装配式住宅关键施工技术
2022-04-08郑创波陈思文
郑创波 刘 东 高 健 陈思文
(中建八局第一建设有限公司,山东 济南 250000)
1 装配式建筑的特点
装配式建筑施工建设过程中呈现出多样化的特点,具体内容如下:1)将装配式建筑与以往建筑施工进行比较,可知其操作难度较高,所以对施工人员的综合素质和专业能力的要求非常高,与此同时,施工人员还需要具备充沛的实践经验与较高的技术管理能力。2)因为装配式建筑施工建设中使用的主要零件都是由工厂预制生产的,在施工现场通过机械吊装完成建设,导致其他专业施工需要同时开展,所以装配式建筑施工技术和传统施工技术相比,其总体施工速度非常快,同时不会受到季节变化产生的影响,能够减少工程项目的施工时间[1]。
2 装配式建筑的优势
将装配式建筑和以往建筑进行比较,发现二者之间存在的差异,其中装配式建筑的优势如下:1)装配式建筑具有非常明显的可持续性。装配式建筑预制构件的生产制造在工厂车间完成,在这种情况下能够更好地解决构件生产过程中出现的各种问题。与此同时,在预制构件制作过程中,还可以使产品更环保,从而可以科学合理地使用节能环保的新型建筑材料,最大化地利用建筑行业资源,符合国家节能减排的要求。2)减少建筑工程施工过程中的安全隐患。将这些构件运送到施工现场后,由专业的施工队伍根据装配施工流程进行组装,这样不仅提升了建筑工程的施工质量,而且还减少了因施工队伍不专业产生的安全隐患[2]。3)装配式建筑总质量非常轻,其是以往建筑工程质量的1/2,这种建筑不会对地基承载力提出大量要求,同时装配式建筑在施工过程中非常便利,把预制构件运送至施工现场以后,施工人员根据设计要求灵活组装预制构件。4)减少了人工成本。装配式建筑在施工过程中提高了机械的使用率,施工现场不会对施工人员与管理人员提出更多的要求,这种施工方法不仅提升了施工效率,而且还减少了人工成本。
3 装配式住宅关键施工技术
3.1 项目概况
该项目是某地区在2018年6月12日通过数轮竞标,使用33.7亿元、楼面价为35187元/m2拍下,主要用于R2二类居住用地,预制率超过20%(含20%),围护结构等装配率为40%~50%,主要规划项目是6栋住宅楼、开闭所、公厕和地下车库,该项目总建筑面积大约是112573m2,地下建筑面积大约是38671m2,地上建筑面积大约是73902m2。
3.2 装配式住宅主要施工技术
3.2.1 预制墙板安装工艺
3.2.1.1 预制墙板和叠合梁安装以前的准备工作
施工人员需要熟练掌握安装图纸,按照图纸对构件的数量进行整理,了解构件的种类;详细了解每个预制构件的结构形式与其构件之间的相联情况,对构件的标识状况进行了解。在安装过程中根据安装工艺为安装施工人员进行技术交底工作。
预制混凝土夹心轻质中墙板的结构形式为梁下挂板,等到墙板标准高度、垂直高度调整至合适位置时,焊接好墙面限角后,应使用墙体下面全部的标准高度调整垫块,当完成上层楼板浇筑工作后,利用柔性抗裂砂浆封堵墙板底部的缝隙,表1为预制混凝土夹心轻质中墙板安装质量验收情况。
表1 预制混凝土夹心轻质内墙板安装质量验收标准
当外墙板的厚度达到300mm时,外墙板可以分为3个组成部分,其中最外面一层是混凝土外叶,其厚度是50mm,保温层通常设置在中间层,厚度是50mm,最里层是内叶结构墙板,厚度是200mm。现浇节点和墙体底部现浇区域需要在内侧展开支模,外侧将模板作为外叶,透过外墙外叶中预设的拉结螺杆进行加固[3]。图1为外墙板节点图。
图1 外墙板节点详图
每层预制外墙板在进行安装之前需要验收主体钢结构,主体钢结构墙板的连接节点位置变形验收控制值需要基于施工情况的前提下进行主体结构变形验算和墙板安装累计误差分析,同时检查验收焊接在钢梁上面的外墙连接件。表2为预制外挂墙板安装质量验收标准。
表2 预制混凝土夹心轻质外墙板安装质量验收标准
3.2.1.2 预制墙板安装施工
