譚斯斯 陳 乘
(柳州城市職業(yè)學院,廣西 柳州 545036)
隨著我國經(jīng)濟水平穩(wěn)步提升,建筑施工技術(shù)日新月異,傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑已不能滿足人們對建筑功能、美學、經(jīng)濟等方面的要求,所以,我國開始大力發(fā)展裝配式建筑。自2016 年9 月27 日國務院辦公廳出臺了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見(國辦發(fā)〔2016〕71 號)》后,我國裝配式建筑市場迎來了新的發(fā)展機遇,其中,2016~2019 年全國裝配式建筑新開工面積分別為1.14 億m2、1.6 億m2、2.89 億m2和4.18 億m2,2019 年較2018 年增長45%,近4 年的年均增長率高達55%(數(shù)據(jù)來源:住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心發(fā)布《2019 年全國裝配式建筑發(fā)展的情況報告》)。2020 年,全國新開工裝配式建筑達到6.3億m2。裝配式建筑樓板作為建筑物中的主要承重構(gòu)件,其施工技術(shù)優(yōu)劣、施工質(zhì)量好壞備受人們關(guān)注。目前,主要是以現(xiàn)澆式樓板和預制板為主的裝配式建筑樓板建設?,F(xiàn)澆樓板在一定程度上滿足大跨度的同時,具有良好的抗震性能,但也具有自重大、工期長、耗材量大、濕作業(yè)工作量大等不足之處。而裝配式疊合樓板是在預制樓板的基礎上,現(xiàn)澆部分樓板,所以,具有抗震性能好、減少現(xiàn)場濕作業(yè)工作量、節(jié)約材料等優(yōu)點,開始逐步被市場接受,成為一種重要的結(jié)構(gòu)形式。
新型預制疊合樓板設計具有以下幾個特點:
(1)由于設計中采用了鋼筋混凝土底板作為預制構(gòu)件,底板上的縱向肋條設計,使得現(xiàn)澆施工無需添加支撐,同時,縱向肋條極大增強了預制底板與現(xiàn)澆部分的聯(lián)結(jié)能力,提升了樓板的整體剛度與穩(wěn)定性,使其具有更優(yōu)異的抗震性能。此外,加入現(xiàn)澆部分,可達到降低預制底板厚度、節(jié)約材料、減少工廠預制量、在一定程度上優(yōu)化運輸、提高工廠效率的目的。
(2)疊合樓板中存有預制底板,再在其上面澆筑部分混凝土,將預制底板作為模板的一部分,以減少模板用量,提高樓板強度,使其同時具有預應力鋼筋混凝土和普通鋼筋混凝土的特性,綜合性能優(yōu)異。
(3)疊合樓板中板肋突出預制板的部分可增大其與現(xiàn)澆混凝土的接觸面積,從而增強其連接能力,進而增強疊合板的抗剪能力。在進行板肋設計時,可以根據(jù)設計方案預留孔洞,穿插橫向非預應力鋼筋,實現(xiàn)雙向配筋,增強板的承載力。并通過往預留孔洞中灌澆混凝土的方式,增強預制底板和疊合層之間的咬合力。
(4)在預應力疊合樓板中采用高預應力鋼絲來提高疊合樓板整體的承載能力,從而增強疊合樓板的使用跨度。另外,鋼筋在疊合樓板拼縫處可起到抗裂的作用,在鋼筋腐蝕方面可起到預防漏漿的作用,增強疊合樓板的整體穩(wěn)定性,提高其抗震性。在疊合樓板中采用高強度鋼筋能夠減少鋼筋用量。
預制帶肋疊合樓板中存在帶肋薄板,因此,施工中不用設置額外的臨時支撐。施工中具有以下特征:
(1)疊合樓板底板在工廠內(nèi)預制,可代替實際施工中的部分現(xiàn)澆模板,從而減少模板和支撐的使用數(shù)量,簡化施工過程,縮短施工時間,提高施工效率。而且預制底板可減少施工現(xiàn)場濕作業(yè)的工作量,降低現(xiàn)場作業(yè)漏漿的可能性,在一定程度上減少材料浪費和建筑垃圾。由于底板是在工廠預制,精確度較高,有利于減少人為施工誤差,便于施工質(zhì)量控制,從而提高預制裝配式疊合樓板的施工質(zhì)量。
