仓储建筑预制柱原位现浇施工技术

王成民 （安徽建工集团总承包公司，安徽 合肥 230031）

0 引言

目前，工业厂房、仓库等仓储建筑外维护结构常采用混凝土框架柱加彩钢板和保温棉体系，充分发挥了外墙结构形式简单、施工便捷、造价低廉的特点。但在进行混凝土框架柱施工时，由于仓储建筑一般层高较大（大于10m），当采用传统现浇施工时，需要先搭设满堂钢管脚手架，再进行柱钢筋绑扎及模板搭设。但在进行外墙彩钢板施工时又无需借助脚手架施工，造成了脚手架利用率低，并且架体搭设前还要进行基础硬化，进一步增加了施工成本。当采用现有预制工艺施工时，大型构件的运输、吊装和拼接也给实际装配式施工带来了较大的困难。

针对上述问题，某智能电子制造项目，通过改变施工工艺，采用将预制和现浇技术相结合的预制柱原位现浇施工工艺，在保证施工质量的同时，简化了施工工艺，降低了施工难度，减少了施工成本。本文某智能电子制造项目为例，重点围绕所述工艺的关键工序，如钢模拼装、钢筋笼吊装、柱底基础连接等展开论述，并结合工艺重难点，介绍部分技术要求，以期为相似类型建筑结构施工提供借鉴参考。

1 预制柱原位现浇施工工艺

某智能电子制造项目共4 栋框架结构厂房，总建筑面积约135000m2，混凝土框架柱为正方形，截面尺寸为800mm×800mm 和1200mm×1200mm，共647根。根据项目实际特点，采用预制柱原位现浇施工工艺，其施工工艺简图如图1 所示。相应基本工艺原理为前期采用预制构件施工方式，将现场拼装后的定型钢模板与钢筋笼吊装安插至独立基础短柱中预埋的波纹管内，再通过预制构件常用的高强无收缩灌浆料进行灌浆锚固连接，最后结合原位现浇施工，待混凝土成型后拆除钢模板，最终完成施工。施工工艺流程如图2所示。

图1 施工工艺简图

图2 施工工艺流程图

2 施工工艺要点

在完成场地平整硬化、复核构件尺寸标高和灌浆料要求等前期准备工作后，将开展预制框架柱施工，其主要包括预制构件施工和原位现浇两部分内容，施工工艺要点包括以下七个方面。

①波纹管定位

提前加工整体成型的预埋波纹管定位如图3 所示，并采用定位网片连接牢固，保证波纹管之间净距不小于30mm，且锚固深度符合设计要求。

图3 波纹管定位图

②框架预制柱钢筋笼绑扎

采用绑扎架从柱边跨位置开始绑扎钢筋笼，在绑扎架立柱下端垫方木，防止绑扎架立柱受荷沉降造成钢筋笼变形，由于框架预制柱高度较大，需分层浇筑，在钢筋笼中心区域须预留后期混凝土浇筑导管下落区域，其尺寸根据导管大小设置，本项目中为200mm×200mm。对于梁垫钢筋，可按图纸设计位置，在钢筋笼制作的同时绑扎到位，也可根据施工方便，在预制柱混凝土初凝前将梁垫钢筋插入柱顶混凝土后进行绑扎；对于柱保护层，采用间隔2m 的井字型钢筋焊接定位，如图4 所示，其定位筋长度按定型柱模尺寸下料，也可以比实际柱模尺寸小1～5mm，井字型钢筋的设置也进一步增大了钢筋笼刚度，防止实际施工时起吊过程钢筋笼变形；对于水电、钢结构预埋件，按相关图纸要求，在绑扎钢筋笼同时预埋，其中墙面檩条钢结构预埋件，埋件方向应在模板平直边且预埋深度要适宜，以防止后期打凿，破坏美观，增加工程量。

图4 井字型钢筋设置简图

③预制柱模板存放和拼装

将前期在加工厂按设计图纸加工的预制柱模板运至现场并存放，存放场地应平整且模板下方应垫方木以保证柱帽处尽可能水平，且方木严禁设置在模板竖向方管跨中，避免受荷较大而导致方管变形，在方木设置完成后还需调整角度，保证模板水平减少模板扭曲，放置好的模板悬挑长度不大于1．5m，防止弯矩过大模板变形；在模板拼装前，需清除模板内的杂物以保证模板清洁并涂刷油性脱模剂（拼缝处严禁涂刷），最后在拼缝处粘贴双面贴防止在混凝土浇筑时漏浆；在脱模剂涂刷完成后，将钢筋笼吊至钢模板内，并确保位置和埋件准确，检查模板是否变形、拼缝是否平整；最后如图5 所示将另一片模板反扣于下部模板之上，施工时对准模板螺栓孔缓慢就位，就位后先穿模板两端第一颗螺栓并初紧，再调整下部模板水平度同时穿设余下所有螺栓，最后从一端的两边对称同时终紧所有螺栓，完成操作后检查拼缝质量，防止错边，避免拼缝处漏浆。

图5 现场钢筋笼吊装及合模图

④独立基础短柱顶找平及预埋波纹管内灌浆

在图1 独立基础短柱顶与柱模低标高相差大于5cm 时，采用砂浆在柱模底找平，否则可采用方木在柱模底找平，但找平砂浆或方木都严禁进入预制柱截面范围内。在进行预埋波纹管内灌浆时，经验收合格的高强无收缩灌浆料应和钢筋笼吊装同步开始拌制，拌制完成后立即灌浆，灌浆应连续不间断，且灌浆面应略低于孔口10cm，并应采用多头漏斗灌浆来缩短灌浆时间，同时为保证灌浆料的匀质性，灌浆后切忌振捣，并应立即开始下道工序，以保证灌浆最早实施时间到预制柱完成插筋时间控制在30min以内。

