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【关键词】混凝土;装配住宅;施工
建筑行业是我国国民经济的支柱产业,对我国经济的发展有举足轻重的作用。但随着能源紧缺、节能环保、劳动力短缺等问题的凸显,建筑业发展遇到了很大挑战。建筑工期压力越来越大,管理难度加大,工期不可控加大,建筑行业投资周期延长,成本升高,利润降低,这些因素逐渐成为制约建筑业进一步发展的瓶颈。
在面临急剧增加的建设需求与高昂并持续上涨的劳动力成本问题时,政府和企业都不得不选择改善劳动工具、改变劳动方式,依靠机械化和自动化水平来提高效率。而建筑工业化建筑模式正是有效解决劳动力不足这一制约建筑业持续发展的手段之一。近年来,国家对装配式住宅的政策导向和优惠政策陆续出台。随着城市建设节能减排、可持续发展等环保政策的逐步明朗, 装配式钢筋混凝土结构建筑,迎来了可以健康发展的新机遇,装配式建筑将成为我国房屋建设的必然趋势。
1 混凝土装配式住宅的优点
1.1 有效地节约资源
我国建筑业能耗为相同气候和环境下发达国家的2-3倍左右,大部分建筑达不到建筑节能要求;建筑能耗损耗十分庞大,而建筑工业化建筑模式将成为解决由建筑业所带来环境问题的有效方案。
1.2 缩短工期
装配式住宅预制外墙板预留了安装外窗用的木砖,结构封顶后即可立即实现封闭,较传统施工封闭时间减少了2个月左右,并为室内砌筑及装饰工程的提前插入创造了条件;预制外墙、预制飘窗以及预埋件的使用都能大大减少装饰工程施工的时间。
1.3 节约劳动力,降低工程造价
由于预制构件集中预制,工人熟练程度高,从而可以提高工效,节约劳力。在安装时所需劳动力也较少,一般需4~6人。集中预制还可减少由于工地分散而造成的原材料损耗,且便于利用零星物品加工构件,因此可以降低工程造价。
1.4 保证工程质量
由于集中预制,对混凝土配合比、砂石料的级配和冲洗、钢筋的数量等都好控制。在预制中,由于建筑部件统一生产,精度很高,单个构件的模板、钢筋及混凝土浇筑等工艺过程都比现场浇筑施工方便,故可使单个构件的质量提高,因而,可以提高整个工程的质量。
1.5 高环保性
PC构件的现场装配、连接可避免或减轻施工对周边环境的影响,有利于环境保护和节约资源。采用预制混凝土构件,使建筑材料在运输、装卸、堆放、施工过程中的各种扬尘污染减少了。工厂化作业的实施,大大减少了土建粉刷等易起灰尘的现场作业,不仅有利于施工人员的身心健康,同时也将对周边环境的影响降到最低。
2 混凝土装配式住宅施工工法
2.1 施工工艺原理
采用构件安装与现浇作业同步进行的方式,即预制墙板与现浇墙体同步施工,预制墙板安装后采用套筒灌浆连接方式保证钢筋以及墙板的受力性能,并通过现浇节点浇筑形成整体;预制叠合类构件安装与楼板现浇同步施工,通过叠合层混凝土浇筑形成整体;预制楼梯板、预制装饰板随层安装、预制飘窗错层安装的方式完成结构施工;预制混凝土保温装饰一体化模板的安装使用解决了预制墙板之间现浇节点的外模支设的问题。本工法通过对预制构件运输、存放、吊装、安装、连接、现浇节点处理以及成品保护等各环节质量进行严格控制,通过大量应用预制构件专用吊装、支撑、安装等工器具,使得预制构件安装施工便捷、质量可靠,提高了劳动生产率,达到了节能减排社会效益。
2.2 施工工艺流程
装配整体式结构施工自构件深化设计时起,到施工完成时止,根据装配式结构特点,合理安排施工工序,达到流水作业,实现质量、工期优化,其施工流程设置如下图所示。
图 1 预制混凝土装配式结构构配件安装施工工艺流程