预制墙板安装施工:第一步,预制墙板放线。根据坐标使用经纬仪明确纵向与横向各个方向的控制轴线。如果是水平面,应使用点进行明确,因此每个建筑应设定3个标准水平点,在第1层墙上面设置控制水平线。每层水平方向的标高需要使用仪器往上进行测量,直到留出钢筋处,同时详细标记。根据控制轴线与控制水平线,轮流拉出墙板周边的节点线与周边线等。全部轴线放线误差不得大于2mm,如果出现持续误差,应从建筑物中间轴线向两边不断调整。图2为预制墙板起吊示意图。
图2 吊装示意图
预制墙板吊装过程中选择塔吊时应对最远端构件的重量进行综合考量,通常为4.6t,最远端构件的距离是40m,这就需要使用起质量为5t,距离为40m的塔吊。如果墙板非常平整与规则时,吊装过程中塔吊两端的吊索需要保持一样的长度,避免出现倾斜的现象,吊索与水平线两者之间最合适的夹角是90°。如果吊装规格不同的墙板时,应采用间距不同的吊钩,这样可以让两者之间的夹角更接近于90°。
第二步,安装预制墙板。预制墙板安装时营造墙板底部预留大约20mm的缝隙,在底部缝隙位置使用尺寸标准的精密高强塑料垫片调整与找平墙板的标准高度[4]。垫片放在墙板底部套筒连接中心位置,是边长为50mm的正方形。入手于基准线,利用顺准仪逐步调整垫片的高度,最终确保每个垫片的高度一致。把预制墙板吊到比预留插筋高100mm位置,接着与预留插筋和墙板内灌浆套筒进行校对,然后慢慢放在准备的位置,图3为墙板安装示意图。
图3 墙板安装示意图
外墙板安装过程中,需要在墙板保温夹层上钉上一条橡塑棉,宽度为50mm,高度是30mm,墙板可以对橡塑棉造成挤压,防止灌浆浇筑混凝土时出现漏浆的情况。外装修过程中,在缝隙中放入聚苯乙烯泡沫塑料棒,该塑料棒的直径是30mm。
当有窗口的墙板进行安装时应注意以下事项:窗下墙部位采用坐浆连接,水平预制构件与垂直构件连接部位坐垫砂浆的强度等级要大于被连接构件混凝土的强度等级,满足表3要求。
如果在窗口安装墙板时,施工人员需要注意在窗下墙的位置使用坐浆进行连接,水平预制构件和垂直构件连接位置坐垫砂浆的强度等级应高于被连接构件混凝土的强度等级,具体标准见表3。
表3 坐垫砂浆示意图
3.2.1.3 检查验收
当墙板安装施工完成之后,应让项目部质检人员详细检查墙板各个位置的施工质量,项目部质检工作人员检查完成合格之后上报到监理公司,让监理公司安排监理工程师对项目进行复检,复检符合要求后即可开展下一步工作,表4为叠合式预制墙板安装允许偏差值。
表4 叠合式预制墙板安装允许偏差
3.2.2 叠合板施工技术
3.2.2.1 叠合板施工流程
叠合板施工过程中需要经过以下几个流程:放线、标高检测叠合板支撑架安装梁支撑安装水暖电气管线预埋叠合板施工安装。
3.2.2.2 放线、标高检测
施工人员在施工以前需要对支撑平面布置图进行详细揣摩,经过细细揣摩后在高层建筑项目表层确定支撑点的位置,然后施工人员分析顶板平面设计图后,把叠合板边缘垂直线在墙顶端的位置拉出。
3.2.2.3 叠合板支撑架安装
叠合板支撑架在安装过程中,为了保证叠合板支撑架的稳定性,需要将满堂架建立在预制楼板的下面,通常情况下满堂架架体以钢管脚手架为主,最顶部使用能够调节的支撑托,支撑托上面放置双木方,双木方的长度与宽度分别为40mm与90mm,排架扫地杆与地面之间的距离保持200mm,第一步横杆之间的距离控制为1.8m。立杆之间的距离是1.4m[5]。
3.2.2.4 梁支撑安装
梁支撑安装过程中,梁模板需要以实际结构尺寸为基准进行制定,通常情况下,梁模板型材的高度不能超过65mm,铝板材的厚度为4mm。表5为梁下支撑模板设置参数。
表5 梁下支撑设置
3.2.2.5 水暖电气管线预埋
预制叠合板工作完成之后,施工人员可以进行下一步工作——水暖电气管线预埋工程。预埋管线工程施工过程中需要分为电气与水暖两种施工方式,通常情况下,在叠合板还未浇筑的半层楼板上预埋管线。在施工过程中需要确保预埋的水暖管线需要牢牢连接墙体中体现设计好的水暖管接口,运用检测设施对二者的连接度进行全面检测,使其满足国家验收要求[6]。
3.2.2.6 叠合板施工安装
3.2.2.6.1 搭设临时支撑架
