基于房屋建筑装配式混凝土结构关键施工技术研究

2022-06-11顾申申朱普周王杨俞华文蒋俊烨吕伟泽

河南科技 2022年10期

顾申申朱普周王杨俞华文蒋俊烨吕伟泽

摘要：随着中国经济的快速发展，中国城市化进程不断提升，需要不断加快房屋建设的速度以满足城市化水平，在房屋建设中装配式混凝土结构优势不断凸显。本研究以房屋装配式关键施工技术为主要分析点，针对装配式构件的运输、吊装，预制柱、梁、板式楼梯安装的要点分析总结，制订相对应的安装工艺流程;最后归纳装配式构件施工流程中的验收标准，从而形成对装配式建筑施工整个流程的监督规范，形成装配式建筑施工的技术方案及组织方案，以提升装配式混凝土的施工质量。

关键词：装配式建筑;混凝土结构;施工技术;验收标准;建筑工程

中图分类号：TU74 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2022）10-0063-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.10.014

Research on Key Construction Technology of Prefabricated Concrete Structure Based on Housing Construction

GU Shenshen1 ZHU Puzhou2 WANG Yang2 YU Huawen2 JIANG Junye2 LYU Weize2

（1. Shanghai Engineering Construction Consulting Supervision Co.， Ltd. ，Shanghai 201200，China; 2. China Construction Eighth Engineering Bureau Co.， Ltd. Shanghai Branch， Shanghai 201200，China）

Abstract：With the rapid development of China's economy， the level of urban construction has also been continuously improved， and the advantages of prefabricated concrete structures in urban housing construction have been continuously highlighted. This study takes the key construction technology of prefabricated houses as the main analysis point， analyzes and summarizes the key points of the installation of prefabricated components， including transportation， hoisting， prefabricated columns， beams， and slab stairs， and formulates the corresponding installation process. Finally， the construction process of prefabricated components is summarized. In order to form the supervision specification for the entire process of prefabricated building construction， form a technical and organizational plan for the installation and construction of prefabricated buildings， and provide a reference basis for the construction quality of prefabricated concrete.

Keywords：prefabricated building; concrete structure; construction technology; acceptance standard; construction engineering

0 引言

裝配式混凝土结构建筑简称PC（Precast Concret）建筑，装配式建筑是建筑产业现代化、住宅产业现代化、建筑工业化等名字的归纳总结和统称。中共中央国务院在《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出：大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量[1]。

装配式建筑强调工厂化、标准化及装配化，有着集约化、系统化的特征[2]。装配式建筑通过建筑师对全过程的控制，对施工全过程采用工业化理念、标准化设计方法，促进房屋建筑的施工方法工业化、建筑业现代化。

当前，房屋装配式混凝土结构在关键施工技术方面的研究还不够深入，本研究对装配式混凝土结构易出现问题的地方阐述分析，从PC建筑的吊运、临时固定措施、后浇带连接节点施工及混凝土结构工程验收几个方面进行归纳总结，并提出针对性措施，以此提升装配式建筑成品质量。

1 装配式混凝土建筑发展现状

装配式混凝土建筑主要经历以下3个发展历程[3]：发展起步阶段自1949年至20世纪80年代中期;发展停滞阶段自20世纪80年代中期至2015年前;自2015年开始至今为全面发展阶段。总体上来看，装配式混凝土建筑在我国取得了较好的发展。当前，我国建筑行业开始进入新的发展阶段，装配式混凝土建筑也得到了更为广泛地普及。但装配式混凝土建筑发展也是曲折的，由于其成本问题在2015年前停滞了相当长一段时间，在现阶段，装配式混凝土建筑的发展充满着机遇与挑战。

现有的装配式建筑结构存在较大的质量隐患。虽然“相当于现浇”的设计方法优势明显，但机械化复制现浇结构的结构措施并没有充分考虑装配需要，现场施工组织协调也是造成现浇工程模式安装困难、效率低、经济性差的原因，对PC建筑的发展带来一定的困难[4]。因此，需要对装配式混凝土建筑结构的关键施工技术进行总结分析，不断提升其施工质量。

2 装配式混凝土结构关键施工技术分析

2.1 装配式混凝土结构吊装

根据《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666—2019）的相关要求，预制构件的形状、尺寸、重量以及作业半径等参数，应针对性地选择吊具和起重设备，并根据规范要求进行施工操作，吊装过程中的定位、成品保护等应符合国家现行有关标准及产品手册的有关规定[5]。叠合楼板吊装流程如图1所示。

①在平板拖车上找到将要吊装的板，根据板的大小及重量选定合适的钢丝绳并按照要求将卸扣安装在桁架筋上。

②使用钢丝绳起吊构件时应检查钢丝绳受力是否均匀，并使构建保持水平。吊索与构件之间的水平夹角不得小于45°，以大于60°为宜;吊运时，构件应保持平稳，不得大幅摆动，且不应长时间在吊运状态下悬停[6]。

③将构件吊离拖车至距地面1 m的位置静停1 min，检查起吊钢丝绳是否受力均匀、构件是否水平、卸扣是否松动，以构件为圆心3 m范围内不能有人员活动，吊运构件时，应根据吊运线路设置防坠隔离区。

④根据“慢起、快升、缓降”原则，将叠合板缓慢落在正确位置，根据叠合板与梁搭接位置判断板安装位置是否正确。

⑤对支撑板的拼缝进行检查，保持所有支撑杆件的受力基本一致，将板底拼缝的高低差控制在3 mm以内。构件安装时将较短的一边先深入梁/剪力墙上15 mm，按设计图纸要求安装板的长边与梁板拼缝（对接平齐）。

