摘要:预制装配式住宅是建筑产业化发展的一大重要形式,近年来备受建筑行业关注,其可有效缩短施工工期、提高建筑质量,对环境影响更小,综合效益显著。本文首先分析了预制装配式住宅的发展背景,其后从预制构件制作、运输与安装几个方面分析了预制装配式住宅施工技术,最后围绕具体的案例展开论述,以期可供类似项目参考。
关键词:装配式住宅;预制构件;制作;安装;工程案例
1.引言
装配式建筑,俗称“拼装房”,其主要是通过预先设计、工业生产的方式进行住宅建设,由于各个构件是在工厂中制作完成后运输至施工现场进行拼装,可有效加快施工速度、减少施工噪音与污染,有利于节能环保。基于现代绿色建筑发展背景下,预制装配式住宅施工技术得到了重点推广,加强相关研究具有重要现实意义。
2.预制装配式住宅发展背景
自20世纪50年代起,我国开始了建筑工业化建设模式的发展,此阶段主要借鉴的是前苏联经验,开始推行建筑构件的工厂化、标准化、机械化生产;20世纪60~80年代中期,我国预制混凝土构件生产一度进入了快速发展阶段,但受限于当时的技术水平、生产力情况,最终还是未能全面推广开来。
20世纪90年代后期,我国住宅产业化发展进入了一个全新的阶段,国家层面也加强了此方面的重视,相继出台了多部法律法规,推动了住宅领域建设模式的转变。多年来,住宅产业的发展终有成效,据住建部统计,2015年、2016年、2017年1-10月全国新建装配式建筑面积分别为7260万m2、1.14亿m2、1.27亿m2,增长速度十分快,按照此发展趋势,预计到2020年,我国一定能如期完成《“十三五”装配式建筑行动方案》目标。
3.预制装配式住宅施工技术
3.1预制构件制作
根据我国工厂化预制情况来看,主要构件有内/外墙板、楼梯、阳台板、叠合板等等,具体制作工艺如下:
(1)预制墙板、楼梯制作工艺流程如下图1所示。
(左)墙板;(右)楼梯
图1预制墙板、楼梯制作工艺流程图
(2)预制阳台板、叠合板的制作与楼梯板是基本一致的,主要包括以下几点:预制阳台板钢筋绑扎→钢筋吊装入模→预制阳台预埋→预制阳台合模浇筑;叠合板模板清理→叠合板钢筋绑扎→钢筋入模→叠合板混凝土浇筑→叠合面处理→蒸汽养护。
(3)预制飘窗的制作与墙板是基本一致的,其区别主要是:平面、立面混凝土需分两次浇筑。
3.2预制构件运输、堆放
现阶段,我国《JGJ1-2014 装配式混凝土结构技术规程》 等文件中均对预制构件运输、堆放进行了明确规定,装配式住宅实际施工前需制定相应的运输、堆放方案,若是构件超高、超宽或是形状特殊需有专项质量安全保证措施。
(1)预制构件的运输:车辆满足构件尺寸、载重要求;构件装卸时车体平衡,同时做好构件的固定工作,保证运输过程中无倾斜、倾倒问题;构件边角、链索接触位置混凝土,应设保护衬垫,确保构件安全。
(2)预制构件的堆放:堆放场地必须平整、无积水;预埋吊件朝上,标识朝着堆垛间通道;构件支垫必须坚实可靠,构件重叠堆放时,必须保证垫块上下对齐。
3.3预制构件安装
3.4.1安装流程
当前国内预制装配式住宅结构主要有剪力墙、框架、框架—剪力墙三种,尤以剪力墙结构最为常见,现仅以此为例分析其安装工艺流程如下图2所示。
图2 预制装配式住宅安装施工流程
3.4.2构件安装
(1)外墙板安装:构件进场后做好检查工作,包括构件尺寸、连接套筒贯通情况、预留预埋的位置等等,主要安装要点如下:①轴线定位,明确预制外墙板安装位置;②放水平标高线,对外墙水平标高的控制螺栓进行调节;③预制墙板设缆风绳,起吊外墙板;④利用勾具将缆风绳勾住,外墙板拉至安装位置;⑤调整外墙板,固定外墙板的下端限位;⑥固定斜拉杆上、下端螺栓;⑦放松、吊走吊车钢丝绳;⑧对外墙板的垂直度进行校正。
(2)阳台吊装:先吊装阳台叠合板,完成混凝土浇筑工作后再吊装阳台挂板,主要安装要点包括:①搭设阳台叠合板的支撑体系;②预制外墙板上口保温处贴上海绵条,做好阳台叠合板和预制外墙板的接缝处理;③起吊阳台叠合板,调整位置与标高;④阳台钢筋绑扎,并浇筑混凝土;⑤混凝土浇筑完24h后吊装下层阳台挂板,调整就位,阳台板与外挂板预埋钢板进行焊接连接。
(3)楼梯吊装:楼梯吊装主要有两步,一是吊装楼梯休息平台的预制板;二是吊装预制楼梯踏步,主要安装要点包括:①搭设休息平台预制板的支撑体系;②吊装休息平台的预制板,做好定位调整工作;③现浇暗梁钢筋绑扎,并浇筑混凝土;④实施踏步标高线的抄测与起步位置的控制线放设工作;⑤楼梯踏步吊装就位,焊接连接楼梯踏步与预制梯梁的预埋钢板;利用细石混凝土填塞楼梯踏步和梯梁间拼缝。
4.案例分析
4.1工程概况
