高层装配式住宅楼施工组织设计研究

朱晓勇 （中铁四局集团有限公司，安徽 合肥 230031）

当前市场劳动力日益匮乏与施工大生产之间的矛盾更加凸显，装配式建筑的推广，使传统大面积湿作业建造方式向着绿色化、集约化、信息化及社会化的新型建造方式发展，意味着传统厘米建造趋向于毫米建造的“工匠时代”即将到来。本文将以无锡望愉地铁XDG-2019-53号地块建设项目为例，重点阐述高层装配式住宅施工组织设计及相关的施工技术。

1 工程概况

无锡望愉地铁XDG-2019-53号地块建设项目位于江苏省无锡市经开区贡湖大道与震泽路交叉口东南侧，总建筑面积约35万m，包含17栋26层住宅楼（22万 m）、51块顶板地库（8万m）、配套酒店和商业（5万m），合同价款约20亿元。总工期864日历天，开工日期2020年7月20日，计划竣工日期2022年9月30日。住宅楼采用装配整体式剪力墙结构，主要预制构件有预制剪力墙、预制叠合板、预制内外围护构件、预制楼梯、预制阳台板等，配套使用施工工艺有铝合金模板、智能提升外围护架，所以本项目施工组织设计及施工技术可认为是未来高层装配式住宅楼施工管理的基本模式和标准配置。

2 工程重难点分析及对策

针对本工程工程单体多、体量大、工期紧的特点，多专业协调管理、地下室施工协调安排、基坑安全以及装配式构件安装等过程施工管理等重难点，其主要对策如表1所示。

重难点分析及对策表 表1

图1 无锡望愉地铁XDG-2019-53地块建设项目工程效果图及总平面布置图

3 施工部署

结合本工程为商品住宅楼的特点，其施工组织流水总体思路和基本原则有：

①先主楼后地库，确保预售节点（二层封顶），道路策划先行，确保PC构件安装，分阶段进行场布策划，争取地库提前进行转场施工；

②地库和主楼分区域平行流水施工，各区域内地库采用分段转场进行施工，主集合楼采用平行流水施工；

③各主楼主体施工至10层左右时，穿插进入一层砌体施工，砌体施工至5层时，穿插进入一层水电安装施工，整体形成纵向空间穿插平行流水作业；

④各主楼分部工程按照1-8层、9-16层、17-顶层进行分段平行流水验收。

3.1 区域划分及主楼预售批次划分

结合本项目的实际情况，考虑到各工程专业繁多、配合接口复杂、综合协调工作量大、技术标准要求高的专业特点，为实现各单项工程的竣工日期、关键工期，优质、安全的完成所有专业项目，本工程将采取两级项目管理。在施工组织时将强化项目经理部的统一管理协调能力，确保各专业工程人力、物力、财力的足够投入，选择合理的施工方案、运用网络技术、采用先进的施工方法和工艺，精心组织各专业工程的施工顺序，统一协调好各专业工程内及相互间的接口管理。

图2 纵向空间穿插平行流水作业示意图

根据地库顶板后浇带分为五个施工区，相应配置五个土建作业队、五个防水作业队、五个水电安装作业队、两个精装修作业队等。根据建设单位销售策划，将主楼划分为五个预售批次，详见图3。

图3 施工区域划分及主楼预售节点批次划分示意图

3.2 总体施工流程

按照先主楼后地库、确保预售节点（二层封顶）的原则进行施工，根据后浇带划分为5个施工区，每个区域内又分成若干个流水区块，区内进行流水施工。在施工地下室时，主楼先施工，出地面后，各楼栋号根据楼层流水向上施工直至结构封顶。高层部分分三次结构验收，第一次验收在结构施工至12层，验收1-8层，第二次在结构施工至20层，验收9-16层，第三次封顶后进行17层及以上楼层验收。第一次结构验收后进行精装修及门窗安装施工，水电安装穿插施工。总体按照“土方→基础→地下室→主体→室外”的施工流程组织流水施工，详见图4。

图4 施工总体流程图

3.3 主楼施工组织

本工程中共有17栋主楼，按照开发预售节点分为五个批次。每个批次主楼基本同步施工，地下室至二层结构顶施工工期控制在50天之内，二层以上标准层按照8天/层的工期进行控制，详见表2。

主楼标准层施工进度安排 表2

①主楼施工的重点之一是确保主楼预售节点，即确保结构二层按预售节点封顶，在预售节点前场布特点是：在场四周形成环形便道，采用6m宽（局部8m宽）厚度25cm混凝土面层，内部设置6m宽厚度20cm混凝土道路，确保PC构件安全运输。

