别墅群工程中的预制装配式施工技术控制及其措施

2018-03-06张仁景

建筑施工 2018年10期

张仁景

中铁建工集团山东有限公司山东青岛 266061

1 工程概况

济南章丘诺德名府工程为成片开发的别墅群体建筑，其中105#～108#楼为装配式建筑。每栋楼建筑面积约为650 m2，层高3 m，共3层，建筑高度约为9.9 m，主体采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为独立基础，地面层设计有地连梁。地上部分框架柱、叠合梁、叠合板为预制装配式构件，预制柱与基础、上下层柱之间的钢筋采用套筒灌浆连接，叠合梁、叠合板及预制柱吊装后采用现浇混凝土连接成为整体，3层异形屋面采用整体现浇屋面板。预制构件在建筑产业化工厂基地生产，用专用平板运输车运送至施工现场进行安装。

2 工程特点和难点

本工程为连排别墅，柱截面形式较多，间距多有变化，而且预制装配式施工技术尚为建筑新技术，施工经验还不足，柱插筋预留、构件运输、吊装、灌浆等环节在施工中存在以下难点：

1）首层预制柱与基础连接节点，采用柱底预埋灌浆套筒与基础预留插筋连接，套筒内径仅比插筋直径大5 mm，故柱插筋定位精度要求较高，一旦插筋偏位超标将难以补救，对柱插筋位置和标高控制难度较大。

2）柱与基础之间、上下层柱之间及叠合梁钢筋之间采用套筒灌浆连接，灌浆质量对各关键节点的强度影响极大，必须采取有效的措施控制灌浆质量[1-2]。

3）叠合梁、叠合板和预制柱的吊装、校正和就位是预制装配式施工的主要步骤，直接关系到装配式建筑的施工质量。吊装过程的控制措施、施工工艺和施工组织的实施开展有较大的难度。

4）预制柱、叠合梁、叠合板等装配式构件尺寸、质量都较大，运输过程中构件受力形式会发生改变。另外，装配式构件生产基地一般距安装现场较远，如何安全、迅速地将构件运送到施工安装现场需提前策划并采取措施。

5）预制装配式施工现场需要工人数量不多，但对工人技术水平要求较高，组织或培训装配式施工的技术工人，改变以往粗放式的建筑施工生产模式有一定难度。

针对本工程预制装配式施工中存在的困难，我们在柱插筋预留、预制构件运输、吊装、灌浆等施工过程中采取相应的控制措施，尽量减少各环节中的偏差给装配式建筑工程的质量带来的不利影响。

3 柱插筋预留措施

首层预制柱与地梁层预留的柱插筋通过灌浆套筒相连接，连接节点为预制柱生产时在底部预埋连接套筒，吊装时将柱插筋插进套筒，通过灌浆将柱与基础连接成为整体。预制柱在工厂生产时，按照图纸设计要求已将选定的套筒精确固定在柱的底部，根据工艺标准套筒内径仅比钢筋直径大5 mm，故对现场预留的柱插筋位置要求非常精确。连接套筒长度同样已经确定，所以插筋外露长度需要严格控制。插筋平面位置和外露长度偏差均不得超过2 mm。

采用定位模板的方法控制插筋平面位置。用厚4 mm钢板加工成定位模板，模板尺寸同预制柱截面尺寸，按照设计图纸将柱钢筋位置在模板上钻孔，孔径比钢筋直径大2 mm。定位模板委托专业工厂定做，采用台钻精确打孔。

柱插筋和地梁钢筋同时绑扎安装，提前在定位模板面上画出中心线位置，将定位模板套入柱插筋。地梁钢筋安装完成后，对预制柱纵横向进行测量定位，准确调整定位模板的位置。若与地梁钢筋冲突，可适当调整地梁钢筋位置。经复核柱插筋位置无误后，将柱插筋焊接成整体骨架并与地梁钢筋点焊。柱插筋外露长度为8d＋20 mm（d为钢筋直径），为方便控制插筋标高，在安装柱插筋时，可多伸出100 mm以上，待预制柱吊装前，用砂轮机将多余的插筋切除（图1）。

为了满足预制柱安装时临时固定的需要，在预制柱纵横2个方向的地梁顶面上预埋U形预埋件。预埋件离开预制柱的距离以方便安装临时斜撑为宜（图2）。

图1 定位模板套入柱插筋

图2 地梁顶面U形预埋件

4 预制构件运输措施

预制构件生产工厂距离施工现场较远，预制构件运输要提前规划好从工厂到施工现场的运输路线，确保道路畅通，以及弯道、限高、限载等路段满足运输要求。必要时进行空车试运或和交通等相关部门取得联系，寻求支持。

启运前在工厂要对预制构件逐一检查，确认型号和安装部位，并进行编号，将编号标注在构件明显的地方。按照起吊先后顺序装车，先吊装的构件放在上面，并使构件的预埋吊件向上，标志向外。

