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装配式混凝土住宅建筑施工工艺与质量控制

2024-04-24黄善富

大科技 2024年16期
关键词:楼梯剪力墙施工工艺

黄善富

(上海外高桥集团股份有限公司,上海 200137)

0 引言

我国传统建筑行业的施工技术一直存在材料消耗大、施工效率低的问题,已经无法满足行业发展要求。而随着现代施工技术的发展,装配式建筑模式出现,该技术具有绿色环保、施工效率高等优点,符合建筑行业的发展需求。但就相较于传统施工技术而言,我国装配式建筑技术的起步晚,相关单位在施工工艺以及质量管理上依然存在一定的不足,因此应主动完善装配式住宅的施工工艺路径,这也是本文研究的主要目的。

1 工程项目简介

本次项目选择航头镇中社区东单元(PDS1-0205)B01-15、B01-16 地块商品房住宅项目,位于浦东新区航头镇(四至范围:东至:航鸣路西至:海洲桃花园社区南至:航头路北至:航圆路)。该项目总建筑面积为163000m2,其中地上建筑面积为108400m2,地上建筑主要包含商品住宅、保障性住房和公建配套设施;地下建筑面积为54600m2,地下建筑主要有机动车停车库、非机动车停车库和设施设备用房等。案例项目的总投资为380359.0 万元,预计于2025 年12 月完工。

2 装配式建筑物的主要施工工艺

2.1 预制剪力墙施工工艺

本次项目中预制剪力墙分为内墙与外墙两种模式,可承受因为地震或者强风作用下带来的竖向与水平荷载,其目的是避免建筑结构发生受剪破坏。本次项目中预制剪力墙的关键施工工艺主要分为以下3 个方面。

(1)在现场测量放线施工阶段,应确保基层部位干净无杂物,确保后期灌浆施工顺利进行;现场施工阶段按照预制墙定位线分布情况,要求施工人员用钢筋定位框检查预留钢筋的位置是否准确,避免出现位置偏差。结合测量水平标高线增设垫片,保障构件安装后能处于相同水平面上[1]。现场施工中根据预制剪力墙施工质量要求,认真核对剪力墙的编号、预留位置以及注浆孔等关键参数。

(2)安装施工。确定上述关键项目施工无误后即可施工,在吊机起吊阶段应缓慢吊起外墙板,当外墙板吊离地面300mm 左右时由相关人员检查构件是否水平或者吊钉受力情况,若发现受力不均匀或者构件不平直需及时调整。调整结束后将预制墙板吊运至指定位置,在距离安装点位约50mm 时停顿,应二次确认地面控制线,使构件与边线对齐。在墙板安装就位后,用反光镜逐一检查对孔情况,确保钢筋可平直、稳定插入套筒内。

(3)固定矫正。在预制剪力墙安装就位后,安排施工人员对墙体位置做微调,确认调整到位后即可在墙体上用可调节钢支撑固定。在固定后检测预制墙板的垂直度、位置与高度等,确认上述参数正确后,可用塑性好的塞缝料密封,本次项目中的塞缝料材料为干硬性水泥砂浆,将其填嵌在间隙中即可。

2.2 预制叠合板施工方案

在竖向墙板安装结束后,即可做预制叠合板施工,本次项目中叠合板的施工流程,施工流程,现场施工的关键工艺内容包括如下。

(1)在构件吊装施工前应认真检查模板支撑体系是否满足图纸,检查叠合板与模板的水平度、厚度等是否符合规定等。安排专人清理现场施工面,并逐一核对各类辅助材料的现场准备情况;在指定位置用海绵胶条封堵预制叠合板与现浇结构,避免因为漏浆等问题影响混凝土结构的施工效果。

(2)现场安装施工阶段,可先将预制叠合板吊起约50mm,检查有无吊点受力不均匀或者吊索卡死、歪扭等质量问题。在安装预制叠合板时无搁置一侧外边应与模板边齐平,有搁置长度一侧应伸入梁内或墙内,其搁置长度可控制在10mm 左右。根据本次项目的施工经验发现,部分叠合板的安装位置与图纸相比存在较大误差,技术人员安排施工人员重新吊起安装,并在就位校正阶段用楔形小木块嵌入调整,严禁用撬棍等装置暴力调整而导致边缘破损[2]。

