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【關鍵詞】混凝土;裝配住宅;施工
建筑行業是我國國民經濟的支柱產業,對我國經濟的發展有舉足輕重的作用。但隨著能源緊缺、節能環保、勞動力短缺等問題的凸顯,建筑業發展遇到了很大挑戰。建筑工期壓力越來越大,管理難度加大,工期不可控加大,建筑行業投資周期延長,成本升高,利潤降低,這些因素逐漸成為制約建筑業進一步發展的瓶頸。
在面臨急劇增加的建設需求與高昂并持續上漲的勞動力成本問題時,政府和企業都不得不選擇改善勞動工具、改變勞動方式,依靠機械化和自動化水平來提高效率。而建筑工業化建筑模式正是有效解決勞動力不足這一制約建筑業持續發展的手段之一。近年來,國家對裝配式住宅的政策導向和優惠政策陸續出臺。隨著城市建設節能減排、可持續發展等環保政策的逐步明朗, 裝配式鋼筋混凝土結構建筑,迎來了可以健康發展的新機遇,裝配式建筑將成為我國房屋建設的必然趨勢。
1 混凝土裝配式住宅的優點
1.1 有效地節約資源
我國建筑業能耗為相同氣候和環境下發達國家的2-3倍左右,大部分建筑達不到建筑節能要求;建筑能耗損耗十分龐大,而建筑工業化建筑模式將成為解決由建筑業所帶來環境問題的有效方案。
1.2 縮短工期
裝配式住宅預制外墻板預留了安裝外窗用的木磚,結構封頂后即可立即實現封閉,較傳統施工封閉時間減少了2個月左右,并為室內砌筑及裝飾工程的提前插入創造了條件;預制外墻、預制飄窗以及預埋件的使用都能大大減少裝飾工程施工的時間。
1.3 節約勞動力,降低工程造價
由于預制構件集中預制,工人熟練程度高,從而可以提高工效,節約勞力。在安裝時所需勞動力也較少,一般需4~6人。集中預制還可減少由于工地分散而造成的原材料損耗,且便于利用零星物品加工構件,因此可以降低工程造價。
1.4 保證工程質量
由于集中預制,對混凝土配合比、砂石料的級配和沖洗、鋼筋的數量等都好控制。在預制中,由于建筑部件統一生產,精度很高,單個構件的模板、鋼筋及混凝土澆筑等工藝過程都比現場澆筑施工方便,故可使單個構件的質量提高,因而,可以提高整個工程的質量。
1.5 高環保性
PC構件的現場裝配、連接可避免或減輕施工對周邊環境的影響,有利于環境保護和節約資源。采用預制混凝土構件,使建筑材料在運輸、裝卸、堆放、施工過程中的各種揚塵污染減少了。工廠化作業的實施,大大減少了土建粉刷等易起灰塵的現場作業,不僅有利于施工人員的身心健康,同時也將對周邊環境的影響降到最低。
2 混凝土裝配式住宅施工工法
2.1 施工工藝原理
采用構件安裝與現澆作業同步進行的方式,即預制墻板與現澆墻體同步施工,預制墻板安裝后采用套筒灌漿連接方式保證鋼筋以及墻板的受力性能,并通過現澆節點澆筑形成整體;預制疊合類構件安裝與樓板現澆同步施工,通過疊合層混凝土澆筑形成整體;預制樓梯板、預制裝飾板隨層安裝、預制飄窗錯層安裝的方式完成結構施工;預制混凝土保溫裝飾一體化模板的安裝使用解決了預制墻板之間現澆節點的外模支設的問題。本工法通過對預制構件運輸、存放、吊裝、安裝、連接、現澆節點處理以及成品保護等各環節質量進行嚴格控制,通過大量應用預制構件專用吊裝、支撐、安裝等工器具,使得預制構件安裝施工便捷、質量可靠,提高了勞動生產率,達到了節能減排社會效益。
2.2 施工工藝流程
裝配整體式結構施工自構件深化設計時起,到施工完成時止,根據裝配式結構特點,合理安排施工工序,達到流水作業,實現質量、工期優化,其施工流程設置如下圖所示。
