装配式混凝土结构竖向构件安装的临时支撑体系研究

潘 峰 曹刘坤 韩亚明

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

2016年2月6日，《中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出，大力推广装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。

作为国家大力倡导的建筑行业转型升级的重要载体和方向——装配式建筑，不仅需要从建筑结构设计与构件加工制作着手，更需要从施工现场的关键技术与工具装备入手，形成成套的装配式建筑产业技术体系，才能真正探索出适合我国装配式建筑发展的道路。

目前，在装配式混凝土结构施工过程中，转换层钢筋定位工艺、预制构件吊装工艺、套筒灌浆施工工艺、外墙打胶施工工艺是装配式建筑施工的四大关键工序。其中，在预制构件吊装工艺中，控制竖向构件底部标高、平面定位与垂直度是确保装配式建筑安装精度的重要环节。因此，竖向构件临时支撑体系是确保装配式建筑施工质量与安全的重要工装。

然而，施工现场常常采用形式多样且构造复杂的由斜撑杆件、连接组件等组成的临时支撑体系，不仅影响了正常的施工进度，还成为今后建筑渗漏的隐患点。随着装配式建筑持续推进和深入发展，预制构件安装技术的安全性、精确度要求不断提高，现有临时支撑技术已经不能满足需求，亟待形成标准化的包含组成形式、连接组件、构造特点、施工工艺的竖向构件临时支撑体系，提升装配式建筑施工的产业化水平。

1 临时支撑体系的概念和适用范围

临时支撑系统是用于构件安装就位、固定及调整所必需的工具[1]。根据现有装配式建筑构件情况，主要分为水平构件临时支撑和竖向构件临时支撑。现有水平预制构件临时支撑体系主要采用现浇结构中临时支撑脚手架＋顶托，或采用独立钢支柱支撑。而竖向构件临时支撑体系主要指的是斜支撑体系，在支撑形式、施工工艺方面没有成熟的标准规范，还需要进行相关研究。

根据装配式建筑标准规范，每个竖向预制构件斜支撑不少于2道，1道主要用于控制构件位置进出，按照定位线固定竖向构件；另外1道主要用于构件垂直度调整，控制构件翻转；预制墙板斜向支撑与墙体的距离不宜小于构件高的2/3，且不应小于构件高的1/2；可通过斜向支撑对构件垂直度进行微调[2]。因此斜支撑体系适用范围主要是竖向预制构件，如预制墙、柱，但对于一些需要控制翻转的预制构件同样适用，例如采用独立钢支柱时的预制梁。

2 竖向构件临时支撑体系主要形式

2.1 整体式支撑杆件

整体式支撑杆件，即支撑杆为单根杆件的斜支撑，还包括丝杆、螺套、支撑杆、手把和支座等部件。支撑杆两端焊有内螺纹旋向相反的螺套，中间设置手把；螺套旋合在丝杆无通孔的一段，丝杆端部设有防脱挡板；丝杆与支座耳板以高强螺栓连接，支座底部开有螺栓孔，在预制构件安装时用螺栓将其固定在预制构件的预埋螺母上。整体式杆件调整较为方便，可通过工具穿过中部手把较为轻松地转动支撑杆（图1）。

图1 整体式支撑杆件系统构造

2.2 分段式支撑杆件

分段式支撑杆件由插管和套管组成，其上、下支撑杆由套管、插管、调节螺母和插销等配件组成。分段式支撑杆调整较为困难，须预先选定插管上销孔，插入销钉后，再旋转套管上的锁扣来固定销钉（图2）。

图2 分段式支撑杆件系统构造

2.3 竖向构件临时支撑体系的连接组件

连接节点根据设计的不同，目前其细部节点主要包含以下几种形式。

2.3.1 螺栓式连接组件

在深化设计时，通过精确计算，在构件与现浇楼板的相应位置设置预埋件。

在构件吊装后，及时旋入螺栓安装槽深垫片，再用螺栓将支撑杆件的两端固定在槽深垫片上。通过穿板螺栓，将垫片安装到预制构件上，再通过螺栓将支撑杆件固定于垫片上（图3、图4）。

