预制钢筋砼框架结构施工及对其抗震性能分析

钟志昌

摘要： 综合了在预制装配式钢筋混凝土框架结构施工方面的经验，结合本市项目建设经验，详细介绍了新型装配式框架结构施工工艺特点、生产工艺情况和土建装配要点。从施工进程深入设计分析层面，从建筑结构抗震性能和节点抗震性能分析两个层面重点探讨该类型建筑抗震性能控制要点，确保工程良好的长期效益。

Abstract： With the construction experience of prefabricated reinforced concrete frame structure and the project construction experience in Heyuan， this paper introduces the technology characteristics， production technology and key points of construction of the new-style prefabricated frame structure. From the construction process the design level is analyzed in detail， the control points of the anti-seismic property of this kind of construction is discussed from anti-seismic property of the building structure and the node so as to ensure the good long term benefits of the project.

关键词： 预制钢筋混凝土建筑；框架结构；施工技术；抗震性能；新型装配式构件

Key words： prefabricated reinforced concrete building；frame structure；construction technique；anti-seismic property；new-style prefabricated member

中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）08-0103-02

0 引言

预制钢筋混凝土装配式框架结构具有施工速度、节约资源质量保证和经济效益等多方面的优势，对于我国的住宅工业化发展非常有利，在解决城市发展和改善人民生活水平方面能够发挥非常良好的效应[1-3]。与此同时，随着人民生活水平和国家经济体量的提升，对于建筑舒适性和抗震安全性的要求也越来越高，特别是2008年汶川地震给工程建设带来了深刻的反思，地震中出现的大量施工中未做预制板与支承结构连接导致灾难等问题时刻警醒着广大施工从业人员[4-6]。在城市建设过程中，高度重视预制装配式框架结构抗震性能和整体性能上的保证措施，采取新型结构形式和施工工艺，发挥结构优势，为城市和业主建设高水平建筑成为该类型结构施工管理人员的自我要求。

1 工程概况

河源市某综合性大楼项目，总建筑面积约3000m2，地上六层，地下一层。抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，框架结构抗震等级是三级，设计使用年限是50年，结构安全等级是二级。

该建筑采用经历改良后的新型预制预制钢筋混凝土装配式框架结构体系，应用了新型叠合梁、抗震新型节点技术和新型技术叠合板技术等。结构构配件交给工厂全部预制完成，现场施工做到了节能、减排、节水、环保且施工工艺更加顺畅，施工效果良好，现场安全文明施工易于保障，各项资源配置实施优化，确保了建筑的抗震和整体性能。该项目建设得到了业主的认可，在2014年7月11日的M4.2级地震中表现出了预期的抗震效果。

2 预制钢筋砼框架结构施工

2.1 新技术应用

预制梁与框架柱的施工细节是本项目实施前重点分析内容，传统预制梁与柱的连接抗震表现不佳，采用二次浇注施工工艺可以较好地改善这一问题。工厂完成梁预制运输至施工场地，应用较为优越的端头锚固连接预制梁钢筋方法，不再使用传统锚固的程序，减少了此步操作。完成框架主梁装配即可施工次梁，图1所示为该新型叠合梁施工详图。

梁柱节点在装配式结构中作用显著，传统形式的性能表现是该类预制框架结构施工较为薄弱之处，地震性能较差。新型预制结构节点在此基础上着重考虑了施工因素，进行了较大的改良，图2所示左图为该项目中典型的端部节点施工详图，右图所示为该项目典型的中部节点施工详图，项目中统一采用整浇技术，保证节点的完整性能优越。施工采用节点端头钢筋锚固的方法，确保了较快的施工进度，也保证了良好的抗震表现。

图3所示为该项目中应用的新型叠合板施工详图，钢筋配备采用下部双向钢筋与格构钢筋，数量取抗震设计要求。该结构形式中确保预制板同叠合层混凝土良好连接的关键即为格构钢筋的引入，其下部与预制板下部钢筋紧密锚固，顶部锚固叠合板上层钢筋。施工过程中对尺寸需要重点把控，该层混凝土要超过50mm厚，强度高于C30。

