基于裝配式混凝土建筑結構工程施工技術探討

摘 要：為提高工程施工質量，充分發(fā)揮裝配式結構建筑模式的優(yōu)勢特點，需要施工技術人員科學運用施工技術，把握工程建設的注意要點，以此推動裝配式建筑領域與時俱進。

關鍵詞：裝配式；混凝土；建筑結構；施工技術

中圖分類號：TU37? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）12-0014-03

0 引言

裝配式混凝土建筑是指基于混凝土鋼筋預制構件，通過現場裝配的方式搭建混凝土結構的房屋建筑。部分裝配建筑采用預制構件，在施工現場用現澆混凝土連接形成整體裝配式建筑。施工中，技術人員要規(guī)范展開裝配式作業(yè)，規(guī)避因施工技術不完善及施工經驗不成熟引起的建筑質量問題。

1 裝配式混凝土建筑結構的優(yōu)勢

1.1 減少施工質量隱患

工廠作業(yè)比現場作業(yè)更有優(yōu)勢，工廠生產的混凝土預制構件在質量和外觀等方面，都是現場作業(yè)不能比擬的，現場澆筑的質量偏差更大，精準度更低。工廠在生產混凝土預制構件時，用到的離心成型、擠壓及蒸汽養(yǎng)護等工藝成熟，由計算機控制養(yǎng)護溫度等指標的變化，可有效保證混凝土的抗凍性和強硬度等指標。而現場進行混凝土澆筑作業(yè)，不利于有效控制混凝土的強度等指標，影響作業(yè)質量的因素較多，包括氣候環(huán)境的變化與技術不規(guī)范性等影響因素。裝配式混凝土建筑在裝飾與結構上更符合標準要求，可減少現場作業(yè)產生的潛藏質量隱患。

1.2 符合綠色建筑要求

采取裝配式混凝土建筑結構施工方式，契合建筑行業(yè)綠色化與環(huán)保化發(fā)展的要求，可減少施工現場的環(huán)境污染，還有節(jié)材和節(jié)能、節(jié)地等優(yōu)勢。裝配式混凝土建筑結構工程施工契合減少能耗等政策提倡的生產要求，對施工現場周圍環(huán)境的影響小，在綠色環(huán)保等特點上，也是以往建筑施工方式不具備的[1]。

2 裝配式混凝土建筑結構工程的施工技術分析

2.1 預制柱施工技術

裝配式混凝土建筑結構工程的預制柱施工部分，需把控承臺、柱之間節(jié)點連接的施工質量。基于預留的伸出鋼筋完成連接施工，再展開混凝土澆筑，確保預制柱的整體強度。施工技術的關鍵節(jié)點體現在以下4方面。

2.1.1 把控垂直度

為確保預制柱連接的質量，通常在連接的端部設置型鋼連接件，對承臺與預制柱間底部螺栓組件進行調整，即可有效把控柱的垂直度，且施工操作便利、效果理想。

2.1.2 把控剪力鍵

采取增設柱底的剪力鍵和優(yōu)選構造等方法，可有效提高預制柱的抗剪性能。在此操作環(huán)節(jié)，需考慮端部傾角與剪力鍵抗剪性之間的內在關聯，前者減少可帶動后者的提升。根據建筑行業(yè)的規(guī)定要求，要求端部傾角在30°內，并存在高度30 mm以內的剪力鍵。

2.1.3 連接縱筋

連接縱筋可采取機械連接或焊接等施工方法，提前清理縱筋與連接件的雜質，按照設計要求，明確預留孔洞的位置與縱筋的數量。連接后檢查平整度，要求傾斜度符合設計要求。焊接縱筋時要考慮到開裂現象，建議采取連續(xù)焊接的施工方法，降低開裂的可能。

2.1.4 混凝土與構件連接

為確保連接處的性能，通常采取套筒灌漿連接的施工方式。完成縱筋連接與砂漿灌注的施工作業(yè)后，在混凝土施工前，建議通過鑿毛處理等措施，提高界面的粗糙度。把控混凝土材料、振搗密實度與后期養(yǎng)護等環(huán)節(jié)的質量，減少其對連接處工作性能的不良影響。