(3)安装结束后检查现浇区的模板密合度情况,对于发现预制板周围有较大孔隙的质量问题应及时调整标高。最后检查叠合板周围接缝的密封情况,若发现存在未封堵等质量问题应及时修补;在相邻叠合板拼缝处理中,选择硬性防水砂浆填缝;若板缝的间隙较大,可根据情况判断是否可用水平钢筋做进一步加固。

根据本次工程项目的现场经验发现,由于大部分叠合板的尺寸较大,该构件在吊装期间可能产生较大的冲击力与摆动力。为消除安全隐患,要求相关人员详细检查支撑架的关键性能参数,确保架体整体稳定性良好。

2.3 预制楼梯的施工工艺

由于楼梯属于异型构件,其现场施工难度较大,发生质量风险的概率较高,因此本次项目采取以下技术措施。

(1)所有简支预制楼梯均被固定在支撑梁上,而非简支预制楼梯则需增设临时支撑体系;吊装前在结构上检查中心线以及标高情况,并根据图纸校核简支预制楼梯项目中预埋件、连接钢筋的数量与位置。

(2)在预制楼梯安装中,其侧面距离应与墙体预留适宜空间,以降低后期抹灰施工难度。

(3)在预制楼梯安装结束后,梯踏步口位置做木条成品保护,浇筑混凝土时应做好表面覆盖,预防污染。在楼梯施工结束后,可用水准仪校验楼梯底部的水平度情况,对于位置不满足图纸要求的情况,可用垫块、撬棍等装置微调。

2.4 预制阳台的施工方案

作为装配式建筑物的外挑构件,预制阳台施工一直是其中的重难点。在本次项目中预制阳台的施工流程如图1 所示。

图1 预制阳台的施工流程

在图1 施工流程的基础上,预制阳台现场施工阶段还应注意以下内容。

(1)安装阳台预制件时应核对构件的编号、吊环情况以及孔洞的位置与数量等,确保上述关键指标准确无误,且模板以及支撑方案可提供充足的刚度以及承载力要求。并且预制叠合板阳台吊装前应在内侧梁边位置用海绵条等材料做好封堵,避免后期施工阶段中出现漏浆[3]。

(2)用边缘柱角模校正阳台构件后,将阳台部位用龙骨与暗柱铝膜连接在一起形成稳定的骨架。安装时通过外控法固定校正,确保阳台构件的垂直度满足工艺要求。结合本项目的施工经验,应确保钢筋正确锚固入现浇结构中,并且从预制阳台板中伸出的钢筋应插入至柱纵向钢筋内侧,其他位置应满足现浇构件钢筋绑扎现场施工要求。

(3)在阳台部位安装结束后应检查现浇部位模板的密合度情况,若发现模板周围有较大空隙,则可重新调节标高,保证模板密封度,避免出现漏浆等问题发生。对于现场中存在的较大孔隙情况,应复核悬挑板周边的封堵情况,并做好未施工部位的质量管理。

3 装配式混凝土住宅建筑的质量控制

3.1 施工前的质量控制

3.1.1 通过BIM+PC 软件做施工质量评价

本次工程项目从地上第三层开始采用装配式构件,为切实满足现场施工质量,本次项目中针对整栋建筑物构建了三维数字模型,并根据图纸中规定的内容以及施工规范等,配合PC 软件等科学方法评估力学软件评估建筑结构的受力变化情况,整个操作过程严格遵照《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关内容,根据模型模拟的振型变化判断其受力情况是否满足工艺要求。根据相关功能软件的仿真结果可知,在不同受力条件下建筑物的结构无明显变化,但上部结构受地震作用的影响较为明显,证明整个结构的受力状态满足实际情况。