图3 螺栓式临时支撑上部连接节点

图4 螺栓式临时支撑下部连接节点

此种连接方式限制了斜支撑与竖向构件只能以直角相对位置固定，一旦预埋件偏差较大，将造成临时斜支撑支设困难。

2.3.2 耳板式连接组件

在预制构件中设置预埋件，并通过螺栓安装垫片，在现浇楼板中埋入吊环。将支撑杆件两端的吊钩钩在垫片及吊环上，并旋紧扣牢（图5、图6）。

图5 耳板式临时支撑上部连接节点

图6 耳板式临时支撑下部连接节点

此种连接方式中的环形金属件与挂钩的结合较方便，即便埋设位置出现偏差，也可完成斜支撑支设。但现场施工中，下部连接节点预埋环常存在不按照设计制作、埋设问题，导致预埋环变形，甚至被拉出等安全隐患。

3 竖向临时支撑系统施工工艺及主要问题

3.1 竖向预制构件进出调节

竖向预制构件进出调节采用水平调节支撑杆件，拉杆后端均牢靠固定在结构楼板上。拉杆顶部设有可调螺纹装置，通过旋转杆件，可以对竖向预制构件底部形成推拉作用，起到进出调节的作用。竖向预制构件进出量通过钢卷尺来进行复核。每块板块吊装完成后须复核，每个楼层吊装完成后须统一复核。

进出调节前须做好以下准备工作：引测结构外延控制轴线；以控制轴线为基准，在楼板上弹出进出控制线；相关人员、测量仪器及调校工具到位。

3.2 竖向预制构件垂直度调节

通过靠尺核准墙体垂直度，水准仪核准墙体标高，调节斜支撑使墙体定位准确，最后固定斜支撑[3-5]。竖向预制构件垂直度调节采用斜向调节支撑杆件，拉杆后端均牢靠固定在结构楼板上。拉杆顶部设有可调螺纹装置，通过旋转杆件，可以对竖向预制构件顶部形成推拉作用，起到垂直度调节的作用。竖向预制构件垂直度通过经纬仪来进行复核。每块构件吊装完成后须复核，每个楼层吊装完成后须统一复核。

通常情况下，预制装配式墙体的临时就位、校正依靠产业工人读取靠尺（线锤）参数后，对斜支撑固定杆件进行手工操作调节。该方法往往因为靠尺（线锤）人工读取精度低、手工调节杆件伸缩速度慢、传统斜支撑就位校正操作步骤多等因素，造成预制墙体就位精度无法保证、产业劳动力工效降低等情况。而随着装配式建筑高度越来越高，垂直精度的相应要求也不断提升，操作过程中的“人为因素”将成为影响项目总体质量的关键问题。

4 结语

本文针对装配式混凝土建筑中常见的竖向构件临时支撑体系，详细研究和分析了竖向构件临时支撑体系的组成形式、连接组件、构造特点、施工工艺等相关内容，并得出以下结论：

1）竖向构件临时支撑系统虽为施工临时措施工装，但在建筑施工安全和质量控制上尤为重要，然而目前并无斜支撑体系相关的标准规范，亟待编制适用于装配式混凝土建筑构件临时支撑系统的标准，在材料、杆件、连接节点、施工工艺等方面进行规范。

2）竖向构件临时支撑系统在现场实际设置时，人员不按设计要求制作、埋设支撑连接件，为工程安全埋下较大隐患，亟待形成成套标准化产品与施工工艺。

3）竖向构件临时支撑系统在调整竖向墙板垂直度时，由于人工调整延迟、误差等原因，导致竖向垂直度调整精度与效率不高，亟待研发竖向构件测控一体化施工装备。