PC 构件装配式建筑混凝土加固施工技术

李良存

0 引言

PC 构件（预制装配式构件）装配式建筑混凝土加固是装配式建筑施工流程中一项重要的施工环节，起到固定和稳定装配式建筑结构的作用。装配式建筑是由多个预制装配式构件通过现场拼装在一起构建的建筑，每个预制装配式构件都是一个独立的个体，当建筑高度逐渐升高时，对PC 构件装配式建筑的稳定性和牢固性要求也逐渐提高，如果不采取一些有效的加固措施，PC 构件装配式建筑会发生位移，甚至局部的PC 构件装配式建筑混凝土区域会出现断裂现象，因此对PC 构件装配式建筑混凝土加固是非常有必要的。目前现有的加固施工技术施工流程比较复杂，涉及的加固材料比较多，不仅施工成本较高，最重要的是加固施工完成后PC 构件装配式建筑扰度值仍然较大，没有达到预期的加固效果，为此提出PC 构件装配式建筑混凝土加固施工技术研究。此次试图在传统技术基础上进行优化和创新，简化加固施工流程，增强加固效果，为PC 构件装配式建筑混凝土加固施工提供理论参考。

1 PC 构件装配式建筑混凝土加固施工技术设计

1.1 确定锚固点位置

此次PC 构件装配式建筑混凝土加固施工涉及锚固技术，为了起到良好的锚固效果，合理确定锚固点位置非常关键，因此在正式施工前需要确定锚固点位置。锚固点的位置选择与PC构件装配式建筑混凝土受力情况有关，在整个装配式建筑结构中两个预制装配式构件连接点受力最大，且受力最不均匀，容易受到内部因素和外部因素的影响，因此该位置混凝土结构最脆弱，预制装配式构件中心轴区域需要锚固。根据以上分析锚固点的位置应该是预制装配式构件混凝土中心轴的上方、轴上或者下方，如果锚固点在预制装配式构件混凝土中心轴的上方，在锚固施工过程中锚固点会向预制装配式构件混凝土施加一个力矩，在该力矩的作用下预制装配式构件混凝土下部受拉，对整个装配式建筑结构受力不利；如果锚固点在预制装配式构件混凝土中心轴内部，与其重合，此时锚固点向预制装配式构件混凝土施加的力矩值为零，没有起到拉张作用；如果锚固点在预制装配式构件混凝土中心轴的下方，锚固施工过程中锚固点会向预制装配式构件混凝土施加一个向上的力矩，会使混凝土上部受拉，对PC 构件装配式建筑混凝土受力有利，因此将锚固点的位置设定在预制装配式构件混凝土中心轴的上方。

1.2 安装定型化角铁

通过安装定型化角铁对预制装配式构件混凝土进行锚固，其施工流程为钻孔、拉杆安装、定型化角铁安装。首先利用钻孔设备在PC 构件装配式建筑混凝土中心轴上方钻取三个孔，孔直径大小需要根据拉杆直径确定，通常情况下要比拉杆直径大0.15～0.25mm，钻孔的深度不宜超过混凝土厚度2/3，同时也不能小于混凝土厚度的1/3。钻孔时要注意混凝土锚固点的位置要与拉杆保持在同一水平面上，钻孔的倾斜角度在45～65°之间。然后将拉杆插入钻孔中，将拉杆端部的挡环利用螺栓固定在混凝土上，并使用点焊将拉杆固定住。最后将定型化角铁安装在拉杆上。定型化角铁应用在PC 构件装配式建筑混凝土加固施工中主要有两种规格，一种规格为450mm×550mm，另一种规格为700mm×1 100mm，前者体积比较小，重量较轻，受力效果不太好，因此选用700mm×1 100mm 规格的定型化角铁。该角铁的形状为梯形，为了起到更好的加固作用，在该角铁中间再加焊3 个30mm 厚度的铁块，将制作好的定型化角铁周边钻取与之前一致的钻孔，将其安装在拉杆上，贴近PC 构件装配式建筑混凝土，尽可能减少中间的缝隙。安装完定型化角铁后利用螺栓将定型化角铁固定，并在螺栓与定型化角铁之间加一个垫板，垫板的厚度在5～7mm 之间，拧紧螺栓之前使定型化角铁和垫板绷紧，调整各个固定部件的位置，当所有部件位置都摆正之后拧紧固定端的螺栓，为了避免螺栓松动，利用点焊的方式将螺栓与垫板和定型化角铁固定。

