量的識別與控制有非常重要的意義。

2 預(yù)制裝配式建筑的基本概念及優(yōu)點

預(yù)制裝配式建筑是一種新型的建筑形式，也就是所謂的集成式建筑。所有的建筑元件和結(jié)構(gòu)都是在工廠預(yù)制化生產(chǎn)，構(gòu)件生產(chǎn)完成后運輸?shù)浆F(xiàn)場裝配式拼裝，然后使用灌漿或后澆混凝土的方式連接。這樣的建筑裝配式結(jié)工程和傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑施工技術(shù)相比較來說，有效提高施工質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，減少了對環(huán)境的污染和材料的浪費，能夠節(jié)省大量的人力，物力，財力等資源。[1]此外，科學(xué)的建筑模數(shù)和搭建方式也使得建筑質(zhì)量被有效提高，最終實現(xiàn)了裝配式建筑建造過程中的標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)業(yè)化和信息化，也是很滿足人們對于生活所提出的相關(guān)要求。

3 預(yù)制裝配式建筑施工前準(zhǔn)備

施工前準(zhǔn)備工作是一個基礎(chǔ)性過程，而技術(shù)準(zhǔn)備又是施工準(zhǔn)備的核心，尤其是對裝配式建筑這種高集成、不可逆的建筑，完善的施工技術(shù)準(zhǔn)備對施工質(zhì)量識別與控制具有重要的參考價值。經(jīng)過詳細的技術(shù)準(zhǔn)備，施工方可盡可能的發(fā)現(xiàn)潛在的問題并提出合理質(zhì)量規(guī)劃方案。

3.1 預(yù)制構(gòu)件圖紙審核

與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，預(yù)制構(gòu)件由工廠提前批量化生產(chǎn)加工，現(xiàn)場糾錯的時效性大大降低，如果構(gòu)件加工錯誤，將嚴(yán)重影響現(xiàn)場的工期和施工質(zhì)量，同時還會造成數(shù)額較大的經(jīng)濟損失。因此，有必要將PC圖紙與建筑、結(jié)構(gòu)、水電等其他專業(yè)圖紙在加工前進行全數(shù)的校核，避免后期構(gòu)件的報廢，減少質(zhì)量隱患，避免影響工期。

3.2 預(yù)制構(gòu)件節(jié)點優(yōu)化

裝配式建筑PC構(gòu)件深化設(shè)計時，沒有妥善考慮后期專業(yè)施工的可行性，導(dǎo)致后續(xù)專業(yè)施工存在質(zhì)量隱患或者無法施工，如梁梁鋼筋碰撞、桁架筋高度不足或過高、設(shè)備空間不足、預(yù)留孔洞遺漏、防滲漏措施缺失等問題。如果這些問題得不到有效解決，則會影響裝配式PC構(gòu)件的施工質(zhì)量甚至耐久性。因此，在PC構(gòu)件生產(chǎn)前甚至是施工圖階段，施工單位要提前介入，綜合考慮PC構(gòu)件的施工技術(shù)、施工工藝、構(gòu)件制作、構(gòu)件安裝方面的具體要求，規(guī)避設(shè)計與現(xiàn)實施工不符的問題，避免后期現(xiàn)場的處理，影響工期及質(zhì)量。

4 預(yù)制裝配式住宅建筑施工實例

4.1 工程概況

某項目為純住宅工程，建筑面積約181278.20m2, 地上建筑面積125125.11 m2, 地下建筑面積56153.09m2。住宅共有22棟樓，其中1～19號樓為洋房（9+1F、6+1F、5+1F），20號樓13F，21、22號樓17F。工程采用PC結(jié)構(gòu)，預(yù)制構(gòu)件包括剪力墻、填充墻、凸窗、疊合板、陽臺、設(shè)備平臺，整個項目預(yù)制率100%，單體工程預(yù)制率為40%。本項目自二層結(jié)構(gòu)板開始為裝配式結(jié)構(gòu)。

4.2 圖紙的審核

PC構(gòu)件的類型可以分為以下幾類：水平構(gòu)件、豎向構(gòu)件、斜向構(gòu)件。其中，水平構(gòu)件包括預(yù)制梁、疊合板、預(yù)制陽臺、預(yù)制預(yù)制空調(diào)板以及其他個性化構(gòu)件；豎向構(gòu)件包括預(yù)制柱、預(yù)制剪力墻、預(yù)制填充墻、預(yù)制凸窗等構(gòu)件；斜向構(gòu)件主要在預(yù)制樓梯中使用。

結(jié)合本項目情況，在收到設(shè)計院的PC開模圖后，本項目組織施工技術(shù)人員結(jié)合主體設(shè)計院的全專業(yè)圖紙，按照構(gòu)件的類型分別進行核對。