预制构件采用平板运输车运送。构件在车上确保放置平稳，运输车受力均匀对称，支承点安全可靠。叠合板、叠合梁在运输车上平放，各层构件之间要按照设计确定的支承点位置垫置方木，上下层方木垫置位置在同一垂直面上，确保构件在运输过程中受力均衡。预制柱在运输车上立放，运输时将柱安放在专用钢支架上，连同钢支架一同运输。预制柱甩筋端要向上，预制柱与支架采用软隔离固定在一起。预制构件与支架之间、支架与运输车之间都要进行可靠的固定，用绳索将其固定牢靠，以免在运输中损坏构件。

施工现场运输车开行道路宽不小于6 m，保证构件运输车辆能够在现场道路双向通行，确保其在施工现场直行和转弯处畅通。

5 预制构件吊装措施

本工程装配式构件质量最大为3 t，现场安装塔吊在起吊范围内均能满足预制构件的吊装需要，预制柱、叠合梁及叠合板均采用塔吊吊装。

5.1 预制柱吊装措施

吊装前在柱身四周弹上中心线，在基础顶面预制柱的安装位置弹出纵横向中心线和柱边控制线。

构件吊装前要先试吊，试吊正常后，开始正式吊装。起吊前应确保各种吊具已可靠连接，并保证构件能水平起吊。构件起吊离地后悬停10 s左右，确认平稳安全后再匀速提升。在安装面上，吊装人员牵住缆风绳，将构件调整到安装位置的上方，使构件稳定、缓慢地降到安装位置。在预制柱下落至距安装面约500 mm时，在预制柱安装面上放置一面小梳妆镜，以引导安装人员调整柱位，使预留插筋准确地插入预制柱底部套筒内。然后在水准仪的控制下使用铁片将柱身垫平，在纵横向安装经纬仪将柱身调正（图3）。

预制柱位置和标高调整无误后，在柱的纵横2个方向安装临时支撑，上部与柱身预埋螺栓连接，下部与地梁预埋U形埋件相连。

5.2 叠合梁、叠合板吊装措施

叠合梁、叠合板采用钢吊架进行吊装，按照设计确定的吊点位置进行挂钩，起吊方法同预制柱吊装。在叠合板吊至预定位置上方约1 m高时，安装人员用手扶住板身调整方向。继续下落至预定位置上方约50 mm时，对准安装面上弹出的叠合板控制线做精确调整，然后立即就位。检查叠合板的平面位置，利用撬棍进行微调（图4）。

图3 预制柱吊装

图4 叠合板吊装

6 灌浆措施

装配式预制柱与基础插筋或下层预制柱甩筋之间采用套筒灌浆连接，叠合梁之间的主筋之间同样采用套筒连接，套筒内采用高强灌浆料进行灌浆。灌浆方式尽量采用机械灌浆。

6.1 封边、分仓

预制柱底周边与基层之间的缝隙于灌浆前要进行封边。封边材料采用专用坐浆料，坐浆料填抹深度为15～20 mm，为控制封边抹进的深度，填抹封边前先塞入内衬，待坐浆料封边后将内衬抽出。

为保证灌浆质量，对于截面较大的预制柱要进行分仓，分仓采用PVC管作模板，灌入坐浆料，分仓间隔约20 mm。

6.2 灌浆料制备

灌浆料要与灌浆套筒相匹配，使用前须做接头型式检验。灌浆料采用专用搅拌机拌和，加水量、搅拌时间和投料步骤严格按照使用说明书进行操作，灌浆料制备完成后要立即使用，并且要在自加水算起40 min内用完。灌浆料拌和后如果未用完，要作为废料丢弃，不得二次搅拌使用，灌浆料中严禁加入任何外加剂或外掺剂。

6.3 灌浆

灌浆作业要在坐浆料封边完成24 h后进行，灌浆时环境温度不低于5 ℃，也不大于35 ℃。灌浆前，要逐个检查灌浆孔和出浆孔，确保各孔路畅通。

将搅拌好的灌浆料倒入灌浆泵进行灌浆。柱身的下排孔为灌浆孔，上排孔为出浆孔，不得反用。灌浆作业开始后，必须连续进行，不能间断，并且要尽可能缩短灌浆时间。预制柱双侧布置灌浆孔时，灌浆应先从预制柱的一侧进行，完成后灌注另一侧，同一个分仓只能在一个灌浆孔灌浆，不能选择2个以上灌浆孔同时灌浆，以防封住空气无法排出。当有灌浆料浓浆从出浆孔溢出时，移至下一灌浆孔灌浆，直至所有钢套筒中灌满灌浆料，停止灌浆，用专用橡胶塞依次封堵灌浆孔和出浆孔[3-4]。