制梁和板在装配式框架结构中的应用

【摘要】为推动建筑产业现代化的发展，适应日益匮乏的人力资源形势，采用装配式结构是十分必要的。本文从预制构件的制作、运输、安装、连接，到装配式结构的质量验收，结合具体工程实例，介绍了预制梁和板在装配式框架结构中的应用，对装配式框架结构的大量使用有着积极的推动作用。

【关键词】框架结构;预制梁;预制板;安装;

Summary：TO promote the development of modern construction industry and adapt to the situation of constantly rising cost of labor，it is essential to adopt prefabricated construction. This thesis is about the production，transportation，installation connection and quality verification of prefabricated parts.It also uses practical project cases to interpret the application of precast beams and slabs to prefabricated buildings，which is great promotion of mass use of prefabricated construction.

keywords：prefabricated construction;precast beams;precast slabs;installation;connection

改革開放至20世纪末大量使用的预制构件，容易裂缝，成本高、工序多、工种多，应用狭窄，已逐渐被淘汰，取而代之的现浇混凝土结构，以其速度快，工种少、不需穿插，而得到广泛应用，但存在湿作业、工作条件差、工作劳动强度大、技术含量低、人工费用高的缺点。如何选择新的建造方式，以适应新形势的需要，已成为当务之急。选择装配式结构，更能符合绿色建筑、节能环保的要求，对建筑产业现代化有着积极的推动作用。

一、施工准备

1.现场平面布置

重庆市巴南区某医院项目中的病房楼工程，建筑面积16800平方米，共12层，结构形式为框架结构，柱网最大尺寸为8m×8m，框架柱为现浇，框架的主梁和次梁，预制板均由专业企业生产单位（以下简称加工厂）预制，其上设有现浇混凝土叠合层。本工程施工场地狭窄，工期紧，预制梁和板安装要求高，交叉作业频繁，协调工作管理难度较大，因此，应认真编制预制构件安装专项施工方案，严格按图施工，才能确保工程质量。施工平面布置示意图，如图1所示。

2.预制构件的深化设计

根据已审查合格的设计图纸，施工单位应会同加工厂对其进行深化设计，包括预制构件汇总表、模板图、预埋件布置图、吊点布置图、混凝土键槽、胡子筋[2]、预留孔、切口大样图、构件连接构造详图等。深化设计图应经原设计单位认可后，方可使用。

3.预制构件加工计划的编制

（1）及时编制加工计划。预制构件的加工计划，应根据原设计图纸和深化设计图纸，明确构件编号原则，确定构件形状尺寸，作到及时编制。（2）准确编制加工计划。预制构件中的预埋件、吊环、混凝土键槽、胡子筋、预留孔、切口等，由于存在方向问题，容易出错，应借助BIM技术，进行防碰撞优化，借助实地放样、模具验收等方法，作到提供准确的加工数量，确保无错提，漏提，无碰撞、无缺失现象。

4.预制构件的首件验收

建设单位应组织设计单位、监理单位、施工单位，对加工生产的首件进行验收。对胡子筋应重点检查;对预埋件、吊环、混凝土键槽、预留孔、切口等存在方向的部位，应认真按图检查，以确认采用的预制构件，生产工艺是否合理，质量能否得到保障，符合要求后方可批量生产。

5.预制构件运输

施工单位应将项目实际进度于加工前发给加工厂，要求预制构件至少在现场需安装前15天完成，于预制构件现场需安装前5天书面通知加工厂，并于现场需安装前3天运至现场，避免因为气候、交通等因素延误工期。当预制构件混凝土强度达到设计强度的75%以上时，预制构件方能出厂。预制构件采用水平叠放运输，预制梁叠放不宜超过3层，预制板不宜超过6层。运输前的装车检查，比进场验收更重要。应认真检查数量，型号、裂缝、表面损伤等。

二、预制构件的现场管理

1.堆放预制构件的场地要求

堆放预制构件的场地，应尽量靠近病房楼设置。场地应用100mm厚C20混凝土进行硬化，达到平整、坚实，并应有排水措施。

2.预制构件进场验收

（1）验收人员的选择。选择熟悉图纸，有较强施工经验的施工管理人员，对进场的预制构件进行验收，以加强预制构件材料部门与加工厂与现场安装的联系。（2）预制构件进场验收。由于采用汽车将预制构件集中分期分批集中运至现场，因此，进场的验收，着重收集质量证明文件，加工厂的结构实体检验报告及结构性能检验报告，并对外观质量、裂缝、破损进行检查，不符要求者应按合同约定处理。

3.预制构件的堆放

（1）可视化管理。应对预制构件进行系统编码，形成全过程的可视化管理，精确掌握构件的位置。构件的存放必须按照固定的编码位置进行堆放。（2）堆放要求。预埋吊件应朝上，标识宜朝堆码间的通道，构件支垫应坚实，垫块在构件下的位置宜与脱模、吊装的起吊位置一致。重叠堆放构件时，每层构件间的垫块应上下对齐。堆码层数应根据构件、垫块的承载能力确定，并根据需要采取防止堆垛倾覆的措施。本工程，预制板重叠堆放应不超过6层，预制梁等细长构件宜平放且用两条垫木支撑。