2.2 預制墻體施工技術

裝配式混凝土建筑結構在工廠作業(yè)中，已經完成了預制的墻體構件，促使現場作業(yè)的工序減少，施工效率更高。尤其是保溫層與墻體的緊密粘結，確保了建筑結構的整體性。預制墻體施工涉及調整插筋等環(huán)節(jié)，需要技術施工人員嚴格規(guī)范施工操作。

2.2.1 調整插筋

為確保預制構件與墻體的緊密連接，在下層混凝土的澆筑作業(yè)前，應利用限位框對鋼筋進行限位，矯正鋼筋位置的偏差，必要時鑿開混凝土調整鋼筋位置。

2.2.2 安裝斜支撐

對較大體型預制墻體的安裝，為確保其垂直度符合設計要求，可在安裝時加裝斜支撐。要遵守安裝斜支撐時的技術規(guī)范，立足實際情況去安裝。每塊墻體需設置超過3個斜支撐，斜支撐與水平向夾角低于60°，對于較高的墻體，可在各高度合理設置多道支撐。

2.2.3 精調墻板

為控制預制剪力墻結構施工的成本，可采取后續(xù)加填空心砌塊的方法。其適用于抗側剛度要求不高的裝配式混凝土建筑，可確保其符合抗震性能要求。配置粗直徑的縱向鋼筋，采取灌漿套筒連接施工的方式。可選用鋼筋約束漿錨搭接的方法去連接墻體邊緣及邊柱，以有效控制連接的成本。加強對混凝土保濕養(yǎng)護工作的重視，防止連接部位產生開裂現象。在框架節(jié)點處進行混凝土施工，建議采取微膨脹混凝土，后續(xù)按照規(guī)范落實養(yǎng)護工作。

2.3 預制板施工技術

2.3.1 科學標注與編號

在裝配式混凝土建筑結構工程的施工中，涉及多種類型的預制板，需要技術施工人員嚴格按照圖紙，做好各類預制板的標注及編號整理工作，規(guī)范展開場地布置工作，確保后續(xù)的吊裝施工得以有序進行。

2.3.2 鋪設水泥漿層

在吊裝施工的環(huán)節(jié)，若預制板相對較薄，在荷載集中的情況下，極易出現預制板破壞的情況。為規(guī)避承重墻及梁的集中荷載問題，可采取鋪設水泥砂漿的方式處理，或在承重墻或梁上鋪設適當厚度的水泥砂漿，減少吊裝時板的拉應力。

2.3.3 預制板接縫

預制板就位后，根據設計要求合理安裝附加鋼筋。埋設水電等管線后，再進行混凝土澆筑的施工。水平連接的預制板，易因裂縫出現滲漏情況，為強化使用性能，建議垂直板邊緣用鍵槽形式取代，增大接觸面積去增強粘結力，以此改變接縫處的受力性能。根據預制板的尺寸情況，合理把控運輸和吊裝等作業(yè)環(huán)節(jié)的預制板受力問題。后續(xù)科學養(yǎng)護接縫處的混凝土，以確保整體施工質量[2]。

3 預制構件在關鍵環(huán)節(jié)的施工要點

3.1 預制構件的堆放要點

預制構件進入施工現場后需合理堆放，避免預制構件發(fā)生損壞等問題。管理人員要把握施工現場預制構件的堆放要點。具體有以下5點。

3.1.1 堆放場地平整

堆放預制構件的場地符合要求，場地堅實且平整，防止受力不均引起的質量問題。做好堆放預制構件場地的排水工作，預防積水引起的預制構件損壞。

3.1.2 堆放強度

在施工現場堆放預制構件時，需要墊實下層構件，防止受力不均而出現破壞。堆放在最下層的預制構件需要有足夠的強度，還要控制墊塊的強度。

3.1.3 堆放順序

根據預埋與起吊的施工順序合理堆放，為后續(xù)施工提供便利。堆放位置不能影響起吊等施工的正常進行。

3.1.4 堆放復雜預制構件

復雜的預制墻體構件進入施工現場后，可采取豎向布置堆場的方式，把控堆放架子的牢固性，并根據吊裝的需要合理把控堆放的豎向位置。

3.1.5 固定措施

在存放預制混凝土構件時，控制其堆放的數量，通過固定措施防止其出現滑落等現象。盡量避免預制混凝土構件和其他建材混放，相關人員加強對預制混凝土構件的存放和使用管理，做好記錄與分析工作。