(2)疊合樓板采用預制裝配式底板的方式,底板統(tǒng)一在工廠預制,能夠減少施工現(xiàn)場所需勞動力,縮短工期。此外,由于底板是在工廠生產(chǎn),可有效減少因工地分散造成的材料損耗,便于更合理地規(guī)劃施工場地,完成構(gòu)件加工工作。
(3)隨著裝配式建筑技術(shù)不斷成熟,預制領域的國家標準、企業(yè)標準也日益成熟,在一定程度上提高了預制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量,以保證施工順利開展。水電管道預留、預埋構(gòu)件設置,可在一定程度上減少施工現(xiàn)場工作量,縮短工期,且由于這些水電構(gòu)件提前在工廠預制,施工準確度和施工精度均高于現(xiàn)場施工。
有研究表明,預制裝配式建筑的施工周期比傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑的施工周期縮短1/3 以上。
裝配式疊合樓板是在工廠預制底板運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,在運輸、堆放、吊裝等環(huán)節(jié),極易因技術(shù)不當、操作不規(guī)范或者配合施工不協(xié)調(diào)等原因?qū)е聵?gòu)件局部破損、變形、平整度缺失等,影響后期施工,繼而增加后期施工難度,降低疊合樓板整體性能,造成安全隱患。
施工中,裝配式疊合樓板需要有準確定位控制線后,由施工人員指揮到達指定位置開始施工。但容易受到操作人員經(jīng)驗不足或者塔吊司機操作不規(guī)范的影響,導致構(gòu)件不能到達指定高度、指定位置,從而影響后續(xù)安裝質(zhì)量與整體精度。
受運輸條件、吊裝技術(shù)等影響,預制疊合樓板一般不會太大,因此,在實際施工中需要把數(shù)塊疊合樓板拼裝澆筑成整體樓板,導致相鄰疊合樓板容易在連梁連接處、端部及剪力墻連接處出現(xiàn)問題,造成吊裝位置偏差,從而影響吊裝精度。
疊合樓板連接處采用與預制樓板相同的支撐方式,支模后澆筑混凝土,受到施工現(xiàn)場溫度、環(huán)境、施工人員操作等因素影響,往往會造成現(xiàn)澆部分的強度與預制裝配式的強度不一致,從而影響疊合樓板的整體性能。而且由于支撐方式的影響,容易導致預制樓板長邊翹起,澆筑混凝土后,易導致樓板出現(xiàn)高度差,影響板面平整度,增加后期裝飾難度。
現(xiàn)行國家標準圖集出版時間較早,已不能滿足現(xiàn)代施工技術(shù)需求。并且標準中規(guī)定同一底板縱橫向直徑、間距的配筋模式不同,不能滿足疊合樓板的實際配筋需要,違背設計人員的鋼筋設計需求,容易導致設計和生產(chǎn)環(huán)節(jié)出差錯。
在進行建筑設計時,可根據(jù)現(xiàn)有強制性標準和國家規(guī)范優(yōu)化設計,采用合理的模板模數(shù)進行預制構(gòu)件生產(chǎn),減少模板成本及材料浪費,并在構(gòu)件進場前,與構(gòu)件生產(chǎn)廠商協(xié)商優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)及使用順序,先生產(chǎn)預先使用的構(gòu)件,便于施工現(xiàn)場的擺放與管理,避免由于施工安排不當,導致構(gòu)件二次搬運與疊放,造成構(gòu)件磕碰棱角、局部毀壞。