三、支架搭设

1.对支架的要求

依靠支架，预制主梁临时支承于框架柱上，预制次梁临时支承于主梁上，预制板临时支承于框架柱、主梁及次梁上，其支承长度为20mm，因此，支架应考虑承受包括预制构件荷载在内的全部荷载，此时，支架还作为操作平台提供工人安装预制构件使用，作为控制平台，提供工人控制梁底标高。

2.支架布置

（1）预制梁支架。支架采用Φ50盘扣式带可调托座的门型架，门型架布置于梁跨中部。应根据层高、梁的高度，结合梁的跨度，搭设出工具化，易于周转的门型架。（2）预制板支架。本工程采用独立式灯笼架。预制板的支撑方式采用中心传力方式，即立杆顶端应插入可调托座，伸出水平杆的悬臂长度不应大于650mm。剪刀撑采用外径为48mm的焊接钢管，壁厚2.7mm，用扣件连接。

四、预制构件安装

1.预制构件安装位置的控制

预制构件的安装位置，包括标高位置及平面位置。标高位置，由支架提供，平面位置由已现浇完成的框架柱及拟支承于框架柱的主梁提供，因此，应在确保支架搭设及现浇框架柱质量的基础上，结合控制线标注，位置复核，为顺利安装预制构件创造条件。（1）预制构件标高的控制。1）对门型架上直接支撑预制梁的工字钢顶面，应用水准仪进行标高复核，作到工字钢顶面高低一致，工字钢两端平齐。不符要求时，应及时调整支架标高。2）对支撑预制板的灯笼架，应用水准仪对可调托座顶面进行标高复核，使可调托座顶面标高一致。3）当框架柱顶标高不符合要求时，应采取措施及时纠偏，可采用剔打混凝土或加垫片方式，以满足设计要求。（2）预制构件平面轴线的控制。按照内控法，首先彈出框架柱的定位轴线，再按设计图，结合梁与定位轴线关系，将主梁拟安装位置，在已现浇的框架柱上弹出梁边控制线，以直观地提供拟安装主梁的安装位置。

2.预制构件的试安装

选择有代表性的连续两跨梁板，按照设计要求，在梁板安装位置控制符合要求后，按先安装主梁、后安装次梁、再安装板的顺序，完成预制构件的试安装，以检查构件加工、框架柱、胡子筋与柱纵筋的配合情况。发现问题时，应采取切实有效的措施，确保安装质量，并将其作为样板，以指导后续的大面积施工。

3.主梁安装

（1）主梁安装前的准备工作。安装前，应复核柱钢筋与梁钢筋位置、尺寸，对梁钢筋与柱钢筋位置有冲突的，应按经设计单位确认的技术方案调整。（2）主梁吊装就位。主梁断面为350mm×620mm，长7140mm ，伸入柱的支承长度为20mm，设2个吊环，重约3.78吨。用7035B塔吊进行2点起吊。首先将主梁吊至距工作面约1米的上方，安装人员可手扶主梁，调整主梁位置。当主梁缓慢下降至距工作面约200mm时，即进入主梁的就位阶段，此时，塔吊工应采取点动的操作方式，当梁的一侧与柱上的梁边控制线重合，则就位完成。严禁歪拉斜吊，杜绝安全事故发生，如图2、3、4、5、6、7所示。（3）主梁校核与调整。已就位的主梁，应安排专人对主梁的水平度、安装位置、标高进行检查，不符要求时，可通过支架横梁下的可调托位座进行调整。

4.次梁安装

次梁应待主梁安装完成后方可安装，因此，吊装次梁前，应对次梁的实际长度，两主梁间的实际距离进行复核，符合要求时，方可安装次梁，如图8、9、10 所示。

5.板的安装

（1）板的吊装就位。板的主要尺寸为 7690mm×2400mm×80mm，最大重量为3.69吨。伸入主梁、次梁、柱的支承长度均为20mm。板采用专用工具，4点起吊。由于板的平面尺寸较大，就位时需多人手扶并配合塔吊缓慢下降。当预制板吊至梁、柱上方300-500mm后，应调整板位置，使板锚固筋与梁箍筋错开，根据板边线和板端控制线，点动就位，避免支承长度不均，板缝不均、斜向安装现象。

（2）板的校核与调整。已就位的板，应安排专人对板的拼缝宽度、拼缝高差、裂缝、破损进行检查，不符要求时，应用垫片、可调支托进行调整。

五、预制构件的连接

预制构件连接的目的在于使预制构件形成整体，达到与现浇混凝土结构基本等同，涉及框架节点，主梁与次梁相交节点等，包括预制主梁与框架柱的连接，预制主梁与预制次梁的连接，预制板与框架柱、主梁及次梁的连接。除预制主梁与预制次梁采用水泥基灌浆材料连接外，钢筋连接采用绑扎搭接[]，混凝土采用C35混凝土连接。