圖 1 預制混凝土裝配式結構構配件安裝施工工藝流程
3 結語
關鍵詞:工業化施工裝配
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
一、工法特點及施工原理
1 工法特點
預制混凝土裝配整體式結構充分利用構件工廠化生產的優勢,實現了預制構件設計標準化、生產工廠化、運輸物流化以及安裝專業化,提高了施工生產效率,減少了施工廢棄物的產生。(1) 預制構件設計標準 、生產精度高 本工程預制構件包括預制墻板、預制疊合陽臺板、預制疊合板、預制樓梯、預制飄窗及預制裝飾板,同類型構件的截面尺寸和配筋進行統一設計,保證構件生產標準化。在構件生產過程中,對構件的截面尺寸、定位鋼筋位置及構件的平整度、垂直度的生產精度提出嚴格的要求。
(2) 預制構件生產及運輸計 配套 根據構件使用需求情況,提前做好構件生產和運輸計劃。構件加工前,應按照構件需求總進度計劃排出生產計劃,確保構件生產、運輸與現場安裝配套供應,保證現場流水施工。
(3) 構件吊裝順序 根據標準單元的構件布置圖,采取先遠后近的原則,確保塔吊吊裝順序合理。在構件吊裝前,可對預制構件進行順序編號、控制吊裝順序。
(4) 工 具支撐方便快捷 根據構件的受力特征,設計構件快速支撐、定位的工具;在預制構件生產及現澆部位澆筑混凝土時設置配套預埋件,保證構件支撐方便、就位快捷。
(5) 質量通病少 預制外墻板為“三明治”夾心的保溫體系,通過采用面磚反打工藝、構件拼接處企口設計,從工藝及構造上解決了外墻面滲漏、開裂、面磚空鼓及伸縮脫落等問題;通過工廠化生產解決了構件滴水線及裝飾線易損壞及房間施工尺寸偏差大等通病,
(6) 預制構件連接可靠 根預制據構件的受力特征采用特定的連接方式與現澆結構連成一體,滿足結構承載力和變形要求。預制墻板采用套筒灌漿連接、預制疊合類構件采用疊合面上綁扎鋼筋現澆混凝土澆筑連接,預制飄窗、預制樓梯以及預制裝飾板采用螺栓連接或者焊接連接,連接后通過節點部位的后澆筑混凝土形成一體,達到構件連接可靠,滿足結構的安全性和耐久性。
(7) 施工安全隱患少 預制墻板、預制飄窗以及預制裝飾板保溫及外飾面在工廠加工完成,減少了外立面裝修工程量。外墻預制墻板之間現澆節點的外模板采用預制混凝土保溫裝飾一體化模板方案,避免了外側節點模板支設難、后續保溫施工安全隱患多的問題,減少了外裝修的高風險作業,
(8) 勞動效率 高顯 傳統現澆結構由操作面的鋼筋綁扎、模板支設、混凝土澆筑以及墻體的外保溫和裝修飾面組成;裝配式結構住宅將傳統的操作面工序統一轉為由工廠生產,很大程度上降低操作面的施工難度,減少了操作面的施工工序,勞動效率得到了很大的提高。
(9)節能 排效益顯 構件工廠生產減少了建筑材料損耗;現場濕作業顯著減少,降低了建筑垃圾的產生;模板支設面積減少,降低了木材使用量;鋼筋和混凝土現場工程量減少,降低了現場的水電用量,也減少了施工噪音、煙塵等污染物的排放,節能減排效益顯著。
2 施工工藝原理
采用構件安裝與現澆作業同步進行的方式,即預制墻板與現澆墻體同步施工,預制墻板安裝后采用套筒灌漿連接方式保證鋼筋以及墻板的受力性能,并通過現澆節點澆筑形成整體;預制疊合類構件安裝與樓板現澆同步施工,通過疊合層混凝土澆筑形成整體;預制樓梯板、預制裝飾板隨層安裝、預制飄窗錯層安裝的方式完成結構施工;預制混凝土保溫裝飾一體化模板的安裝使用解決了預制墻板之間現澆節點的外模支設的問題。本工法通過對預制構件運輸、存放、吊裝、安裝、連接、現澆節點處理以及成品保護等各環節質量進行嚴格控制,通過大量應用預制構件專用吊裝、支撐、安裝等工器具,使得預制構件安裝施工便捷、質量可靠,提高了勞動生產率,達到了節能減排社會效益。