3.2 預制構件的運輸要點

施工場地內的預制構件運輸管理不能忽視，具體有以下6個要點：一是靈活運用工具等措施運輸預制構件，防止出現預制構件的損傷情況。二是合理規(guī)劃運輸的線路，確保在施工場地內安全高效的運輸。三是作為預制構件的運輸人員，需不斷積累運輸工作經驗，把控運輸技術要點，確保運輸的質量。做好運輸車輛的指揮工作，勻速運送預制混凝土構件，防止運輸速度變化引起的預制混凝土構件損壞。四是卸載預制混凝土構件前，做好全面檢查工作，發(fā)現并排除預制混凝土構件的質量問題。按照設計要求進行支架施工，滿足卸載條件要求后再卸載。五是在堆場搭建和運輸等環(huán)節(jié)引入先進的信息技術，如BIM技術模擬運輸環(huán)節(jié)，提高運輸工作成效。六是完善施工場內外運輸管理的體系，規(guī)范展開預制構件的運輸工作。

3.3 預制構件的吊裝要點

3.3.1 制定吊裝施工方案

預制構件吊裝環(huán)節(jié)的施工管理不能忽視，立足吊裝施工的實際情況，合理制定施工方案。根據構件類型與現有的起重設備等情況，進一步明確吊裝的類型、方法及位置等，合理設計施工順序，科學選用吊裝支架，促使后續(xù)的吊裝工作得以順利展開。

3.3.2 選擇吊點位置

根據現場施工的實際情況，合理選擇吊點位置。比如鉸接形式的預埋件吊點位置，一般是將彎矩最小的位置當作是吊點位置。

3.3.3 選用吊裝方式

對于吊裝方式的選用不能主觀隨意，需根據起吊設備與預制構件的類型及吊具等實際情況，合理選用翻轉或平吊及直吊等方式。如在平吊預制構件的過程中，要求中心面水平；直吊適用于扶正柱等構件；對于墻板等構件扶正，建議選用翻轉方式。對于形狀不規(guī)則的預制構件，吊裝方式可選用附加吊點或輔助吊線等。

3.3.4 吊裝驗算

為確保吊裝施工質量，需要工作人員規(guī)范展開吊裝驗算工作。根據構件強度與吊點位置，結合混凝土法向拉應力與壓應力等指標進行，以此提高施工技術的規(guī)范性。

3.3.5 把控吊裝作業(yè)細節(jié)

墻板吊裝技術需明確吊環(huán)的位置，為各部件選擇適當的起吊點。施工技術人員在起吊前要檢查部件的完整性，合理連接固定外墻板的預留吊環(huán)與鋼絲繩。起吊的速度要勻速緩慢，避免搖晃或抖動引起的預制墻板損壞。工作人員要展開降落檢查，確保降落在適當的位置，貼合預留的空隙，確保后續(xù)的安裝作業(yè)質量。

在樓梯板吊裝施工的期間，需在休息平臺上澆筑混凝土，在樓梯梁與樓梯段的中間位置放置墊塊，再調整標高。在作業(yè)環(huán)節(jié)，水平吊裝樓梯梯段需要人為調整手拉葫蘆，確保樓梯踏步平臺保持水平。

