房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术

韩超　吴金花

摘 要：装配式混凝土结构易于设计标准化和施工机械化，是实现建筑工业化的重要途径，为推动其在房屋建筑中的应用，对构件预制生产时模具方案的确定、预埋件与预留孔洞的实施、夹心保温墙板及带饰面构件的预制等工艺过程进行了介绍，对装配施工中的构件吊装定位、构件受力钢筋间的连接、构件通过后浇混凝土连接及构件间其他方式连接等关键技术问题进行了阐述。

关键词：装配式混凝土结构；预制构件；装配施工

预制装配式混凝土结构是指全部或部分采用混凝土预制构件装配连接来形成建筑主体的结构形式。我国对装配式混凝土结构的应用兴起于20世纪50年代，60-70年代达到高峰，后因当时的技术水平有限致使抗震等问题未能得到较好的解决，于80年代逐渐走向没落。进入新世纪以来，国家着力推行建筑工业化和住宅产业化，装配式混凝土结构具有易于实现设计标准化、施工机械化等优点，作为实现建筑工业化的重要途径再一次引起重视。由于长时间的停滞，我国装配式混凝土结构设计和施工技术远落后于国际先进水平，处于重新起步的阶段。现结合工程实践，对装配式混凝土结构的特点及在构件预制生产和装配施工中的一些关键技术问题进行了阐述。

1 装配式混凝土结构的技术特点

与传统混凝土结构施工相比，装配式混凝土结构的施工分为工厂预制和现场施工两部分。将大量的现场作业转移至工厂中来进行，有利于施工质量的提高，有利于施工安全和进度的控制，有利于资源的节约和环境保护。构件的预制生产与传统的现场作业有很大不同，构件有一些特殊细部构造要求：为了满足施工的可操作性和方便运输，构件中设置大量的预埋件；为了满足建筑的使用功能，构件的边缘或表面经常会开槽、留孔或采用企口形式等；为最大限度的发挥装配式结构的施工优势，减少现场作业，尽量将装饰装修、门窗安装、水电管线的敷设及墙体保温等工序整合到构件的预制生产过程中，形成高度集成的构件产品。装配式混凝土结构的现场装配施工则主要涉及吊装就位和可靠连接，由于每一块构件都有自己的预定位置，造成信息量较大，要加强施工信息管理。

2 构件的预制生产

2.1 确定模具方案

制定模具方案应综合考虑工艺的合理性、模具利用率、生产效率等因素。预制构件的模具可分为通用模具和专用模具两类。通用模具即同类型构件共用一套模具生产，可通过把边侧模安装在不同档位来实现构件的不同尺寸，模具利用率高；专用模具即每种构件专属一套模具，不能与其它构件共用，模具利用率低。一般根据构件的构造形式来确定模具方案：平板类构件比较容易实现多构件共模，多采用通用模具，而异型构件一般采用专用模具。但在确定模具方案时，还必须要结合实际工程的构件种类、数量及施工进度要求。例如，工程所需求的平板式构件的尺寸单一、数量较大，且工期要求紧时，则宜采用专用模具生产，以灵活周转。

2.2 预埋、预留

装配式构件预埋件较多，其种类主要有：吊件、连接件、窗框、管线等。大部分构件还有预留孔洞或沟槽等。构件预制时，这些埋件和预留的定位要准确，否则在后期装配施工中难以进行调整。

预埋吊件与连接件多为带内螺纹的筒状，尾部设有横筋以加强与混凝土之间的锚固。预埋吊件和连接件常布置在构件收光面，构件预制时通过固定在侧模上的悬挑架来定位。预埋门窗框一般应固定于底模上，并采取保护措施防止框体表面受污染。用铝制窗框时，必须采取措施避免铝框与混凝土直接接触而发生电化学腐蚀。预埋管线、箱盒等在混凝土凝固前要受浮力作用，固定须牢固可靠，以免位置偏离。另外要求在混凝土振捣时捣棒不能碰触预埋件，避免其破损或进浆。预留孔洞和沟槽主要依靠模具来形成，要求模具组件安装精确。

2.3 夹心保温板预制

由两层钢筋混凝土和保温材料中间夹层组成的墙板，称夹心保温墙板。根据两层钢筋混凝土是否独立承受使用荷载，把夹心保温板分为组合型墙板和非组合型墙板。组合型墙板的内外两层混凝土联合受载，刚度较大，但处理不好时容易由于内外两层混凝土的温度差而产生热弯曲裂缝，技术要求较高。非组合型墙板的两层混凝土独立受载，刚度小，但内外两层混凝土可以独立变形，不产生温度应力破坏。目前我国采用较多的是非组合型墙板。

2.3.1 非组合型墙板的预制

预制工艺流程为：组装模板——放置下层混凝土钢筋笼——定位两层混凝土的连接件——下层混凝土浇筑成型——铺设保温材料——放置上层墙板钢筋笼——上层混凝土浇筑成型。两层混凝土的连接件应有一定的柔韧性，使两层混凝土可以相对独立变形。且应注意保温材料不可与下层混凝土粘结成一体。

