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装配式建筑施工要点及质量控制措施

发布时间:2021/04/08 点击量:
在国家宏观政策大力推动下,装配式建筑凭借工期短、绿色环保、劳动力需求小等优势得到越来越多的应用。基于此,文章以南通市中央创新区紫琅湖2号地办公楼工程为案例,分析现阶段装配式建筑施工存在的问题,并从构件生产制作工艺、构件运输堆放、构件吊装工艺三方面总结装配式建筑的施工要点及质量控制措施,以期为类似装配式工程施工提供有益参考。
 
一、项目概述
 
该项目位于南通市崇川区朝阳路南崇州大道东,总建筑面积约12.30万m2。其中A1、A2办公单元采用装配整体式框架结构体系,主要预制结构构件为叠合梁、叠合楼板、预制墙板、预制楼梯等。该项目装配式混凝土结构存在施工体量较大、单体预制构件重量大、装配式构件种类繁多等应用特点,对于吊装工艺、平行作业管理、资源调配、接缝处理、施工效率等方面均提出较高的技术管理要求。因此文章将在此基础上,从预制构件生产、运输及施工方面对其技术要点及质量控制措施展开分析。
 
二、现阶段装配式建筑施工存在的问题
 
1、施工人员专业素养不足
 
由于装配式结构施工技术在我国推广应用时间较短,大部分的现场施工管理人员及工人均未对装配式建筑施工技术进行系统的理论学习,相关项目的实践经验也较为缺失,单纯依靠在项目实际操作中摸索的方式很难保证其专业素养满足装配式建筑的施工需求。
 
2、预制构件质量验收不规范
 
目前,装配式建筑在国家政策的推广下市场份额不断提升。为抢占先机,大量装配式构件工厂仓促成立并投产,部分构件工厂生产构件在质量方面仍有一定缺陷。此外,在运输装卸的过程中,长距离的颠簸以及不规范的装卸均会对预制构件造成损害。预制构件到达施工现场后还存在缺乏保护措施的情况,导致构件材料受环境影响发生钢筋锈蚀、混凝土受潮及表面开裂等问题。预制构件进场质量验收以及施工完成后的质量验收均缺乏严格的验收标准,无法及时发现其中存在的质量缺陷,可能影响工程质量。
 
3、预制构件的连接较为薄弱
 
装配式建筑结构是将预制构件与现浇构件拼装而成的,两者的连接强度直接影响结构的安全性能。目前普遍适用的连接方式包括钢筋套筒灌浆连接、浆锚搭接、后浇混凝土连接、螺栓及焊接等,与现浇结构相比,整体抗震性能较差。并且工人在预制构件连接施工时,在构件质量及人为因素的双重影响下,容易发生灌浆不密实、安装有偏差、钢筋未有效连接等不规范操作行为,易埋下安全隐患。
 
4、预制构件吊装精度不达标
 
预制构件的吊装质量会直接影响整体结构的质量与安全。装配式建筑在深化设计阶段会考虑到预制构件之间的尺寸配合,但构件实际生产制作过程中依然可能出现构件的尺寸误差。吊装时预制构件的吊点、构件定位位置精度、垂直度、现场条件都会影响预制构件的吊装精度,因此现场实际吊装的难度较大。
 
三、预制构件生产技术要点及质量控制措施
 
1、预制构件的生产制作工艺
 
预制构件相比现浇结构在质量方面更能得到保障,能尽可能减少人为、天气等外部原因对现浇结构产生的不定性影响,预制构件在出厂前就已达到结构所需强度,进场后仅需进行安装。因此,要保证装配式建筑的结构质量,首先需要管控好预制构件的生产质量。
 
