装配式预制柱吊装施工技术初探

江冠煌 （福建七建集团有限公司，福建 漳州 363000）

0 前言

某中心小学项目把工业化元素注入校园，把新型建造方式融入传统的建筑风格，以预制柱、预制叠合板、预制叠合梁、预制楼梯等组成装配整体式框架结构，结合部分钢结构楼梯、部分斜屋面构架等组合而成，是目前福建省内在建的预制率最高的装配式公共建筑项目。

1 工程概况

某中心小学总建筑面积20981.52㎡，地上建筑面积16910.42㎡，地下室建筑面积4071.1㎡；地上3幢5层教学楼，1幢6层办公楼，1幢4层综合楼等组成，该工程梁、柱（一层为现浇钢筋混凝土柱，二层以上为预制柱）、楼梯为预制装配式构件，结构楼板采用桁架钢筋混凝土叠合楼板及部分现浇钢筋混凝土结构、框架结构，预制率为61.5%。

2 预制柱连接工艺原理与吊装施工方法

2.1 预制柱连接工艺原理

预制框架柱采用半灌浆套筒连接，套筒上端与钢筋采用机械连接，另一端（即现场安装端）采用高强灌浆进行浆锚连接，通过拌合物硬化形成整体并实现传力钢筋的对接连接。

预制框架柱纵向受力钢筋在柱底采用套筒灌浆连接时，柱箍筋加密区长度不应小于纵向受力钢筋连接区域长度与500mm之和；套筒上端第一道箍筋距离套筒顶部不应大于50mm。

预制柱（套筒灌浆连接）套筒连接构造如图1。

图1 预制柱连接时柱底箍筋加密区域构造示意

2.2 预制柱吊装工艺流程及关键技术

2.2.1 预制柱吊装工艺流程

测量、放样、弹线→预埋钢筋定位格栅（第一次）→清理结合面、安放垫片准备工作→预制柱进场验收→清理构件套筒接头→预制柱起吊→预制柱就位→斜撑安装→校正平面位置、检查预制柱垂直度→脱钩→灌浆施工→验收→吊装预制梁→预埋续接钢筋定位（第二次）→吊装预制板→安装叠合层钢筋→预埋续接钢筋定位（第三次）→浇捣叠合层混凝土→测量、放样、弹线→……。