用起重機調整樓板的位置和方向時，要確保樓梯板邊線對準平臺安放位置。緩慢放下樓梯板，避免巨大沖擊力引起的樓梯板裂縫。用撬棍調整樓梯段的位置，安裝時先校正標高再脫鉤。樓梯段與休息平臺用鋼管連接，再澆灌漿料，可提高連接部分的密實度。建議在樓面位置完成陽臺板的吊裝作業(yè)，規(guī)范施工人員的操作行為，避免將身體露出室外，確保施工的安全性。

3.4 預制構件的連接要點

3.4.1 套筒灌漿連接

用專業(yè)的灌漿設備進行施工，合理把控漿料的配合比，并防止空氣進入設備內部。

3.4.2 螺栓連接

工程樓板及外掛板的連接施工可以使用螺栓連接，外掛板位置調正后，用高強螺栓連接下層樓板與外掛板底部。預埋螺絲套筒，按照施工設計要求合理確定套筒的位置，再組織進行樓板與外掛板的混凝土澆筑作業(yè)。

3.4.3 后澆混凝土連接

混凝土連接技術適用于工程梁板柱節(jié)點與疊合板及梁水平連接的施工環(huán)節(jié)。在構件的吊裝作業(yè)后，在預制構件連接區(qū)現場進行混凝土澆筑作業(yè)。

4 裝配式混凝土建筑結構施工注意事項

4.1 做好施工準備工作

為確保裝配式混凝土結構施工得以順利進行，技術等工作人員需立足實際，根據施工需求，收集成立項目相關規(guī)范與標準圖，提前制定專項施工方案。施工單位根據技術文件與施工圖紙等資料，安排技術人員勘察現場，了解設計方案中的問題。還要審核施工方案，并做好詳細記錄。更根據施工方案，明確構件的吊裝與連接等環(huán)節(jié)的工藝。提前利用部件展開安裝測試工作，不斷修正與完善施工方案。

技術與施工等工作人員要做好技術與安全及質量的交底工作，全面掌握施工技術要點和工藝規(guī)范等，了解構件種類和施工進度計劃等情況，優(yōu)化配置施工機械與材料等，促使施工方案得以落地。

4.2 強化質量管理

相關人員在裝配式建筑施工中，需加強了解施工指導規(guī)范的內容與要求，規(guī)范自身的思想行為，規(guī)范展開建設活動。為確保施工質量與成效，要立足實際情況，不斷優(yōu)化工程質量審查標準。相關人員多學習先進的經驗，摸索性的運用新的施工技術和管理方法等，促使設計與施工水平得以不斷提高。

要利用新的施工機械與技術，拓展效益空間。嚴格把控混凝土材料的質量，根據工程建設的整體要求，優(yōu)化原材料的采購和質量檢驗及配比等工作環(huán)節(jié)。

構件的類型較多，保護管理的難度較大，為確保構件現場安裝的精確度，需要加強把控關鍵的作業(yè)環(huán)節(jié)，維持施工現場的秩序。裝配式建筑工程施工復雜繁瑣，涉及到諸多的施工技術和工序，各環(huán)節(jié)的聯系密切，任何施工環(huán)節(jié)的質量不達標，都會影響后續(xù)的施工質量。這就需要完善施工組織方案，加大各施工環(huán)節(jié)的質量把控力度，規(guī)避潛在的施工質量問題[3]。

5 結束語

應用裝配式混凝土結構可提高施工效率和施工精準度，施工效益良好。施工單位要做好施工前的準備工作，把控預制構件的運輸和吊裝等環(huán)節(jié)的技術要點，靈活采用預制墻體和預制板等施工技術，確保整體施工質量。

參考文獻

[1] 桑嘉辰.裝配式混凝土建筑結構施工技術研究[J].工程技術研究，2022，4（9）：138-141.

[2] 姚杰.裝配式混凝土建筑結構施工技術要點分析[J].建材發(fā)展導向（下），2021，19（1）：275-276.

[3] 鹿鑫，胡秋月，羅金，等.房屋建筑裝配式混凝土結構施工關鍵技術研究[J].工程建設與設計，2022（16）：170-172.

收稿日期：2023-09-05

作者簡介：王海軍（1976—），男，北京人，本科，研究方向：建筑土建施工。