装配式叠合楼板施工质量管理与控制
2023-03-03谭斯斯
谭斯斯 陈 乘
(柳州城市职业学院,广西 柳州 545036)
随着我国经济水平稳步提升,建筑施工技术日新月异,传统钢筋混凝土建筑已不能满足人们对建筑功能、美学、经济等方面的要求,所以,我国开始大力发展装配式建筑。自2016 年9 月27 日国务院办公厅出台了《关于大力发展装配式建筑的指导意见(国办发〔2016〕71 号)》后,我国装配式建筑市场迎来了新的发展机遇,其中,2016~2019 年全国装配式建筑新开工面积分别为1.14 亿m2、1.6 亿m2、2.89 亿m2和4.18 亿m2,2019 年较2018 年增长45%,近4 年的年均增长率高达55%(数据来源:住建部科技与产业化发展中心发布《2019 年全国装配式建筑发展的情况报告》)。2020 年,全国新开工装配式建筑达到6.3亿m2。装配式建筑楼板作为建筑物中的主要承重构件,其施工技术优劣、施工质量好坏备受人们关注。目前,主要是以现浇式楼板和预制板为主的装配式建筑楼板建设。现浇楼板在一定程度上满足大跨度的同时,具有良好的抗震性能,但也具有自重大、工期长、耗材量大、湿作业工作量大等不足之处。而装配式叠合楼板是在预制楼板的基础上,现浇部分楼板,所以,具有抗震性能好、减少现场湿作业工作量、节约材料等优点,开始逐步被市场接受,成为一种重要的结构形式。
1 叠合楼板的特征
新型预制叠合楼板设计具有以下几个特点:
(1)由于设计中采用了钢筋混凝土底板作为预制构件,底板上的纵向肋条设计,使得现浇施工无需添加支撑,同时,纵向肋条极大增强了预制底板与现浇部分的联结能力,提升了楼板的整体刚度与稳定性,使其具有更优异的抗震性能。此外,加入现浇部分,可达到降低预制底板厚度、节约材料、减少工厂预制量、在一定程度上优化运输、提高工厂效率的目的。
(2)叠合楼板中存有预制底板,再在其上面浇筑部分混凝土,将预制底板作为模板的一部分,以减少模板用量,提高楼板强度,使其同时具有预应力钢筋混凝土和普通钢筋混凝土的特性,综合性能优异。
(3)叠合楼板中板肋突出预制板的部分可增大其与现浇混凝土的接触面积,从而增强其连接能力,进而增强叠合板的抗剪能力。在进行板肋设计时,可以根据设计方案预留孔洞,穿插横向非预应力钢筋,实现双向配筋,增强板的承载力。并通过往预留孔洞中灌浇混凝土的方式,增强预制底板和叠合层之间的咬合力。
(4)在预应力叠合楼板中采用高预应力钢丝来提高叠合楼板整体的承载能力,从而增强叠合楼板的使用跨度。另外,钢筋在叠合楼板拼缝处可起到抗裂的作用,在钢筋腐蚀方面可起到预防漏浆的作用,增强叠合楼板的整体稳定性,提高其抗震性。在叠合楼板中采用高强度钢筋能够减少钢筋用量。
2 叠合楼板的施工特性
预制带肋叠合楼板中存在带肋薄板,因此,施工中不用设置额外的临时支撑。施工中具有以下特征:
(1)叠合楼板底板在工厂内预制,可代替实际施工中的部分现浇模板,从而减少模板和支撑的使用数量,简化施工过程,缩短施工时间,提高施工效率。而且预制底板可减少施工现场湿作业的工作量,降低现场作业漏浆的可能性,在一定程度上减少材料浪费和建筑垃圾。由于底板是在工厂预制,精确度较高,有利于减少人为施工误差,便于施工质量控制,从而提高预制装配式叠合楼板的施工质量。
(2)叠合楼板采用预制装配式底板的方式,底板统一在工厂预制,能够减少施工现场所需劳动力,缩短工期。此外,由于底板是在工厂生产,可有效减少因工地分散造成的材料损耗,便于更合理地规划施工场地,完成构件加工工作。
(3)随着装配式建筑技术不断成熟,预制领域的国家标准、企业标准也日益成熟,在一定程度上提高了预制构件的生产质量,以保证施工顺利开展。水电管道预留、预埋构件设置,可在一定程度上减少施工现场工作量,缩短工期,且由于这些水电构件提前在工厂预制,施工准确度和施工精度均高于现场施工。
有研究表明,预制装配式建筑的施工周期比传统钢筋混凝土建筑的施工周期缩短1/3 以上。
3 叠合楼板施工常见质量问题
3.1 预制构件受损
装配式叠合楼板是在工厂预制底板运输到施工现场,在运输、堆放、吊装等环节,极易因技术不当、操作不规范或者配合施工不协调等原因导致构件局部破损、变形、平整度缺失等,影响后期施工,继而增加后期施工难度,降低叠合楼板整体性能,造成安全隐患。
3.2 安装精确度有待提高
施工中,装配式叠合楼板需要有准确定位控制线后,由施工人员指挥到达指定位置开始施工。但容易受到操作人员经验不足或者塔吊司机操作不规范的影响,导致构件不能到达指定高度、指定位置,从而影响后续安装质量与整体精度。
3.3 钢筋连接质量差
受运输条件、吊装技术等影响,预制叠合楼板一般不会太大,因此,在实际施工中需要把数块叠合楼板拼装浇筑成整体楼板,导致相邻叠合楼板容易在连梁连接处、端部及剪力墙连接处出现问题,造成吊装位置偏差,从而影响吊装精度。