3.1.2 灌浆套筒试件的质量检测

本次项目在施工前对项目中12~16mm 的钢筋直径套筒做质量检测,即利用万能拉伸机评估其力学性能变化情况。最终的测试结果显示,工程所选择的12mm 与14mm 钢筋均被拉断,而钢筋直径上升至16mm 时,有部分螺纹端短接钢筋拔出。钢筋材料受力情况评估结果显示,所有钢筋的荷载增加至一定值后钢筋屈服,此时曲线呈水平波动趋势,在荷载变化较小基础上位移逐渐增加;随后荷载继续增加至钢筋极限拉力,试件破坏[4]。上述钢筋破坏过程符合钢筋结构破坏的变化情况,其极限抗拉以及屈服强度等关键质量参数均满足工艺要求。

3.2 施工阶段的质量管理

3.2.1 密切做好施工参数管理

在装配式混凝土住宅项目施工阶段,做好主要项目的施工质量管理与参数控制是消除潜在质量隐患的重要组成部分,因此在质量管理阶段要求相关人员能详细说明预制构件安装的关键数据,以预制剪力墙项目为例,预制剪力墙的安装偏差如表1 所示。

表1 预制剪力墙的安装偏差

根据表1 所统计的相关数据可知,在案例项目预制剪力墙施工阶段,该项目中的位置偏差、垂直度偏差等均满足工艺要求。

3.2.2 严格落实施工质量管理责任

本次项目中落实施工质量管理责任的关键点如下。

(1)严格执行合同中所规定的质量要求,明确招标文件以及业主方关于本次装配式混凝土的工艺规范,最终确定项目施工阶段的质量管理目标。

(2)采用WBS 项目工作分解法,按照上述提出的工艺内容展开分解,提出项目的质量控制目标,并将其与现场施工内容结合在一起,最后通过现场施工工艺的层层分解,充分发挥基层项目技术人员的作用,保证现场施工目标实现。以预制楼梯项目的施工任务分解位置,整个施工项目分解流程包括:位放线→上跑楼梯安装部位找平及坐浆→构件检查核对→构件起吊→上跑预制楼梯吊装就位→校正标高和轴线位置→摘钩→楼梯连接部位处理等。在上述施工流程基础上,也可提出具体的质量参数要求,如在预制楼梯项目中单块楼梯板的水平位置偏差应小于等于5mm,相邻楼梯的高度差为2.0mm。

(3)明确现场交接的质量管理要求,在整个装配式混凝土住宅项目现场施工阶段,要求相关人员能够贯彻落实“三检”工作制度,做好每道工序的施工工艺控制,并在每道工序结束后做好自查,如表1 的相关参数核对有无潜在质量隐患等。

(4)做好施工原材料与施工设备的质量管理,检查装配式混凝土项目施工中所涉及的施工机械、原材料以及关键工艺方案等是否更符合相关规定。同时相关人员应贯彻落实原材料质量控制的一般规定,其主要内容包括:①本次项目中主要材料与设备在订货前应由承包单位向监理等部门申报同意后才能订货。②在施工现场应严格执行原材料采购、加工以及存储管理等相关工作规范,其目的是提升原材料周转率,减少原材料占用情况,确保整个项目能保质保量的完整项目建设。③现场施工阶段应正确规范各类原材料使用情况,要求全体施工单位能依照相关规定合理、有效使用材料,并配合岗位责任划分情况,规范原材料质量管理的一般规定,预防可能出现的原材料变质以及损失等问题[5]。

3.3 重视新技术的应用

在本次工程项目中,为进一步提升项目施工效果,在现场施工中积极推广内窥镜检测技术,该技术可通过物镜将物体成像输送到排有较多光敏二极管的电荷耦合器件图像传感器,并在显示屏上显示观测的物体形状。在本次项目中通过该技术清晰观察内部灌浆情况,并且内窥镜记录的信息可以用于生成三维模型数据,进一步提升了现场施工效果。在检测过程前,先将被薄膜包裹的吸管固定在橡胶塞内形成预成孔装置,之后在灌浆作业开始后用预成孔装置封堵出浆口,当出浆口的养护时间达到规定后即可拔出,并清理周边杂物,此时利用检测通道即可观察混凝土浇筑情况。

4 结语

现阶段装配式混凝土建筑施工技术施工难度较高,本文所介绍的工程案例采取了一系列科学、有效的现场施工工艺,达到提升现场施工质量的效果,对类似工程项目有一定的借鉴作用,值得关注。

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