（1）豎向構(gòu)件

豎向構(gòu)件主要為預(yù)制凸窗、預(yù)制剪力墻、預(yù)制填充墻，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖以及墻身大樣節(jié)點，重點審核構(gòu)件詳圖是否齊全、門窗洞口定位及尺寸、裝飾線條預(yù)埋件定位、構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸，非標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)件與現(xiàn)澆相結(jié)合部分節(jié)點設(shè)置，以及預(yù)留穿墻套管的高度和相對應(yīng)的插座的高度。通過對圖紙的全面審核，發(fā)現(xiàn)以下問題。

①9#樓部分凸窗詳圖缺失；

②本項目存在退臺，次頂層構(gòu)件按照頂層構(gòu)件設(shè)計，預(yù)留插筋節(jié)點不符合要求；

③次頂層凸窗按照頂層構(gòu)件設(shè)計，預(yù)留插筋節(jié)點不符合要求；

④PC構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)層窗洞尺寸與建筑圖（報規(guī)）不一致，影響采光和通風(fēng)面積；

（2）水平構(gòu)件

本項目水平構(gòu)件有疊合板、陽臺、空調(diào)板；結(jié)合本項目建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電平立面圖及墻身節(jié)點圖；重點審核預(yù)留洞是否齊全、尺寸是否一致、功能是否完備。通過對圖紙的審核，發(fā)現(xiàn)以下問題：

①預(yù)制陽臺尺寸與結(jié)構(gòu)圖不一致，寬度短10cm；

②陽臺排水立管預(yù)埋止水節(jié)距墻太近，沒有考慮到4CM外保溫厚度，影響后期保溫及涂料施工；

③空調(diào)板設(shè)計沒有考慮外保溫厚度，空調(diào)安裝后無法調(diào)試，影響后期使用；

④臥室、書房掛壁式空調(diào)預(yù)留洞高度留設(shè)錯誤，距頂板20cm，后期空調(diào)無法安裝；

（3）斜向構(gòu)件

本項目斜向構(gòu)件主要是樓梯，結(jié)合本項目樓梯詳圖、裝飾裝修做法表和結(jié)構(gòu)圖重點審核樓梯起步位置、樓梯尺寸、樓梯數(shù)量。通過對圖紙的審核，發(fā)現(xiàn)以下問題;

①預(yù)制樓梯自二層起步，次頂層最上一跑為現(xiàn)澆樓梯，但PC樓梯構(gòu)件數(shù)量計算錯誤，每個單元多一件PC樓梯；

②PC樓梯詳圖錯誤，設(shè)計樓梯詳圖為鏡像關(guān)系，影響現(xiàn)場樓梯安裝；

③樓梯支座梁定位與PC構(gòu)件不匹配，需調(diào)整寬度。

以上問題，經(jīng)過現(xiàn)場技術(shù)人員的審核梳理，按建筑、結(jié)構(gòu)、PC專業(yè)分別分類并反饋給設(shè)計院，由設(shè)計院出具修改單，在施工圖階段消化解決，減少了PC構(gòu)件定型生產(chǎn)后對現(xiàn)場施工進度、施工質(zhì)量甚至是后期使用功能的影響，同時也避免了構(gòu)件錯漏生產(chǎn)，避免了資源的浪費。

4.3 PC構(gòu)件節(jié)點的優(yōu)化

本項目外立面有金屬裝飾線條，頂層結(jié)構(gòu)存在退臺，同時在二層存在裝飾結(jié)構(gòu)梁，經(jīng)過圖紙比對以及結(jié)合現(xiàn)場施工工藝和防滲漏的考慮，主要對以下幾個方面進行優(yōu)化。

①頂層PC構(gòu)件下部反梁高度僅20cm，設(shè)計時未考慮露臺保溫及找坡厚度，在屋面完成后建筑完成面基本與反梁平，沒有起到防滲漏效果，該部位反饋設(shè)計后增加反坎高度為40cm,PC構(gòu)件尺寸同步調(diào)整；

②二層裝飾結(jié)構(gòu)梁與預(yù)制陽臺連為一體，但預(yù)制陽臺下掛梁高度為30cm,現(xiàn)澆梁為40cm,尺寸不一致，而且后期預(yù)制陽臺下掛梁下部增補混凝土梁施工困難且質(zhì)量難以保證，經(jīng)反饋設(shè)計調(diào)整預(yù)制陽臺下掛梁高度，確?，F(xiàn)場施工方便，外立面效果整體一致；

