目前, 我国建筑行业的建造方式以钢筋混凝土现浇体系为主,虽然有效促进了城市化的进程,但也造成了一系列的问题,例如,施工过程中会造成大量的材料浪费,施工现场环境差,会产生大量的建筑垃圾,开裂渗漏问题严重等[1]。随着人力成本的增加,传统的建造方式已经无法满足时代的需求,而装配式建筑结构的出现,为建筑行业提供了新的发展方向[2]。 叠合板施工技术是装配式建筑结构中的重要环节之一,因此,必须明确叠合板施工技术的重点,从而进行有效的质量控制,保证施工的质量。
装配式建筑指的是经工厂化生产建筑构件, 在施工现场进行组装、连接等施工而成的建筑。 和传统的建筑模式相比,装配式建筑具有使用寿命长、无须维护、低碳环保等优势,符合我国倡导的环保、节能理念[3]。目前,我国装配式建筑结构仍处于发展时期,相关的施工技术、规章制度有待进一步完善,基础性研究工作有待深入。 近年来,为了进一步推广装配式建筑结构,我国出台了相应的政策,使装配式建筑结构逐渐成为行业的主流。
叠合板分为预制底板与后浇层, 具有装配式楼板与现浇楼板的优势,近年来在建筑行业得到了广泛的应用。 在常规的建筑工程中,楼板的造价较高,约为混凝土总造价的30%,而在装配式建筑中, 建造成本包括材料运输费用、 构件储存费用、设备运输费用等。 叠合板施工技术能够采用集成加工的方式,有效降低人工成本,同时沿着叠合板长度方向进行板下支撑设计,施工过程中无须模板,能够减少约70%的材料周转费用。 叠合板施工与传统的混凝土浇筑、钢筋绑扎方式不同,不仅简化了操作过程,还提高了施工效率,能更好地控制施工工序,保证施工质量。 一般情况下,叠合板存放时应采用水平堆叠的方式,堆叠最多不能超过6 层,因此,在施工现场可能出现占用面积较大的缺陷,同时,由于运输车的装货量有限,且需要采用单块方式进行调运,可能面临装卸次数多、设备依赖高、运输加固难度大等一系列问题[4]。
叠合板施工技术在装配式建筑结构中的优势可以总结为4 个方面。
1)控制工期。 多数叠合板材料前期在厂房内已经过了一定的加工,现场施工时无须对大量钢筋进行铺设,也不需要对叠合板进行二次加工,有效节约了施工时间。 和传统的施工工艺相比,叠合板大多在工厂内部进行加工,不会受到天气、季节的影响,因此,通过叠合板施工技术的合理应用,能够在冬季进一步加速工程的施工速度,有效控制工期。
2)减少施工成本。 叠合板技术的推广应用有利于为建筑企业节约一定的成本,该施工技术属于新型技术,需要通过现代科技方式进行加工、制作,与传统的施工模式相比人工费用更少。 同时,叠合板技术与传统施工技术的原理不同,在建设过程中无须进行楼板、模板拆除等一系列工程,节约了大量的人工成本。
3)施工过程简单[5]。 与传统的施工技术相比,叠合板施工有效简化了施工流程,由于叠合板结构简单、操作难度低,即使施工人员对叠合板的了解较少, 也能在短时间内掌握相应的施工技术。 同时,叠合板施工技术大多不会由于施工人员的错误操作出现质量问题,有利于保障建筑工程的整体质量。
4)不易受外界影响。 叠合板由于性质的特点,受外界因素的影响较小,同时,由于材料的制作大多在室内环境下进行,与外界接触较少,可在不同的环境中应用,满足施工企业的需求。
施工准备的内容包括技术、材料、机具等。
1)要根据建筑的实际情况以及相关要求制订针对性的施工方案,方案审核通过后安排人员进行施工,并重视技术交底工作。
2)出厂前要对预制板的尺寸、外观、安装配件的预留位置等进行检查,观察是否符合相应的规范及标准。
3)准备好施工过程中需要的机具,例如,汽车式起重机、塔式起重机等。
4)根据叠合板以及其他预制件的重量,选择合适的塔式起重机型号, 并根据叠合板的平面位置对起重机的臂长进行适当的调整。
叠合板施工过程中应当对锚固筋进行适当的调整, 长度至少应为10 cm 且需锚入梁中,若位置设置在剪力墙,则应合理控制长度。 当钢筋绑扎结束后,若立即进行叠合板的安装,可能会导致锚固筋与梁纵筋出现矛盾, 导致安装无法顺利完成,即使叠合板成功安装,也可能出现无法调整的情况,导致叠合板无法恢复至应有的角度,从而影响施工质量。 因此,为了避免以上情况,根据规范要求,在满足后浇混凝土叠合层厚度大于桁架预制板厚度的1.3 倍,且不应小于75 mm 时,桁架预制板纵向钢筋可不伸入支座。 采用75 mm 厚度的现浇层能够有效简化施工步骤,由于叠合板预制钢筋的位置固定,可能会影响管线的布置施工,因此,在施工过程中应结合实际情况进行针对性的优化。
