裝配式建筑中拉桿式懸挑架體系的技術與安全研究

袁文超 楊躍軍 黃峰

北京旭廷建設有限公司 北京 100000

1 裝配式建筑概述

所謂裝配式建筑，就是在工程提前生產(chǎn)工程所需各種零部件、構件，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝。這種施工方式大大減少了現(xiàn)場施工量，有效降低污染問題，同時建筑企業(yè)通過施工方案的優(yōu)化以及裝配式建筑集成化生產(chǎn)還可以節(jié)約成本，這是一種綠色節(jié)能、經(jīng)濟效益好的建筑建設方式。裝配式建筑的構件多在工廠內(nèi)生產(chǎn)，外界環(huán)境因素對其生產(chǎn)基本不會產(chǎn)生影響，各個構件在運輸?shù)浆F(xiàn)場前需要經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢查，這有助于提高工程整體質(zhì)量水平。此外，工作人員可以根據(jù)工程進度、天氣條件等選擇預制構件安裝時間，在保證工程建設質(zhì)量的同時可以將施工效率有效提高，并且節(jié)約施工時間，避免現(xiàn)場出現(xiàn)揚塵污染、水污染等問題。在可持續(xù)發(fā)展、構建和諧社會的理念下，我國近些年對裝配式建筑的重視度不斷提高，建筑行業(yè)未來將朝著裝配式施工方向發(fā)展進步，與之配套的各類技術也將得到越來越廣泛的應用[1]。

2 裝配式建筑施工技術的應用

2.1 裝置構件的現(xiàn)場布置

相關施工人員在裝配式構件管理過程中應當首先明確施工工藝流程，根據(jù)各個施工環(huán)節(jié)做好構件的分類擺放，保證能夠按照流程順暢地完成安裝作業(yè)。施工人員在裝配式構件到達現(xiàn)場后，做好施工現(xiàn)場的布置，根據(jù)構件形狀、安裝順序在指定的地點范圍內(nèi)擺放構件和配件。裝配式建筑對安裝人員的技術水平有著一定的要求，施工人員應全面認識和掌握施工內(nèi)建筑構件，從而準確無誤地完成每個環(huán)節(jié)的安裝作業(yè)。施工單位在準備過程中，需要定期開展針對性的培訓，保證現(xiàn)場施工人員的技術水平，確保其能夠解決施工中遇到的問題和突發(fā)情況，這對于提升裝配式建筑施工整體質(zhì)量有著深遠的意義。

2.2 裝配件的安裝

柱吊裝、梁吊裝、疊合板都屬于裝配式建筑構造配件安裝范圍。比如柱吊裝中主要工作內(nèi)容包括柱的制作和安裝，施工人員按照施工圖紙中的標準完成各項準備工作后，可以精準地進行安裝作業(yè)。安裝人員應在安裝過程中嚴格檢查各個構件質(zhì)量情況，確保和施工標準要求的尺寸相符合。此外，施工人員還要對裝配式建筑特性加強了解，及時優(yōu)化完善建筑物單元、結構單元的結構。在建筑物配件組裝連接完畢后，還要對安裝的穩(wěn)固性、安全性、可靠性進行核查。

2.3 預制疊合墻板施工

為了保證裝配式建筑的使用效果，提高其建設質(zhì)量，施工人員開借助具備復合保溫功能的外墻進行圍護結構的處理，提高裝配式建筑的保溫、防水等能力，優(yōu)化預制裝配式建筑的建設質(zhì)量。在預制疊合墻板安裝中，應提高其完整性，做好防水處理。此外，為了保證在安裝中能夠充分貼合不存在間隙，可以借助自黏膠進行密封處理，以免水泥漿堵塞管道，同時將空腔完整性提高。疊合墻板施工中，可以使用高分子防水油膏處理縫隙部分，以免水汽進入到內(nèi)部[2]。（見疊合墻板施工示意圖1，圖2）

圖1 疊合墻板施工示意圖平面圖

圖2 疊合墻板施工示意立面圖

2.4 模板安裝吉混凝土墻體澆筑

分層澆筑時裝配式混凝土建筑工程中混凝土墻體澆筑的主要方式。首先，在澆筑前做好模板施工。在施工中，必須強化模板的管理。支、拆模、搬運時要輕裝，如有破損或變形，要立即進行維修。已完成的平臺模板、梁模板不可暫時堆放并用作工作臺，模板放置時應使用木質(zhì)方墊。豎直擺放時，要搭建分類的模板架子，在樣板的接觸部位要用木板固定，這樣才能確保模板不會彎曲和變形；避免模板變形，標高和平整。不得隨意堆疊或?qū)⑸⒙涞哪０寮案郊延诮M合的模板上。

