混凝土裝配式住宅結構是一個新型產業,目前還沒有形成一個完整配套的工業生產系統,施工技術遠遠滿足不了現代住宅產業化生產需求。
工業化住宅的主要構配件,與其配套的建筑裝飾、電氣、設備等各專業預留預埋都要在工廠進行,因此,預制構件加工生產前,應對電氣、設備、生產、吊裝等專業進行深化設計。
裝配式住宅施工前,應有一套完善的施工組織設計、先進合理的施工工法、可控的質量控制體系,才能確保這一新型結構體系從構配件加工成功實現到成品住宅。
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及配套
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
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)節能排效益好
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、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,設計安裝時用的輔助性工器具。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。