2.2.1.1 施工现场准备

①施工前应根据深化图纸设计文件，编制预制柱吊装专项施工方案，经施工单位技术负责人审核，监理单位批准后组织实施。

②预制构件进场验收后，根据构件编号和吊装计划标出序号，在图纸上标出序号位置便于安装。

③安装前应对预制柱的结合面及预留钢筋进行清洁，并对连接用灌浆套筒进行清理。

④钢筋套筒灌浆前，应制作套筒灌浆连接接头进行工艺检验，经检验合格后，方可进行灌浆作业。

⑤水泥基灌浆料应按规定进行材料性能复验。

⑥连接螺栓、锚栓、铆钉、套筒和焊接材料应按规定进行进场复验。

2.2.1.2 预制柱进场验收及清理构件

①进入现场的预制构件应检查其质量证明文件和表面标识，构件的尺寸、截面尺寸、保护层厚度、平整度、预埋件、插筋和预留孔洞位置、规格和数量等。

②预制构件的外观质量不应有严重缺陷。

③预制柱质量必须符合拆分设计图纸要求，且符合现行标准、规程的有关规定。

④预制柱底套筒连接接头须采用高压空压机进行清理，不得用水，并检查套筒内无杂物。

2.2.1.3 测量放样及预埋钢筋定位格栅

①根据图纸标注的基准线放样、柱边线放样及柱续接下层钢筋位置确认。

②根据钢筋配置制作钢筋定位格栅，安装在格栅固定架上，采用格栅网进行定位，钢筋位置需要调整时弯曲角度必须满足现行规范要求。

③现浇结构层设置三道定位格栅。第一道设置在构件的中部，第二道设置在楼层梁底，第三道设置在板面。如图2、图3所示。

图2 定位格栅位置图

图3 定位格栅平面图

2.2.1.4 安放垫片

预制柱出筋长度控制在+1cm，柱边往柱中方向约0.25倍柱宽位置安放4点垫片。待预制柱就位，标高、垂直度调整后，再于4个角安放垫片。如图4所示。

图4 预制柱垫片安放位置

2.2.1.5 预制柱起吊、就位及安装

①预制柱起吊前先将软性橡胶垫块置于预制柱底部，作为预制柱吊装翻转时与地面的保护隔离，起吊高度≥300mm并停顿约15s，确认安全后起吊，就位、安装。

②预制柱调整到位后及时将斜撑固定在柱及楼板预埋件上，然后对柱的垂直度进行复核，斜撑必须稳定，不得松动。预制柱斜撑上支撑点距离板面的距离为构件高度的2/3，下支撑点距离板面的距离为构件高度的1/5。斜支撑底部螺杆伸出长度不大于250mm。

③柱斜撑的角度为θ≒55°±5°，除角柱锁2支斜撑外，其余均不少于3支斜撑，构件长度3.5m以内设置上支撑，构件长度3.5m以上应加设下支撑。如图5所示。

图5 预制柱安装完成图

④柱子垂直度调整并放置四角垫片:使用防风型垂直尺测量偏差值，并以柱斜撑调整垂直度，调整至符合规范要求为止。

⑤预制柱垂直度校正固定后，吊装预制柱勾头松绑后吊绳应缓缓上升，并与构件保持一定的安全距离，避免钢丝绳晃动过大勾住构件或钢筋。预制柱吊装完成后预制梁安装前，预制柱吊点应在梁吊装之前切除。

2.2.1.6 灌浆施工

①施工前检查灌浆料保质期，超过保质期的灌浆料禁止使用。

②施工前须清理干净套筒内及柱底杂物。

③每台班灌浆前应检验流动度。试验流度试验环，为上端内径70mm，下端内径100mm，高60mm，搅拌后倒入测定。流度需≧30cm，确定流度符合要求才能灌浆。

④袋装灌浆料每袋20kg的用水量为2.4L±0.01L。采用机械搅拌，严禁使用铝制搅拌器，搅拌时间≥4min。搅拌后静置2min以上方可灌浆，灌浆料宜在30min内用完，灌浆机压力不小于1MPa。

⑤施工用水宜采用自来水。如使用地下水，须检测氯离子含量，检验符合要求方可使用。

⑥套筒灌浆接头试件的留置组数应符合《福建省预制装配式混凝土结构工程检验技术规程》（DBJ/T-13-257-2017）的要求。

2.3 质量控制

①装配式构件应严格按拆分图纸施工，工程质量控制与验收应严格按照《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》（JGJ224-2010）、《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T51231-2016）、《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1-2014）等相关规程和标准执行。

②预制构件的质量和标识应符合国家现行有关标准、规程和设计的有关要求，进场的预制构件应具有出厂证明文件。预制构件的外观质量不应有严重缺陷，构件的外观质量应符合规范要求规定。

③预制构件混凝土强度应按规定进行复验。并对预制构件中主要受力钢筋保护层厚度应按规定进行复验。

④施工单位或监理单位代表应驻厂监督预制构件生产过程；当无驻厂监督时，预制构件进场时应对其主要受力钢筋数量、规格、间距、保护层厚度及混凝土强度等级进行实体检验。

⑤连接用灌浆套筒内的灌浆料强度达到35MPa后，方可拆除预制柱的临时支撑。

3 结语

装配整体式结构可以降低资源消耗，提升工程质量和保护环境，提高建筑业劳动生产率水平，与传统的混凝土结构相比，装配整体式结构施工速度快，能减少大量模板的使用量，降低建筑垃圾及粉尘的产生，达到节能减排、节支降耗等效果，为装配整体式结构的推广提供了宝贵的经验，具有一定的借鉴及指导意义。