2.3.2 组合型墙板预制

预制工艺流程（图1）：放置钢筋笼——单侧墙板混凝土成型、养护——在翻转台上翻转倒扣——将其钢筋压入未凝固的另一侧板混凝土中——成型、养护——墙内填充发泡保温材料。

2.4 带饰面构件预制

预制构件的外饰面可与混凝土成型同步完成。构件生产时先将外装饰材料反向铺设在模板上，然后悬吊钢筋笼，再浇筑混凝土。饰面层可以用面砖、石材、板材。用面砖时，应选背带燕尾槽的砖，以增强面砖与混凝土之间的粘结。铺设时，先用胶纸把面砖连接成一定大小的砖片，再按模板上划好的基准线将砖片反向铺入模具，并用双面胶粘贴牢固。砖之间用海绵条填塞，以预留砖缝和防止水泥浆渗漏造成构件外饰面污染。饰面选用石材时，要先在石材背面安装镀锌不锈钢卡，以与混凝土之间形成可靠机械连接，铺设方式与砖片相同。

3 装配施工

3.1 构件吊装定位

装配施工用到的主要吊装工具有吊运钢梁、接驳器、索具等。吊运钢梁上对称设置多组吊耳以适应不同构件的起吊间距。接驳器用于连接构件与索具，主要由底座、安装孔、螺栓等部件组成。构件吊装工序为：进场检查——编号——安装接驳器——连接吊装钢梁——吊运——钢筋对位——落位——调整就位。图2为墙板构件的吊装。构件吊装就位后，底部应设置限位装置，并设可调节斜撑作为临时支撑系统。传力的构件要在连接部位现浇混凝土或灌浆料承载力达设计要求后才能拆除临时支撑。在吊装定位过程中应该避免单个预制构件承受较大的荷载，应避免造成受力方式改变。endprint

3.2 构件受力钢筋间的连接

在装配式剪力墙结构及装配式框架-剪力墙结构中，预制剪力墙水平接缝及预制框架柱接头处的纵向受力钢筋的连接方式主要有套筒灌浆连接和约束浆锚连接。

3.2.1 套筒灌浆连接

套筒灌浆连接是依靠套筒中灌浆料与钢筋的锚固作用将钢筋对接起来的连接技术。灌浆套筒预埋在构件的纵向受力钢筋的底端，装配施工时将下层构件上部的外伸纵筋插入预埋套筒，然后进行灌浆，施加一定压力使灌浆料充满筒内空腔，并适当养护。目前常用的灌浆套筒有全灌浆和半灌浆连接套筒两种，区别在于，全灌浆套筒两端均与钢筋锚固连接，半灌浆套筒一端采用锚固连接，另一端采用机械连接。

3.2.2 约束浆锚连接

约束浆锚连接不使用套筒，直接依靠混凝土及灌浆料对被连接钢筋的锚固作用来连接。构件底端的纵筋附近预留波纹状孔洞，并用螺旋筋对该区段进行了加强。装配施工时，下层构件上部的外伸纵筋插入孔洞，压力灌浆，并适当养护。

3.3 构件通过后浇混凝土连接

预制剪力墙间竖缝处、预制梁接头处、预制梁柱节点处及结构的预制部分与现浇部分的连接处，常采用后浇混凝土进行连接。连接处的构件表面部位在预制生产时要做成粗糙面（可以进行拉毛或缓凝水洗处理）。在浇混凝土前，要把构件结合部清理干净，并用水湿润。后浇混凝土要求一次性浇筑成型，应注意模板不能漏浆。

3.4 构件间其他连接方式

构件间的连接方式还有通过预埋件连接和预应力压接。通过构件上的预埋连接件进行机械连接或焊接常见于外挂墙板与结构主体的连接，连接处应注意做防腐和防火措施。预应力压接在美国和日本等建筑工业化技术先进的国家较为多见，常用于装配式框架结构。由于连接处不浇筑混凝土，不需要进行养护，预应力压接施工的速度较快。

4 结语

装配式混凝土结构具有结构安全、施工快捷、节能省地、绿色环保、高度集约等优点，在建筑技术革新的过程中已展现了无可替代的作用，其技术水平的高低成为了建筑工业化发展水平的重要衡量标准。随着国家更多相关政策的出台及各项标准规范的订立和完善，装配式混凝土结构将日趋成熟，成为未来建筑结构的主要发展方向之一。

参考文献

[1] 刘琼，李向民，许清风.预制装配式混凝土结构研究与应用现状[J].施工技术，2014，22.

[2] 韩超，吴金花.集成外装饰住宅产业化预制构件的生产技术[J].混凝土，2012（11）.

作者简介：韩超（1986.04- ），男，硕士，讲师，工程师，四川建筑职业技术学院。endprint