装配式建筑叠合板施工技术分析

2022-09-21田昆鹏罗俊悟杨海军

中国建筑装饰装修 2022年16期

田昆鹏罗俊悟杨海军何梁董青

装配式建筑是指利用预先设计、制造、加工的构配件进行拼接施工的建设模式。从技术维度出发，装配式建筑是人类建筑史上的创举，代表了建筑产业发展的趋势。一方面，装配式建筑实现了“建筑生产”与“工业生产”的深度整合，进一步细分了建筑产业链。另一方面，装配式建筑符合生态文明理念，为建筑新材料、环保新工艺、施工新流程的运用创造了条件。

1 装配式建筑叠合板施工技术概述

叠合板是指预制板与现浇钢筋混凝土构成的楼板[1]。相比传统的楼层浇筑施工模式，叠合板极大地简化了现场施工步骤、材料调配、施工组织等流程，是其成为装配式建筑主要构件的原因。装配式建筑叠合板施工技术的分类及优缺点如下。

1.1 分类

按照受力特性划分，装配式建筑叠合板施工技术主要分为一阶段受力叠合板施工技术和二阶段受力叠合板施工技术。

一阶段受力叠合板施工技术是指叠合板整体受力一次性完成。由于预制板无法有效承受现浇层带来的重量荷载，在现场还需要搭设支撑体系用于承载预制板。在这种状态下，预制板仅仅发挥了模板作用，等到现浇层达到一定强度后，才能拆除下方的支撑体系，这样叠合板就同时承担了来自施工的重量荷载。二阶段受力叠合板技术则不拆除下方的支撑体系，而是直接在楼层中铺设预制板，并在上方展开现浇层施工。此过程中预制板既是模板又承担重量荷载，待现浇层达到一定强度后，再在叠合板上方施工，相当于预制板出现了2 个阶段的受力变化。

随着我国装配式建筑产业规模不断扩大，已经形成完善的产业链结构，叠合板施工技术的类型也在增加。从叠合板构造角度分析，不同的叠合板施工技术对应不同类型的建筑形式，足见该技术拥有广阔的发展前景[2]。

1.2 优缺点

1.2.1 优点

首先，可以大幅度减少钢筋、混凝土、模板、支撑体系等的使用量，有助于提高使用效率与经济收益。其次，从装配式建筑产业链来说，叠合板生产企业是一个重要节点，而一旦设计、制作好特定规格的预制模板，后期就不需要重复投入，可循环利用。再次，由于大部分工作已经在工厂完成，施工组织过程更加简洁，现场只需要做好现浇层的准备工作即可。最后，叠合板是独立的建筑构件，自身具有很好的整体性、连续性，能够提高抗震性能。

1.2.2 缺点

首先是技术门槛较高，特别是在施工阶段，必须有专业的技术人员参与和指导，涉及运输、吊装、安装、养护等多个方面。其次，对管线铺设不够友好，叠合板的预制板底部存在混凝土肋、密肋，水平管线铺设时必须沿着混凝土肋和密肋展开，缺乏灵活性，容易出现管线铺设复杂、材料浪费等问题。

2 装配式建筑叠合板施工技术的应用

某新建工程为综合三甲医院项目，项目总建筑面积为133 272 m2，二层地下室，采用钢筋混凝土框架、框架-剪力墙结构；地上3 栋塔楼，建筑高度57.5 m。其中，地上建筑面积84 253 m2，地下建筑面积49 019 m2，装配式实施面积82 646 m2。

本工程的装配率约为50.6%，全部楼栋水平构件采用预制叠合楼板，具有刚度大、抗裂性好、不增加钢筋消耗、节约模板等优点。同时，因本工程为装配式建筑且为公共建筑群，建筑造型复杂多样，导致楼板类型大多不一致，楼层数量多且非标准层较多。

2.1 装配式建筑叠合板施工技术的应用流程

装配式建筑叠合板施工技术的应用流程如下。首先，依据装配式建筑规模、结构及场地要求等，做好项目整体施工部署，搭设支撑体系，进行安全技术交底、进场验收等准备工作，再展开叠合板的吊具安装、调整、吊运等工作。其次，着手叠合板的调配、安装、矫正等，包括浇筑层中的预埋管线施工、梁钢筋绑扎等环节。再次，完成钢筋绑扎、接缝处理、混凝土浇筑等工作，至此叠合板施工进入下一层叠合板施工。最后，待梁板达到拆模强度后，再组织劳务班组人员拆除支撑体系。

结合本文提及的新建工程情况，由于同时涉及多个建筑单体的叠合板施工，因此前期需要做好吊装前的准备工作。以吊装为例，此前的施工准备主要包括样板制作、测量定位、支架体系搭设、进场验收等，此后的施工按部就班展开即可，但有一个环节需要额外注意，就是在不同建筑单体上进行叠合板就位检验时，必须确保叠合板“不存在偏移情况”。装配式建筑叠合板施工技术的应用流程如图1 所示。

图1 装配式建筑叠合板施工技术的应用流程

2.2 装配式建筑叠合板施工技术的应用实践

2.2.1 准备施工材料

首先，预制板厂联合总包单位、设计单位等共同制定装配式实施方案，期间由总包单位负责监督审核，设计单位提供图纸、计算书等，完成技术交底，预制板厂派专业技术人员全程参与，并根据装配式建筑项目选择的叠合板施工技术，提出必要的修改意见，整体上保障施工材料准备的可行性[3]。

