广州铁路枢纽新建白云站装配式建筑技术应用

杨陇

（中铁二十二局集团房地产开发有限公司，北京 100041）

0 引言

随着我国经济社会的发展，新生代农民工就业逐步偏向劳动环境和就业条件更好的制造业、服务业，同时出生率的大幅降低使得我国逐步进入人口老龄化社会。目前，我国建筑行业已经失去人口红利的加持，劳动力不足、工人老龄化、用工成本攀升等问题已经成为建筑行业面临的困境。在劳动力结构性缺乏的时代背景下，装配式技术以其在有效减少现场作业人员数量、资源节约、保护环境等方面的优势成为工程建设领域的主要发展方向，被国家列入推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求。

2016年中共中央、国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》［1］，要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。文献［2］提出装配式建筑产业链是以各个相关利益单位为载体，服务于装配式建筑的一条动态增值链条；文献［3-4］分析了国企与民企合作困难、土地供给受限、政策具体实施过程效率低下、企业融资困难限制装配式建筑产业化发展的瓶颈问题；文献［4-5］从供给侧改革的角度出发，认为理论、技术和政策等相关基础薄弱，供需无法完全匹配以及供给能力低下等也是制约装配式建筑发展的关键问题；文献［6-7］系统总结装配式混凝土结构用预制构件驻厂监理要重视加工深化施工图审查、注重原材料质量控制、进行驻厂监理程序交底、强化验收和成品管理等监督要点及措施；文献［8-11］针对预制混凝土构件结合面粗糙化处理施工工艺特点，讨论了结合面粗糙度评价与测量方法，从预制构件驻厂监理和预制混凝土构件结合面质量评价等局部施工环节提出了施工质量控制措施。上述研究主要从宏观层面探讨分析如何构建和营造有利于装配式建筑良性发展的政策和产业环境。

根据广州铁路枢纽新建白云站叠合板装配式技术应用实践，从装配式结构设计、构件生产、现场安装等全流程施工质量控制角度出发，研究提出各关键施工环节和施工工序的质量控制要点，为全面提升装配式施工质量提供技术支撑。

1 广州白云站装配式建筑应用概况

广州铁路枢纽新建广州白云站站房及相关工程总规模45.3万m2。主站房高架候车层采用免支撑叠合板装配式结构体系，施工速度是传统支模体系的3倍以上。叠合板不需要从下一楼层板面搭设满堂支撑体系，对下一楼层的板面无特殊要求，甚至根据工程进度，可以在预制叠合板吊装完成后，进行上层现浇板钢筋安装时，同步进行下一楼层钢筋混凝土结构施工，可极大地提升混凝土结构施工效率。装配式构件即上层现浇板的支撑兼模板，楼板的施工不需要搭设架体和安装模板，可节省架体和模板投入费用，提升主体结构施工安全性，同时也缩短了架体搭设和模板铺设的工期。架体搭设和模板安装属于高危作业，叠合板结构巧妙地将下层装配式构件转换为上层现浇板的模板，避免了搭设架体等危险性较高的工序，可有效保障操作工人和管理人员安全。白云站装配式建筑施工见图1。

图1 白云站装配式建筑施工

2 装配式建筑施工组织

目前，装配式技术在国内依然属于新兴技术，在实现有效减少现场作业人员数量、资源节约、保护环境的同时，也不可避免地拉长了工程建设的全流程管理链条，对项目参建各方的技术实力、组织协调能力、标准化管理水平及信息化程度等提出了更高要求。如果工程建设方仅以传统的施工组织方式推动项目建设，不但无法体现装配式技术在工期控制、成本节约等方面的优势，反而会事倍功半，严重影响项目建设进度及成本控制目标。结合广州铁路枢纽新建白云站装配式建筑技术应用实践，通过梳理分析装配式建筑施工前期工作、装配式构件生产质量控制、现场安装质量控制要点，对高铁站房装配式建筑技术应用进行探讨。

2.1 施工前期准备

2.1.1 预制构件生产厂家选择

装配式预制构件工业化生产是装配式技术得以实现的根本，而选择合适的预制构件供应方，则是装配式技术成功运用的前提。目前国内装配式构件生产作为新兴产业，整体技术支持体系尚未完善，设计端尚未建立预制构件的标准化建设，主流预制构件的设计及生产方式依然处于每个项目自行设计、单独定制的初级模式，导致预制构件通用率极低，生产者无法发挥预制构件工业化优势、形成规模效应。与此同时，预制构件市场需求受政策影响迅速膨胀，大型城市周边预制构件产能长期处于供不应求状态。以广州市为例，距离市区较近且技术实力相对成熟的装配式构件生产厂家普遍订单排产超过1年。基于上述原因，在确认项目需要使用装配式技术施工开始，就应寻找预制构件供货商，才能选择距离施工场地更近、技术实力更强的预制构件生产商，从而有效降低预制构件运输成本，提升运输效率。

