东升和府10号楼PEC装配式建筑施工技术*

娄 峰，柳跃强，周鹏洋，崔 嵬，陈佳辉

(浙江大东吴建筑科技有限公司，浙江 湖州 313071)

1 工程概况

东升和府10号楼项目为地下2层、地上17层的板式高层住宅，地上建筑面积1.1万m2。建筑平面长48.4m、宽12.4m。结构高53.8m，首层高5.9m，标准层高3m。

地上住宅楼为装配式建筑，装配率为94%，绿建二星设计标准，由结构系统、楼面系统、屋面系统、楼电梯系统、外墙系统、内墙系统组成，如图1所示。结构系统为部分包覆钢-组合框架-支撑体系，楼面系统为全预制局部叠合板，屋面系统为钢筋桁架叠合板，楼电梯系统为PC预制楼梯，外墙系统为外挂单元式混凝土墙板，内墙系统为ALC条板隔墙。

图1 系统组成

2 工程特点

PEC结构具有安全性高，充分发挥钢、混凝土优势性能，承载力高、刚度大、延续性和变形性好、节点连接质量可控、节点抗震性能优越、经济性良好、耐久性、舒适性及便于后期装饰装修的特点。相比纯钢结构建筑，本项目装配率达94%，施工优缺点如下。

2.1 PEC构件质量大

不同于传统钢结构施工采用钢柱、钢梁，现场安装后再浇筑混凝土的施工方法，部分包覆钢-混组合框架-支撑体系采用PEC柱和PEC梁，除连接节点外，其余部位混凝土均在工厂进行预制，现场仅浇筑连接节点处混凝土即可。由于增加预制混凝土，PEC构件质量远超钢构件，相比传统钢结构，PEC构件对起重机起重性能要求更高。

2.2 部品构件安装精度要求更高

1)PEC结构属于装配式钢结构类型，施工方法与钢结构类似，但比纯钢结构增加预制混凝土部分，结构刚度大幅提高，现场对结构偏差的调整存在困难，且预制PEC构件的钢骨壁厚相对较薄，对安装精度更敏感，安装精度偏差过大会严重削弱有效受力面积，因此PEC结构比装配式钢结构对安装精度有更高要求。

2)主体结构整体立面偏移允许偏差为H/2 500+10且≤30mm，外挂墙板安装尺寸允许偏差为墙面垂直度全高H/2 000且≤15mm。本项目作为系统工程，以PEC结构为主体，在现场将建筑各系统预制部品部件有序进行高度集成装配安装，PEC结构施工精度必须与部品部件的安装精度相匹配且从严执行，方能保证完成后的尺寸偏差要求。

2.3 楼板免模板、无支撑施工

本项目采用局部叠合楼板，进行工厂预制，落位后快速形成工作面，仅需对接缝处进行少量湿作业。两边支撑无支撑跨度3.2m，四边支撑无支撑跨度3.6m，相较常规建筑施工，实现免模板、无支撑施工。

2.4 安装顺序不同

传统钢结构施工可将1节柱3层梁或2层梁全部安装完成后，再铺装钢筋桁架楼承板。PEC装配式建筑局部叠合楼板为工厂预制部件，支承在PEC梁上，若全部安装1节PEC柱3层PEC梁后，再安装局部叠合楼板，则下层局部叠合楼板会被上层钢梁阻挡而无法直接落位。因此PEC结构安装顺序必须根据局部叠合楼板安装进行相应调整。

3 施工技术与措施

3.1 起重机选型

本项目最重构件为PEC柱，3层1节吊装最大质量为7t，考虑场地、环境及工期吊次等因素，布置1台S315K16塔式起重机(臂长50m)作为主要垂直运输机械，最不利吊装工况37m处额定吊重8.3t>7t，满足需求，并布置3台汽车式起重机吊装覆盖范围内的部品、构件，减少塔式起重机吊次压力。

