史瑞萍
山西二建集团有限公司(030013)
某工业化宿舍实验楼项目,属多层非住宅类建筑,地上部分共5 层,层高2.90 m,首层和二层为转换架空层。项目总占地面积为9 500 m2,该地块呈长方形,南北向长约100 m,东西向长约96 m,建筑总面积为3 547.48 m2,建筑占地面积为662 m2。本项目工程采用预制框架抗震墙结构,应用预制混凝土构件进行结构梁、板、外挑阳台和部分剪力墙施工,其余部分应用现浇混凝土构件配合施工。
PC 建筑施工中使用的主要构件多是在工厂中统一制作的,运输到施工现场后直接吊装施工即可,免去了模板工程、混凝土浇筑工程等一些需要在现场施工的步骤,大幅节省了现场施工时间,施工效率高,并且可在冬季等不利于混凝土硬化的时间内施工,提高了建筑施工对外界环境的适应能力,打破了传统混凝土施工在季节方面的限制。
预制构件在施工现场需要使用的机械设备主要为吊装设备和辅助施工机械设备,设备操作过程中产生的噪声分贝很小,对周边居民的日常生活不会造成严重的干扰。
预制构件在工厂中生产,施工现场中湿作业频率大幅减少,无须堆放或拌和大量水泥、河砂等粉尘材料,显著提高了施工现场的洁净度,减少了施工粉尘、废水等对周边环境的污染和影响,降低了对施工人员身体健康的影响。
预制构件是根据工程施工要求在预制工厂中提前加工完成的,生产过程中能以更加专业的方式对构件生产温度、湿度等参数进行控制,避免传统建筑施工中直接在现场浇筑成型时自然条件对构件可能产生的不良影响,预制构件的参数和尺寸得到有效保障,使建筑工程的建设质量得到进一步提升。
由于预制构件施工机械化程度较高,能有效地减少建筑施工中对施工人员的依赖,减少施工现场人员数量,节省人工费用[1]。
预制构件设计的科学性和合理性会直接影响后续建筑施工质量,因此,必须在预制构件生产前对设计图纸和施工图纸的科学性进行再次核验,和预制构件生产厂家进行深入沟通,确保需要制作的结构构件在参数和尺寸上能完成准确拼接和对接,避免出现构件衔接不良的情况。在将设计图纸交付工厂进行制作和生产之前,应对各构件的强度和衔接效果进行深入检查,确保构件尺寸符合设计标准,同时,所有预制构件中都应预留吊装结构,为后续吊装施工提供方便。需要在设计预制构件规格时,充分考虑运输问题,避免制作过大的成品构件,影响后续匹配合适的运输车辆。
对预制构件生产厂家来说,除需要结合构件设计方案和参数组织生产外,还应做好预制构件储存管理工作。应用在建筑工程中的预制构件规格和尺寸通常较大,且数量较多,需要生产厂家规划专门场地对预制构件进行储存。应定期对完成生产的构件质量进行检查和清点,避免构件在储存过程中受到污染或破坏,库存量能满足交供货需求。预制构件在交付使用前,需要经过严格的质量验收。
装配式预制构件本质属于清水构件的一种,该类构件在生产过程中对外观尺寸精确度方面具有很高要求[2]。在生产过程中需要重点关注构件尺寸的精确度、表面的光滑度和平整度、构件的强度和刚度等,才能使建筑工程生产质量得到提升。
需要结合建筑工程施工推进情况制订预制构件运输计划,保证预制构件能满足正常施工供应。运输车辆可选择相应规格的卡车或平板拖车,按尺寸进行构件的摆放。构件装车前,应使用绑扎了硬橡胶垫或柔性垫的木方对车厢底板进行支撑和垫护,避免运输过程中因车辆颠簸造成构件边角受损。完成码放的构件应上下对齐,确保受力点在同一垂直线上,并固定好,避免构件在运输过程中发生位移、损坏等情况。预制构件的吊装作业必须符合构件吊装相关要求,必要的情况下也可使用软质吊具。所有的构件都有独一无二的编码,才能在施工过程中依靠编码识别进行拼装施工。若需要将预制构件堆放在施工现场,必须单独划分场地并按照编码顺序堆放,为后续吊装施工提供方便。需要在构件运输前对运输路线和路况进行考察,尽量避开施工路段,保证预制构件运输的安全。
