装配式预制叠合板支撑系统研究与应用

2021-03-10亓荣集山西省工业设备安装集团有限公司

门窗 2021年12期

亓荣集山西省工业设备安装集团有限公司

1 装配式预制叠合板支撑系统研究

1.1 传统式支撑系统

由于以往技术限制，在设计支撑体系时无法兼顾经济、适用、安全等要求，预制化叠合板的支撑体系始终有些许不完美，如采用铝工字梁、专用托座、独立钢支撑和稳定三脚架等支撑构件搭设的支撑体系。虽然通过在剪力墙处加设螺杆、梁侧铝板加设斜支撑等方式进行了加固，可以在受力情况下保持一定的稳定性，但铝模与预制板交接处漏浆且不易施工、预制板水平度难以满足要求，吊装危险系数较高，很可能会耽误施工，难以高质量地如期完工。

1.2 独立支撑系统

为了对上述支撑方案进行改进，现今很多工程的叠合板支撑体系会结合传统式支撑体系，采用独立钢支柱构成独立支撑体系（见图1）。该方案适用层高范围广，在可调高度范围内无须考虑自由端高度，无须设置横杆，下端无须设置木方垫板，支撑数量更少，组件少，节省材料和时间，大部分构件为不锈钢，耐久性强，可重复利用，节省钢材，减少建筑垃圾产生，搭拆操作简单，安全性能更佳。无论从施工方面还是实施效果、社会效益上都是非常不错的选择，在实际应用时根据支撑高度，由技术人员、管理人员等关联负责人编制对应的专项架设方案，按照承受荷载、极限承载力等条件设计支撑间距和位置，待方案审批通过后平整夯实地基，做好排水措施，测定支撑点位，按照搭设顺序安装号支撑，调整支撑龙骨标高。

图1 独立支撑示意图

1.3 扣件式钢管脚手架满堂支撑系统

这种支撑体系适用于支撑高度大于4m的工程，该方案在先期设计和受力验算阶段理论上可以满足规范上的各种要求，但实际操作时长较高，可操作性差，对工人是一个不小的挑战，且次龙骨受预制板吊装影响大，所投入的时间成本、人工成本和材料成本都较高。虽然施工时对环境无影响，但从节能、降本、实用等方面来说性价比不高，因此很多工程项目都不太愿意选择此法。但此方案经过改进，加入可调顶托和钢管主龙骨的设计，可在满足稳定性及变形控制要求的基础上提升其操作性和实用性，节省了次龙骨安装工序，熟练工人可以在较短时间按照每层、每户型的设计安全、有序、迅速地完成，较传统方式也大大节省了材料，各方面的费用都会降低，经济性好。

1.4 铝模+工具式支撑系统

工具式支撑系统安装较快，拆装便捷，整体性能较好，可以节约材料，对环境无大影响。施工时先在PC叠合板下安装工具式支撑，待铝模平板满铺后进行PC吊装、调整、拆卸，整个过程操作简单，符合文明施工要求，可在确保安全的前提下使PC板水平度及整体稳固性达到要求。吊装效率和质量也大大提升，还能加快施工进度，成本也不会太高，为促进PC叠合板在建筑工程中的应用发挥了很大的作用。

2 装配式预制叠合板支撑系统的应用要点

2.1 设计支撑方案

首先要了解该装配式建筑工程项目的概况，根据建筑结构类型、层高、各层的楼板设计情况和施工方式等设计支撑方案，绘制对应的图纸，如局部支撑的大样图、节点详图、局部施工平面图等，确定各施工参数，根据所采用的支撑方式确定支撑间距、数量、型号，如叠合板独立支撑要求独立钢支柱横向及纵向间距≤2000mm，铝合金工字梁距叠合板边缘平行距离≤450mm，端部距叠合板边缘≤250mm（见图2），如采用工具式支撑体系+铝模方案，要求预制叠合板宽度≥1800mm 时，中间加一道工具式支撑支设。

图2 叠合板独立支撑典型平面布置图

2.2 支撑体系结构验算

根据设计单位提供的叠合板最小可承受弯矩，材料的固定特性，按照规范取值相关计算数值进行相关的计算和验算。如按照该工程所参照的国标设计规范验算预制底板承载力、不同支撑间距情况下叠合板挠度、立杆稳定性，确保龙骨间距、立杆承载力、叠合板抗弯能力等符合设计要求，以保证支撑架体的安全。

2.3 预制叠合板参数设计及优化

为了更好地设定PC板加工参数，使其满足现场使用要求，可利用BIM进行深度优化，根据支模体系的特点，通过节点碰撞检查、安装模拟等来调整支撑方案，进一步完善支撑系统，使支模体系更为简单化，可靠性进一步提升，预制叠合板的预留孔位、预埋件、形状、大小等与支撑体系更为契合，从而方便后续叠合板吊装施工。