1.连接材料的控制

连接材料的强度不应低于被连接预制构件的强度，连接材料应具有一定的抗收缩和防裂能力。（1）混凝土。采用预拌混凝土，强度等级为C35。为防止预制构件与后浇混凝土接缝发生裂缝现象，在混凝土中应加入水泥用量8%的膨胀剂，以提高混凝土的防裂能力。为易于浇筑，可采用流动性大，自密性强的混凝土，为密集钢筋节点混凝土浇筑创造条件。（2）水泥基灌浆材料。水泥基灌浆材料，为袋装干粉料，采用成套技术，由专业生产厂提供。灌浆材料应具备高强度、微膨胀、无收缩、大流动、不泌水，其性能应符合水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T50448-2015，并通过进场复验合格后方可使用。

2.连接材料的施工

（1）后浇混凝土施工的特点。按照现浇混凝土结构进行施工。结合预制构件连接混凝土较传统的现浇混土结构用量小，结合面多，振捣面狭窄，容易开裂的特点，应着重对结合面处理、漏浆、养护进行重点控制。（2）框架柱节点施工。与现浇混凝土结构支模不同，装配式结构支模主要表现为预制构件现浇接头。此时，框架柱已浇好成型，预制梁板已安装完成，节点模板支架的质量，直接影响节点混凝土的质量，尤其是漏浆引起的蜂窝、麻面、露筋现象。因此，模板应采用定型化、工具化、易于周转的定型产品，并采取加双面贴打胶等方式，杜绝漏浆现象。（3）主梁与次梁相交处的节点施工。1）对灌浆人员，专业生产厂家应进行技术指导，袋装干粉料加水后，应采用机械拌合，灌浆采用增压设备进行压力灌浆。2）施工前，应将需连接的主梁、次梁表面清理干并在净，不得有浮浆、浮灰、松动的颗粒及油污，并在灌浆干粉料中按要求的用水量，充分拌合均匀后，立即用截锥流动度法测其流动性，不得通过增加用水量来提高流动性。3）对已符合要求的灌浆料，应安排专人从一侧灌浆，直至从另一侧溢出为止。不得从相对两侧灌浆。并按每50吨为一个留样检验批，不足50吨的按一个留样检验批计算，每个检验批留置一组40mm×40mm×160mm的棱柱体试件，以标准养护条件，作抗压强度试验，供质量验收使用。（4）加强养护。针对预制构件与后浇混凝土间结合面较多的特点，应采用覆膜、草垫等方式，加强对已浇混凝土的养护，养护时间不少于7天。

六、装配整体式框架结构的质量验收

1.装配整体式框架结构质量验收的划分

装配式框架结构的质量验收，应符合建筑工程施工质量验收统一标，准GB50300-2013，根据本工程的特点，装配式框架结构划分为混凝土结构子分部工程中的装配式结构分项，其分项工程及检验批的划分如表1所示。

2.装配整体式框架结构质量验收的特点

与现浇框架结构相比，装配式框架结构施工在加工厂和施工现场分别进行。预制构件出厂质量验收在加工厂完成，预制构件经安装连接形成整体结构的质量验收在施工现场完成。对进入施工现场的预制构件，作为半成品，除按规范进行核验外，最关键的是需对梁板类简支受弯构件进行结构性能试验，其内容主要包括承载力、挠度及裂缝宽度的检验，检验数量：同一类型预制构件不超过1000个为一批，每批随机抽取1个构件进行结构性能试验。

七、结语

随着建筑业的迅猛发展，从业人员老年化日益突出，随着生活水平的不断提高，较年青的人员从业意愿越来越低，而人力成本逐年攀升，传统的现浇混凝土结构已不能适应新形势的需要。与现浇混凝土结构相比，采用装配式混凝土结构，能减少现场的湿作业，改善工人的工作条件;能减少现场模板支架、钢筋及混凝土的工作量，降低工人的劳动强度，降低施工成本;预制构件在专业加工厂制作，易于流水作业，缩短工期;专业人员，自动化生产，质量容易保证;原位于现场的作业面部分由工厂代替，材料浪费得到竭制，建筑垃圾大幅减少，有利于绿色建造，保护环境，对提升建筑品质，加快实现建筑产业现代化有着积极的推动作用。

参考文献：

[1]混凝土结构工程施工质量验收规范：GB50204-2015，北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2]预制带肋底板混凝土叠合楼板技术规程：JGJ/T258-2011，北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]装配式混凝土建筑技术标准：GB/T51231-2016，北京：中国建筑工业出版社，2017.

[4]装配式混凝土结构技术规程：JGJ1-2014，北京：中國建筑工业出版社，2014.

【作者简介】

王开平（1963.06-），男，重庆市人，本科学历，重庆市住房和城乡建设工程质量总站高级工程师，主要研究方向：工程质量。