②本工程中主楼结构为装配式混凝土结构，标准层施工采用铝合金模板工艺，铝模从三层开始投入使用，按照8天/层进行工期控制；外架采用爬架，爬架进场从二层顶开始搭设。

③在保障施工总进度计划的前提下，PC结构施工过程中投入相应数量的劳动力、机械设备、管理人员，并根据施工方案合理有序地对人力、机械、物资进行有效调配，保证计划中各施工节点如期完成。标准层施工节点进度：八天一层，具体安排如表3所示。

主楼施工部署 表3

④主楼施工至6～10层之间，安装人货电梯进行二次结构施工，本工程中二次结构采用成品蒸压轻质加气混凝土墙板（ALC板），现场进行切割安装。当第二次结构施工至5层时，穿插施工水电安装工程。

3.4 地库施工组织

本工程中按照后浇带划分并将顶板进行编号，共分为51块地库顶板，施工阶段划分为三个阶段：第一阶段顶板施工、第二阶段转场策划、第三阶段顶板施工。

3.4.1 第一阶段顶板施工

①重点施工：第一阶段24块地库顶板施工，为转场策划做好准备工作。

②道路布置：沿着地库外边缘形成宽度为8m一级环形通道，同时在内部设置宽度为6m的二级便道。

③场布特点：PC堆场、钢筋加工棚沿路布置。PC构件场设置10×12m，可存放1.5层预制构件。

④工期特点：在每批次主楼施工至10层前完成第一批次地库顶板施工，为人货电梯的安装做好准备工作。

⑤设计变更：在B7、B8板块中增加一条温度后浇带，确保E1至E4位置道路通畅。

3.4.2 第二阶段转场策划

①重点施工：转场策划，在第一批次地库顶板完成28天后，开始转场策划，即将PC构件堆场、钢筋加工厂、半成品堆放场转移至已完成地库顶板之上，保证现场布置满足主楼的施工需求。

②场布特点：PC构件堆场、钢筋加工棚转移至已完成地库顶板之上。PC构件堆场规划10×12m，与地库顶板道路连接，道路及堆场顶板下方采用盘扣式支撑架体回顶支撑，遇后浇带位置设置6m宽钢便桥，下方采用型钢回顶支撑。

③道路布置：外围环形道路继续使用，破除内部二级便道，在完成的地库顶板上方规划运输通道，通道两侧设置禁行线标识，并用钢栏杆维护，保证PC构件运输车按照指定路线行走。

④工程特点：地库顶板策划PC构件运输专用通道，底部脚手架回顶、不拆除；安装人货电梯，穿插施工二次结构和水电安装。

3.4.3 第三阶段顶板施工

在转场策划完成后，开始施工剩余地库顶板及物业管理用房等其余附属结构。在精装修施工阶段，采用消防通道进行材料的水平运输。

地库顶板施工顺序及工期计划表 表4

3.5 工期安排及劳动力配置

施工关键线路：施工准备→桩基施工→主楼地下室结构施工→上部主体结构施工→屋面工程→外装饰工程→竣工验收。测算出每道工序所用单位工期，以确保主楼预售节点为节点工期目标，配置机械和劳动力。

图5 地库顶板编号及第一阶段顶板施工示意图

图6 第二阶段转场策划

图7 第三阶段顶板施工

4 主要施工技术

根据本工程施工特点，对主要的施工技术进行总结和提炼，包含塔机的选型和布置、PC构件吊装施工、PC构件灌浆施工、爬架和人货电梯施工策划等。

4.1 塔机的选型和布置

本工程采用预制装配式构件，根据构件设计重量，选用XGT6515B-10S型号塔机，其覆盖原则、避让原则、安拆保障原则如下。

①吊装覆盖原则：群塔布置应满足每栋主楼最远距离PC构件、最重PC构件、最不利关键PC构件（力矩最大）的吊装需求。

②基础避让原则：一般塔机基础布置于车库底板范围内，应避开地库、主楼桩基及框架柱柱墩，在布置塔吊基础时应根据基础设计情况进行合理避让。

③塔身避让原则：塔身在穿过地库盖板时应避开主次梁、集水井等，从结构板中升起，当无法避让时，优先选择避开主梁。

图8 各时段劳动力配置

④塔臂避让原则：相邻有叠合覆盖区的塔臂安装高度应错开至少2m以上的安全净空距离，且塔臂工作范围内不得碰触相邻塔机塔身，相邻塔机应根据主楼的施工顺序，后起主楼塔机覆盖范围应避开先起主楼的建筑外边缘至少2.5m，与外架保持有相对安全距离。