2.4 施工前技术交底

有关吊装人员、现场指挥及管理人员、机械设备操作人员、安全员等有关人士要积极参加技术交底会议，各工作人员要提前了解、熟悉预制叠合板支模施工方案，充分明确安装质量要求和技术操作要点，并对人员设备等做好安排，对人员进行技术培训和岗前教育，提醒注意事项，检查证书、装备、现场作业面是否完善，并进行试安装，尽早发现问题，做好施工准备，促使工程顺利实施。

2.5 安装搭设支撑系统

首先要定位放线，例如独立支撑体系的独立钢支柱点位、结构1m线，并做好标记，之后按照支模相应参数要求依序立钢支撑，安装稳定架，调节立柱高度，安装卡座工字梁，安全合理地进行搭设，以确保支撑系统完整、稳定；其次要调整支撑体系架体顶部标高，按照有关规程的标高误差范围要求对龙骨顶标高进行控制复核，利用激光水平仪控制板底标高在±5.000mm内，相邻板接缝高低差控制在1mm 以内，良好控制叠合板安装标高、构件位置等，确保后续吊装施工顺利进行。

2.6 拆除支撑系统

支撑系统的搭设主要是为了方便后续叠合板吊装施工，是吊装前的一项临时措施，要待架体模板安装验收完毕，由专业吊装作业人员将叠合板缓慢平稳地吊运至安装部位的正上方，并根据叠合板编号、轴线位置控制线进行核对和校正，使叠合板在方向和位置上精确就位；之后依据结构设计图纸绑扎叠合板面层钢筋，敷设预埋管线，浇筑混凝土。待混凝土养护周期结束，为防止拆除支撑体系时的振动影响楼板安全性，需要达到设计强度后可拆除，按照规定稳定三脚架至少要到顶板强度达到75%后才能拆除。

3 装配式预制叠合板支撑系统的应用举例

3.1 应用形式

由于很多建筑工程的不同楼栋会采用不同设计，故通常会存在几种支撑体系，而随着建筑高度不断突破，很多高层装配式建筑的叠合板施工会采用铝模板支撑体系，故以此为例进行说明。而当采用铝模板支撑方案时，需在深化叠合板区域时需设计一条支撑龙骨（见图3），为叠合板提供足够的承载力，也方便了调节标高。立杆支撑间距较高，但独立立杆支撑不应大于1800mm，间距较大时中间需增设独立立杆支撑，且在叠合板下方增设时，为提高固定立杆的临时稳定性，须加工独立三脚支撑架，并在预制构件安装前保证增设完成。

图3 叠合板区域铝模板支撑龙骨深化

3.2 应用优势

3.2.1 操作便捷，稳定性高

安装过程更加简便、快捷，采用工具式支撑使每一层的支撑搭设得到了简化，且可以提前进行后续一些工作，穿插施工大为节约时间，保证了施工进度。支撑搭设施工质量也更高，校核、调整标高也更为方便，红外线水平仪提高了精度，有助于调节钢管丝杆使上表面与叠合板底标高一致，支撑系统的稳定性、安全性大为提升。其次叠合板底部支撑与整体楼层铝模连为一体，提高了整体性，扩展了吊装作业面，吊装操作人员可以正常施工，使得叠合板吊装施工更为安全，且叠合板吊装后也容易调节，甚至以往不易开展的PC叠合板搁置处阻浆措施也有了足够的工作面。

3.3 节省资源，经济性高

由于大部分的支撑构件为钢材，强度较高，因此数量上减少，且支撑体系拆除后很多材料都可以回收再利用，周转重复使用次数较多，材料消耗和损耗都降低了，属于绿色施工的范畴；其次铝模板支撑体系的施工流程得以优化，预制构件工厂集中生产，现场安装效率也高，因此劳动力减少。但劳动生产率却提高了，节约了人力、物力的投入。

3.4 施工质量高，返工率低

对于装配式预制叠合板，如使用工字钢作为钢梁支撑体系，浇筑混凝土浇筑时漏浆风险降低，即便出现少量漏浆，也只会堆积在凹槽位置，养护完成，强度达标后在拆除过程中可用腻子进行刮平，方便整改，节约成本，保证了现浇质量和表面美观性，如按照铝模+PC 叠合板支模体系完成叠合板施工后，最后质量验收时，顶板水平度、顶板层高、顶板平整度以及轴线偏位等检测项目合格率高，整体出现的施工质量问题较少。