预制构件的种类繁多,但生产制作主要流程均遵循“模板的制作与安装→钢筋骨架的制作与安装→预埋件预埋→隐蔽验收→混凝土浇捣→蒸汽养护→脱模→构件质量验收→吊起堆”的工艺流程。在每个步骤均有具体的质量控制措施。首先,预制构件的模具表面应平整光滑,能承受一定的荷载不变形,整体稳定性较好。其次,钢筋制作时在钢筋车间进行,应严格按照配筋单对钢筋进行切断、对焊等操作,确保尺寸精确度达标,误差不得大于允许偏差。在浇捣前,应对模板、支架、已绑好的钢筋和埋件进行检查,并填写隐蔽工程验收单,合格后方可浇捣混凝土。在混凝土浇捣时,应采用平台振动台振捣混凝土,待混凝土不下沉,无较大气泡后停止振捣。最后,蒸汽养护阶段分静停、升温、恒温和降温四个阶段,通过PLC程序自动控制养护过程。当混凝土强度达到设计强度的70%以上时拆除模板。而后搬运构件,并在构件外表面醒目处喷涂识别二维码,写上构件编号。
 
2、预制构件的出厂及验收质量控制措施
 
构件出厂前应进行验收,检查是否有表面缺陷,检查合格后盖章确认。出厂前的检查内容包括板面平整度、裂缝、空洞、缺角等质量问题。有小缺陷的及时修补,无法修补的应报废处理。验收合格资料包括出厂合格证、出厂构件混凝土强度报告、原材料检测报告和合格证,此外还应提供驻场监理的隐蔽验收记录。以上出厂验收手续的落实,能够有效防止个别预制构件运至现场后因质量达不到规范要求而不能吊装,避免影响施工现场正常进度。
 
3、预制构件进场质量控制措施
 
预制构件进场前应检查相关质量证明文件,包括产品合格证、套筒检测报告、混凝土强度报告等,并检查构件的外观是否有开裂、露筋、不平整等缺陷。对已出现的一般缺陷,应按技术方案进行处理,并应重新检验。预制构件与现浇结构相邻部位200mm宽度范围内的平整度应从严控制,不得超过1mm。预制构件及连接材料质量应符合《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1—2014)的规定。
 
四、预制构件的运输堆放要点及质量控制措施
 
1、预制构件的运输及施工现场堆放要点
 
首先,预制构件混凝土强度达到设计强度后方可运输。在构件运输过程中宜选用低平板车,车上应设有专用架,且有可靠的稳定构件措施。PC构件的进场道路的位置尽量靠近塔吊堆放,提高塔吊的使用效率。墙板装车运输时,以立运为主,做好易碰部位的边角保护,并采取正确的支垫和固定措施。预制楼板、阳台板、楼梯梯段板、空调板可采用平放运输,采取正确的支垫和固定措施,并用紧绳与运输车固定。运输预制构件时,车启动应慢,车速应匀,转弯变道时要减速,以防墙板倾覆。
 
其次,为尽量减少构件在调运过程过程中造成的损坏,PC构件到场后直接在车上用塔吊吊装到构件安装部位进行安装(不下车)。若需要堆放,则将构件堆放在塔吊工作范围内并放置平整、结实。墙板采用靠放或独立三角支架立放;PC构件靠放倾斜度应保持在80~90°,倾斜不得<80°;叠合板堆放时,叠合板之间放置的垫木高度必须大于板上桁架筋高度,且木方所在位置必须在竖直方向上处于同一位置,避免上层构件与下层构件通过垫木形成支点压坏构件。
 
2、预制构件运输及堆放质量控制措施
 
运输前必须对运输路线、路况进行跟踪,避免经过坑洼不平整路面,防止车辆摇晃导致构件碰撞、扭曲和变形。运输时,司机须缓慢平稳行驶,避免发生交通意外。同时,构件不得直接放在平板车,必须用弹性垫块垫起,垫块应放在构件吊点下方。构件应按施工顺序堆放,便于后期吊运作业。
 
五、装配式构件吊装工艺及质量控制措施
 
1、装配式构件吊装施工流程
 
装配式构件吊装施工流程如图1所示。
 
装配式构件吊装施工流程图
图1 装配式构件吊装施工流程图
 
2、预制墙体吊装施工要点
 
首先,装配式构件起吊前,应按照吊装流程及构件编号进行清点,该步骤能够在梳理构件数量的同时,强制检查吊装流程中是否存在构件的错漏。其次,起吊前应对预制墙板预留插筋口进行透口检查,如有堵口应及时进行通口,通口方可起吊安装,便于构件顺利落下并完成安装。吊装每单元分为两段,先吊装一段再吊另一段,流水施工。预制墙体缓慢起吊,构件离地30cm时,塔吊指挥应命令塔吊将构件悬停10s,确保构件和钢丝绳的稳定。吊装时要调整墙板位置,与板面的控制线对应,以此确保墙板的垂直度、标高及位置无偏差,最后进行灌浆处理。
 
