赵文鹏
(中国建筑第二工程局有限公司)
预制装配式混凝土结构,通过预制生产和现场组装推进了建筑产业化的实现,大力提高了对材料和能源的利用率,有效改善了传统施工方式引发的环境污染。装配式混凝土叠合梁板的施工作为预制装配式建筑工程施工中的重要环节,研究其施工技术要点意义重大[1-6]。
在预制建筑中,叠合楼板由预制薄板及其上部的现浇部分组成,预制薄板一般厚度在60mm以上,且与上部现浇混凝土固结形成一个整体。其中,薄板主筋即为叠合楼板主筋,上部现浇部分中设置构造钢筋以及负弯矩钢筋。预制薄板在工厂采用强度高于C30的混凝土预制而成,运输至施工现场安装就位后,依此安装管线、铺设上排钢筋后即可浇筑混凝土形成上部现浇部分。为确保叠合楼板在加工及运输环节的结构安全性,应结合其受力特点在预制薄板中配置吊装钢筋。在吊装时,应将叠合楼板放置于叠合梁或预制墙上,并确保其搁置长度在10mm~15mm范围内。
装配式混凝土叠合梁的浇筑过程分为两次,其中首次浇筑在预制厂中完成,二次浇筑在施工现场完成,具体为当首次浇筑的预制梁运至现场且安装完成后,在现场浇筑上部叠合层。首次浇筑梁体的预留箍筋可将板筋和上部梁筋进行锚固,一般来说,首次浇筑梁体设置两处吊点,吊点位置依据梁体受力计算而定,梁侧键槽及表层拉毛凹槽的设置可以有效提高首次浇筑梁体与上部叠合层的固结强度与结构整体性。
1)构件运输要点
装配式混凝土叠合梁板的运输,一方面应保证运输车辆的运输能力,另一方面应保证构件运输时的防护措施到位,尤其应注意构件边角的保护并采取合适的叠放措施。具体来说,叠合梁板通常选用二个支点平躺堆放的形式,且支点位置与吊点位置应重合。叠合梁的叠放层数一般为一层,叠合板的叠放层数一般控制在四层以内,且每一层的支点垫块应控制在同一垂直线上。为了确保构件混凝土的完好性,应利用柔性材料包裹支点垫块与构件的接触部分形成缓冲,同时也应包裹构件的边角部位,避免运输过程中发生磕碰损伤构件。
2)构件存放要点
装配式混凝土叠合梁板的存放场地应平整坚实,同时具备一定的排水措施,且叠合梁板构件的堆垛之间应该预留通道,通道宽度约1m。在卸载过程中,应将叠合梁板预埋吊件朝上,并确保叠合梁板的堆放顺序与吊装次序相匹配。具体来说,叠合楼板的堆放层数通常为四层,应将后续施工过程中先吊装的楼板置于上部,后吊装的置于下部,以此确保吊装作业的高效性。
叠合梁板进场验收分为外观质量验收以及构件尺寸验收两个环节,其中外观质量验收应通过目测的方式进行混凝土成型质量验收,通过验收保证叠合梁板棱角分明、无掉角现象;叠合梁板的混凝土表面平整、无蜂窝麻面或者露筋现象。构件尺寸验收主要涉及叠合梁板长、宽、高、垂直度的验收、叠合梁板预埋构件的尺寸以及标高的验收,一般利用测量仪器进行验收。当叠合梁板的外观质量或者构件尺寸偏差超过规范允许的范围时,应向供应商提出更换叠合梁板的要求,禁止将不合格产品用于施工。
目前,叠合梁板的搁置点一般设置于预制竖向构件或者现浇柱顶部,在叠合梁板吊装作业之前应妥善验收预制竖向构件或现浇柱模板的垂直度、标高等。具体来说,叠合梁板搁置点验收要点归纳如下。
1)使用经纬仪检验垂直度
借助经纬仪检验预制竖向构件或现浇柱模板的垂直度。当施工场地狭小时,可以利用全站仪配合小棱镜取代经纬仪。具体操作如下:首先将构件吊装就位,其后将全站仪安装至便于观测的平面上,其后将小棱镜安装在柱顶或墙顶四角,并完成各点的测量,不断调整柱或墙直至全站仪测得的坐标与设计坐标相吻合。
2)使用经纬仪检验高程
借助经纬仪检验预制竖向构件顶部搁置点或者现浇柱模板顶部的高程,当预制竖向构件顶部搁置点高程偏差过大时,应通过修补或者凿除的方式予以调整。当现浇柱模板顶部高程偏差过大时,应通过更换模板或者刨修模板的方式予以调整,以确保叠合梁板安装位置的准确性。