③原設(shè)計PC窗企口居中設(shè)置，但因外立面有金屬裝飾線條與窗連為一體，窗戶安裝須按照外立面完成面進行定位，企口居中設(shè)置起不到相應(yīng)的防水效果反而會導(dǎo)致窗框與結(jié)構(gòu)之間留縫過大難以保證塞縫質(zhì)量，經(jīng)反饋設(shè)計企口調(diào)整至內(nèi)側(cè)，滿足現(xiàn)場施工要求且減少質(zhì)量隱患；

④21#樓結(jié)構(gòu)設(shè)計有沉降縫，且兩側(cè)均為PC構(gòu)件，該部位在PC墻吊裝完成后無法進行封倉，影響后續(xù)灌漿，反饋設(shè)計后該部位PC構(gòu)件單側(cè)增加施工洞，方便現(xiàn)場施工；

4.4 預(yù)制構(gòu)件的施工技術(shù)

①預(yù)制墻板的施工技術(shù)

（1）清理結(jié)合面，根據(jù)定位軸線放出定位線及200mm控制線；

（2）對預(yù)留插筋的垂直度、位置及長度進行復(fù)核，對不符合的鋼筋進行校正，確保上層預(yù)制構(gòu)件的套筒能夠與下一層的預(yù)留鋼筋能夠順利對孔；

（3）吊裝前由PC工程師核對墻面型號、尺寸，并檢查套筒是否有堵塞，確認(rèn)無誤后進行試吊并在確認(rèn)安全后起吊；

（4）待墻體下放至樓面0.5米處，根據(jù)預(yù)先定位的控制線進行微調(diào)，微調(diào)完成后緩慢下放，并由專業(yè)PC吊裝人員引導(dǎo)降落；

（5）墻體就位后，由專人安裝斜撐并調(diào)整預(yù)制墻體，確保垂直度。在復(fù)核構(gòu)件定位及標(biāo)高無誤后再由專人負(fù)責(zé)摘鉤。

②預(yù)制疊合板的施工技術(shù)

（1）起吊之前首先試吊，先吊起疊合板至距離地面50厘米后停止，檢查鋼絲繩、吊鉤的受力情況，然后使疊合板保持水平，垂直吊運至作業(yè)層上空。

（2）疊合板從上垂直向下安裝，在作業(yè)面上方30cm處暫停，PC吊裝人員手扶樓板調(diào)整方向，將板的邊線與墻上的安放位置線對準(zhǔn)，放下時要停穩(wěn)慢放，嚴(yán)禁快速猛放，以避免沖擊力過大造成板面震折裂縫[2]。

（3）板安裝完后進行標(biāo)高校核，并檢查疊合板是否水平，通過調(diào)節(jié)板下的可調(diào)U托進行調(diào)整。

③預(yù)制樓梯的施工技術(shù)

（1）根據(jù)施工圖，在上下樓梯休息平臺板放出樓梯定位線；同時在梯梁面放置鋼墊片，并用細石混凝土找平；

（2）檢查豎向連接鋼筋，并對偏位鋼筋進行校正；

（3）用吊鉤及長短吊繩吊裝樓梯，吊裝前由質(zhì)量負(fù)責(zé)人核對墻面型號、尺寸，并檢查套筒是否有堵塞，確認(rèn)無誤后進行試吊并在確認(rèn)安全后起吊；

（4）待墻體下放至樓面0.5米處，由專業(yè)安裝工人穩(wěn)住樓梯，并根據(jù)定位線換面下放樓梯，對準(zhǔn)預(yù)留鋼筋安裝至設(shè)計位置。

④灌漿施工技術(shù)

（1）灌漿料應(yīng)按配比要求計量灌漿材料和水的用量，經(jīng)攪拌均勻后測定其流動度滿足設(shè)計要求后方可灌注；[3]

（2）由灌漿前應(yīng)制訂套筒灌漿操作的專項質(zhì)量保證措施，灌漿操作全過程應(yīng)有質(zhì)量監(jiān)控；

（3）灌漿作業(yè)應(yīng)采取壓漿法從下口灌注，當(dāng)漿料從上口流出時應(yīng)及時封堵，持壓30S后再封堵下口。

4.5 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)處理

預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量好壞與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量息息相關(guān)，一旦現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量缺陷，直接影響預(yù)制構(gòu)件的施工質(zhì)量，給整個項目的質(zhì)量帶來隱患。結(jié)合本項目特點，主要從以下幾個方面對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)進行處理：