3.2 总体安装顺序

图2 施工分区

图3 PEC梁安装状态

图4 中层与上层PEC梁安装状态

图5 上层PEC梁安装状态

2)预制楼梯先安装歇台板，再安装梯段。以楼梯为起点，分区段逆时针或顺时针安装预制楼板，如图6所示。

图6 预制楼板施工区段划分及施工顺序

3)安装两节柱的PEC结构和预制楼板后，方可由下向上逐层安装外挂墙板，每层划分8个区段，从东西两侧向中部安装，先安装角部，每个区段由一个角部向另一个角部推进，避免塞装，如图7所示。

图7 区段划分及施工顺序

4)安装完外挂墙板的楼层安装ALC条板隔墙。

3.3 PEC结构施工技术

PEC结构预制构件的吊装、测量及校正与纯钢结构相似，但PEC柱3层1节分段安装，构件质量大，节点连接处混凝土后浇筑，安装时有长细比大、头重脚轻、节点区域刚性相对薄弱等特点，因此PEC柱的吊装就位需保证安装就位精度与稳定性。

3.3.1PEC柱吊装

PEC柱吊点设置在PEC柱上部，利用临时连接耳板作为吊点。PEC柱起吊回转严禁以弱轴为旋转中心，应以翼缘板面为旋转中心，吊索应具有一定有效高度。

PEC柱采用靠板进行快速高精度就位，在下节柱顶腹板和翼缘板一侧设置靠板，如图8所示。上节柱落位时缓慢下落，当柱底翼腹板临近下节柱顶靠板时，工人手扶上节柱腹板和一侧翼板靠紧靠板，然后上节柱再缓慢下降，即可快速落位。上节柱落位后，靠板转变功能为马板，通过打钢楔等措施调整对接口精度，钢柱校正合格后，将靠板焊接上节柱，即可保证钢柱安装后的精度和稳定性。

图8 上节柱靠板就位

预制PEC柱现场对接口处需进行混凝土后浇筑，常规连接耳板设置在翼缘板板厚方向上，如图9a所示。PEC柱施工中切除耳板后，需进行二次打磨，才能保证模板与钢柱翼缘板贴合，耗时耗能耗工，不符合绿色装配理念。因此将连接耳板设置在翼缘板内侧，与翼缘板进行搭接后三面围焊，如图9b所示。PEC柱焊接完成后，直接割除耳板并磨除氧化层即满足使用需求。

图9 连接耳板设置方式

3.3.2PEC梁吊装

PEC梁安装总体随PEC柱安装顺序进行，相邻PEC柱安装完毕后，及时安装PEC梁，使安装构件及时形成稳定结构。PEC梁吊装就位时应注意PEC梁的方向性，确保安装正确。PEC梁安装就位后，及时夹好连接板，螺栓孔有偏差时，采用冲钉配合调整，再用普通安装螺栓临时连接，普通安装螺栓数量不得少于该节点螺栓总数的1/3，且≥2个。

PEC柱进行3层1节安装时，为保证结构稳定，便于校正和精确安装，减少焊接变形对边柱安装精度的影响，对不影响下层局部叠合楼板直接落位的中层和上层PEC梁进行安装，且按照先固定上层PEC梁，再固定下层PEC梁，最后固定中间PEC梁的顺序安装焊接PEC梁。

3.3.3PEC结构后浇节点施工

PEC结构后浇节点施工包括PEC钢骨焊接和后浇节点混凝土施工，PEC柱、PEC梁最终调正后焊接节点，施焊遵循减少焊接残余应力，控制结构变形，保证焊接质量的原则，重点保证竖向构件垂直度和水平构件平整度。待节点区钢骨、附加纵筋、箍筋施焊完毕，且隐蔽验收合格后浇筑节点后浇区，采用铝模板或木模板+C60高强无收缩灌浆料自重法进行灌浆施工。