在吊裝其他模板時，不得發(fā)生頂棚和立柱模板的沖撞；在模板到位之前，不得用作臨時座椅，以免模板發(fā)生變形或豎向偏離。在工作面上已經(jīng)完成的模板，不得進行臨時堆放或操作平臺，以確保支撐的穩(wěn)定性，避免平面樣板的標高和平直出現(xiàn)誤差。在拆卸時，不可使用大錘、撬棒等工具進行暴力撬動，避免破壞鋼筋的外表和內(nèi)部，避免混凝土墻體、窗孔等部位產(chǎn)生裂縫。保持模板自身清潔，配合部件完整，擺放整齊，確保板材表面不發(fā)生任何變化。模板吊裝時應平穩(wěn)、準確，不得碰砸墻體、樓板等已經(jīng)完成的部分，不得在工地上拉出任何鋼筋。用撬桿來調(diào)節(jié)模板，在撬桿下方要支承木材，并要留意在模板下方的防水膠條或灰泥平整。為了避免混凝土在冬天受凍，必須在混凝土達到要求的拆除強度前進行拆除，不然會對混凝土的品質(zhì)造成一定的不利。其次，連續(xù)性澆筑并振搗混凝土，分層澆筑過程中堅持連續(xù)性原則，合理控制澆筑高度，保證均勻振搗，振搗堅持快插慢拔原則，對振搗插入深度進行控制。最后，及時養(yǎng)護，做好溫濕度的控制，提高混凝土墻體的質(zhì)量[3]。

2.5 預制PC板安裝

首先根據(jù)現(xiàn)場情況在堆放架中堆放PC板。其次，按照施工流程，在頂面預留吊環(huán)，借助起吊工具進行PC板吊裝和安裝。施工人員吊裝中注意合理把控墻板和PC板的縫隙，確保達到施工標準要求。最后，拼裝后及時做好PC板的校正，充分考慮澆筑條件，做好混凝土澆筑層高度的控制。

3 懸挑架施工工法

3.1 懸挑架安裝準備

懸挑架安裝前首先工作人員應對裝配式建筑結構施工圖進行深入分析，明確腳手架分段高度，做好選條件使用類型、數(shù)量的確認，及時解決不符合施工要求的問題。其次，對懸挑架構配件進行嚴格檢查，全數(shù)檢查所有懸挑架配件，關注懸挑架是否存在結班等缺陷，及時處理存在缺陷的問題。

3.2 懸挑架驗收工作

項目負責人嚴格驗收安裝后的懸挑腳手架，首先對材料品種和規(guī)格進行嚴格檢查，記錄材料制作過程，確保螺栓強度達到設計要求。其次，對壓板、墊圈、墊板、螺栓等進行嚴格檢查，不得存在漏項。在擰緊高強螺栓后，抽查安裝質(zhì)量?？茖W控制懸挑梁間距，按照不超過50mm的標準控制縱向偏差。安全員完成驗收后收集相關資料為后期檢查提供支持。

3.3 懸挑腳手架搭設

嚴格檢查懸挑梁、腳手架等所用材料質(zhì)量和安全性。搭設懸挑腳手架過程中，按照350mm間距控制內(nèi)部立桿和外墻間距，同時保證軸線和建筑外墻切線平行。相關人員安裝架體后嚴格控制其離墻間距、垂直度、水平度。立桿安裝中應注意錯開接頭，按照不超過20mm的間距控制立桿軸向偏差。具體施工中按照不超過5mm的標準控制橫桿兩端高度差，如果發(fā)現(xiàn)誤差超標，需要及時調(diào)整[4]。

3.4 懸挑腳手架拆除

懸挑架拆除階段，首先由現(xiàn)場專門的指揮人員合理劃分作業(yè)區(qū)，用警戒標志、圍欄等做好安全區(qū)域設置，嚴禁非工作人員進入。施工人員必須佩帶安全裝備，尤其是高空作業(yè)人員應佩帶安全帽、安全帶。其次，具體拆除階段，堅持從上而下、先搭后拆的原則，先拆除斜撐、剪刀撐、欄桿、腳手架等，之后拆除立桿。在立桿拆除過程中，工作人員抱住立桿，拆開最后兩個扣。在拆除剪刀撐、大橫桿、斜撐時，先拆除中間扣，將其拖住，解開端頭扣。在具體拆除過程中統(tǒng)一指揮。人員之間做好配合，以免出現(xiàn)墜落等安全事故。最后，大片架子拆除前先加固處理上料平臺和斜道，確保在拆除后其可穩(wěn)定安全地使用[5]。

4 現(xiàn)場施工中技術要點研究

主體結構是拉桿式懸挑架荷載最終作用的部位，為確保整體結構安全穩(wěn)定，在安裝之前需要經(jīng)過精準地設計計算，以免破壞主體解耦股。在具體開展現(xiàn)場施工中，應在施工方案編制的內(nèi)容上充分體現(xiàn)施工現(xiàn)場技術要點，將懸挑架平面布置圖、剖面圖、立面圖、節(jié)點詳圖等明確清晰地標注，并且將其尺寸規(guī)格詳細地標注清楚。通過對以往經(jīng)驗進行總結得出，當前現(xiàn)場施工中存在以下幾點容易被忽視的問題：