1.3 灌注高强浆料

尽管已经采用点焊技术对定型化角铁进行了固定，但是随着时间的变化，以及环境温度和湿度的影响，PC 构件装配式建筑混凝土还会出现裂缝问题，因此为了进一步增加固定效果，在定型化角铁上方灌注高强浆料。高强浆料是由35.1Mpa 水泥、中砂、石子、水配制而成，石子的颗粒大小不能超过0.5mm，按照一定的比例制作高强浆料。利用灌浆机将制作好的高强浆料从钻孔灌入，在灌入过程中需要控制好注浆压力和注浆速度，并且每隔一段时间要用搅动棒对浆料进行搅动，排除高强浆料中的空气。当高强浆料覆盖了定型化角铁后停止灌浆作业，并对灌浆口进行密封，以此完成加固施工。

2 实验论证分析

实验以某PC 构件装配式建筑为实验对象，该装配式建筑混凝土面积为1 563.25m，整个建筑铺装采用C45 混凝土，利用此次设计技术与传统技术对该PC 构件装配式建筑混凝土进行加固施工。该建筑由16 块预制装配式构件拼装组成，根据建筑结构设定了42 个锚固点，按照上文施工流程对建筑混凝土进行加固，施工中拉杆材料为Q365 钢材，定型化角铁材料为Q694 钢材，螺栓采用N12 型号。施工使用到的拉杆共86 根，定型化角铁共42 块，螺栓共156 个。采用SAFFGE-A1F5 型号钻孔设备进行钻孔，孔直径大小为12.5mm，孔深为150mm，钻孔倾角为55°。施工中采用的是SFHAIF-AS6F 灌浆机，灌浆机的灌浆压力为12.36Mpa，灌浆速度为1.15m/min，灌浆总量为103.41m。施工完成后采用加载的方式对PC 构件装配式建筑混凝土加固效果进行分析，采用SFRTEV-1156 水平仪对PC 构件装配式建筑混凝土的位移情况进行测量，实验共设定了50 个测点，根据采集到的测点位移数据计算出扰度，扰度表示在受力或者非均匀温度变化时，物体垂直于平面方向的线位移，扰度值越小表示PC 构件装配式建筑混凝土加固效果越好。根据相关规定要求PC 构件装配式建筑混凝土扰度不能大于0.5cm，如果超过该值，表示PC 构件装配式建筑混凝土断裂事故发生的可能性越大，装配式建筑结构越不稳定。因此将角度作为检验两种施工技术的指标，从50 个测点中随机抽选5个测点扰度作为实验数据，如表1 所示。

表1 加固施工后建筑扰度对比

从上表中数据可以看出，应用设计技术施工后PC 构件装配式建筑扰度值平均下降84.16%，加固后PC 构件装配式建筑平均扰度值为0.013cm，符合PC 构件装配式建筑混凝土加固标准；而应用传统技术施工后PC 构件装配式建筑扰度值平均下降15.26%，最大扰度值为0.718cm，扰度值仍然比较大，并且没有达到技术标准，也没有满足PC 构件装配式建筑混凝土加固需求。因此实验结果证明了此次设计技术具有良好的加固效果，能够有效解决PC 构件装配式建筑位移问题，相比较传统方法更适用于PC 构件装配式建筑混凝土加固施工。

3 结语

加固是装配式建筑施工中一项必不可少的施工环节，对装配式建筑的稳定性和安全性起到重要作用，此次结合当前PC构件装配式建筑混凝土加固施工需求，以及传统技术存在的弊端，设计了一种新的加固施工技术，该技术融合了锚固、灌浆等多种加固理论，并利用实验验证了该项技术具有良好的PC构件装配式建筑混凝土加固效果。由于该项技术还未经过大量的实践操作，可能存在一些不足之处，今后会结合实践情况对该加固施工技术进行不断优化和创新，为PC 构件装配式建筑混凝土加固施工提供有力的技术支撑，促进装配式建筑行业不断发展。