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摘要:装配式结构安装是当前我国建筑结构中较为先进的技术之一,受到了广大施工单位的青睐,并且得到了广泛的应用。为保障该结构的施工效果及质量,文章通过实际案例,对其安装施工技术进行详细的阐述。工程项目的顺利竣工,证实了该施工技术的经济性和合理性,供参考。
关键词:装配式构件;PC;模板体系;吊装施工
随着建筑业的快速发展,在我国的建筑结构当中,出现了更多的不一样的新技术,影响着建筑业的发展。比如说装配式结构安装技术,这种技术不仅仅有利于我国的建筑行业朝着工业化方向发展,节约能源、提高效率,更有利于我国的建筑工程质量的提高。当然,作为一种新兴的技术,目前装配式构件施工技术上也还存在着一些缺陷和不足。下面,笔者将依托实际案例,介绍装配式结构安装施工中的几个难点,并提出一些建议。
1 概况
某建筑项目由1~8号楼及地下室车库组成。地下1层,地上2~25层,总建筑面积73661.51m2。1号、2号、3号、5号楼为PC+现浇剪力墙结构。地上16~25层,按构件形式和数量划分为外墙装配式预制墙板、阳台叠合板等PC构件,需要大型塔吊进行作业。部分结构采用灌浆套筒连接,保证PC结构的平整度、垂直度以及板和板之间连接的施工工艺。
PC工程主要工艺流程:PC构件工厂施工→PC构件运输至工程现场→PC构件现场吊装→PC构件现场安装调整到位→PC构件连接→PC构件拼缝处防水处理及淋水试验。
2 PC工厂制作
2.1 模板制作工艺
预制混凝土外墙板(PCF)、叠合阳台板等一侧为清水混凝土,对外观和外形尺寸精度要求很高,即外表应光洁平整,不得有疏松、蜂窝等,为此对模具设计亦提出了高要求。模板既要有一定的刚度和强度,又要有较强的整体稳定性;模板面要有较高的平整度,结合叠合板的实际情况,采用了钢模。墙、板模板主要采用平躺结构,由底模、外侧模和内侧组成。该方法能够使墙、板正面和侧面全部和模板密贴成型,使墙、板外露面能够平整光滑,对墙、板外观质量起到一定的保证作用。墙、板的翻身主要利用吊环转90°即可正位。模板必须清理干净,不留水泥浆和混凝土。模板隔离剂不得有漏涂或流淌现象,如有流淌造成场地积油,必须及时抹干,防止钢筋粘油和混凝土成型后的墙板表面色差严重。特别对其中的吊钩、螺栓套筒等预埋件的安装尺寸应精确复核。
2.2 窗框限位框制作工艺
在模板体系上安装一个和窗框内径同大的限位框,窗框安装时可直接固定在限位框上,限位框与窗框间加柔性橡胶垫层,防止窗框固定时被划伤或撞击。窗框的上下方均采用可拆卸框式模板,分别与限位框和整体模板固定连接。窗框与模板接触面采用双面胶布密封,保护。门窗框安装牢固,预埋件和连接件应是不锈钢件或经防锈处理的金属件,数量和位置按图纸尺寸准确埋入预制外墙构件混凝土中。门窗装入洞口应横平竖直,外框与洞口弹性连接牢固,不得直接埋入墙体。
2.3 混凝土浇捣及养护
(1)混凝土浇捣前。应对模板和支架、已绑好的钢筋和埋件进行检查。由于墙板、叠合板属板类构件,钢筋的主筋保护层相对较小,因此,钢筋的骨架尺寸必须准确,要求采用专门的成型架成型。
(2)采用插入式振动器振捣混凝土。插入的距离以30cm为宜。混凝土应振到停止下沉、无显著气泡上升、表面平坦一致、呈现薄层水泥浆为止。浇筑混凝土时,应注意观察模板、支架、钢筋骨架、窗框、预埋件等情况,如发现异常,立即停止浇筑,并采取措施解决后方可继续进行。