3、预制叠合板吊装施工要点
 
预制叠合板与预制墙体在吊装施工要点上存在一定差异,叠合板吊装时应尽量减小在非预应力方向因自重产生的弯矩。在进行预制叠合板吊装时应采用可调式四方架从吊点处水平吊运,起吊时先吊离地面20~30cm,观察塔吊是否正常,塔身是否晃动明显。若塔吊有明显晃动,且无法继续起吊则马上停止吊运,同时,叠合板放下时要停稳慢放,以上措施能够有效避免冲击力过大所造成的板面震折裂缝。若塔吊正常,则挂上2根牵引绳后继续向楼层吊运。吊运过程必须沿固定的路线吊运,路线下方需用彩条布隔离,并做危险标志,由专职安全员提醒地面人员不得靠近构件吊运路径。叠合板长L≤4m时,采用4点挂钩;L>4m时,采用6点挂钩,掉点对称分布,能够确保构件在吊装时受力均匀、吊装平稳。
 
安装前,在梁顶、预制墙板立面弹线弹出各板块位置,能够清晰直观地提高构件安装的准确性。预制板吊运至楼层上,楼层上的施工人员用铁钩勾住牵引绳,让两个工人从不同方向牵引。工人握住牵引绳后,确认吊运上来的板是否正确无误。若板没有吊错,则由信号工统一指挥塔吊及牵引工人,并安排专职观察员从两个角度观察板位置是否准确,以上要点能够有效保证叠合板相对稳定地安装到正确位置。最后板从一侧拼装至另一侧,板伸入支座10mm。定位调整、复核准确无误之后,方可进行后续施工作业。叠合板安装完成需对板底接缝高低差进行校核,拼缝高低差≤3mm。
 
4、预制楼梯吊装施工要点
 
在该工程操作实例中,预制楼梯上端采用灌浆料固定,下端采用螺栓和细石砂浆连接。浇筑混凝土前,根据图纸要求,在相应位置预埋梯段板螺栓,螺栓末端用焊接成品锚固盘,并与钢筋网绑扎牢固或点焊在钢筋上。用带吊装专用螺栓与梯段板中预埋的螺栓拧紧,塔吊卡环勾住角钢来吊运梯段板。梯段板吊运时应倾斜吊运,即梯板的斜度与安装斜度一致。因此4根钢丝绳并长短不一样,其中楼梯下段吊装钢丝采用手拉葫芦代替方便调节楼梯标高,需先吊起梯段板一端,调整手拉葫芦,方可整体吊起。起吊时先吊离地面20~30cm,持续10s,观察塔吊是否正常,塔身是否晃动明显。若塔吊有明显晃动,且无法继续起吊则马上停止吊运。若塔吊正常,则挂上2根牵引绳后继续向楼层吊运。吊运过程必须沿固定的路线吊运,由专职安全员提醒地面人员不得靠近构件吊运路径。吊装楼梯采用4根吊点,拟将楼梯下段2根钢丝绳换为手拉葫芦(型号为3t,3m长),用于吊装前调平楼梯标高。最后楼梯平台上预留的螺栓正好插入梯段板中预留孔中,左右微调楼梯位置至设计要求位置,摆放平稳后,松开钢丝绳完成吊装。
 
结论
 
在建筑产业化不断升级的当下,建筑由于其结构特点,将越来越多地使用建造速度快、环境污染小、劳动力数量少、质量稳定的装配式混凝土结构施工工艺。因此施工企业应加大装配式建造技术研发力度,并在不同类型的工程中实践创新,从而形成规模化、标准化装配式建造工艺。文章对装配式建筑施工要点及质量控制措施进行梳理与分析,列举装配式构件生产、运输、吊装过程中的质量管控要点,有助于行业人员更进一步掌握装配式建筑施工的相关常识与技术,以期推动国内装配式建筑的质量标准迈上新台阶。编辑:汤建华,刘佳普,姚海建
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