⑤最大覆盖原则：群塔布置应尽量满足施工现场的全覆盖，包括材料堆放场、木工和钢筋工加工棚等，尽量避免产生覆盖盲区，对建筑物边角及角落附近部分塔机难以覆盖的区域，可以采用汽车式起重机进行吊运作业。

⑥安拆保障原则：塔机的布置位置应充分考虑安装及拆除时工况，根据建筑高度及建筑施工顺序对塔吊的最终安装高度、最初安装高度、覆盖范围、安拆方向进行规定，避免出现爬架、人货电梯影响拆除。

主楼桩基施工进度指标表 表4

地库顶板单块板作业进度指标表（从基础至顶板） 表5

地下室结构分项作业进度指标表 表6

主体结构钢筋混凝土结构分项作业进度指标表 表8

二次结构分项作业进度指标 表9

4.2 PC构件吊装施工

①PC构件生产质量控制：对每批次进场PC构件进行外观质量、强度、钢筋布置、线盒预埋等进行检查，同时派遣技术员长期驻场，确保进场PC构件的质量。

②运输路线考察：场外运输路线路况考察，场内运输路线布置，道路宽度≥6m，转弯半径≥12m。

③运输方式：PC剪力墙板采用专用存放支架竖向运输，叠合板叠放运输。

④吊装工艺：PC剪力墙采用横吊梁两点起吊，叠合板四点起吊。

⑤塔机选型：根据构件重量满足每块PC构件的吊装荷载需求，PC剪力墙最重 3.6t。

⑥现场存放场地：至少硬化10×12m共计120m的场地，满足1.5层PC构件的存放。

⑦铝模支撑荷载计算：本工程采用铝模工艺，对叠合板施工的铝模支撑体系进行荷载计算，计算模型可按照全现浇进行荷载计算。

⑧地库顶板荷载复核：本工程对地库浇筑完成28天后，在顶板上规划行车路线，供PC构件运输车（49t）、混凝土罐车（8方40t左右）行走，顶板下方采用盘扣式脚手架进行回顶，对其荷载进行复核。

4.3 PC构件灌浆施工

①集中约束搭接连接的灌浆材料采用无收缩水泥基灌浆料，1d龄期的强度不宜低于35MPa，28d龄期的强度不应低于80MPa。

②灌浆料试件：按批检验，以每层为一检验批；每工作班应制作1组且每层不应少于3组40mm×40mm×160mm的长方体试件，标准养护28d后进行抗压强度试验。

③坐浆料试件：按批检验，以三层为一检验批；每工作班应制作1组且每层不应少于3组边长为70.7mm的立方体试件，标准养护28d后进行抗压强度试验。

④灌浆料配置：按照灌浆料说明书采用固定体积的水量，在监理的见证下进行，并留置视频资料。

⑤灌浆施工：注浆口采用压力灌浆机进行灌浆施工，直至出气口有浆体流出，出气口采用漏斗注浆，每个PC剪力墙构件需在监理和技术员见证下全程拍摄视频归档。

⑥灌浆质量检测：采用X光对构件进行透射检测，如发现不合格灌浆，对灌浆孔进行凿开混凝土焊接钢筋处理，并用高等级混凝土浆液进行封堵。

4.4 爬架施工策划

①本工程采用铝模工艺，故不设卸料平台，人货电梯不进入爬架。

②爬架布置避开塔吊连墙件，爬架在叠合板位置固定点，避开主筋和桁架筋，在外墙固定位置避开填充墙。

③防坠落措施、防倾覆计算、同步提升措施、穿墙螺杆抗剪、抗拉荷载计算。

④本工程中从三层开始使用爬架，搭设二层落地式脚手架，并在脚手架上设置操作和爬架搭设平台，根据本工程的结构特点，对楼座北侧连梁和连廊位置设置悬挑架进行施工，且与爬架设置不小于1m的安全距离。

4.5 人货电梯施工策划

①最优设置点在楼座南侧阳台，且设置的地库顶板应为该区域首批次施工的顶板。

②安装时间在主楼施工至6～10层之间，考虑塔吊拆除时影响。

③本工程中窗户设计大多为飘窗，设置人货电梯的位置很有限制，选取位置当小于2m时，应在人货电梯与主楼之间采用悬挑架搭设通道。

5 结语

本文以无锡望愉地铁XDG-2019-53号地块工程建设为例，主要从工程概况、工程重难点分析及对策、施工部署、主要施工技术等四个方面进行阐述，重点研究主楼和地库施工组织、塔机的选型和布置、PC构件吊装施工、PC构件灌浆施工、爬架和人货电梯施工策划等内容，为其他高层装配式住宅楼施工组织设计作参考。