基于租赁住房项目装配式建筑PC 构件施工难点解析

石凤鸣

上海城投置地（集团）有限公司 上海 200438

1 工程概况

本工程为某地租赁住房项目，总建筑面积90056.98m2，其中，地上建筑面积63308.88m2，地下建筑面积24581.12m2。建筑地上最高13 层，地下一层。本工程主体装配式建筑比例40%，预制装配式建筑面积为35903.17m2，预制构件主要包括：预制剪力墙、预制叠合墙、预制叠合板、预制楼梯、预制阳台、预制凸窗、预制隔墙、预制梁等。预制构件混凝土强度等级最低C30，参与主体结构的同结构混凝土强度。

2 装配式PC 构件施工难点

本项目地块周边环境及场内环境相对复杂，工程预制率高，PC 构件超重，吊装运输存在较大难度，对工程生产计划、现场吊装计划及两个计划相互匹配协调提出了很大的管理挑战；其次，在施工中，必须解决装配式建筑施工塔吊选型、构件现场堆放、运输、吊装、灌浆等施工难点问题。因此，本工程在实施过程中，必须结合工程现场实际，基于相关规范标准，加强装配式PC 构件施工过程管理，提高工程质量。预制构件材料需设置合理堆场，加强构件成品保护；塔吊选型必须对吊重、吊距、运能、工效等进行综合考虑，合理、得当布置大型设备，群塔施工吊装应遵循相应原则；在施工中严格按照操作规程控制灌浆工艺，从而为建筑结构安全提供技术支撑。

3 装配式建筑PC 构件施工工艺与难点

3.1 加强装配式建筑深化设计

装配式设计是装配式建筑全生命周期的源头，在规划设计时就应对住宅单元套型模块进行优化选用，加大装配式建筑技术体系开发，推行一体化集成设计，基于合理、经济、安全的施工原则对施工组织流程进行提前策划，总平面设计中需对预制构件设计、深化、加工、运输和吊装等进行充分考虑，以此精确控制构件运输环境，提升场地使用率，确保施工安全开展。本工程为了保证构件供应和工程总进度目标，预制构件由专业厂家供应，在此之中，主要确保与供应商的配合衔接，沟通设计图、施工图和PC 加工图，并进行设计图纸优化；本工程PC 构件种类多、数量大，吊装构件需要至少提前五个月完成构件深化设计、加工生产等，在设计中利用BIM 建筑信息模型技术与装配式建筑结合，对施工中预留预埋与土建衔接节点进行重点模拟，从而指导施工控制。

3.2 合理交通组织

（1）传统施工中施工现场运输最大的设备为混凝土运输车，但装配式建筑施工现场存放地转变为占地面积更大的预制构件堆场，由于工程现场受到场地限制，故预制构件现场堆放问题就显得十分重要，必须加强场内交通组织，积极协调，不断掌握堆放、安防、支撑、防护等工序，确保预制构件材料堆场设置科学、合理。预制构件验收应确保观感良好，无质量缺陷，按照设计要求，确保预制构件上的预埋件、插筋、螺杆接驳器、标高调节点、连接板固定螺栓等与设计图纸相应的预留孔洞规格、位置、数量等相符；预制叠合板的吊点位置、线盒、灯座等与设计要求相符；泡沫保温混凝土应无裂缝、松动、破损等，避免因破损对使用功能造成影响，增加施工难度。

（2）本工程构件材料运输及堆放重点考虑的内容，预制构件材料应在施工现场硬化的场地进行堆放，在地下车库堆放的应做好地下车库顶板受力验算，并采取加固措施。但由于本工程包含人防地库工程，故构件堆场基本只能在地库外围，顶板堆场只作为过渡性质，且每次预制墙堆放数量为一层预制构件，当部分构件运输至现场后，需要按照施工计划立即进行吊装。预制板考虑采用专用运输架竖放运输，运输平板车大约为20m 长，限载40t。现场堆放采用钢架插放式堆放，在场地设计中首先对消防登高区域堆放进行考虑，其次再采用顶板下加支承区域堆放的方式。此外，预制构件堆场必须要满足每台塔吊设置1 个约200m2的材料堆场，并设置宽6m 施工道路连接施工大门与材料堆场，局部设置在地下室顶板上方的堆场必须进行加固或有临时支撑设置；PC 楼梯放置时，将木条设置于构件底部，构件面朝上，避免翻转放置，并用紧绳与运输车固定；预制内墙件采取水平地方，每次堆放层数应≤4 层，并将垫木放置于构件顶部底部1/ 3 位置。预制构件运输与堆放是否合理是装配式建筑施工能否顺利开展的前提，因此构件进场要做到条理有序。

3.3 构件吊装

（1）本工程对构件吊重、吊距、运能、工效、平面覆盖要求进行综合考虑，选择相适应的塔吊，根据工程特点，拟布置4 台QTZ250 塔吊进行吊装，其性能见表1。群塔施工必须按照“先高后低、先大后小、先重后轻”的原则进行，本工程在群塔作业前，借助BIM 技术合理优化布置群塔作业，为实际施工提供指导。塔吊布置时对塔吊主体与地库结构框架柱避让进行了考虑，不影响地库结构框架柱施工；其次，为预防群塔作业发生碰撞，除了平面避让之外，在优化时同样考虑垂直方向的避让，将相邻吊装范围重叠在垂直方向上安装高度错开，以减少安全隐患。