第一，深入解讀施工圖紙內(nèi)容，細化考慮分析陽角、飄窗、懸挑陽臺等特殊部位，比如陽角部位有著偏長的懸挑型鋼，可以采用雙拉桿進行處理，飄窗、陽臺等部位需要在主體結構中安裝懸挑部位姓高和對應的拉桿，此時注意該體系荷載傳遞點嚴禁設置于陽臺等懸挑結構上。施工過程中懸挑結構預留的洞口應避免接觸懸挑型鋼，以免受力形式發(fā)生改變。

第二，懸挑型鋼根部埋件和墊片需要緊密接觸PC結構墻面，工作人員提前在PC保溫層上埋設相關構件，提前和廠家做好溝通，確保預制構件和PC墻板相符合，按照250mm×250mm的孔洞在PC保溫層支座上設置孔洞。

第三，在吊裝玩拉感冒固層、懸挑型鋼擱置層、懸挑型鋼擱置下層之后，懸挑型鋼安裝之前需要通過灌漿保證PC結構形成穩(wěn)固的整體，確保牢固地連接懸挑型鋼和主體結構，在確認結構穩(wěn)定安全后方可進行懸挑腳手架的搭設。

第四，懸斜拉架需要在完成上部主體結構施工后方可完成，通常施工人員在下層腳手架立桿頂部搭設型鋼，通過此型鋼和上部腳手架荷載向下面懸挑架體傳遞。如果懸挑腳手架的高度在20m以上，那么需要專家論證懸挑腳手架搭設方案，只有論證通過后方可實施。在完成上層主體結構后需要及時安裝斜拉桿。這個過程中施工人員注意按照外端上翹2cm的標準安裝懸挑型鋼，從而保證安裝上部架體后懸挑型鋼梁頭不會出現(xiàn)下沉的問題。

第五，拉桿式懸挑架體系能夠滿足理論要求主要依據(jù)為計算書，所以在計算書中需要全面詳細地標注所有的內(nèi)容，嚴格按照相關規(guī)范對腳手架架體進行力學驗算，對拉桿式懸挑架體系驗算項目提高重視。計算書中需要對第④條里上下銜接超搭架體高度荷載進行充分考慮。具體來講，驗算內(nèi)容主要包括如下幾點：①懸挑型鋼主梁驗算；②型鋼和拉桿連接驗算；③拉桿和結構連接驗算；④拉桿強度驗算；⑤型鋼主梁整體穩(wěn)定性驗算；⑥型鋼主梁和結構連接螺栓承載力驗算[6]。

5 現(xiàn)場施工中安全要點研究

在檢查驗收扣件式鋼管腳手架或者承插型盤扣式腳手架過程中，需要嚴格執(zhí)行相關規(guī)范標準，結合以往的經(jīng)驗教訓，對如下常見拉桿式懸挑架體系中容易出現(xiàn)的安全問題進行防范：

第一，由專業(yè)的廠家加工制作拉桿式懸挑架體系中各項構件，比如拉桿、懸挑型鋼、花籃螺栓等，并且嚴格進行質(zhì)量檢測，出示質(zhì)量檢測報告、自檢合格證、焊接檢測報告等。同時應抽查懸挑型鋼尺寸，對型鋼表面的銹蝕、刻痕等缺陷進行重點檢查，按照技術標準要求做好型鋼偏差控制，采用完整的型鋼段作為單根懸挑鋼梁，拼接中不得使用螺栓連接，嚴禁存在焊縫。在安裝過程中用黃油包裹保護好所有牙具，對螺栓銹蝕、松動等問題定期檢查并處理。

第二，超長型鋼部位如陽角等部分通常需要設置雙拉桿，在施工中注意避免安裝一根拉桿、避免共用拉結點，以免對拉桿的受力特征產(chǎn)生影響。在日常檢查中需要加強重視安全風險排查。

第三，現(xiàn)場操作人員在拉桿安裝中會如果遺漏螺栓、螺母安裝不足、墊片設置不合理等都會影響到拉桿式懸挑架體系的穩(wěn)定性和安全性，技術人員應充分做好技術交底，確保所有施工人員明確施工要點。

第四，在澆筑完現(xiàn)澆結構后還要將外墻模板拆除，清理干凈預留螺栓孔洞以及基層，如果懸挑型鋼安裝部位平整度不足那么還要進行修整，從而確保密實連接鋼板和結構面，確保均勻受力。此外，施工人員還要注意將螺栓墊板直接在未拆除的模板上搭設，以免模板受到荷載模板體系出現(xiàn)變形甚至坍塌等安全事故[7]。

第五，方案中次梁放置的位置可能受到懸挑型鋼水平度誤差的影響而難以緊密接觸橫梁和型鋼，兩者之間如果存在縫隙，受到較大荷載時容易出現(xiàn)結構體系失穩(wěn)的情況。為此，應處理好縫隙。

6 結語

總而言之，裝配式建筑中已經(jīng)廣泛地應用拉桿式懸挑架體系，無論是社會效益還是經(jīng)濟效益都較為優(yōu)良。在今后施工中應用該技術需要加強施工現(xiàn)場管理，提高懸挑架體系的安全性、穩(wěn)定性，保證順利地完成裝配式建筑建設。