3 结语
关键词:工业化施工装配
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
一、工法特点及施工原理
1 工法特点
预制混凝土装配整体式结构充分利用构件工厂化生产的优势,实现了预制构件设计标准化、生产工厂化、运输物流化以及安装专业化,提高了施工生产效率,减少了施工废弃物的产生。(1) 预制构件设计标准 、生产精度高 本工程预制构件包括预制墙板、预制叠合阳台板、预制叠合板、预制楼梯、预制飘窗及预制装饰板,同类型构件的截面尺寸和配筋进行统一设计,保证构件生产标准化。在构件生产过程中,对构件的截面尺寸、定位钢筋位置及构件的平整度、垂直度的生产精度提出严格的要求。
(2) 预制构件生产及运输计 配套 根据构件使用需求情况,提前做好构件生产和运输计划。构件加工前,应按照构件需求总进度计划排出生产计划,确保构件生产、运输与现场安装配套供应,保证现场流水施工。
(3) 构件吊装顺序 根据标准单元的构件布置图,采取先远后近的原则,确保塔吊吊装顺序合理。在构件吊装前,可对预制构件进行顺序编号、控制吊装顺序。
(4) 工 具支撑方便快捷 根据构件的受力特征,设计构件快速支撑、定位的工具;在预制构件生产及现浇部位浇筑混凝土时设置配套预埋件,保证构件支撑方便、就位快捷。
(5) 质量通病少 预制外墙板为“三明治”夹心的保温体系,通过采用面砖反打工艺、构件拼接处企口设计,从工艺及构造上解决了外墙面渗漏、开裂、面砖空鼓及伸缩脱落等问题;通过工厂化生产解决了构件滴水线及装饰线易损坏及房间施工尺寸偏差大等通病,
(6) 预制构件连接可靠 根预制据构件的受力特征采用特定的连接方式与现浇结构连成一体,满足结构承载力和变形要求。预制墙板采用套筒灌浆连接、预制叠合类构件采用叠合面上绑扎钢筋现浇混凝土浇筑连接,预制飘窗、预制楼梯以及预制装饰板采用螺栓连接或者焊接连接,连接后通过节点部位的后浇筑混凝土形成一体,达到构件连接可靠,满足结构的安全性和耐久性。
(7) 施工安全隐患少 预制墙板、预制飘窗以及预制装饰板保温及外饰面在工厂加工完成,减少了外立面装修工程量。外墙预制墙板之间现浇节点的外模板采用预制混凝土保温装饰一体化模板方案,避免了外侧节点模板支设难、后续保温施工安全隐患多的问题,减少了外装修的高风险作业,
(8) 劳动效率 高显 传统现浇结构由操作面的钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑以及墙体的外保温和装修饰面组成;装配式结构住宅将传统的操作面工序统一转为由工厂生产,很大程度上降低操作面的施工难度,减少了操作面的施工工序,劳动效率得到了很大的提高。
(9)节能 排效益显 构件工厂生产减少了建筑材料损耗;现场湿作业显著减少,降低了建筑垃圾的产生;模板支设面积减少,降低了木材使用量;钢筋和混凝土现场工程量减少,降低了现场的水电用量,也减少了施工噪音、烟尘等污染物的排放,节能减排效益显著。
2 施工工艺原理
采用构件安装与现浇作业同步进行的方式,即预制墙板与现浇墙体同步施工,预制墙板安装后采用套筒灌浆连接方式保证钢筋以及墙板的受力性能,并通过现浇节点浇筑形成整体;预制叠合类构件安装与楼板现浇同步施工,通过叠合层混凝土浇筑形成整体;预制楼梯板、预制装饰板随层安装、预制飘窗错层安装的方式完成结构施工;预制混凝土保温装饰一体化模板的安装使用解决了预制墙板之间现浇节点的外模支设的问题。本工法通过对预制构件运输、存放、吊装、安装、连接、现浇节点处理以及成品保护等各环节质量进行严格控制,通过大量应用预制构件专用吊装、支撑、安装等工器具,使得预制构件安装施工便捷、质量可靠,提高了劳动生产率,达到了节能减排社会效益。