预制构件的吊装和起重机械的选择要求较多,选择的吊装设备和起重机需要满足最大质量预制构件的吊装和起重要求。在对塔式起重机布设时,应确保预制构件堆场完全处于起重臂作业范围内,尽量避免二次搬运情况的发生。若楼边角无法完全覆盖,可使用汽车起重机对预制构件进行垂直运输。另外,选择的吊装和起重机械需要满足预制构件的起重和吊装作业需求,结合预制构件的吊装运输距离、吊装位置、与塔吊中心的最远距离等,确定起重机的起重能力。
为方便施工现场对预制构件进行吊装拼接,必须在构件生产过程中结合构件规格、型号、尺寸和质量的区别,预埋适合的钢筋吊钩。预埋位置的设计需全面考虑构件在吊装过程中的受力问题,确保构件在吊装过程中各部分结构能均匀受力。绑扎钢筋时,需要结合现场控制线、施工图纸等安装墙板斜支撑的接驳器预埋件,保证构件和接驳器能准确对接。采用焊接手段进行构件连接,确保完成焊接的构件在质量上符合工程建设标准。完成构件焊接作业后,需要对施工半成品、成品等进行必要的保护,直到完成楼板、墙板混凝土浇筑和养护作业,避免在施工过程中因其余构件吊装或施工等对构件安全造成影响。
对预制装配式构件的安装位置进行测量和定位,是决定PC 建筑建设质量的重要内容,直接影响工程定位、标高和构件安装控制质量,需要从工程实际出发,根据系统坐标进行预制装配式构件的安装。先在水平方向上利用网状控制法对构件的排布情况进行控制,逐层安装,逐渐发展成方格控制网,对预制构件在空间上的排布情况进行控制。需要注意的是,标准层中梁、柱、面和关键结构面中预留的钢筋应避免出现遮挡情况。
在进行水平构件吊装过程中,需要重点关注以下几项施工管理要点。
在标准层施工过程中,如吊装预制构件的种类包含楼梯、盘梯、梁、板等结构,应先开展叠合梁的吊装作业,然后进行其他水平构件的依次吊装。
尽量以塔式起重机作为预制构件吊装的主要机械设备,必要的情况下可和汽车起重机配合施工,施工前对吊装设备的起重半径和起重重量进行确认,避免因构件质量过大超出起重设备起吊能力,或因构件过重造成设备倒塌等安全事故。
正式进行预制构件吊装拼接施工前,应彻底清理施工作业面。
根据施工图纸指示,科学确定临时支撑点位置,确保层间临时支撑垂直度可控。
需要以专用横吊梁进行水平构件的吊装作业,结合构件的参数、尺寸和吊装距离等灵活调整构件起吊,避免出现受力不均等不良现象。
吊装过程中,需要先将构件吊离地面500 mm高度,然后检查吊钩是否出现形变、松脱、卡顿等趋势,检查吊点受力情况,确认无异常情况后,将水平构件以稳定速度吊装至拼接位置1 m 高度位置,待构件摆动放缓并稳定后,缓慢降落放置在指定位置。检查构件支座的搁置长度是否与设计要求一致,若存在误差情况,需要对不平整位置进行处理。每次吊装前,都需要对相关设备和构件的钢丝绳、吊钩、手拉葫芦等进行检查,避免相关环节吊具在吊装作业中出现松动情况。装配式构件上预留的吊装起吊点必须全部使用螺栓拧紧,并利用到位,才能保证构件在吊装过程中受力均匀,严禁私自减少螺栓使用数量。