二、施工工藝流程及操作要點
1 施工工藝流程
裝配整體式結構施工自構件深化設計時起,到施工完成時止,根據裝配式結構特點,合理安排施工工序,達到流水作業,實現質量、工期優化,其施工流程設置如下圖所示:
三、預制墻板安裝及節點施工操作要點
1 工藝流程
預制墻板安裝準備 預制墻板吊裝 預制墻板快速定位 預制墻板斜支撐安裝 預制墻板精調 現澆節點鋼筋綁扎 機電線盒、線管埋設 預制墻板灌漿操作 現澆墻體支模 預制墻板間現澆節點支模 預制混凝土保溫裝飾一體化(PC)模板安裝 墻體混凝土澆筑
2 預制墻板安裝前準備
(1)預制墻板套筒灌漿連接準備工作
1)在預制墻板灌漿施工之前對操作人員進行培訓,通過培訓增強操作人員對灌漿質量重要性的意識,明確該操作行為的一次性,且不可逆的特點,從思想上重視其所從事的灌漿操作;另外,通過工作人員灌漿作業的模擬操作培訓,規范灌漿作業操作流程,熟練掌握灌漿操作要領及其控制要點。
2)灌漿料的運輸與存放現場存放灌漿料時需搭設專門的灌漿料儲存倉庫,要求該倉庫防雨、通風,倉庫內搭設放置灌漿料存放架(離地一定高度),使灌漿料處于干燥、陰涼處。
3)灌漿操作時需要準備的機具包括量筒、桶、攪拌機、灌漿筒、電子秤等,根據墻板灌注數量,配置一定量的灌漿料。
4)預制墻板與現澆結構部分表面應清理干凈,不得有油污、浮灰、粘貼物、屑等雜物,并且在構件毛面處剔毛且不得有松動的混凝土碎塊和石子;與灌漿料接觸的構件表面用水潤濕且無明顯積水,保證灌漿料與其接觸構件接縫嚴密,不漏漿。
(2)預制墻板鋼筋定位
3 預制墻板吊裝
(1) 預制構件單側號吊裝梁 預制構件單側編號通用吊裝梁,為了保證不同構件之間吊裝時兩側鋼絲繩更換吊點而消耗大量時間,將吊梁設置為一側兩個吊點,另一側根據工程構件需要設置構件編號吊點。
(2)墻板吊裝采用模數 吊裝梁 根據預制墻板的吊環位置采用合理的起吊點,用卸扣將鋼絲繩與外墻板的預留吊環連接,起吊至距地500mm,檢查構件外觀質量及吊環連接無誤后方可繼續起吊。起吊前需將預制墻板下側陽角釘制500mm寬的通長多層板,起吊要求緩慢勻速,保證預制墻板邊緣不被損壞。
(3)預制墻板吊裝時,要求塔吊緩慢起吊,吊至作業層上方 600mm 左右時,施工人員用兩根溜繩用搭鉤鉤住,用溜繩將板拉住,緩緩下降墻板,
4 預制墻板定位
預制構件安裝時,為了保證構件就位快捷,定位準確,設計安裝時用的輔工器具。預制墻板采用現澆結構頂板預留定位鋼筋與預制墻板的預留灌漿套筒連接,待墻板吊裝時使用快速定位措施件進行就位,就位后利用墻體斜支撐調節固定;墻板校正、微調、固定完畢后進行預制墻板灌漿操作,利用灌漿槍將水泥基灌漿料將鋼筋連接套筒灌滿封堵連接后形成一體。
5 預制墻板斜支撐安裝
用螺栓將預制墻板的斜支撐桿安裝在預制墻板及現澆板上的螺栓連接件上,進行初調,保證墻板的大致豎直。在預制墻板初步就位后,利用固定可調節斜支撐螺栓桿進行臨時固定,待長桿斜支撐固定完畢后立即將快速定位措施件更換成短桿斜支撐,方便后續墻板精確校正,
6 墻板快速就位后,進行墻板精確調節
(1)吊裝完成后將斜支撐安裝在墻板樓面上,斜支撐長螺桿長 2387mm、短螺桿長 955mm,可調節長度為±100mm。
(2)墻板安裝精度調節,利用長短斜支撐調節桿,在垂直于墻板方向、平行于墻板方向以及墻板水平線進行校正調節,調節要求按照預先控制線緩慢調節,
