装配式混凝土建筑结构施工技术分析

2022-04-15郑思明北京城建二建设工程有限公司工程师

中国建筑装饰装修 2022年6期

郑思明北京城建二建设工程有限公司工程师

装配式混凝土建筑结构基本通过模板完成，施工中能够有效降低各类资源的消耗，提高工程建设的综合效益。在实际施工建设过程中，必须从质量和安全方面着手，在建设前深入了解工程需求，分析装配式施工的各类要点，掌握应用难点和重点，结合实际施工过程中的具体情况进行处理，以此提高技术的应用效果，进一步提高装配式建筑施工技术的经济价值与环保价值。

1 装配式混凝土建筑结构优势

随着生活水平的不断提高，为了满足建筑使用者的不同需求，必须合理应用现代化施工技术，通过有效开展建设工作提高工程综合效益。下面将对装配式混凝土建筑结构的优势进行分析[1]。

1.1 有利于强化施工效果

装配式结构在当前的建筑工程中较为常见，其作为一种现代化施工技术，符合绿色建设理念，能够减轻现场施工的人员的工作负担。同时，该技术在实际应用中可以在生产环节预制相关模板与构件，不需要在现场完成生产加工操作，因此可以避免外部因素影响材料质量，有利于强化施工效果。

1.2 有利于提升工程质量

相较于传统的现浇混凝土结构，装配式混凝土建筑结构具有明显的优势，短时间内便能完成建设，可以有效提高建筑的耐久性、抗冻性与强度。装配式建筑构件可以采用多种工艺进行优化，具有较好的抗震性和密闭性，不仅可以保证混凝土的恒温率，还可以提高后续养护的效果，有效减少环境因素和人为因素导致的问题，以此实现全过程集成化、一体化，进一步降低施工风险，避免出现建设风险问题。

1.3 有利于实现节能环保

混凝土装配式建筑具有风格多样、工期短、稳定性好、成本可控、节能减排等优势，所用预制件均是直接加工而成的成品或者是半成品，采用场内加工形式，能够避免对周边环境造成影响。同时，利用装配式混凝土建筑结构不仅可以减少工程量，还可以在最大程度上减少资源消耗，相较于传统的钢筋结构形式，可以节省约30%的材料消耗，有利于实现节能环保[2]。

2 案例分析

工程总用地面积为24 979.2 m2，建筑面积为85 032.9 m2，包括3 栋8 层商务综合楼以及7 栋4 层办公楼，地下施工建设为两层地下车库，其中商务综合楼以及办公楼均为装配整体式框架结构体系。该工程在施工中应用了预制柱，整体预制率约为55%。预制构件在安装后需要由审核人员进行细致检查，从位置、尺寸、偏差等方面入手，明确支撑、垫片的规格、位置和数量。住宅楼的内墙采用现浇方式，外墙采用预制方式，通过现浇节点进行连接。上述工程预制构件在应用前需要对尺寸偏差、孔洞规格、粗糙度等方面进行检查，如果发现不符合规定的问题，需要结合施工建设图纸进行调整与优化，在所有参数都满足预期要求后进行焊接[3]。

3 技术要点

3.1 合理规划

装配式建筑项目需要控制各种因素的影响，但部分工程在建设中存在管理制度不完善、存在漏洞等情况，会引发一系列的建设问题。在装配式混凝土建筑结构的设计过程中，需要结合整体方案进行规划，避免设计环节出现冲突。上述工程规模较大，施工建设中会应用多种构件和模板，其中包括预制柱、混凝土叠合梁、叠合板、预制楼梯、预制外墙模板、夹层保温外墙板及预制空调板等，要求在施工前结合项目特点进行标准化设计，所有的参数信息必须符合图纸设计的标准。同时，该工程在施工前要求预先给出三维模型，细化各类预制构件的节点位置，保证所有位置的准确性，且在建设中考虑到梁柱节点的钢筋较多，为此选用纵筋套筒灌浆连接技术，减少预制柱在安装后加固的纵筋使用数量，不仅能够提高承载力，还能够加快建设进度[4]。

3.2 合理安装构件

为了准确装配预制构件，要提前将预制构件上预留的灌浆套筒与其连接构件上的钢筋连接，等到吊装到位后再进行调节，最后固定，固定后开始灌浆，将钢筋及套筒连成一个整体。如果构件的安装位置不合理则需要返工，该工程采用竖向偏位处理方式，保证各构件的位置与施工设计图纸的要求相匹配，并结合建设要求增加定位钢板，确保定位后不产生较大偏差，如图1 所示。实际施工中可能因高度问题而需要二次截断，为此应用BIM 技术在图纸中标注了上弦节点，后续结合实际情况调整为桁架筋起吊方式，最终经过审核后确认选取直径为8 mm 的3 级钢筋进行施工。该工程的叠合板后浇混凝土部分只有60 mm，最终采用40 mm×4 mm 的热镀锌扁钢对吊点两侧进行加固，要求附加钢筋的强度与等级必须与主钢筋一致，保证最终施工建设效果与预期标准一致，避免出现施工建设质量问题。