2.1.2 施工队伍选择

装配式技术在减少现场作业人员数量的同时，也提升了对现场作业人员的技术要求。目前，装配式施工队伍普遍以3种形式存在：一是规模以上企业组建的自有装配式施工队伍，这些队伍技术成熟，具备相对丰富的操作经验，工人稳定、班组长期合作、配合默契，在不考虑成本的前提下是装配式施工队伍的首选；二是相对成熟稳定的专业装配式安装劳务队，这种劳务队伍测量、安装工长等技术骨干人员构成相对稳定，具备一定技术实力，是市场主力军，但由于是分包商，需要施工单位加强协调各班组间关系；三是临时组建的安装劳务队，由具备资质的劳务单位临时聘用的技术人员和工人组成，人员技术实力参差不齐，本身缺乏配合磨合，劳务人员技术实力难以得到保证。除施工单位自有装配式施工队伍外，建议在选择装配式专业安装劳务时，加强资格审查，选用成熟稳定的专业队伍。

2.1.3 装配式结构设计

目前，国内装配式结构设计并未真正实现标准化，基本处于先设计施工图纸、依据施工图进行装配式构件拆分设计、再根据构件设计进行模板定制和组织生产、最后进行现场安装的初级阶段。这种模式下，施工单位必须组织施工图设计、装配式构件设计、装配式构件生产、现场装配式安装4方开展设计优化工作，从装配式构件的措施性支撑埋件、吊装埋件、模板支设埋件、电气管线排布、设备留槽等方面进行深化设计，要以保证装配式构件功能齐全性、现场施工便利性、装配式构件加工可行性为原则，避免因设计缺陷原因影响装配式构件的生产及现场施工。现场装配式构件安装单位必须与装配式设计及构件生产方保持通畅联络，及时对现场安装情况进行反馈，根据实际需要对装配式构件的设计及生产进行调整。以白云站候车室某一个区块为例，96块装配式构件根据梁间距不同划分为8种尺寸的装配式构件，每种装配式构件的开槽方向均应一一对应，需保证装配式构件间开槽处能够安装剪力筋。同时深化设计时应充分考虑水电预留孔洞的位置，在装配式构件对应位置应留设水电预留洞口。在装配式构件和钢柱连接的位置，装配式构件应根据钢柱直径尺寸留设对应的圆弧段缺口，需保证装配式构件能够与钢柱完美契合，确保结构契合严密。另为便于预制叠合板吊装，应在每块板四角设计吊筋，并对装配式构件进行编号。装配式构件深化设计见图2。

图2 装配式构件深化设计

2.1.4 场平布置

（1）塔吊布置及选型。相较于传统的混凝土浇筑施工方式，装配式结构技术大幅度增加了施工过程中对于垂直运输的需求，特别是装配式构件的吊装作业将会长时间占用塔吊。因此，在对应用装配式结构技术的建设项目进行场平布置时，必须在满足传统工作面覆盖的基础上，充分考虑装配式技术增加的垂直运输工作量对吊装设备需求的影响。塔吊选型要充分考虑作业范围内的预制构件转运吊装需求，目前装配式构件设计的单体质量普遍在2～5 t，也会出现超过10 t的构件，建议在确认塔吊型号前，与设计单位确认最大构件质量，从而确定塔吊选型技术指标。考虑到塔吊需要满足装配式构件的垂直吊装需要，选型前还需要与装配式安装单位共同确定吊装精度、制动性能、慢就位功能、操作灵敏度、吊物防摇摆等附加需求。

（2）设置预制构件堆场。目前，大型城市区域内建设项目普遍受施工场地狭小、场外道路受限、施工车辆交通管制等不利因素制约，装配式构件运输车辆到场后直接进入等候区域，从运输车辆直接进行吊装的理想状态难以实现。常规情况下通常为装配式构件进场后转运至临时堆场，再由堆场进行吊装。基于以上原因，在场平布置时要充分考虑构件场内转运吊装需要，提前做好预制构件堆场区域划分。在条件许可的情况下，尽可能扩大预制构件堆场储存能力，现场存放一定数量的预制构件，尽量减少因气候、节假日及特殊活动等原因导致构件运输暂停对工期的影响。考虑到构件单体质量较大及堆场预制构件集中放置，原则上不建议在基坑周边及车库顶板上设置预制构件堆场，确因场地狭小必须在车库范围内设置预制构件堆场的，建议优化施工组织设计，在车库底板上设置堆料场，装配式施工结束后，再进行车库主体结构施工。