安裝預制構(gòu)件前,可將模架支撐體系先調(diào)到大致高度粗略對準后,采用三維激光掃描儀、掃平儀、全站儀等設備準確測量安裝豎向高度、水平距離,確保水平與豎向高度無誤后,進行相應構(gòu)件安裝施工。此外,對于預制疊合樓板與其他構(gòu)件搭接問題,應在其他構(gòu)件上設置標志線,如在剪力墻安裝高度上設置標高控制線,并做出明顯標志。為了配合施工要求,可預先在搭接位置澆筑混凝土后人工剔鑿來保證施工位置的高度與平整度。如果連接處的剪力墻高度高于施工標高,則需要把過高部分剔除,如果剪力墻高度不滿足施工要求高度,可用砂漿填平剪力墻,以達到施工安裝高度。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),疊合樓板現(xiàn)澆部分質(zhì)量的好壞在一定程度上取決于支模方式和模板自身質(zhì)量。因此,可以考慮在相鄰疊合樓板夾縫處采用碗扣件、多層板及木方的方式進行加固封堵。然而,此種方法對施工人員的熟練程度要求較高,建議選用有經(jīng)驗的專業(yè)施工人員。若因兩道立桿處松緊不當造成邊緣翹起,可預先采用三維激光掃描儀和掃平儀進行精準定位后,開展后續(xù)施工。若在施工過程中模板有磨損,建議減少模板使用次數(shù),優(yōu)先保證施工質(zhì)量。
針對施工中可能出現(xiàn)的鋼筋連接處質(zhì)量問題,應分類給予解決方法。
(1)兩層疊合樓板鋼筋連接處問題。如果鋼筋有輕微磨損,不影響施工,可繼續(xù)連接鋼筋進行后續(xù)施工,后期進行強度和安全穩(wěn)定性復查;如果鋼筋問題較大,需要及時更換疊合樓板。出現(xiàn)問題時要及時找到原因,避免再次出現(xiàn)類似問題,造成更大的損失。
(2)疊合樓板與墻體連接處的鋼筋問題??梢哉{(diào)整墻體鋼筋部分,避免兩個構(gòu)件的連接沖突,保證構(gòu)件順利安放,或者在施工時先形成臨時固定的鋼筋骨架,待預制構(gòu)件順利安置到指定高度后,預模擬構(gòu)件鋼筋連接,連接沒有問題后,再統(tǒng)一進行鋼筋綁扎,以減少鋼筋連接質(zhì)量問題。然而,此方法有可能會延長施工工期,需要合理安排施工工序。
混凝土澆筑前,先檢查模板是否滿足強度、穩(wěn)定性等要求?,F(xiàn)澆環(huán)節(jié)中,要注意控制澆搗速度,防止產(chǎn)生冷縫;分層澆筑時,需要控制各層的澆搗速度,應在現(xiàn)澆部分設置振動器,并合理控制振動時間,避免澆搗時間過短,導致混凝土不密實,或由于澆搗時間過長,導致出現(xiàn)混凝土離析等現(xiàn)象。在澆搗完成后,要及時安排人員定時巡查,于澆搗完成12h 內(nèi)進行養(yǎng)護,對有特殊要求的混凝土,應采取更細致的方案進行養(yǎng)護。
裝配式建筑施工對現(xiàn)場作業(yè)人員、管理人員及工程監(jiān)理人員的專業(yè)技能、知識水平提出了新的要求。因此,提升相關(guān)人員的專業(yè)技能迫在眉睫。通過施工技術(shù)要點、吊裝新設備、控制關(guān)鍵點、施工重難點等方面的培訓,強化相關(guān)人員的專業(yè)意識,增強其大局觀念,在保證施工進度的同時,實現(xiàn)質(zhì)量目標。同時,可適當引進BIM 技術(shù),以提升管理效能、控制成本、優(yōu)化進度、完善工廠預制構(gòu)件設計、分析質(zhì)量問題等內(nèi)容,優(yōu)化施工質(zhì)量管理效果。
針對現(xiàn)行規(guī)范不滿足施工需求,國家已經(jīng)在組織專業(yè)人員持續(xù)深入地開發(fā)、撰寫更專業(yè)的國家規(guī)范,施工單位可以在滿足國家現(xiàn)行強制性標準的同時,根據(jù)工程實際情況和企業(yè)自身技術(shù)水平,研發(fā)切合實際的施工技術(shù)指導規(guī)范來配合疊合樓板施工。
裝配式建筑的普及及應用是現(xiàn)代施工發(fā)展的必然方向,在新技術(shù)發(fā)展的同時,會存在與傳統(tǒng)技術(shù)的碰撞,產(chǎn)生新的問題。本文詳細分析了裝配式建筑使用預制疊合樓板的結(jié)構(gòu)特點,研究了疊合樓板在施工過程中可能存在的問題及缺陷,并提出針對性的解決辦法,希望能夠為裝配式疊合樓板施工質(zhì)量控制提供參考。