二、施工工艺流程及操作要点
1 施工工艺流程
装配整体式结构施工自构件深化设计时起,到施工完成时止,根据装配式结构特点,合理安排施工工序,达到流水作业,实现质量、工期优化,其施工流程设置如下图所示:
三、预制墙板安装及节点施工操作要点
1 工艺流程
预制墙板安装准备 预制墙板吊装 预制墙板快速定位 预制墙板斜支撑安装 预制墙板精调 现浇节点钢筋绑扎 机电线盒、线管埋设 预制墙板灌浆操作 现浇墙体支模 预制墙板间现浇节点支模 预制混凝土保温装饰一体化(PC)模板安装 墙体混凝土浇筑
2 预制墙板安装前准备
(1)预制墙板套筒灌浆连接准备工作
1)在预制墙板灌浆施工之前对操作人员进行培训,通过培训增强操作人员对灌浆质量重要性的意识,明确该操作行为的一次性,且不可逆的特点,从思想上重视其所从事的灌浆操作;另外,通过工作人员灌浆作业的模拟操作培训,规范灌浆作业操作流程,熟练掌握灌浆操作要领及其控制要点。
2)灌浆料的运输与存放现场存放灌浆料时需搭设专门的灌浆料储存仓库,要求该仓库防雨、通风,仓库内搭设放置灌浆料存放架(离地一定高度),使灌浆料处于干燥、阴凉处。
3)灌浆操作时需要准备的机具包括量筒、桶、搅拌机、灌浆筒、电子秤等,根据墙板灌注数量,配置一定量的灌浆料。
4)预制墙板与现浇结构部分表面应清理干净,不得有油污、浮灰、粘贴物、屑等杂物,并且在构件毛面处剔毛且不得有松动的混凝土碎块和石子;与灌浆料接触的构件表面用水润湿且无明显积水,保证灌浆料与其接触构件接缝严密,不漏浆。
(2)预制墙板钢筋定位
3 预制墙板吊装
(1) 预制构件单侧号吊装梁 预制构件单侧编号通用吊装梁,为了保证不同构件之间吊装时两侧钢丝绳更换吊点而消耗大量时间,将吊梁设置为一侧两个吊点,另一侧根据工程构件需要设置构件编号吊点。
(2)墙板吊装采用模数 吊装梁 根据预制墙板的吊环位置采用合理的起吊点,用卸扣将钢丝绳与外墙板的预留吊环连接,起吊至距地500mm,检查构件外观质量及吊环连接无误后方可继续起吊。起吊前需将预制墙板下侧阳角钉制500mm宽的通长多层板,起吊要求缓慢匀速,保证预制墙板边缘不被损坏。
(3)预制墙板吊装时,要求塔吊缓慢起吊,吊至作业层上方 600mm 左右时,施工人员用两根溜绳用搭钩钩住,用溜绳将板拉住,缓缓下降墙板,
4 预制墙板定位
预制构件安装时,为了保证构件就位快捷,定位准确,设计安装时用的辅工器具。预制墙板采用现浇结构顶板预留定位钢筋与预制墙板的预留灌浆套筒连接,待墙板吊装时使用快速定位措施件进行就位,就位后利用墙体斜支撑调节固定;墙板校正、微调、固定完毕后进行预制墙板灌浆操作,利用灌浆枪将水泥基灌浆料将钢筋连接套筒灌满封堵连接后形成一体。
5 预制墙板斜支撑安装
用螺栓将预制墙板的斜支撑杆安装在预制墙板及现浇板上的螺栓连接件上,进行初调,保证墙板的大致竖直。在预制墙板初步就位后,利用固定可调节斜支撑螺栓杆进行临时固定,待长杆斜支撑固定完毕后立即将快速定位措施件更换成短杆斜支撑,方便后续墙板精确校正,
6 墙板快速就位后,进行墙板精确调节
(1)吊装完成后将斜支撑安装在墙板楼面上,斜支撑长螺杆长 2387mm、短螺杆长 955mm,可调节长度为±100mm。
(2)墙板安装精度调节,利用长短斜支撑调节杆,在垂直于墙板方向、平行于墙板方向以及墙板水平线进行校正调节,调节要求按照预先控制线缓慢调节,