2.2 安装施工工艺及要点

预制钢筋混凝土框架结构在标准化生产、物流化传送及专业化安装等优势在施工方面均有明显额体现，大幅提高了施工效率，为建设者创造了便捷的施工条件。构件在工厂以标准化生产流程运作，精度非常高，一致配筋、截面和系统，对于质量管控更为有利。运输协调自工厂完善的构件至现场，各流程在施工前进行了周密的安排，且变化较小，管理简单且可视化。施工和安装均由专业化团队分工协作，各项顺序精细化管理、合理安排，充分考虑远近高低等因素。预埋件是该形式建筑需要重点把控的施工细节，因预制构件精度较高，留设缝隙必须施工准确才能达到安装要求。面层收光是该项目施工的另一个注意细节，振捣好之后的抹面对于项目品质的体现尤为重要，有关技术有待进一步完善。

该项目施工期间未发生安全事故，由于保温层与装饰层皆为预制完成，装修阶段减少了大量的工作量，也避免了装修过程中的危险性高空作业等情况发生。预制钢筋混凝土提升了施工效率，扩大了施工作业面，降低了施工难度，节省时间的同时体现了其良好的经济效益。

施工过程需要严密把控，确保项目质量。首先，严控预制构件进场关，由于可视化加快了检查进度，但要重点测量预埋件、预留孔洞的细节，如遇不符合设计要求的一律重新检测、返工、直至达到要求。其次是对柱头的保护和伸出钢筋的处理，需要埋直埋顺等操作，确保施焊便捷。此外，吊装是施工安装要点，要杜绝碰撞事件发生。另外，梁柱钢筋的搭接长度在施工中需要管理人员密切关注，严格按照图纸或图集执行。还有垂直度、焊接质量、二次浇注混凝土质量等也需要施工管理人员重点把控。

3 抗震性能分析

3.1 结构抗震性能

河源市是地震高发城市，仅受河源—邵武断裂带上的地震活动一项因素影响所导致的结果为，五十年来，该断裂带的河源地区曾发生1962年3月19日6.1级地震，以及4-5级地震46次。因此，在设计和施工期间均要对建筑抗震性能和整体性能深入思考，确保用户的居住体验和人民的生命财产安全。

经历了2014年7月的地震考验，该建筑内业主未受地震影响，舒适性极佳。地震后对现场进行的跟踪调查结果，未发现明显的地震损伤等情况。

3.2 节点抗震性能

装配式框架结构中存在部分焊接节点，本项目中采用连接侧板。与周边同类项目和其他地震中项目地震表现分析认为，该连接侧板保证了承载能力不随条件有较大变化、变形稳定，成为实现抗震优良表现要素之一。部分强化了底板、侧板及顶板焊接连接的节点表现出良好的强度、刚度及耗能效应，图4所示为项目施工过程中记录的部分实例。本项目对部分节点进行了纵筋应变、箍筋应变及混凝土应变等参数的测量结果显示，该结构具备较好的节点延性。

本项目中预制楼梯采用分离式楼梯系统，较传统一体式的刚度减少较多，继而增大了结构基本自振周期，降低了扭转效应。施工模拟软件显示该形式在总地震作用和水平地震作用降低方面也有较好的效果。

4 结论

该项目建设施工充分考虑了河源地震多发等实际情况，采取了多项行之有效的措施，在确保施工进度和经济效益的前提下，实现了预制钢筋混凝土框架结构良好的抗震性能。①新型叠合梁、抗震新型节点技术和新型技术叠合板技术对于施工的促进作用明显，保证了建筑整体性能，继而保证了传统预制装配式框架结构难以达到的抗震表现；②新型预制钢筋混凝土框架结构施工工艺优越，加快进度的同时对建设成本影响较少，具有良好的施工效果；③经历了2014年7月的地震考验，保证了用户的安全需要，取得了良好的社会效益。

参考文献：

[1]刘佳.基于住宅产业化的预制装配整体式混凝土框架结构的研究与应用[D].西南交通大学，2014.

[2]张季超，陈杰峰，许勇，等.新型预制装配整体式框架结构技术探讨[J].建筑结构，2013（S1）.

[3]张晓勇，孙晓阳，陈华，等.预制全装配式混凝土框架结构施工技术[J].施工技术，2012，41（2）：294-295.