叠合板安装过程中需要将临时支架安装在底部,支撑使用能够调整的钢制PC工具式单独支撑,楼板安装以前应对支撑标准高度和两侧墙预留标准高度保持相同。当结构层施工过程中,应在双层设置支撑,当一层叠合楼板结构竣工后,现浇混凝土强度大于70%(含70%),方可拆卸下一个支撑。
3.2.2.6.2 叠合板安装
预制叠合板运输到施工场地后,要求监理工程师与材料员清点预制板,查看叠合板质量是否与《叠合板式混凝土剪力墙结构施工及验收规程》的要求一致,具体标准见表6。
表6 预制叠合板内外板长宽尺寸允许偏差(mm)
3.2.2.6.3 安装工艺要求
安装工艺要求如下:1)对支座及板缝硬架支模上的平面标高进行严格检查。从2个不同的观测点上使用测量仪器对叠合强、价支模和梁的水平愣顶面标准高度进行测量,对叠合墙板的轴线进行复核,同时进行校正。2)现浇框架梁支模。叠合板竣工之后,标准高度重复核查之后,开始支设框架梁模板。
3.2.2.6.4 叠合楼板吊装
叠合楼板吊装施工主要按照以下几个步骤进行:其一,该工程楼板的吊装时与叠合墙板吊装方法相同,但是叠合楼板是保持水平的方向起吊,通常为4个吊点,如图4所示;叠合强板保持垂直的方向起吊,通常是2个吊点,叠合楼板的铺设顺序按照安装设置图展开。其二,吊装过程中首先将铺边缘窄板吊起,接着遵照相应顺序吊起剩余板;其三,每块楼板起吊时应使用4个吊点,将格构梁上弦和腹筋相连位置作为吊点,与板端之间的距离应控制在整个板长的1/4~1/5。其四,吊装索链应使用4个闭合钓钩与专用索链,均衡分担受力,多个吊点平衡起吊,单个索链长度控制为4m最佳;其四,楼板铺设工作完成之后,板的下边缘不能出现高低不平的现象,同时不能出现缝隙,局部不能进行相应调整,防止支座位置出现缝隙;同时还可以适当调整支撑柱,确保板底面的没有空隙。
图4 叠合楼板吊装
3.2.2.6.5 板缝及叠合层钢筋施工
板缝和叠合层钢筋施工需要注意以下几个方面:1)板缝中的钢筋,搭在叠合板两侧墙上超过中线5cm。叠合层钢筋是双向单层钢筋。2)捆扎钢筋之前需要对叠合板上的杂物彻底清理干净,按照钢筋之间的距离逐道捆绑弹线,钢筋捆绑过程中应穿插到叠合楼板上的桁架,严格管控钢筋上铁的弯钩朝向,不能保持平躺。3)摆放双向板钢筋,当双向配筋的直径等同于间距时,短跨钢筋需要摆放在长跨钢筋下面;如果双向配筋直径或者间距不一致时,配筋大的方向需要摆放在配筋小的方向下面。
3.2.3.6.6 检查验收
楼板安装工程竣工之后,让质检人员严格检查楼板各个位置的施工质量。
项目部质检人员对楼板安装工程检查完成后应交由监理公司,让监理公司安排专业监理工程师进行二次检查,二次检查合格以后即可进入下个流程,表7为叠合板预制楼板安装允许偏差。
表7 叠合板预制楼板安装允许偏差
3.2.3.6.7 混凝土浇筑
混凝土浇筑对施工人员的技术提出非常高的要求,在施工过程中需要注意的问题如下:①监理工程师和施工单位工程师二次检查符合要求后,即可对叠合强版进行混凝土浇筑。②该工程的叠合楼板混凝土浇筑应和框架梁、叠合楼板及暗柱同时浇筑。③混凝土浇筑以前需要对叠合楼板上的杂物彻底清理干净,同时在叠合楼板上面洒水,确保叠合楼板表层保持湿润。④使用微膨胀细石混凝土浇筑空腔,避免混凝土出现收缩裂缝,从原材料上确保混凝土浇筑的质量。⑤混凝土浇筑过程中需要使用水平向上的方法逐层不断浇筑,每层浇筑高度不得超过80cm,同时平均每小时的浇筑高度低于80cm,如此一来确保混凝土不会出现离析情况。
4 结论
通过比较装配式与以往整体现浇式工程可以看出,装配式建筑能够减少施工周期,不需要投入大量人力与物力,不会受到环境变化产生的影响,装配式建筑的部品均在预制工厂进行制作,不用布置专业人员进行模板支护,钢筋捆扎,混凝土浇筑。但是装配式建筑工程施工过程中要求施工人员具有较高的技术水平并且对预留孔洞位置的准确度与测量放线的精准度提出更高要求。装配式建筑属于一种新技术、新理念,还在不断发展中,同时在施工过程中难免会存在一些问题,然而其因为施工进度快、减少施工成本、节能环保等优势在我国建筑行业中得到广泛应用。