7 現澆節點鋼筋綁扎
8 機電線盒、線管埋設
為了防止各種機電預埋管和線盒在埋設時位置偏移,采用定制新型線盒,該種線盒有兩個穿鋼筋套管,使用時利用已穿的附加定位鋼筋與主筋綁扎牢固。
9 預制墻板灌漿
本文依照單元結構特點,按照吊裝的順序,僅對墻體構件的生產、運輸、存放、吊裝、安裝、連接、現澆節點處理等不同環節的施工工藝流程和施工技術進行總結,通過預制構件專用吊裝、就位、安裝等工器具的使用,使得結構施工便捷、質量可靠,提高勞動生產率。
參考文獻
[關鍵詞]建筑工程;預裝配式剪力墻;混凝土;施工方法;創新
中圖分類號:TV51.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0251-01
前言
預裝配式混凝土剪力墻指由工廠預制墻體并運至施工現場,通過現澆、拼裝進行連接的一種施工工藝,具有生產速度快、建造質量高、保護環境節約資源等優點。它可分為部分預制和全預制兩種結構,其中全預制剪力墻結構體系的預制化率高,但節點連接形式復雜,施工難度較大。可靠的連接是保證結構整體性和抗震能力的關鍵,豎向鋼筋連接技術作為其關鍵技術之一,主要有鋼套筒連接和預留孔道漿錨連接這2種。套筒連接施工工藝復雜,操作難度較大,預留孔道漿錨連接的連接性能稍差。而裝配式螺栓混凝土剪力墻體系的豎向連接采用螺栓連接,具有抗彎、抗剪強度高及連接可靠、方便的特點,通過精確、高效的定位吊裝以及下口錨固施工方法可M行快速有效的安裝。
一、工程概況
背景項目為保障性住房中的動遷安置房。項目占地面積為24 501 m2,共由6棟住宅樓、1棟社區服務用房及1個獨立地下汽車庫組成。地塊總建筑面積59 785.44 m2,地上建筑面積50 689.64 m2,地下建筑面積9 095.80 m2。1#、2#、4#、5#、6#樓結構形式為剪力墻結構形式加裝配式外墻PCF板、疊合樓板。3#樓結構形式為剪力墻結構形式加裝配式外墻PCF板體系、預制內墻體系,地上13層。
二、工藝原理
螺栓連接及特點對于裝配式剪力墻結構來說,預制構件之間的可靠連接是保證結構整體性和抗震性能的關鍵。裝配式螺栓混凝土剪力墻采用創新的螺栓連接技術。安裝時,下層墻板預留插筋伸入內墻預制板預留螺栓孔。從螺栓孔中灌入水泥砂漿灌漿料,隨后通過螺栓固定,將剪力墻與結構連接成可靠的整體。
施工中,螺栓剪力墻的連接處螺栓居中放置,可以不影響預制墻體豎向鋼筋的連續性,不會削弱預制剪力墻混凝土,且比漿錨套筒連接更可靠、方便。因此,可以降低連接成本,同時減少濕作業和對周圍環境的影響。
在本工程項目中,內剪力墻長850~1 250 mm,高2 770 mm,厚200 mm。預制剪力墻豎向連接螺栓φ20 mm,間距400 mm,墻體內預埋套管。預留安裝孔為150 mm×200 mm,內注C35混凝土封閉。預制墻板的頂部及底部均設置200 mm×250 mm的暗梁(圖1、圖2)。
三、施工控制要點
3.1 定位吊裝
3.1.1 工藝流程
測量放線檢查調整墻體豎向預留螺栓確定墻板位置控制線測量水平標高控制標高底部細石混凝土坐漿、找平墻板吊裝就位對接高強度螺栓位置安裝底部固定靠山安裝固定墻板斜支撐現澆暗柱鋼筋綁扎現澆部位支模預制墻板底部及拼縫處理檢查驗收墻板澆注混凝土預留洞細石混凝土密實養護。
3.1.2 測量放線