7 现浇节点钢筋绑扎
8 机电线盒、线管埋设
为了防止各种机电预埋管和线盒在埋设时位置偏移,采用定制新型线盒,该种线盒有两个穿钢筋套管,使用时利用已穿的附加定位钢筋与主筋绑扎牢固。
9 预制墙板灌浆
本文依照单元结构特点,按照吊装的顺序,仅对墙体构件的生产、运输、存放、吊装、安装、连接、现浇节点处理等不同环节的施工工艺流程和施工技术进行总结,通过预制构件专用吊装、就位、安装等工器具的使用,使得结构施工便捷、质量可靠,提高劳动生产率。
参考文献
[关键词]建筑工程;预装配式剪力墙;混凝土;施工方法;创新
中图分类号:TV51.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0251-01
前言
预装配式混凝土剪力墙指由工厂预制墙体并运至施工现场,通过现浇、拼装进行连接的一种施工工艺,具有生产速度快、建造质量高、保护环境节约资源等优点。它可分为部分预制和全预制两种结构,其中全预制剪力墙结构体系的预制化率高,但节点连接形式复杂,施工难度较大。可靠的连接是保证结构整体性和抗震能力的关键,竖向钢筋连接技术作为其关键技术之一,主要有钢套筒连接和预留孔道浆锚连接这2种。套筒连接施工工艺复杂,操作难度较大,预留孔道浆锚连接的连接性能稍差。而装配式螺栓混凝土剪力墙体系的竖向连接采用螺栓连接,具有抗弯、抗剪强度高及连接可靠、方便的特点,通过精确、高效的定位吊装以及下口锚固施工方法可M行快速有效的安装。
一、工程概况
背景项目为保障性住房中的动迁安置房。项目占地面积为24 501 m2,共由6栋住宅楼、1栋社区服务用房及1个独立地下汽车库组成。地块总建筑面积59 785.44 m2,地上建筑面积50 689.64 m2,地下建筑面积9 095.80 m2。1#、2#、4#、5#、6#楼结构形式为剪力墙结构形式加装配式外墙PCF板、叠合楼板。3#楼结构形式为剪力墙结构形式加装配式外墙PCF板体系、预制内墙体系,地上13层。
二、工艺原理
螺栓连接及特点对于装配式剪力墙结构来说,预制构件之间的可靠连接是保证结构整体性和抗震性能的关键。装配式螺栓混凝土剪力墙采用创新的螺栓连接技术。安装时,下层墙板预留插筋伸入内墙预制板预留螺栓孔。从螺栓孔中灌入水泥砂浆灌浆料,随后通过螺栓固定,将剪力墙与结构连接成可靠的整体。
施工中,螺栓剪力墙的连接处螺栓居中放置,可以不影响预制墙体竖向钢筋的连续性,不会削弱预制剪力墙混凝土,且比浆锚套筒连接更可靠、方便。因此,可以降低连接成本,同时减少湿作业和对周围环境的影响。
在本工程项目中,内剪力墙长850~1 250 mm,高2 770 mm,厚200 mm。预制剪力墙竖向连接螺栓φ20 mm,间距400 mm,墙体内预埋套管。预留安装孔为150 mm×200 mm,内注C35混凝土封闭。预制墙板的顶部及底部均设置200 mm×250 mm的暗梁(图1、图2)。
三、施工控制要点
3.1 定位吊装
3.1.1 工艺流程
测量放线检查调整墙体竖向预留螺栓确定墙板位置控制线测量水平标高控制标高底部细石混凝土坐浆、找平墙板吊装就位对接高强度螺栓位置安装底部固定靠山安装固定墙板斜支撑现浇暗柱钢筋绑扎现浇部位支模预制墙板底部及拼缝处理检查验收墙板浇注混凝土预留洞细石混凝土密实养护。
3.1.2 测量放线
安装前,依据图纸在底板和楼板面放出每块预制墙板的具置线。检查墙体竖向螺栓预留位置是否符合标准,其位置偏移量控制在-10~+10mm。如有偏差需按1∶6要求先进行冷弯校正,应比2片墙板中间净空尺寸小20mm为宜,并疏整扶直,清除浮浆。