图1 安装装配式混凝土建筑构件

3.3 合理搭设支撑

搭设支撑是装配式混凝土结构施工的主要部分，在搭设前需要确定支架形式，该工程选择了扣件式满堂搭设方式，在施工前确认了所需支架的总数量，随后在施工区域设置了可调托座，托座上部为双钢管结构，在安装完成后用测试仪检查平整度，保证所有立杆能够均匀受力，避免出现安全问题。上述建筑工程内部为全装配式结构，工程叠合梁构件的质量为3.02 t，为此采用80 t 汽车吊，负载率为58.1%，超出标准重量后通过调节移位缩短起重距离，满足起吊要求。上述工程工期较紧，为了加快建设速度，共配置3 台80 t 的汽车吊机，所有建筑均选用塔吊配合人工进行安装，在施工前确定了布置节点与模板构件的连接方式，能够节省工程造价[5]。搭设后从拼缝抗剪承载力验算方面入手，要求结构标准层建筑面积为2 500 m2，装配式框架结构工期为10 d，在确认安装后选择取消支撑体系。

4 装配式混凝土建筑结构的关键施工技术

目前，装配式混凝土建筑施工技术已广泛应用在各类工程中，下面将对关键施工技术进行探讨。

4.1 灌浆施工技术

灌浆施工技术十分重要，上述工程在搅拌过程中将水泥、粗细骨料等材料加入搅拌机中，在完成配置后开始灌浆，为避免对整体施工产生不利的影响，要将温度控制在10 ～40 ℃。同时，在灌浆液配置搅拌完成后需要尽早使用，为了确保灌浆的质量，要求所有材料在初凝15 min 内使用完毕，不能为了节省时间而一次拌和过多的浆液，且在此过程中一旦温度低于5 ℃要停止施工[6]。在预制墙板合模过程中，需要按照工程施工设计的图纸进行标注与确认，灌浆活动完成4 h 内不可以出现任何震动，以免出现裂痕而影响质量。拌和浆液不可过多也不可偏少，应将灌浆后的初凝时间控制在15 min 左右，并适时进行养护处理，提高施工的整体质量。

4.2 构件存放技术

若想提高整体施工质量，则需要关注施工材料的采购、入场、应用等流程，如在采购时需要挑选符合规定的材料，严格控制采购数量并做好数量记录。预制构件虽然在场内制作，但是在运输至现场后仍然需要短时间存放，为此需要制定合理的装配式混凝土结构施工方案，所有工序必须符合国家和地方的质量验收标准。预制构件需要进行装运与卸货，装车时需要增加泡沫垫，通过减少接触面碰撞做好防震措施，在装配式构件存放环节采取防潮措施，存放时则需要考虑空间与地面承载力。上述工程在预制构件堆放中进行了细化分类，保证构件存放能够满足施工建设的要求，避免后续应用出现风险，如图2 所示。

图2 构件存放

4.3 墙板吊装技术

墙板吊装是施工过程的重要组成部分，临时固定部分需要在吊装前进行相应的调整，提前检查墙板材料是否存在瑕疵，对于不符合标准的材料不能应用在施工建设中。运输和吊装主要是指搬运和堆放，临时堆放的预制构件需要在吊装前进行合理规划，保证钢支架能够满足工程的刚度需求，避免在吊装中出现变形[6]。吊装梁下吊预制构件的孔必须与塔吊的孔对齐，板面不能与堆放架发生碰撞，确认无误后才能继续提升，防止吊装过程中出现安全事故。

4.4 预制墙板安装技术

预制板墙及节点决定着整体施工质量，施工人员在具体操作过程中需要合理调整PC 板的位置。上述工程结合安装说明选择无缝方案，将墙板的斜支撑用螺栓装在墙板与橡胶板的连接结构上，用调节式的斜支撑螺栓固定墙板，固定完毕后将斜支撑更换为短杆支撑，随后仔细检查安装后的各项数据参数是否存在错误。墙板的水平线方向出现偏差时，用短杆斜支撑微调进行校正，避免后续施工出现位移问题。

4.5 预制阳台板安装技术

在装配式结构施工领域，为保障预制阳台板施工的质量，需要测量并弹出相应的控制线，板底支撑采用“钢管脚手架+可调顶托+木托”，吊装前校对支撑高度是否有偏差，并作出相应调整，试吊高度控制在1 000 mm 以内，并注意预留吊环的空间。上述工程要求阳台板处于水平状态，使锚固钢筋与已完成结构预留筋错开，安装时动作要缓慢，构件边线与控制线闭合，如图3 所示。施工完成后测试预留阳台板的高度，如果存在问题，则结合验收标准进行调整，在安装结束后进行反复校正，避免在施工过程中因为吊环脱落而出现风险，从而有效保障施工质量[7]。

图3 安装预制阳台板

4.6 预制叠合板安装技术

在混凝土装配式住宅建筑施工过程中，叠合板吊装十分关键。上述工程在施工前要求清理施工层地面，检查预留洞口部位的覆盖防护，检查支撑材料的规格、辅助材料，随后进行支撑布置轴线测量放线，确保叠合板四周稳定，保证螺栓能够精准进入墙板的连接空洞，最后进行构件焊接与固定。为了避免出现变形问题，上述工程在底部每150 cm设置一个支撑点，采用模数化吊装梁确保施工不会出现质量问题。