装配式建筑PC 构件模板施工技术研究

黄健

［上海园林（集团）有限公司，上海 200120］

0 引言

随着社会经济水平的提升，我国对于房建工程的要求逐渐严格，为满足当下不断增长的房屋建筑需求量，装配式建筑脱颖而出。装配式建筑PC 构建模板，就是提前将建筑构件制作好，然后直接运输至施工现场进行安装，可以大大提升房屋建筑工程的施工效率。PC构件作为装配式建筑施工中必不可少的一部分，其施工工艺对整个装配式建筑的施工质量有着重要的意义。国内学者针对装配式建筑纷纷展开一系列的研究工作，张青霞等[1]为推动整个装配式建筑施工的稳定发展，通过GRAP-VIKOR 技术开展关于选择优质PC 构件供应商的深入研究；李洁等[2]为保障装配式建筑施工的有序进行，通过BIM-RFID 技术针对装配式建筑PC构件进行精细化管理研究。

因此，本文为提高装配式建筑的施工质量，增强应用PC 构件剪力墙的抗震性能，针对装配式建筑PC 构件模板施工技术展开研究，希望能为我国装配式建筑施工提供有效参考，进而有助于我国建筑行业的进步。

1 工程概况

本文结合自身关于装配式建筑PC 构件的相关工作经历，以莱阳路产业化基地装饰一体化PC 墙板工程为研究对象，实际开展装配式建筑PC 构件的生产及施工研究。该基地建筑共有20 层，整体结构为框架剪力墙结构，剪力墙为集装饰一体化的PC 墙板。现在根据本次装配式建筑施工的实际情况，对PC 构件模板的生产与施工进行深入研究。

2 生产装配式建筑PC 构件

2.1 设计PC 构件模板

在生产装配式建筑PC 构件时，需要使用专业的模板[3]，所以PC 构件模板的设计至关重要，其精度直接影响着预制建筑构件的尺寸是否精准以及外观是否精美。为了保证PC 构件模板的质量，本文将从四个层面进行模板的设计：预留孔模、标准底模、侧模以及活动模，通过PC 构件模板的这4 个部分，严格控制模板的设计精度。当模板中的PC 构件凝固后，可以通过模板两端的活动模，来取出构件，但由于活动模与构件之间联系较为密切，构件的取出较为困难，与此同时，PC 构件的模板上没有安装自动脱模的装置，只能人工脱模，导致PC 构建的生产难度较大，从而大量增加装配式建筑的施工工期。所以本文在PC 构件模板的设计过程中，将模板设计为液压式结构，让模板通过液压装置自动脱模。关于本文所设计的液压式PC 构件模板中等效静力荷载参数H，可以通过式（1）表达。

式中：G——PC 构件模板自身的重量数据；δ——PC 构件模板脱模时的吸附系数值，一般根据实际PC 构件的脱模情况来定。

根据式（1），设计安全的液压装置，将液压装置添加于PC 构件模板中，实现自动脱模，这样不仅可以节省人力，而且可以提高PC 构件的制作效率。PC 构件模板的设计，是整个装配式建筑施工的基础，只有模板尺寸准确，才可以生产出符合施工要求的预制建筑构件。

2.2 制作PC 构件

在制作PC 构件前，需要把模板里面清洗干净，为防止脱模出来的PC 构件表面出现腐蚀情况，保证整个构件的完整度[4]。可先在模板内侧表面涂抹防腐蚀剂，这样不仅可以保证PC 构件表面的质量，还可以增加模板的使用时间，然后再严格遵循标准尺寸进行构件模板侧模的安装。在利用模板来制作PC 构件过程中，首先需要进行绑扎钢筋以及定位套筒的工作，通过标准操作绑扎钢筋笼，参考设计图纸要求将整个融合模块固定住，然后将钢筋笼模块放置在模板中，再将套筒安装的位置确定好之后，将PC 构件吊装至设计位置处，并固定在模板中。为了使制作出来的PC 构件尺寸与施工图纸完全一致，需要保证模板侧模的安装精度，可以利用螺钉将模板的底模与侧模定型固定住，这样就能够精准控制PC 构件的每一个尺寸界面都遵循施工设计图纸的要求，与此同时，完成PC 构件模板安装之后要进行多次检查，确保构件的各项参数都符合设计要求之后再进行下一项作业。在准确地获取到PC 构件钢筋的位置之后，为确保构件尺寸精度，需要调整预埋构件的位置，将构件紧密连接到模板的设计位置上。PC构件制作完成之后，需要进行脱模，脱模也需要严格参考设计图纸，执行标准化脱模操作。制作PC 构件的流程如图1 所示。

图1 制作PC 构件流程

只有严格控制PC 构件的制作精度，才可以保证装配式建筑施工效果，并保障施工质量安全，进而全面推动装配式建筑PC 构件模板施工的发展。

3 装配式建筑PC 构件施工

3.1 PC 构件的进场协调

PC 构件制作完毕后，进行PC 构件的现场安装工作。首先需要将构件运输至施工现场，由于建筑预制构件的体积较大，可以通过平板车来运输PC 构件。在PC构件的运输过程中，为避免构件出现质量问题，可以在构件与平板车之间放置枕木，用来固定构件，然后将构件码放整齐，再进行安全有序的运输工作。当PC 构件进场之后，需要使用吊车将构件吊装至专门的存放位置，与此同时，为防止PC 构件在施工现场存放时发生倒塌等情况，需要通过支架固定构件，支架的高度以及强度都需符合建筑预制构件的存放标准。还需要注意的是，尽量使用对称的形式来堆放预制构件，这样可以方便后续施工作业。