随后,根据已放出的每块预制墙板的具置线,确定墙板位置控制线,清理表面。预制墙板下口留有20~40 mm的空隙,采用专用座浆料调整预制墙板的标高及找平。在每一块墙板两端底部放置专用垫块,并用水准仪测量,使其在同一个水平标高上。
3.1.3 预制内墙板吊装
墙板采用两点垂直起吊、可以从堆放场地或直接从车上进行起吊,起吊过程中,需要保护墙板上角和下角。应按照安装图和事先制定好的安装顺序进行吊装,原则上宜从离吊车或者塔吊最远的板开始。吊装预制内墙板时,采用两点起吊,吊具绳与水平面夹角不宜小于60°,吊钩应采用弹簧防开钩。
起吊时,采用缓冲块来保护墙板下边缘角部不致于损伤。起吊后,缓慢的将墙板放置于垫片之上,防止损伤。
3.1.4 安装固定预制墙板斜支撑
每块预制墙板使用2个斜支撑来固定,斜撑上部通过专用螺栓与预制墙板上部2/3高度处预埋的连接件连接,斜支撑底部与地面或楼板用膨胀螺栓进行锚固。支撑与水平楼面的夹角在40°~50°之间。
连接斜撑后,可通过同时调整两根斜支撑上的螺纹套管来实现墙板的垂直度调整,直至墙板达到垂直。
3.1.5 安装钢筋
现浇约束边缘构件,可先进行预制墙板安装,再进行现浇约束边缘构件的钢筋绑扎;也可先绑扎约束边缘构件的钢筋,再安装预制墙板,后绑扎连接钢筋。
预制内墙板安装就位后,进行水电管线连接或敷设,完成后进行预制内墙板拼缝处附加钢筋安装。附加钢筋可在一块墙板安装就位后先置入,待相邻墙板安装就位后拉出绑扎。
3.1.6 预制内墙板浇筑混凝土
模板安装于边缘约束构件钢筋安装完成后进行。现浇边缘约束构件部位的模板采用配制好的整体定型钢模或木模,以利于快速安拆。安装时保证现浇部位的表面质量及与预制墙板的接槎质量。
混凝土浇筑前,叠合式预制墙体构件内部空腔必须清理干净,墙板内表面必须用水充分湿润。当墙体厚度小于250mm时墙体内现浇混凝土宜采用细石自密实混凝土施工,同时掺入膨胀剂。浇筑时保持水平向上分层连续浇筑,浇筑高度每小时不宜超过800mm,否则需重新验算模板压力及格构钢筋之间的距离,确保墙板的刚度。
每层墙体混凝土应浇灌至该层楼板底面以下300~450mm并满足插筋的锚固长度要求。剩余部分应在插筋布置好之后与楼板混凝土浇灌成整体。
3.2 预制剪力墙构件下口锚固施工
3.2.1 底部座浆
安装前,在现浇楼面标示出预制剪力墙的端边线、侧边线,在该位置及设定好标高并铺设高强底灌浆料,构件用灌浆料随铺随安,防止硬化后安装。砂浆厚度取1~2cm,以座浆饱满、安装后略有余浆挤出缝口为准。对于标高较低处可以先放置适厚钢板,然后用砂浆护边。当缝口处出现空隙时,需要进行及时修补
3.2.2 预制墙板注浆部位的空腔内封堵
预制构件吊装就位校正后进行界面清理,量测座浆层厚度。按要求称量、搅拌水泥注浆封堵料,并完成界面的浇水湿润。灌浆前现场用空压机检查疏通套筒及座浆空腔。
3.2.3 注浆封闭
根据量测记录的座浆层厚度、长度及套筒个数估算单次灌浆用料量并按需要备料。单次灌浆需连续完成,中间不允许停顿。本次工程中,使用1∶2.5水泥浆对预留孔进行封闭。
3.2.4 螺栓固定
灌水泥浆对预留孔进行封闭后,锚固竖向钢筋采用螺栓加垫片拧紧。用C35混凝土封堵预制内剪力墙底部安装孔,随后进行层内钢筋绑扎、模板搭设和混凝土浇筑。
下一层的施工方法与上层相似。重复上述施工流程,直至施工完成。
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