其次，设计模具工作完成后，先提供预制样板，通过总包单位、设计、监理及业主的验收后，再进入大批量生产阶段。在预制板出厂之前，需要对同一批预制板进行抽检，抽检项目包括尺寸、外观、强度、强度及配筋等数据，并粘贴二维码便于追溯信息。同时，预制板工厂要提供装配式建筑叠合板施工技术要用到的配套材料和工具，如定型龙骨、海绵条、支撑框架等。

最后，施工单位需提供叠合板拆分图、主体施工阶段的平面布置图及吊装设备的型号与参数，如塔式起重机的臂长、起重量、最大起升高度等。

2.2.2 进场验收

结合案例分析，该综合三甲医院项目的叠合板厚度为6 cm，考虑到所用模板存在差异，在进场前要分区存放，并做好进场验收工作。总包、监理、业主在验收时可以采用随机抽样方式，要求厂家提供混凝土强度报告、合格证明书、结构性能鉴定等文件。

在进场后，需要在预制板上标明安装方向、吊装位置等信息。如果进场后抽检发现预制板中存在性能不达标、外观缺陷、尺寸偏差等问题，应直接要求厂家派专人进行解决。

2.2.3 搭建支撑体系

结合本工程案例分析，由于门诊大厅、入院大厅的跨度较大，采用了一阶段受力叠合板施工技术，其余都使用二阶段受力叠合板施工技术。在完成测量定位工作后，应搭建支撑体系。此过程包括3 个步骤。

第一，编制专项施工方案，重点检验独立钢支撑体系的性能，如荷载能力、容许承载力、调节范围等。

第二，安装独立钢支撑体系。一方面，清理施工现场，将建筑垃圾、废弃材料等清运出去，做好排水工作，确保地面平整坚实。另一方面，准备厚度不一的垫板（以钢质垫板为宜），保障为独立钢支撑体系提供足够的地面支撑（强度方面、面积等）。

第三，根据装配式建筑的空间功能布局、结构形式，在做好放线工作的基础上，根据专项施工方案的要求有序安放独立钢支撑体系。在具体安装过程中，可以先将支撑装备调节到较低的位置，再通过调节螺母逐渐升高。

无论采取哪种施工技术，必须保障装配式建筑支撑体系的实用性。本案例使用可调节的独立钢支撑体系（图2），由于门诊楼、医技住院楼、后勤楼等建筑的楼层高度在4.0 m ～5.4 m，故独立钢支撑体系的支撑高度不能小于4 m。目前，市场上的支架产品基本可以满足需求。

图2 可调节的独立钢支撑体系

2.2.4 预制板的吊装

根据预制板的编号、安装方向、预留洞等，提前安排好吊装顺序，为了保障装配式建筑的质量，在吊装前应进行一次质量验收。同时，做好吊装过程中的安全防护工作，如吊索、吊具螺栓等应该定期更换。吊装过程如下。

首先，预先标记好吊点位置，确保吊装钢丝绳与叠合板之间的水平夹角不小于45°。其次，吊装过程中利用辅助工具（如手拉葫芦）保障叠合板构件的稳定性，规避出现碰撞、翻转等可能性[4]。再次，吊装过程中要遵循“慢起、稳升、缓放”的操作原则。一般来说，一个叠合板吊装流程需要配备6 名工人、2 名信号员和4 名吊装工。吊装完成之后，如果发现预制板存在较小的位移偏差，需要吊装工采用手动方式进行微调。

在本案例中，预制板的吊装采用全过程管理方式。以医技住院楼为例，塔式起重机吊装一块预制板的平均时长是3 min，确保在1 h 内吊装100 m2的预制板，以每个工作日吊装8 h 计算，可完成800 m2的工作量，保障了不同建筑单体施工组织的并行开展。

2.2.5 预埋管线敷设

在现浇层施工前，需要进行预埋管线敷设。预埋管线敷设与钢筋绑扎同时进行，必须提前规划，避免浇筑后出现管线遗漏或损坏[5]。

在本案例中，预埋管线敷设施工充分利用了信息技术的优势，设计单位提供BIM 文件，结合3D 图像及透视功能，可以很好地避免管线与叠合板构件的冲突。

2.2.6 钢筋绑扎验收

钢筋绑扎的技术难度并不高，在传统楼层浇筑施工过程中，这一环节的外部影响要素较少。但在装配式建筑框架内，需要考虑预制板之间的空隙，重点要关注绑扎负筋、板缝位置钢筋等。现浇层的钢筋绑扎应按设计图纸施工，一般来说，现浇层的厚度为设计板厚度减去6 cm 的叠合板厚度，如果现浇层厚度减小，需要检查钢筋的保护层厚度。此外，施工过程中严禁在预制叠合板上进行集中过重堆载。

2.2.7 现浇层施工

现浇层施工与一般混凝土浇筑工序、要求相同，但需要关注的是，现浇层施工前应及时清理残存在钢筋缝隙内的垃圾、石子等，并确保叠合板面层湿润。现浇层施工完成后，混凝土的养护时间不低于14 d，在进行下一楼层施工前，由专业人员测试混凝土强度，随后拆除支撑体系，拆除步骤为安装步骤的逆顺序[6]。

2.2.8 注意事项

整体上看，基于装配式建筑的叠合板施工技术运用难度并不大，但这种技术涉及不同工种之间的协调配合，需要大量专业人员参与。例如，仅在预制板产品的供应方面，就需要设计单位、总包单位进行大量沟通。如果出现数据误差、信息不对称，很可能造成预制板不合格。此外，在吊装工作环节，既需要不同岗位配合，又需要不同工种之间协同。