(3)构件须采用低温蒸汽养护。蒸养可在原生产模位上进行,用油布做蒸养罩,内通蒸汽。遮盖油布时,墙、板表面应设油布支架,使油布与混凝土表面隔开300mm,形成蒸汽循环的空间。2块油布搭接应密实不漏气,搭接尺寸≥500mm,四周拖放到地面,并以重物压住,形成密封的蒸养罩。蒸养分静停、升温、恒温和降温4个阶段。静停一般可从梁体混凝土全部浇捣完毕开始计算,升温速度≤15℃/h;恒温时段温度55±2℃;降温≤10℃/h。蒸养温控流程为:静停(2h)→升温(2h)→恒温(7h)→降温(3h)→结束。当蒸养环境气温<15℃时,需适当增加升温时间,但是蒸养温控流程必须通过试验室进行调正。当蒸养构件的温度与周围环境温度差≤20℃时,才可以揭开蒸养油布。
2.4 模板拆除
当混凝土强度大于等于设计强度的75%以上时,才可拆除模板,移动构件。由于墙、板为水平浇注,需翻身竖立。可先将墙、板从模位上水平吊至翻转区,在翻转区采用龙门吊翻转竖立。墙、板脱模后应对现浇混凝土连接的部位进行凿毛处理。局部小破损采用高一级强度等级的混凝土进行修复。
3 PC现场吊装施工
本工程设计单件PC最大重量6.5t,采用塔吊吊装。为防止单点起吊引起构件变形,采用钢扁担。构件的起吊点应保证构件能水平起吊,避免磕碰构件边角。构件起吊平稳后再匀速移动吊臂,靠近建筑物后由现场施工人员对准就位。由于构件的特殊性,部分构件加固后才能起吊。
3.1 构件加固
本工程所采用的预制钢筋混凝土外墙板、叠合阳台板等构件面积大、厚度薄,若直接吊装构件会产生较大变形甚至断裂,因此对构件采取加固措施是必要的。对于PCF板和阳台板采用三角叠合筋加固,叠合筋与板内主筋焊接形成一体(见图1)。
3.2 预埋吊点
预制构件吊点分为2种形式:预制阳台板采用预埋吊钩及PCF上边预埋螺栓套筒。将带有吊环的高强螺栓拧进螺栓套筒,用钢扁担将PC结构吊装到应该施工的位置。
4 PC构件的连接
4.1 高强套筒灌浆施工
PC结构外墙板内的套筒采用灌浆机将高强灌浆料灌注植有φ20mm、φ16mm钢筋的高强套筒,形成PC结构与现浇结构、PC结构与PC结构相连接的新型施工技术。灌浆料严格按照《钢筋连接用套筒灌浆料》(JG/T408—2013)规范,以15d内生产同配号、同批号原材料,50t为1个批次,不足50t也作为1个批次进行检测。灌浆套筒检测严格按照《装配整体式混凝土结构施工及质量验收规范》(DGJ08-2117—2012),同一规格,同一类型以500个作为1个批次进行检测。
4.1.1 施工准备
(1)工具材料。手持式搅拌器1台,小型水泥灌浆机1台,量程为100kg的地秤1台,用于称料;量程为10kg电子称1台,用于量水;温度计3只(测量现场气温、水温、料温);30L灌浆料搅拌桶1只,小水桶若干,盛水及运送灌浆料;竹劈子若干,供疏导灌浆料用。橡胶塞若干,用于堵塞灌浆孔、溢浆孔;瓦刀等工具若干;准备检验强度可选用4cm×4cm×16cm的试模。
(2)连接要求。预制构件吊装前应清除套筒内及预留钢筋上灰尘、泥浆及铁锈等。吊装前将钢筋矫正就位,确保构件顺利拼装。钢筋在套筒内居中布置,尽量避免碰触、紧靠套筒内壁。
(3)施工前质量检查。吊装前应检查、记录预留钢筋长度,确保吊装时钢筋伸入套筒的长度满足设计要求。坐浆界面应清理干净,灌浆前浇水充分,但不得残留明水。构件拼装应平稳、牢固,灌浆时及灌浆后在规定时间内不得扰动。
4.1.2 灌浆施工
(1)搅拌:
①高强灌浆料以灌浆料与水搅拌而成。水须秤量后加入,精确至0.1kg。拌和用水应采用饮用水,使用其它水源时,应符合《混凝土用水标准》[3](JGJ63—2006)的规定。灌浆料的加水量一般控制在13%~15%(重量比:灌浆料:水=1:0.13~0.15),可由厂家推荐加水量,原则为不泌水,流动度≥270mm(不振动自流)。
②高强无收缩灌浆料的拌和采用手持式搅拌机搅拌,搅拌时间3~5min。搅拌完的拌合物,随停放时间的增长,其流动性降低。加水后拌合物应在40min内用完。灌浆料未用完应丢弃,不得二次搅拌使用,灌浆料中严禁加入任何外加剂或外掺剂。
(2)灌浆:
①将搅拌好的灌浆料倒入螺杆式灌浆泵,开动灌浆泵,灌浆料流速在0.8~1.2L/min,待灌浆料从压力软管中流出,再插入钢套管灌浆孔中。从一侧灌浆,灌浆时须排除空气,二侧以上同时灌浆会窝住空气,形成空气夹层。
②可用竹劈子疏导拌合物,以加快灌浆进度,促使拌合物流进模板内各个角落。灌浆过程中,不许使用振动器,确保灌浆层匀质。灌浆连续进行,并尽可能缩短灌浆时间。在灌浆过程中发现已灌入的拌合物有浮水时,应当马上灌入较稠一些的拌合物,使其吸收浮水。当有灌浆料从钢套管溢浆孔溢出时,用橡皮塞堵住溢浆孔,直至所有钢套管中灌满浆料,方可停止灌浆。
③拆卸后的压浆阀等配件应及时清洗,不得污染构件。作业过程中及时进行清理余浆及落地浆液,保持现场整洁。灌浆结束后,应清洗灌浆机、管道以及工具。
5 PC防水结构施工
5.1 防水构造与防水材料
在PCF安装完毕、楼层混凝土浇捣后,再将橡胶条粘贴在PCF上口,待上面1层PCF吊装时坐落其上,利用PCF自重将其压实,起到防水效果。主体结构完成后,在橡胶条外侧进行密封胶施工。PCF内侧还需浇捣混凝土,故在PCF垂直缝处在构件制作时做一小凹槽,其内放置聚乙烯(PE)填充条和橡胶皮粘贴,以防止混凝土浇捣时产生漏浆。在主体结构施工完毕后进行密封胶施工,施工顺序为:PCF板吊装前,先在下面一层板的顶部粘贴20cm×30cmPE条→在垂直竖缝处填充φ25PE填充棒→PCF结构与PCF结构之间粘贴宽100mm的橡胶皮→施工完成后再次进行密封胶施工(见图2、图3)。
5.2 淋水试验
(1)按常规质量验收要求对外墙面、屋面、女儿墙进行淋水试验。
(2)喷嘴离接缝的距离为300mm,与预制面相垂直,慢慢沿接缝移动。
(3)重点对准纵向、横向接缝以及窗框进行淋水试验。
(4)从最低水平接缝开始,然后是竖向接缝,接着是上面的水平接缝。
(5)仔细检查预制构件的内部,如发现漏点,做出记号、找出原因、进行修补。
(6)喷水时间:每1.5m接缝喷5min。
(7)喷嘴进口处的水压210~240kPa。
(8)喷淋试验结束后观察墙体的内侧是否有渗漏现象,如无,即可认为墙面防水施工验收合格。
(9)淋水过程中在墙的内、外进行观察,做好记录。
6 结语
总之,装配式结构是一种绿色的结构,既能满足当前工程施工过程中所倡导的节约能源、节约材料、节约水源等要求,又能连续进行多个施工工序,提高工作效率的同时,减少对环境的污染。针对生态环境日益恶化、劳动力日益减少、劳务价格日益增加的现状,装配式结构必将是未来建筑业的发展方向。为保障施工效果,文章通过实际案例,总结出装配式结构施工中的一些要点,即:PC工厂制作过程中,养护方式要合理,确保清水混凝土侧面的成型质量,并需复核预埋吊钩、螺栓套筒等预埋件位置尺寸;PC现场吊装中,对单个PC构件的重量、结构形式等要进行分析,从控制变形和便于吊装角度出发,采用预埋吊钩、钢扁担、叠合筋加固等措施,确保构件完整性和安装精度;PC连接和拼缝施工中,明确灌浆设备、灌浆料搅拌、灌浆速率等参数,并在PC构件拼缝上,采用水平缝和竖向缝相结合的防水构造措施,外面用密封胶施工,并进行淋水试验,检验拼缝质量。建筑的未来是光明的,希望广大建筑同仁对装配式结构不断深入研究,早日形成我国装配式建筑结构体系。
参考文献:
[1]杨海文,王丽筠,郭双朝等.装配式结构安装施工技术[J].建筑技术,2013,44(1):28-30.
[2]王胜兰.浅谈装配式框架结构节点研究现状与展望[J].工程技术,2017(2):00230-00230.
论文作者:童赞文
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/21
标签:构件论文; 结构论文; 混凝土论文; 套筒论文; 模板论文; 窗框论文; 叠合论文; 《基层建设》2017年5期论文;