表1 55m 臂起重性能特性

（2）本工程在对PC 预制构件进行吊装施工前，为保证正式吊装无误，先进行试吊，确保塔吊刹车等性能、吊具、吊索可靠。同时，正式吊装前先进行放线定位，之后根据计划，按照楼梯吊装→墙板吊装→剪力墙柱钢筋绑扎和预埋安装→支墙柱模、排架搭设→梁板底模支设→叠合楼板吊装→梁板钢筋绑扎、预埋→混凝土浇筑等顺序进行施工。

（3）吊装首层预制外挂板前，应做一道35mm 高防水反坎于首层地下室顶板外墙边，用垫片水平仪找平下部；PC 外墙通过吊具起吊平稳后再匀速转动吊臂，待与建筑物靠近后用钩子接住缆风绳，以底部定位线为依据，将预制外挂板吊装至安装位置，用斜撑杆件进行支设，并将底部靠山连接件固定，校正PC 墙板，由于预制外墙板首次矫正精度对建筑物最终外立面的效果与质量有直接影响，故在外墙板矫正过程应严格控制各项技术质量指标。用防水橡胶条贴于底部，将塔吊吊钩松开，对另一块预制外挂板进行吊装后，再用防水胶带粘贴于两块板拼缝位置，将横向连接板安装。

（4）预制剪力墙吊装应采用竖向构件吊装，按照慢起、快升、缓放的操作方式；为确保灌浆料的流动，竖向构件底部应保持与露面20mm 空隙；构件起吊逐级增加速度，在距离安装面1.5m 时，应调整慢速，将构件调整至安装位置；楼地面预留插筋与构件预留注浆管应逐根对应，待全部在注浆管插入后再缓慢放下构件。此外，构件标高的调节应以PC 板上口标高作为控制重点，必须确保吊装后的整体标高、轴线偏差在允许范围内（见图1）。

图1 接驳器锚固件

由于预制外墙板在设计时为了考虑外墙板吊装和临时固定的受力状况，通常采取临时支撑和连接铁件设置在外墙模宽度1/ 5 的位置，并在外墙板两侧各增加一排螺杆接驳器，其与内侧剪力墙钢筋进行焊接，以增加外墙板与主体结构的连接。

3.4 灌浆施工

（1）混凝土灌浆与建筑结构安全密切关联，故在灌浆施工必须对施工质量进行把控。预制墙板吊装就位，调校完成后，进行座浆砂浆分仓、封仓等工序施工，分仓施工时，严格按照施工方案确定的分仓位置进行，当用连通腔灌浆方式时，每个连通灌浆区域不宜超过1500mm。首先在预制墙板下方20mm 缝隙中塞入专用工具，用另一专用工具塞填砂浆；将封仓专用工具伸入20mm 缝隙中，作为抹封仓砂浆的挡板，伸入墙体控制在5～10mm（见图2）。分仓砂浆带宽度30～50m，待完成分仓后进行封仓施工，封仓要保证套筒插筋的保护层厚度满足规范要求，然后用搅拌好的座浆砂浆进行封仓施工。

图2 分仓塞填砂浆

（2）本工程对钢筋水平连接时，灌浆套筒各自独立灌浆，竖向构件采用连通腔灌浆。套筒设置有灌浆孔和出浆孔，水平连接灌浆料以水泥为基本材料，配以细骨料、外加剂及其他材料混合而成，灌浆料应按照规定比例加水搅拌，确保灌浆料拌合物的流动性、早强、高强及硬化后微膨胀等性能，灌浆作业保证浆料在48h 凝结硬化过程中连接部位的温度不低于10℃。本工程灌浆作业采取压浆法从下口灌浆，将灌浆料加入套筒，对灌浆料流速进行控制，确保流速在0.8～1.2L/ min，如有灌浆料从软管中流出时，应将灌浆孔插入；如灌浆料从上口流出时应及时封堵，将溢浆孔用橡皮塞堵住，直到灌浆料注满所有钢套管。

4 结语

本项目装配式建筑在施工中基于施工图纸、施工组织设计，结合工程现场特点，通过加强施工技术手段的应用，从而满足工程进度、质量、安全作业目标。同时，在施工过程中，通过及时解决构件堆放、运输、塔吊选型等管理难点问题，以及构件吊装、灌浆施工等技术难点，并细化分项工程工艺标准，在满足规范各项指标要求的前提下，按照技术规程进行规范操作，以此促进装配式建筑工程施工有条不紊进行；此外，本工程在施工中以统一的工艺流程和工艺标准来提高节点部位的使用功能和整体感观效果，确保PC 构件安装精度与质量满足设计标准，从而为打造工艺精品，创造优质工程提供先决条件。