辅导员是与学生接触最为频繁的教师，其一言一行对于学生各方面的成长来说，都可能产生重要影响。辅导员必须做到言行一致、公平正义，才能被同学信服，才能成为学生内心的榜样。针对一些辅导员道德素质低下的现象，学校必须严格控制，加强对辅导员的素质训练，确保学生权利平等。同时，辅导员应明确自身职责，学生才是其工作的主体，要切实发挥好自身的作用。

2.1.5 交通组织

在确定装配式构件生产单位后，必须开展交通组织工作，选择装配式构件运输路线。目前，装配式构件运输普遍使用低平板半挂车，其特点为荷载大、车身长、转弯半径大，交通组织必须实地勘察道路限载、限高、回转半径、车辆限行规定等影响因素，根据实际情况确定半挂车型号及构件装载方式，特别是构件堆放高度，必须保留一定余量，避免出现挂线撞桥等安全事故。装配式构件运输前应与项目所在地交管部门进行沟通协调，合理选择市区范围内运输时间，错峰运输。

2.2 装配式构件生产控制要点

装配式构件应在有资质的厂家采用定制化模具进行加工生产，生产过程各环节应采用全机械化。预制标准统计和机械化生产加工，不受人为因素影响，能有效控制装配式构件的质量。在工厂加工制作完成后对装配式构件进行筛选，将不符合要求、质量有缺陷的叠合板剔除。通过工厂生产线生产浇筑的装配式构件成型后，在工厂内进行至少3 d的养护。在工厂内生产装配式构件（见图3），可有效控制施工质量，同时可有效减少现场作业产生的噪声、扬尘等，有效落实绿色施工的方针。

图3 装配式构件工厂内生产制作

2.2.1 加强混凝土质量控制

目前，预制构件生产单位普遍使用自有混凝土拌合站进行混凝土原材料生产，这在降低生产成本和保障原材料供应的同时，对混凝土原材料质量控制造成了一定的不确定性。装配式构件生产过程要特别重视自拌混凝土质量控制，严格按规范要求对相关原材料进行监控，重点监督生产单位原材料进场报验、原材料复试及混凝土适配比例。

2.2.2 加强模具安装控制

目前，装配式技术应用受限于先建筑设计后装配分解的设计方式，装配式构件普遍采用单独定制模具，模具安装控制管理成为质量控制重点。模具的控制要点包括：检查模具材料的质量证明书或检测报告；模具安装完成后检查模具的严密性、牢固性及其尺寸和形状，特别要注意在模具安装过程中容易出现映射板模具混用问题；每次重复使用前检查模具清理及脱模剂涂刷情况。

2.2.3 预埋件及预留孔洞尺寸及位置控制

2.2.4 构件表面预处理

目前预制构件厂家普遍采用铝模等定制大模板进行装配式构件生产，这种方式在有效保证预制构件外观质量的同时，也造成了预制构件难以与装饰面层结合的问题。为满足卫生间、楼梯等特定区域的装饰和使用需求，相关区域装配式构件面层需要进行粗糙化处理。考虑到成本增加及环境保护的多种因素，建议在工厂生产过程中对装配式构件进行表面粗糙处理。为保证构件强度，建议使用高压射水法或喷砂法等混凝硬化后处理方法。

2.2.5 构件养护、拆模及运输前混凝土强度检测

为确保预制构件的质量以及运输吊装的安全，预制构件的拆模、运输和吊装等工序均对构件混凝土强度有严格的要求。驻厂人员要对试块强度做好跟踪检查，确保拆模强度达到预定设计强度，运输强度达到设计强度的100%，避免由于在混凝土强度不足时进行拆模或运输吊装导致构件损毁。