构件吊装到安装位置后,对临时支撑的标高进行检查,确保临时支撑标高和设计高度保持一致,结合设计图纸对构件尺寸、规格等进行最终确认,相邻构件之间需要预留伸缩缝,然后进行预制构件的拼装作业。
完成水平构件安装作业后,使用填充物对预留的伸缩缝进行填充,使所有构件构成完整的整体。
PC 建筑因具有多种施工优势,在我国建筑行业中的应用范围不断扩大,但此种建筑施工模式由于存在大量吊装和高空作业,风险系数较高,需要施工单位加强施工现场安全管理,对施工过程进行深入管理,最大程度规避安全事故的发生,保证工程建设有序推进。
在PC 建筑施工过程中,将预制装配式构件吊装到施工现场是装配式构件施工中最常见和最基础的作业形式之一,也是安全事故发生率最高的作业环节之一,需要施工现场管理人员重点关注。
首先,应对起重机械设备操作人员的专业水平提出严格要求,确保相关人员已经获取国家发放的相关资质证书,能满足施工现场机械设备操作要求。吊装施工人员必须经过三级教育和安全生产知识考试,在达到考核标准后,才能进入施工现场,正式施工前,还应由技术人员对其进行技术交底,确保所有人员都了解工程的施工标准。
其次,吊装作业开始前,必须进行清场,确保构件起吊范围内无人员停留,所有进入施工现场的人员必须佩戴安全帽,确保构件吊点强度符合工程施工标准。吊装人员需要和起重机班组进行有效配合,严禁暴力施工,严禁高速转运。若施工现场风力过大(6 级或6 级以上风力),严禁继续进行吊装施工,避免出现构件在空中摆动幅度过大。
最后,在吊装阳台、墙板构件前,对钢丝绳完整情况进行检查。对吊钩、钢丝绳、辅助工具上留存的杂物进行清理,避免其影响吊装作业的效率和质量。吊装作业过程中,需要采取必要的平衡措施,避免构件在空中因受力不均或在风力作用下发生翻转。
预制构件吊装施工过程中,施工现场管理人员应密切关注可能存在的坠物风险,并做好相应的防护措施,避免发生安全事故。首先,应搭设用于防护的护栏,配合安全网对施工现场进行围挡。其次,在施工现场、构件运输路线中设置必要的警示标志,在登高作业通道两侧安装符合工程建设要求的防护围栏。
PC 建筑施工过程中需要由专业人员负责维护临时用电系统,并结合施工现场的实际情况制订相应的应急方案,以便在发生用电事故时,现场人员能及时对相关设备设施进行紧急处理,降低事故影响和损失。所有涉及用电的特殊工种,必须具有相关资格证书,在现场施工过程中,需要严格遵守相关用电规定和要求,保护自身和施工项目的安全。另外,在机电管线敷设时,应重点关注以下要点。
水电管线需要在叠合板通过调试后才能进行敷设,敷设在叠合板中的管线需要位于桁架筋里面。施工过程中要注意对水电管线进行保护,严禁私自破坏桁架钢筋。
完成水电管线的敷设并通过验收标准后,要由钢筋施工人员对叠合层钢筋和梁附加筋进行绑扎施工。
严禁施工人员在完成铺设的钢筋和模板上走动或堆积物品,避免出现钢筋位移等情况。
PC 建筑因具有施工效率高、施工过程中对周边环境的污染和影响小、噪声小、人工成本低、施工质量高等众多优势,在国内建筑行业中的应用范围不断扩大。PC 建筑中有大量构件都是提前在工厂中预制而成的,需要在正式生产之前对构件设计图纸的科学性和合理性进行深入检查和反复核对,确保装配式构件在交付使用前得到严格的验收,在构件规格、尺寸、强度、外观条件等各方面都满足工程施工标准。选择合适的机械设备进行预制构件的运输和吊装作业,并做好相应的防护措施,避免出现安全事故。由于装配式预制构件在吊装施工中存在较多安全风险因素,需要做好全面的现场管理工作,才能保障PC 建筑的施工质量。