3.4 连接处现浇质量差
叠合楼板连接处采用与预制楼板相同的支撑方式,支模后浇筑混凝土,受到施工现场温度、环境、施工人员操作等因素影响,往往会造成现浇部分的强度与预制装配式的强度不一致,从而影响叠合楼板的整体性能。而且由于支撑方式的影响,容易导致预制楼板长边翘起,浇筑混凝土后,易导致楼板出现高度差,影响板面平整度,增加后期装饰难度。
3.5 现行规范不足,不能满足施工需要
现行国家标准图集出版时间较早,已不能满足现代施工技术需求。并且标准中规定同一底板纵横向直径、间距的配筋模式不同,不能满足叠合楼板的实际配筋需要,违背设计人员的钢筋设计需求,容易导致设计和生产环节出差错。
4 叠合楼板施工质量管理措施
4.1 预制构件受损控制措施
在进行建筑设计时,可根据现有强制性标准和国家规范优化设计,采用合理的模板模数进行预制构件生产,减少模板成本及材料浪费,并在构件进场前,与构件生产厂商协商优化构件生产及使用顺序,先生产预先使用的构件,便于施工现场的摆放与管理,避免由于施工安排不当,导致构件二次搬运与叠放,造成构件磕碰棱角、局部毁坏。
4.2 预制构件安装精度控制措施
安装预制构件前,可将模架支撑体系先调到大致高度粗略对准后,采用三维激光扫描仪、扫平仪、全站仪等设备准确测量安装竖向高度、水平距离,确保水平与竖向高度无误后,进行相应构件安装施工。此外,对于预制叠合楼板与其他构件搭接问题,应在其他构件上设置标志线,如在剪力墙安装高度上设置标高控制线,并做出明显标志。为了配合施工要求,可预先在搭接位置浇筑混凝土后人工剔凿来保证施工位置的高度与平整度。如果连接处的剪力墙高度高于施工标高,则需要把过高部分剔除,如果剪力墙高度不满足施工要求高度,可用砂浆填平剪力墙,以达到施工安装高度。
4.3 叠合楼板现浇部分质量控制措施
经研究发现,叠合楼板现浇部分质量的好坏在一定程度上取决于支模方式和模板自身质量。因此,可以考虑在相邻叠合楼板夹缝处采用碗扣件、多层板及木方的方式进行加固封堵。然而,此种方法对施工人员的熟练程度要求较高,建议选用有经验的专业施工人员。若因两道立杆处松紧不当造成边缘翘起,可预先采用三维激光扫描仪和扫平仪进行精准定位后,开展后续施工。若在施工过程中模板有磨损,建议减少模板使用次数,优先保证施工质量。
4.4 钢筋连接质量控制措施
针对施工中可能出现的钢筋连接处质量问题,应分类给予解决方法。
(1)两层叠合楼板钢筋连接处问题。如果钢筋有轻微磨损,不影响施工,可继续连接钢筋进行后续施工,后期进行强度和安全稳定性复查;如果钢筋问题较大,需要及时更换叠合楼板。出现问题时要及时找到原因,避免再次出现类似问题,造成更大的损失。
(2)叠合楼板与墙体连接处的钢筋问题。可以调整墙体钢筋部分,避免两个构件的连接冲突,保证构件顺利安放,或者在施工时先形成临时固定的钢筋骨架,待预制构件顺利安置到指定高度后,预模拟构件钢筋连接,连接没有问题后,再统一进行钢筋绑扎,以减少钢筋连接质量问题。然而,此方法有可能会延长施工工期,需要合理安排施工工序。
4.5 现浇混凝土质量控制措施
混凝土浇筑前,先检查模板是否满足强度、稳定性等要求。现浇环节中,要注意控制浇捣速度,防止产生冷缝;分层浇筑时,需要控制各层的浇捣速度,应在现浇部分设置振动器,并合理控制振动时间,避免浇捣时间过短,导致混凝土不密实,或由于浇捣时间过长,导致出现混凝土离析等现象。在浇捣完成后,要及时安排人员定时巡查,于浇捣完成12h 内进行养护,对有特殊要求的混凝土,应采取更细致的方案进行养护。
4.6 施工现场人员技术控制措施
装配式建筑施工对现场作业人员、管理人员及工程监理人员的专业技能、知识水平提出了新的要求。因此,提升相关人员的专业技能迫在眉睫。通过施工技术要点、吊装新设备、控制关键点、施工重难点等方面的培训,强化相关人员的专业意识,增强其大局观念,在保证施工进度的同时,实现质量目标。同时,可适当引进BIM 技术,以提升管理效能、控制成本、优化进度、完善工厂预制构件设计、分析质量问题等内容,优化施工质量管理效果。
4.7 现行规范不满足施工需要的控制措施
针对现行规范不满足施工需求,国家已经在组织专业人员持续深入地开发、撰写更专业的国家规范,施工单位可以在满足国家现行强制性标准的同时,根据工程实际情况和企业自身技术水平,研发切合实际的施工技术指导规范来配合叠合楼板施工。
5 结语
装配式建筑的普及及应用是现代施工发展的必然方向,在新技术发展的同时,会存在与传统技术的碰撞,产生新的问题。本文详细分析了装配式建筑使用预制叠合楼板的结构特点,研究了叠合楼板在施工过程中可能存在的问题及缺陷,并提出针对性的解决办法,希望能够为装配式叠合楼板施工质量控制提供参考。