2.3 现场安装质量控制

2.3.1 现场吊装

装配式构件下方可不设临时支撑，直接在钢梁上进行吊装。装配式构件上除了有编号标签外，另外设置指北标识，以保证安装方向正确。运输车辆直接停放在场内塔吊覆盖范围内，塔吊直接从运输车上将装配式构件吊至楼板面相应安装位置，避免二次搬运。装配式构件吊装过程中，在作业层上空500 mm处减缓降落，由操作人员根据板缝定位线，引导楼板降落至钢梁上，校核装配式构件水平位置及竖向标高情况，允许误差为±5 mm。水电安装专业现场施工人员，及时校核预埋线盒线管的定位及走向是否准确。装配式构件定位后，四周用钢尺检查，保证装配式构件与钢梁搭接长度满足50 mm要求。

2.3.2 拼缝处理

吊装完成后，应用撬棍或其他不损坏装配式构件的设备将装配式构件的位置进行微调，使装配式构件与装配式构件之间拼缝严密，且与钢梁搭接长度每侧均大于25 mm。最后对缝隙较大的拼缝位置使用泡沫胶进行填缝处理，防止混凝土浇筑时漏浆影响上层现浇板质量，填缝打胶后将缝隙以外多余的泡沫胶清除，以保证混凝土填充满拼缝位置，确保浇筑质量。

2.3.3 构件间连接

每块装配式构件需保证相对位置在同一平面上，装配式构件间的开槽口位置需相互对应，以便安装剪力筋。剪力筋采用直径12 mm的三级螺纹钢，剪力筋应满布在槽口内，不应短于槽口长度，作为相邻装配式构件间的连接纽带。

2.3.4 钢筋安装

装配式构件吊装完成后，在吊装完成的板面上进行钢筋安装，现浇板板厚为80 mm，安装的钢筋尺寸为双层双向c12@100，上层现浇板面积之间用扎丝进行梅花形绑扎。现浇板板面较薄，且钢筋为双层双向，按图纸要求，在钢筋安装时需确保钢筋上部保护层厚度为20 mm。装配式构件连接钢筋安装见图4。

图4 装配式构件连接钢筋安装

2.3.5 水电管线安装

在完成装配式构件吊装后，安装对应的预留预埋管线，预留预埋管线应顺直安装在装配式构件上。对于装配式构件上预留的机电安装洞口，应采用对应尺寸的模板进行支设，待浇筑完成后，拆除模板，以便后续机电安装施工时进行管线安装。

2.3.6 预留洞口模板支设

对于有机电预埋的洞口，叠合板洞口在工厂加工生产时将洞口预留好，叠合板成型时已按设计要求留设好机电预留洞口；叠合板安装完成后，在对应预留洞口位置安装套管，套管尺寸比预留洞口略大，套管顶部用胶带封堵，防止上层现浇板施工时混凝土灌入套管内；使用铁丝将套管与上层板钢筋固定，防止混凝土浇筑过程中套管位置发生偏移。预留洞口及模板支设见图5。

图5 预留洞口及模板支设

2.3.7 混凝土浇筑

上层现浇板钢筋绑扎及验收完成后，开始进行混凝土浇筑施工。浇筑前，应对叠合板装配式结构的支撑钢梁进行校核，验算扰度和变形。若复核变形过大时，可通过钢梁安装起拱予以抵消，无需额外设置临时支撑。当叠合层浇筑施工过程中竖向变形在可控范围内时，方可进行叠合层施工。叠合层混凝土浇筑前，应使用有压力的水管冲洗湿润装配式构件，注意不要使浮浆集在压痕内，从而确保现浇板与装配式构件之间可靠黏接。叠合层混凝土浇筑时，其坍落度应控制在160±20 mm，浇筑时应连续施工，一次浇筑成形完成，应避免留设施工缝。

3 结束语

目前，装配式建筑技术及相关配套产业仍处在推广和应用的初期，大规模技术革新过程中不可避免地将产生一系列问题。通过不断地进行工程实践，装配式技术相关的设计、生产、安装等全流程产业正在不断成熟，整体技术支持体系不断完善，通过标准化、规模化发展，装配式技术作为建筑行业发展方向的大势已定。结合广州铁路枢纽新建白云站装配式建筑技术应用实践，总结分析了装配式建筑在构件结构设计、生产供应商和施工队伍选择、施工场地布置和物流组织等前期工作要点，提出了装配式构件模具安装、预埋件及预留孔洞尺寸、构件养护和拆模等关键工序生产质量控制要点，从竖向构件安装支撑系统的布设、现浇结构模板支撑体系优化等方面归纳了现场安装质量控制要点，为进一步提升装配式建筑在设计、生产、安装等全流程的施工质量控制水平提供了技术支撑。