3.2 PC 构件的吊装

在施工现场进行PC 构件的吊装时，通过慢起快升的形式实现预制构件的吊装作业[5]。吊装之前，检查好预制构件的型号以及结构，保证没有任何问题之后再开始吊装，避免构件放置错误位置出现返工情况。当将剪力墙吊装至设计位置附近时，首先将剪力墙位置进行调整，在吊装施工中，需要在建筑主体上提前留出插钢筋的孔洞，然后将构件上钢筋与之对应上，然后再慢慢放置剪力墙构件。在构件下降至地面一定距离的位置处，现场施工人员需要初步定位控制线，然后等构件下降至地面时，再根据定位线对其进行一定调整，确保构件完全符合设计图纸，再进行下一步的施工。现场的部分PC 构件吊装施工如图2 所示。

图2 施工现场PC 构件吊装

剪力墙吊装完毕后，执行叠合板吊装工序。在吊装叠合板前，同样也必须检验好叠合板的形式及尺寸，而后再使用专门的钢梁扁担以及吊索实现吊装。在吊装时需要确保吊索与叠合板上的吊环紧密连接，也利用慢起快升的形式进行吊装，并布置超过5 处的吊点，这样可保证吊装施工现场的安全。在安装叠合板的时候，由于叠合板自身稳定性检查，所以要通过人工固定的形式对其提供临时支撑，防止出现叠合板崩塌情况。

3.3 PC 构件的连接

在结束PC 构件的吊装施工之后，为提升装配式建筑结构的稳定性，需要对构件进行连接。关于PC 构件的连接方式，一般有干连接、湿连接以及复合连接，根据本人的工作经历，本次施工选择干连接形式，施工现场无湿作业。干连接就是通过高强螺栓将PC 构件以机械形式连接在一起，操作简单，且连接牢固，是最符合本次装配式建筑施工的连接方式。在生产PC 构件时，需要提前在剪力墙的上部设置螺栓连接孔洞，剪力墙的下部则设置钢筋。在连接PC 构件的过程中，将剪力墙下部的钢筋穿过建筑主体的预留孔洞，与之连接，与此同时，将高强螺栓与剪力墙的螺栓连接孔洞进行连接，利用螺母将受力筋固定住。现场的螺栓连接如图3所示。

图3 现场螺栓连接

也可以将这种干连接应用与PC 构件的竖向接缝之中。通过图3 可以看出，在利用干连接进行装配式建筑PC 构件施工中，也存在一些限制问题，干连接需要超高精度的PC 构件，只有精准的尺寸才可以保证螺栓顺利对接在一起。螺栓连接之后，需要对螺栓的连接处进行焊接定位，这样可以有效保证螺栓的稳定。

4 竣工验收

4.1 制作试件

PC 构件模板施工结束后需要对剪力墙的抗震性能进行测试，以此判断装配式建筑施工的可行性。为避免试验中损坏构件，本文参考实际施工中的剪力墙构件，使用完全一致的制作工艺，制作一个构件模型，由于施工中应用的PC 构件尺寸较大，测试实验的场地有限，所以根据3∶1 的比例将原型剪力墙构件等比缩小成构件模型，那么试件与原型构件的相似关系如表1 所示。

表1 试件与原型构件的相似关系

关于试件中的钢筋，根据实际构件缩小钢筋的尺寸，但不能减少钢筋的数量，这样才可以保证试件的有效性。试件制作完毕后，对其进行抗震试验。

4.2 抗震性能分析

实验中模拟两种不同的地震，对该试件施加地震波，并持续1min 的时间，结束后观察各楼层的层间位移角随层高的变化情况，结果如图4 所示。

图4 地震时层间位移角随楼层变化曲线

由图4 可知，该试件在地震波1 的作用下，最大层间位移角发生在16 层，为1/400，该试件在地震波2 的作用下，最大层间位移角发生在18 层，为1/300。根据《建筑抗震设计规范》可知，该试件的最大层间位移角未达到抗震等级中Ⅶ度设防的限值1/100，说明该试件的整体刚度较大，进而说明本次装配式建筑PC 构件模板施工的抗震性能较好，验证了PC 构件建筑的质量符合施工需求。

5 结语

装配式建筑具有节能环保、施工高效等优点，因此得到了建筑行业的广泛使用。进行装配式建筑施工时，PC 构件是关键组成成分，其生产与安装直接影响着整个装配式建筑施工的质量。在PC 构件的生产中，需要参考设计图纸，严格控制构件尺寸的精准度；在PC 构件的吊装施工中，按照施工顺序，严格控制各个环节的操作，进而保障整个装配式建筑施工的质量，其中PC构件的连接环节中，采取干连接形式，在节能减排的前提条件下，有效保障建筑结构的稳定性。总而言之，科学合理的施工技术，可以确保工程施工水平，将PC 构件模板施工的优势完全发挥出来，以此推动装配式建筑的长足发展，乃至为国家的经济发展做出贡献。