3.4 预制楼梯吊装施工

在PEC梁上弹出楼梯安装控制线，调节定位螺杆上的垫片螺母标高至设计标高，预制楼梯板吊装梁采用4点吊装法，配合倒链使踏步面处于水平位置，如图10所示。试吊合格后，将预制楼梯吊至梁上方300mm处，调整预制楼梯上的定位孔与PEC梁上的定位螺杆基本对正后缓慢下落，并将构件根据已放出的楼梯控制线进行精确就位，先保证楼梯两侧准确就位，再使用水平尺和倒料调节楼梯水平。

图10 预制楼梯吊装方式

3.5 局部叠合楼板吊装施工

PEC梁焊接检验合格后，采用4点吊装法吊装局部叠合楼板，试吊合格后，将局部叠合楼板吊装至作业层上空500mm处，当局部叠合楼板穿过上层PEC梁进行落位时，应起吊至上层PEC梁上方500mm处悬停，工人拉住牵引绳，对准上层PEC梁洞口后再缓降至作业层上空500mm处，避免局部叠合楼板与上层PEC梁碰撞磕损。

局部叠合楼板吊装至作业层上空500mm处时，按照图纸中的构件位置和箭头标识方向进行就位。就位后，检查局部叠合楼板4个角点位置与PEC梁中线距离，并以此控制局部叠合楼板精确就位。就位合格后，焊接局部叠合楼板预埋件与PEC梁上翼缘板的角焊缝。

3.6 外挂墙板吊装施工

外挂墙板安装前复测主体结构，并按实测结果复核外挂墙板设计，分配主体结构偏差。安装施工前进行测量放线，分别放出外挂墙板上的板宽中心线、1m标高线和楼层上的进出控制线、左右控制线、标高控制线等安装定位标识，并依此进行初步安装就位。外挂墙板按照进出位置→高度→左右位置→垂直度的顺序进行精度校正，并结合量测工具进行高精度校正，如图11所示。每个施工区段吊装完成后需统一进行精度复核，合格后，方可对节点进行最终的焊接和紧固。

图11 柔性连接节点构造

3.7 外挂墙板防水施工

密封胶施工前，使用铲刀及毛刷清理接缝内及接缝周围的残留物，保证基层表面平整、清洁。在接缝边缘2mm左右两侧粘贴美纹纸胶带，避免密封胶施工时不慎污染墙板表面。接着在缝内塞入PE棒作为背衬材料以控制施胶厚度，PE棒本身自有的膨胀性阻止水流，填塞时尽量避免使用锐器，以防戳破泡沫棒。缝内两侧涂刷界面剂，以保证密封胶与混凝土间的黏结性能。板块拼缝密封胶宽度同缝宽，胶厚度取缝宽的0.5倍且≥8mm。密封胶施工时，将胶嘴探至接缝底部，并保持合适的挤压速度，以保证施胶密实。当密封胶需后续连接时，尾部修整成45°。接缝处施胶后应刮平、压实胶体，胶体边缘处应注意涂抹充实，避免孔洞缺陷。

4 结语

1)PEC构件与传统钢结构安装方法类似，但PEC结构总体安装顺序与传统钢结构施工有所区别，主要是因为系统组成不同，PEC结构整体安装顺序需考虑局部叠合楼板的安装空间需求。

2)PEC结构安装精度要求高于传统钢结构，主要是因为PEC结构安装精度需与外挂墙板安装精度相匹配，应从严控制安装实施过程，才能确保安装精度匹配各系统间精度。

3)PEC柱3层1节、头重脚轻现象严重，需采取较多措施保证稳定性。因局部叠合楼板的安装需要，上层和中间PEC梁部分不能安装，没有完全形成稳定结构，部分PEC柱悬挑达两层高度，对PEC柱垂直度控制难度较大，若调整PEC柱分段为2层1节，应有明显改善。

4)PEC结构对起重机起重能力和数量的要求，均高于传统钢结构。