安裝前,依據圖紙在底板和樓板面放出每塊預制墻板的具置線。檢查墻體豎向螺栓預留位置是否符合標準,其位置偏移量控制在-10~+10mm。如有偏差需按1∶6要求先進行冷彎校正,應比2片墻板中間凈空尺寸小20mm為宜,并疏整扶直,清除浮漿。
隨后,根據已放出的每塊預制墻板的具置線,確定墻板位置控制線,清理表面。預制墻板下口留有20~40 mm的空隙,采用專用座漿料調整預制墻板的標高及找平。在每一塊墻板兩端底部放置專用墊塊,并用水準儀測量,使其在同一個水平標高上。
3.1.3 預制內墻板吊裝
墻板采用兩點垂直起吊、可以從堆放場地或直接從車上進行起吊,起吊過程中,需要保護墻板上角和下角。應按照安裝圖和事先制定好的安裝順序進行吊裝,原則上宜從離吊車或者塔吊最遠的板開始。吊裝預制內墻板時,采用兩點起吊,吊具繩與水平面夾角不宜小于60°,吊鉤應采用彈簧防開鉤。
起吊時,采用緩沖塊來保護墻板下邊緣角部不致于損傷。起吊后,緩慢的將墻板放置于墊片之上,防止損傷。
3.1.4 安裝固定預制墻板斜支撐
每塊預制墻板使用2個斜支撐來固定,斜撐上部通過專用螺栓與預制墻板上部2/3高度處預埋的連接件連接,斜支撐底部與地面或樓板用膨脹螺栓進行錨固。支撐與水平樓面的夾角在40°~50°之間。
連接斜撐后,可通過同時調整兩根斜支撐上的螺紋套管來實現墻板的垂直度調整,直至墻板達到垂直。
3.1.5 安裝鋼筋
現澆約束邊緣構件,可先進行預制墻板安裝,再進行現澆約束邊緣構件的鋼筋綁扎;也可先綁扎約束邊緣構件的鋼筋,再安裝預制墻板,后綁扎連接鋼筋。
預制內墻板安裝就位后,進行水電管線連接或敷設,完成后進行預制內墻板拼縫處附加鋼筋安裝。附加鋼筋可在一塊墻板安裝就位后先置入,待相鄰墻板安裝就位后拉出綁扎。
3.1.6 預制內墻板澆筑混凝土
模板安裝于邊緣約束構件鋼筋安裝完成后進行。現澆邊緣約束構件部位的模板采用配制好的整體定型鋼模或木模,以利于快速安拆。安裝時保證現澆部位的表面質量及與預制墻板的接槎質量。
混凝土澆筑前,疊合式預制墻體構件內部空腔必須清理干凈,墻板內表面必須用水充分濕潤。當墻體厚度小于250mm時墻體內現澆混凝土宜采用細石自密實混凝土施工,同時摻入膨脹劑。澆筑時保持水平向上分層連續澆筑,澆筑高度每小時不宜超過800mm,否則需重新驗算模板壓力及格構鋼筋之間的距離,確保墻板的剛度。
每層墻體混凝土應澆灌至該層樓板底面以下300~450mm并滿足插筋的錨固長度要求。剩余部分應在插筋布置好之后與樓板混凝土澆灌成整體。
3.2 預制剪力墻構件下口錨固施工
3.2.1 底部座漿
安裝前,在現澆樓面標示出預制剪力墻的端邊線、側邊線,在該位置及設定好標高并鋪設高強底灌漿料,構件用灌漿料隨鋪隨安,防止硬化后安裝。砂漿厚度取1~2cm,以座漿飽滿、安裝后略有余漿擠出縫口為準。對于標高較低處可以先放置適厚鋼板,然后用砂漿護邊。當縫口處出現空隙時,需要進行及時修補
3.2.2 預制墻板注漿部位的空腔內封堵
預制構件吊裝就位校正后進行界面清理,量測座漿層厚度。按要求稱量、攪拌水泥注漿封堵料,并完成界面的澆水濕潤。灌漿前現場用空壓機檢查疏通套筒及座漿空腔。
3.2.3 注漿封閉
根據量測記錄的座漿層厚度、長度及套筒個數估算單次灌漿用料量并按需要備料。單次灌漿需連續完成,中間不允許停頓。本次工程中,使用1∶2.5水泥漿對預留孔進行封閉。
3.2.4 螺栓固定
灌水泥漿對預留孔進行封閉后,錨固豎向鋼筋采用螺栓加墊片擰緊。用C35混凝土封堵預制內剪力墻底部安裝孔,隨后進行層內鋼筋綁扎、模板搭設和混凝土澆筑。
下一層的施工方法與上層相似。重復上述施工流程,直至施工完成。