①本項目預(yù)制構(gòu)件下部存在較多的反梁，反梁的定位影響預(yù)制構(gòu)件的安裝，反梁的尺寸和成型質(zhì)量直接影響后續(xù)的封倉和灌漿。一旦反梁尺寸偏小或者成型質(zhì)量不好，導(dǎo)致密封砂漿施工質(zhì)量較差。鑒于以上情況，現(xiàn)場施工過程中安排技術(shù)人員加強對反梁定位及尺寸的復(fù)核，同時加強對拆模時間的控制，減少拆模對成型反梁的破壞；

②預(yù)制疊合板之間的后澆帶澆筑后混凝土的觀感和平整度尤其重要，一旦出現(xiàn)跑模、漲模、漏漿等現(xiàn)象，后期會出現(xiàn)大量的結(jié)構(gòu)偏差需要進行剔鑿處理，影響后道工序的施工。鑒于以上情況，本項目對疊合板間后澆帶部位支模方式進行特別處理，該部位采用T型螺桿進行加固。通過新工藝的處理，該部位得到較好的處理，錯臺及漲模率控制在5%以內(nèi)，不僅節(jié)省了工期，也節(jié)省了費用。

圖1 現(xiàn)澆帶加固示意圖

圖2 現(xiàn)澆帶成型示意圖

5 施工質(zhì)量控制要點

5.1 構(gòu)件制作階段

(1)預(yù)制構(gòu)件必須由具有相關(guān)資質(zhì)的工廠生產(chǎn)，確保構(gòu)件與設(shè)計圖紙相符合；構(gòu)件生產(chǎn)過程中必須派駐駐場監(jiān)理進行現(xiàn)場的監(jiān)督。

(2)鋼筋、套筒、混凝土、預(yù)埋件等原材料的的性能應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求進行檢驗和評定。

(3)重點對構(gòu)件形狀、尺寸、埋件數(shù)量及位置、鋼筋保護層厚度、預(yù)留鋼筋長度等按圖紙進行檢查，并做好隱蔽工程驗收記錄。

5.2 構(gòu)件施工階段

（1）構(gòu)件進場檢驗。構(gòu)件進場時應(yīng)全數(shù)檢查外觀質(zhì)量，不得有嚴(yán)重的缺陷，預(yù)制構(gòu)件的尺寸允許偏差應(yīng)該在允許范圍內(nèi)。如果構(gòu)件質(zhì)量與相關(guān)要求存在差異，那么必須馬上調(diào)換構(gòu)件。

（2）吊裝準(zhǔn)備。吊裝前應(yīng)核對構(gòu)件型號、尺寸以及吊裝方向，針對豎向構(gòu)件還要檢查套筒是否堵塞。同時對現(xiàn)場現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量和預(yù)留插筋長度及位置進行檢查，對于不符合要求的部位提前進行預(yù)處理。

（3）構(gòu)件吊裝。構(gòu)件吊裝應(yīng)采用慢起、快升、緩放的方式。吊裝就位后及時設(shè)置臨時支撐，在校正定位、標(biāo)高、垂直度后固定牢固，方可摘鉤進行下一步吊裝。

（4）疊合板裝配。疊合板安裝前需復(fù)核臨時支撐是否滿足設(shè)計標(biāo)高，尤其是對室內(nèi)外有高差的部位要重點檢查，避免因標(biāo)高誤差過大導(dǎo)致后道工序無法施工。同時針對疊合板現(xiàn)澆帶部位采用專用加固措施（T型螺桿吊撐），避免后期在現(xiàn)澆帶部位產(chǎn)生錯臺。

（5）鋼筋連接套筒灌漿。灌漿前對預(yù)留孔道進行檢查，確?？變?nèi)清潔暢通，并應(yīng)沖水濕潤；灌漿路徑過長時進行分倉處理，一般沿墻長方向不宜大于1.5m；用高強無收縮密封砂漿對各倉接縫周圍進行封堵并封堵密實防止跑漿，封堵砂漿單邊入墻厚度不應(yīng)大于20mm；灌漿料在規(guī)定時間內(nèi)未用完應(yīng)丟棄不得二次使用；灌漿時當(dāng)漿料從上口流出時應(yīng)及時封堵，持壓30S后再封堵下口。

6 結(jié)論

預(yù)制裝配式住宅建筑的發(fā)展和推廣勢在必行，而由于裝配式與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比所凸顯的特性以及目前預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的方式，必然對建設(shè)、設(shè)計、施工單位的合作提出了新的要求，各個單位之間的結(jié)合不僅更加緊密，而且對技術(shù)的要求更加細致。因此，裝配式建筑實施過程中，要統(tǒng)籌考慮各個專業(yè)的功能需求，同時還要兼顧施工因素，并細化節(jié)點構(gòu)造措施，進一步為建設(shè)高質(zhì)量的裝配式建筑奠定基礎(chǔ)。