本文仅以某住宅工程项目为例展开分析,此项目总建筑面积523872.95m2,主要组成部分有住宅、地下室、商业裙房、附属用房等,住宅(保障房)部分采用装配式施工技术,23栋楼层数为24~33层。此住宅主要分为A、B两种户型,前者21栋,每层10户,户型面积为50m2和60m2,预制率49%;后者2栋,每层15户,户型面积为40m2,预制率54%。
4.2施工准备
本项目装配式住宅预制构件共计有15种,板块数量达83818块,为保证构件安装施工的顺利进行,必须编制专项施工方案,并选择具有代表性的单元实施试安装工作,根据实际安装结果调整施工方案,做好构件吊装深化设计工作,并做好技术交底;构件运输进场后做好分类堆放工作,堆放场地必须平整、坚实。
4.3预制构件吊装
4.3.1预制墙板吊装
(1)基层清理,确保基础面干净、无杂物;
(2)根据图纸放出外墙定位线、安装控制线,如下图3所示即为外墙安装示意图;
图3 外墙安装示意图
(3)墙身顶部设插筋钢板定位器,对钢筋位置进行检查,按拟安装的预制混凝土剪力墙套筒位置进行精确开孔,保证预制墙板精确就位;
(4)根据施工图纸明确外墙预制构件拼缝标高,利用30×2垫片找平;
(5)外墙夹心保温板上粘贴40 mm 宽的XPE 条,防止漏浆污染外墙;
(6)墙板吊装采用吊装梁,起吊至与地面相距500 mm的位置,检查无误继续起吊,检查墙板安装垂直度,支撑好斜支撑且垂直度、水平度达标后,吊钩脱钩。
4.3.2预制钢筋混凝土外墙板模板(PCF 板)吊装
本项目预制钢筋混凝土外墙板模板采用的是PCF 板,施工情况如下:
(1)吊装PCF板前,绑扎内侧现浇墙体钢筋,校正箍筋位置,防止PCF 板就位时保温连接件和内侧钢筋出现碰撞问题;
(2)每块PCF 板下部两端分别设钢垫片,确保标高准确,同时PCF 板下部保温板处粘贴好弹性嵌缝密封材料,防止漏浆;
(3)PCF板采用两点起吊的方式,起吊至与地面相距500mm时暂时停顿,确保吊挂牢固后方可亟需提升,在作业层上60 cm的位置停下,由施工人员手扶 PCF 板下落;
(4)PCF 板与底部垫片顶相距2 cm即可将其内推就位,检查PCF板垂直度、水平度无误后即可临时固定;
(5)完成下层 PCF板内侧混凝土浇筑工作且强度达标后,方可截断下层PCF 板的上部吊环钢筋,并做好固定工作。
(6)PCF板处的现浇墙体与顶板一起浇筑,达顶板支撑拆除条件后,可将墙体模板拆除。
4.3.3预制外挂板吊装
(1)严格根据图纸埋设预埋件,便于外挂板和主体连接;
(2)使用水准仪调整M24螺栓顶标高调至外挂板设计顶标高;
(3)对预埋件的位置进行复核,采用L 形钢棒、螺栓连接外墙挂板,确保其固定牢固;
(4)完成上层混凝土的浇筑工作后,对梁下口的预埋件位置进行复核,采用L 形钢棒、螺栓连接外墙挂板。
4.3.4叠合板安装
(1)将安装位置结构基层清理干净,确保无杂物;
(2)做好独立支撑放线、标高放线工作;
(3)根据平面布置图,安装独立钢支撑、方钢;
(4)标高校核,起吊叠合板,起吊至与地面相距500mm时暂时停顿,由施工人员手扶楼板确保其对准安放位置线;
(5)楼板调整就位,适当加垫小木块,复核标高。
4.3.5预制楼梯安装
(1)楼梯吊装前,放处梯段纵横位置的控制线;
(2)预制楼梯安装前,梯梁处以20 mm厚的 M15 水泥砂浆进行找平压光;
(3)梯板自上而下垂直安装,起吊梯板至与地面相距500mm时暂时停顿,由施工人员手扶梯板对准安装控制线后缓慢放下;
(4)楼梯就位后,可以撬棍进行微调,确保搁置平实;
(5)复核标高无误后方可脱钩;
(6)楼梯上端插筋预留孔、端部缝隙开展灌浆施工。
4.4吊装后成品保护
完成吊装后,应及时将预制构件清水面清理干净,竖向构件阳角、楼梯踏步口等位置做好覆盖保护;墙板内预置门、窗框,使用槽型木框保护;构件表面的水电、设备管线盒等,采取贴膜、胶带保护方式;混凝土强度未达1.2 MPa,严禁随意踩踏。
5.结语
综上所述,预制装配化是我国建筑业的重要发展方向,施工方便,无论是模板或是混凝土浇筑施工作业量均较小;构件工厂化生产方式的应用,也有效提高了现场施工效率,同时出厂前需严把质量关,切实保证整个住宅工程质量良好,真正打造精品工程。
参考文献
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[3]张晓勇,孙晓阳,陈华,等.预制全装配式混凝土框架结构施工技术[J].施工技术,2012,41(2):294-295.
论文作者:杨诚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2019/1/2
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