在对叠合板进行起吊时,应合理采用模数化吊装梁,施工过程中需维持4 个吊点的均匀受力, 保证腹筋和格构梁上线交界处为吊点位置, 并将其与板块之间的距离大约控制在板长的25%。 在起吊过程中,应缓慢操作,维持叠合板起吊的稳定性。 在锁链吊装的过程中,应当合理利用4 个闭合吊钩与专用锁链,保证不同点位受力的稳定性,进行均衡起吊,此时应将锁链的长度控制在约4 m。 在叠合板吊装过程中,应当在落点上方约300 mm 处略微停留,根据叠合板的位置对方向进行适当调整,再进行定位。
吊装过程中, 应当尽量避免框架柱上设置的竖向钢筋和叠合板预留的钢筋出现碰撞,当叠合板停稳后再缓慢放下,避免因吊装时冲击力过大对板面造成损伤。 在对叠合板位置进行纠正时,可采用楔形小木块进行辅助,严禁通过撬棍等工具调整,保证板边的完整性。 当楼板铺设施工结束后,应对叠合板的完整性进行检查,避免板下缘部分出现凹凸不平、缝隙等情况。 若发现存在缝隙,应立即对支撑进行适当的调整,从而保证板底面不会出现缝隙。
叠合板施工前,要先进行立杆支撑的搭设,目前我国建筑行业采用的模板以木模板和铝模板为主。 在多数情况下,木模板支撑架体可以选择使用扣件式、盘扣式、独立式架体施工,在立杆顶端应当合理应用可调整顶撑, 根据施工的实际情况对支撑标高进行调整,将主龙骨放置于可调托座内,在主龙骨上方设置次龙骨加固,主次龙骨均应根据规范选择合理参数。在次龙骨以及周围应当设置边条, 并在模板和叠合板的交界处利用海绵条进行粘贴,避免出现渗漏等情况。 铝模板支撑在设计时应当注意,重点关注叠合板区域的支撑龙骨设计,保证叠合板能够进行标高、支撑的调节,同时,还要控制独立立杆支撑的高宽比不应大于3.0,若超出该比值,则需增设独立立杆支撑。 施工时需要采用三角支撑架进行独立加工,保证支撑架体的稳定性。 选择在叠合板下方进行支撑时,应保证在预制构件安装前进行操作。
应对叠合板的质量进行检查, 为了提高预制板与现浇混凝土的结合力,叠合板构件表面应为粗糙面,凹凸深度至少应为4 mm,若叠合板构件深化设计不当,会在一定程度上延长叠合板的施工时间。 转角板也是装配式建筑结构的重要组成部分,主要起到固定的作用,若转角板使用存在材料不当、叠合板跨度较大等问题,就可能导致叠合板的转角处在加工、运输、施工的过程中受到外力影响而损坏。 叠合板运送至施工现场后,若其与转角板不匹配,在挤压作用下也可能引发转角板受损,甚至可能造成叠合板断裂。 因此,需要根据装配式建筑的要求, 对叠合板进行适当的拆分设计, 考虑到叠合板的运输、 生产等问题, 将预制板宽度与跨度控制在3 m 与5 m 以内,同时,还要考虑隔墙施工、房间照明位置等,确定具体的叠合板设计参数。 叠合板的吊点大多设置于叠合板两侧钢筋处,因此, 需要根据叠合板的跨度与长度选择合理的吊点数量与直径。 构件连接质量也是预防错位、裂缝等问题出现的关键,因此,必须要重视构件连接处的质量控制。 此外,叠合板的跨度较大,在运输过程中可能受到多种因素的影响出现断裂,因此,应当在运输过程中对叠合板进行一定的保护,一般会采用改装的专用车辆进行运输。
叠合板进入施工现场后, 必须将叠合板存放在提前准备好的储存地点,并委派专人对叠合板进行管理,检查叠合板的力学性能、大小参数等是否符合工程需求。 叠合板的堆放高度应控制在6 层以内,若遇到极端天气,应适当在叠合板的表面铺设彩条布,保证叠合板运输到场后3 d 内进行施工。 叠合板安装完成后,不能立即在上部浇筑混凝土,应当先对其平整度进行调整,达到要求后再进行混凝土浇筑。 在浇筑过程中,应严格控制浇筑的厚度以及板面高度, 避免因叠合板标高不满足标准可能引发的漏浆等一系列问题。 此外,在叠合板的接缝处,应该严格按照设计图纸内容来绑扎钢筋,保证钢筋之间维持相应的距离。 在纵筋施工过程中,要禁止弯折,可以在施工前先对其梁下纵筋进行绑扎,当叠合板安装完毕后,再对梁上进行绑扎,从而避免由于钢筋疲劳导致的强度变化。
预制构件上层现浇混凝土施工前应对叠合板浇水, 保证叠合板表面充分湿润。 在叠合板施工楼层现浇时,楼板厚度应根据结构施工图控制现浇厚度, 且应尽量避免在叠合板施工范围内进行预埋施工,如需进行预埋施工,需与设计人员沟通优化预埋范围为现浇结构。 施工前应根据移动能力、 结构形式、泵送高度合理选择泵送机械,在浇筑混凝土的过程中,天泵可以进行低楼层的施工, 而高层的施工则需要采用地泵配合布料机进行泵送。 高层建筑在施工前,应当明确楼层布料机的相关位置,保证布料机设置于支撑架体加密处置,浇筑顺序宜为由远至近进行。