2.2 预制构件结合面的处理

目前预制混凝土构件表面的粗糙面成型方法主要有露骨料、拉毛、印花、凿毛处理等[7]，每种粗糙面成型方法都有各自的优缺点以及应用范围，拉毛法适用于叠合板面，凿毛法用于预制构件表面，对于预制墙板侧面、底面以及顶面的粗糙化处理，露骨料处理法占据市场的主要地位。预制构件与其他材料的结合面应设置粗糙面、键槽（图2）。

施工缝和后浇带装配式构件的结合面处理应注意以下3点。

①结合面应为粗糙面，对预制构件的松动石子、浮浆及软弱混凝土层及时清理，对结合面洒水养护，保持湿润，但其表面不得有积水。

②柱、墙水平施工缝间的水泥砂浆接浆层厚度不得大于30 mm，其水泥砂浆的浆液与混凝土相同。

③接缝宜设置露骨料的粗糙面或键槽，不应以较浅的压痕、花纹等代替粗糙面。

2.3 预制构件临时固定措施

预制构件主控项目是临时固定措施，预制构件的临时固定根据施工方案的要求检查其安装质量。

其一般规定为：模板及支架应根据安装、使用和拆除工况应满足承载力、刚度和整体稳固性要求。

预制构件临时固定措施应注意以下3个方面。

①应根据水准点和轴线校正位置对预制构件进行安装，并及时对安装的构件采取临时固定措施。在校准定位及临时固定措施安装完成后，方可将预制构件与吊具进行分离。待装配式结构达到后续施工承载要求后，将临时固定措施进行拆除。

②应按照以下规定设置临时支撑：对预制柱、墙板的上部斜撑，其支撑点距离底部的距离不宜小于高度的2/3，且不应小于高度的1/2;预制构件的临时支撑不宜少于2道，通过临时支撑对构件的位置和垂直度进行微调。

③临时支撑的施工安全系数为2.0;预制构件中用于连接临时支撑的预埋件的施工安全系数是3.0。

预制构件临时固定措施不仅要保证足够承载力，还要保证足够刚度，采用工具式的临时支撑应是固定铰支座，而非弹性铰支座;更应发挥施工单位主动性，优化临时支撑体系，改善施工环境。

2.4 后浇带连接点施工质量控制的要点

2.4.1 在混凝土浇筑之前，叠合构件、装配式结构连接部位应进行隐蔽工程验收。隐蔽工程验收（图3）应包括以下主要内容。

①接合面要求。装配式混凝土结构键槽的尺寸、位置、數量及其粗糙面的质量。

②箍筋要求。装配式混凝土构件箍筋的牌号、数量、规格、间距、位置，箍筋平直段长度、弯折长度及角度。

③钢筋要求。钢筋的牌号、连接方式、位置、间距、规格、接头数量及位置、接头面积百分率。水平钢筋应二次搭接，竖向筋机械连接水平钢筋封闭环搭接，竖向钢筋应机械连接，竖向筋连接水平钢筋开口搭接。

2.4.2 后浇区施工过程中更应该注意以下问题。

①构件安装后，后续钢筋能否安装，要考虑局部压力问题及满足搁置支座的要求。

②后浇区施工过程中可能削弱支座构件的有效受力截面;支座构件钢筋的保护层厚度要保持规范要求。

③充分考虑构件尺寸偏差、构件安装位置偏差，连接节点的构造是采用机械化流水线需要考虑的关键问题。

④对后浇区建议去掉带肋钢筋的端部90°弯钩，应充分考虑穿管线对板后浇层厚度的需求，控制好后浇层的厚度。

2.4.3 后浇连接点施工。边缘构件纵筋采用机械接头连接，避免掰钢筋、剪钢筋的过程，能够有效提高施工安装效率，同时保证质量。当施工单位建造的预制构件复杂或缺乏相关构件的施工经验时，为了保证和提高预制构件生产、运输和组装的可靠性，关键工序施工前可进行试生产、试安装。通过预制构件试生产（安装），验证了模具的可靠性、保证施工方案可行，并据此制定有效的施工安全措施。

3 装配式建筑施工验收标准

预制结构为分项工程验收。该分项工程的验收包括：预制构件的进场、安装以及预制构件的具体钢筋和构件连接。对于以预制构件组装为主的单层工业厂房，混凝土分部工程仅由一个预制构件分部工程组成，其验收控制标准如表1所示。

装配式混凝土结构其尺寸偏差、结构位置的检验与现浇混凝土结构检验标准等同，因此装配式混凝土结构的钢筋保护层厚度及混凝土强度有以下标准。

①现浇混凝土结构与连接预制构件的后浇混凝土结构验收标准等同。

②现浇混凝土结构与进场时结构性能检验、实体检验的预制构件部位验收标准等同。

③可不进行验收实体检验、批次进行结构性能检验的预制构件。

需要注意的是，当出现返修、返工，更换构件的，应重新组织验收;当处理、返修的预制构件能够满足结构可靠性要求的，可根据文件进行验收。

4 结语

根据上述所研究分析，对于装配式建筑应进行相关优化提升，具体如图4所示。

由本研究可知，装配式建筑的发展是未来建筑行业主要的发展趋势，需对施工总承包单位进行以下具体措施的管控与优化。

①應优化各个施工技术节点，在上述的各个施工技术流程中不断提升改造。

②推进各项施工工艺的科学应用，积极运用机械化方式，促进装配式建筑的机械化。