3)卷尺检验要点
使用卷尺检验梁跨净空,即使用卷尺测量用于搁置叠合梁板的柱或墙的构件间净距。
4)测量放线要点
依据施工图纸,将控制点、控制线逐一测放就位,在预制竖向构件或现浇柱顶部将叠合构件的搁置位置详细测放,进一步依据临时支撑布设图纸,在楼面上测放出临时支撑的布设位置,并保证上下层的临时支撑布设位置处于同一垂直线。
5)脚手架架设要点
在叠合梁板吊装之前,应将钢管脚手架架设就位,对比现浇梁板,叠合梁板的预制部分可以适当承重,因此其钢管脚手架无需采用满堂架,搭设方式可以适当优化以节约钢管用量。笔者推荐“工具式脚手架+大截面方木”的脚手架搭设体系,搭设原理在于合理划分叠合板,形成若干板带,将预制薄板作为浇筑上部混凝土的底模,利用每一个板带预制板中长向受力钢筋承载力支撑上部荷载产生的弯矩,进一步以方木作为模板主楞,通过方木将上部荷载传至下部立杆。
6)叠合梁板吊装要点
依据吊具的吊装参数,将叠合梁板的吊装位置、楼层堆放位置、吊具移动范围等逐一确定。吊装时,先安装吊具,其后依此吊装叠合梁以及叠合板。在吊装叠合梁时,考虑到主次梁的梁底主筋标高不一致,应先吊装主梁,其后吊装次梁。在次梁吊装之前应确保主梁的净空高度达标、在吊装叠合板之前应确保次梁的净空高度达标。吊装完成后应依据测放位置线,利用可调节临时支撑将叠合梁板安装位置予以调整,确保其安装位置偏差在允许范围以内。
7)叠合梁临时支撑支设要点
在叠合梁吊装完成后,为避免其在后续施工中因触碰引发位移或倾覆,应在梁侧支设临时支撑。临时支撑一般使用斜拉杆,斜拉杆的上端支设于叠合梁的预留斜撑孔,下端支设于下层楼面预埋支点钢筋。考虑到目前叠合梁板通常采用满堂式脚手架作为支撑体系,为避免叠合梁临时支撑与满堂式脚手架的钢管发生碰撞,一般需要调节临时支撑的角度,导致了施工难度的提升,并降低了临时支撑的支撑性能。因此,笔者建议对于主梁继续采用斜拉杆作为临时支撑,对于次梁则可以采用水平对撑作为临时支撑,可将水平对撑的两侧支设于主次梁的斜撑孔上,以此防止临时支撑与满堂式脚手架的钢管发生碰撞,进而提高施工效率。此外,考虑到水平对撑的长度短于斜拉杆,因此还可以节约钢管用料、降低施工成本。
8)管线和钢筋布设要点
在叠合梁板管线布设过程中,正穿管线一般选用刚性管线、斜穿管线一般选用柔性管线,同时应选用小直径管线、分散穿孔预埋的布设方式,以防止管线集束预埋的问题。在叠合梁板钢筋布设过程中,应将通长受力钢筋束穿入箍筋内;对于主、次梁钢筋的交叉部位,应将主梁钢筋布设在下方,将次梁钢筋布设在上方;对于钢筋搭接部位应尽量选用焊接连接方式。
9)叠合层混凝土浇筑要点
叠合层混凝土浇筑过程中应确保混凝土布料均匀,并控制混凝土的堆积高度在允许范围内,防止荷载过度集中。当叠合层厚度较大时,应采用插入式振动棒进行振捣,对于钢筋密集部位应提高振捣力度,待插入式振动棒振捣到位后,应进一步采用平板振动器进行振捣。在混凝土浇筑过程中,应保证叠合梁板连接节点部位混凝土的密实性,尤其应关注叠合梁梁槽、叠合梁与框架梁接头部位等关键节点部位。在浇筑过程中如发生胀模漏浆现象应停止浇筑并及时处理。混凝土浇筑振捣后应及时予以养护,养护周期不得短于一周。
在国内经济步入新常态的同时,建筑业也步入了新的发展方向,装配式建筑是其中的关键变革点,它具备节材、节能、建造效率高、社会经济效益突出等优势。对比传统建筑,装配式建筑可以有效优化工作条件、降低劳动强度、提高工作效率、提升施工节能环保性,为最大化发挥上述功效,应不断提高装配式混凝土叠合梁板施工技术水平,严控叠合梁板运输与存放、叠合梁板进场验收、叠合梁板搁置点验收、测量放线、脚手架架设、叠合梁板吊装、叠合梁临时支撑支设、管线和钢筋布设、叠合层混凝土浇筑等环节的施工质量,将装配式建筑施工水平提升到新高度。