⑤模板和钢筋笼吊装、固定和校正

拼装好的模板在吊装时，模板要指向吊装车辆旋转圆心，以使模板和吊车旋转半径吻合，便于起吊。在开始吊装时，先使主钩与副钩同时上升，将模板吊离地面一定高度，再提升主钩（预制柱柱帽一端）将模板转至垂直状态，在施工时为避免钢丝与图5 中所示的柱帽一端工具式防护栏发生碰撞，可在主钩上挂扁担与模板上端连接；吊装就位后，如图6所示，4 人分站四方用钢丝绳调整大致位置，再由其中2 人手持模板底部使钢筋对准预埋波纹管中心，缓慢下落就位，并调整使钢筋笼的连接钢筋处于预埋波纹管灌浆料的中心位置，最后如图7 所示，将预埋波纹管中溢出的灌浆料清除；在进行模板校正时，先放松钢丝绳（不脱钩），再将模板上的钢丝缆风绳拉结固定，其中中柱缆风绳可固定于预设于四周承台处的预埋拉钩上，边柱及角柱除固定在承台处的预埋拉钩外，也可固定在预设于临时道路路面上的膨胀螺栓固定拉钩上；当缆风绳固定完成后，用经纬仪或设置在模板上的线锤查看模板垂直度，并指挥调整拉紧各方向的缆风绳如图8所示，以保证模板垂直度。

图6 调模板吊装图

图7 钢筋笼插入预埋波纹管

图8 缆风绳调整模板垂直度

⑥预制柱原位浇筑混凝土

通过前期预留的导管下落区域进行预制柱混凝土分层浇筑（每次浇筑的高度不宜大于3m），浇筑的混凝土坍落度控制在180±30mm，并确保不发生离析。在首次浇筑时，应先浇筑30mm 厚度与混凝土浆液相同的水泥砂浆，再将导管直接把混凝土浇筑至柱底部，并保证混凝土自由下落高度不超过1．5m，然后边浇筑混凝土边缓慢提升泵管，同时采用Ф30 插入式振捣棒振捣，振捣棒的前端应插入前一层浇筑混凝土中且插入深度不应小于50mm，振捣时应严格注意合理控制振捣，不应漏振、欠振、过振；最后浇筑完成后，应立即刮去浮浆，修平梁搁置面的混凝土，并保证梁搁置面标高的准确。

⑦模板拆除

预制柱模板拆除须在混凝土浇筑完成24h（若气温在10℃以下时应延长至36h）后且混凝土强度达到1．2MPa 以上。在拆除模板前，应先安装好吊车挂钩，并保证钢丝绳拉直（处于不受力状态），同时松掉缆风绳后开始拆除；在开始拆除模板时，由佩戴安全带的两位工人从柱顶往下对称逐颗拆除柱身螺帽，再拆除柱脚调整垫木和楔形模，并用螺旋式千斤顶拆除模板，拆除过程中施力要均匀缓慢，必要时辅助工具松动模板；当模板向两边分开即可从柱子水平方向吊离，在吊离时应用钢丝绳稳定模板，以免碰撞预制柱造成破坏。注意在拆除模板时，吊车严禁起吊，以免损坏柱帽，在拆除模板过程中吊车只起平衡稳定作用；拆除的模板存放于指定地点并立即清理、保养；拆除模板后的预制柱应浇水保养，且养护时间不宜少于7d。

3 技术要求

预制柱原位现浇施工工艺应满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）和《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ 276-2012）等相关施工技术规范要求，其中对于预埋件、模板安装、灌浆连接等重要工序施工质量要求可进一步概述如下。

①预埋件、预留孔洞的验收

通过观察和尺量检查，在同一检验批内，应抽查构件数量的10%且不少于3 件，以确保预埋件、预留孔和预留洞不得遗漏，且要安装牢固，偏差在允许范围内。

②模板和钢筋笼的安装验收

通过钢尺、水准仪和塞尺等量测，在同一检验批内，对预制柱和独立基础（包含短柱），应抽查构件数量的10%且不少于3 件，以确保预制柱模板和钢筋笼安装误差在允许范围内。

③灌浆质量验收

在灌浆前，通过水泥浆配比性能试验，确保灌浆料3h自由泌水率宜为0，且不应大于1%，泌水应在24h内全部被水泥浆吸收；水泥浆中氯离子含量不应超过水泥重量的0．06%；采用普通灌浆工艺时，自由膨胀率不应大于6%；采用真空灌浆工艺时，自由膨胀率不应大于3%；在预留孔灌浆后，通过观察确保孔道内水泥浆应饱满、密实。

4 结语

本文结合某智能电子制造项目围护体系，针对实际特点，介绍了预制柱原位现浇施工工艺和流程，并在此基础上详述了钢模拼装、钢筋笼吊装、柱底基础连接等关键工序和相关技术要点。通过比较可以发现，预制柱原位现浇施工工艺相对于传统现浇和现有预制施工工艺，在保证施工质量的同时，具有无需搭设施工脚手架，有效减少了钢管的用料，预制柱模板可循环利用，尤其对于像本项目这类含有较多相同截面柱体的大型仓储建筑，其经济效益尤其显著，且该方法施工工艺简单、施工便捷，机械化参与程度高，不仅节约大量人力资源，又降低了劳动强度，模板拼装和钢筋笼绑扎又可在室内完成显著改善了工人劳动坏境等优势，相关社会和经济效益明显，值得在相似工程中深入推广。