装配式建筑转换层钢筋定位施工工法

王超，郭文毫

（中国建筑第二工程局有限公司，北京 101100）

1 引言

在装配式建筑施工中，有多个细节和技术需高度关注，装配式建筑本身构建体系庞大，在施工时，也面临着一系列的新问题。 本文基于具体的工程实践，探索装配式建筑转换层钢筋定位施工工法。

2 转换层结构的设计原理与施工要求

建筑转换层承托上部的巨大荷载，且处在建筑的下部，本身边界条件、内力状态较为复杂，在建筑物中设置转换层，会破坏沿建筑物高度方向的刚度，改变力的传递途径，因此，需要尽可能将转换层设置为上下主体竖向的贯通形式， 在布置上下主体时，需确保水平转换构件能够直接传力，减少多级复杂转换，对于一些复杂的高层建筑，需要强化建筑物的构造。考虑到转换层结构的特殊性，在设计和施工时，需考虑到几个问题：

一是减少转换，避免使用不经济、耗材多、抗震效果不佳、传力复杂的厚板进行转换；

二是强化建筑下部， 为了确保整个建筑物整体结构有适合的强度、刚度和抗震能力，需优化转换层下部主体的结构刚度，尽可能确保上、下部主体结构的变形、刚度相似；

三是力求计算准确，在设计时，需使用正确的计算模型来对建筑三维空间的整体结构进行计算，使用弹塑性过程、弹性时程进行分析，进行施工模拟计算；

四是优化转换结构， 避免在设置了转换层之后导致框支柱柱顶弯矩超过标准，并且也要满足刚度和强度的要求，杜绝脆性破坏问题的出现。

总之，转换层结构的设计和施工都是一个复杂的内容，必须要充分考虑到各个结构的力学特性，进行科学决策，确保设计、施工环节的统一性。

3 工程概况

万科中央公园位于石家庄北二环西路与中华大街交叉口， 设计共有12 个单体建筑，1 栋商业楼、10 栋住宅楼，建筑采用装配式建筑形式， 总占地面积共计48 731.48 m2，建筑面积共计154 868.38 m2。 万科中央公园楼体结构设计为装配式剪力墙结构， 竖向构件采用了预制装配式PC 构件，在楼体构件上，包括叠合板、预制墙体、预制楼体组成，预制墙体纵向钢筋套筒连接使用了半关键套筒连接方式。 在工程转换层中，为了保障质量、降低成本、缩短工期，采用上述工法使用。

4 装配式建筑转换层钢筋定位施工工法

4.1 工艺原理

在装配式建筑中，转换层属于预制PC 构件层、现浇层的转换，根据万科中央公园的施工要求，本工程采用了灌浆套筒连接形式，在施工环节，严格按照国家规范要求来把握灌浆套筒施工要求，确保其灌浆质量和连接长度符合要求。 在转换层定位钢板的施工上，确保其定位的准确性，严格把握好定位钢板的设计、制作、定位、安装环节，根据钢筋定位孔洞位置来设置钢筋。 在吊装预制墙体时，要严格把控，确保关键套筒与定位钢筋之间能够准确对接，为后续封仓灌浆施工奠定基础。

4.2 施工要求

根据本工程特点，在转换层钢筋定位施工上，需满足几个要求：一是设计科学、安装简便，根据图纸能够确保钢筋定位孔位的精准性，确保数量、间距布置合理。 本工程的钢板使用的是焊接形式，安装起来十分简单。 二是节约工期，万科中央公园的施工工期紧张，使用定位钢板，可科学定位钢筋的间距与位置，确保套用钢筋与灌浆套筒之间能够有效对接。 相较于传统的钢筋定位，使用该种方式更加牢固、准确，施工简单，可有效节约工期，满足本工程的施工要求。 三是固定牢固。 在传统的定位加固方式中，是采用绑扎法或者焊接法，固定效果不佳，在后续的浇筑环节，常常会出现偏移，本工程使用了定位钢筋进行定位，让套筒钢筋更加牢固，不容易出现偏移，可确保工程的整体性。

4.3 施工流程

本工程包括技术准备、图纸深化设计、定位钢板制作、测量放线、定位安装、套筒钢筋固定、混凝土浇筑、套筒钢筋切割几个施工环节。

4.3.1 方案交底

在施工之前，组织项目技术部分析设计图纸，邀请设计单位进行方案交底，明确具体的操作规程和工艺要求。 这一阶段既是对设计意图的交底，也是继续深化设计的过程，在设计方介绍了设计意图和设计理念后，根据施工方、建设方、监理方的疑问来继续完善图纸，尽可能杜绝施工过程的变更，由设计督导记录施工方建议，督促设计人员完善，由项目技术部根据图纸来深化定位钢板图纸， 在图纸中， 需明确定位钢板的尺寸、套筒钢筋具体位置、预留振捣孔位置。 本工程设计图纸如图1～图3 所示。

图1 装配式墙体仰视图

图2 深化设计定位钢板图

图3 定位钢板背面方钢管图

4.3.2 材料采购

在施工图纸绘制完毕后， 由技术总工审批， 在审批完毕后，由工程部负责施工。 首先，根据图纸要求提出采购计划，一方面，做好规章制度建设，制定出具有实用性、前瞻性的规章制度，优化采购流程，确保采购工作能够有据可依，遵循重要性、全面性原则，对业务进行科学梳理，合理安排分工，确保信息能够实现跨岗位流转，形成各司其职的工作机制，避免采购环节的舞弊问题。

4.3.3 机具准备

本工程转换层钢筋定位施工机具包括切割机、电焊机、卷尺、激光经纬仪、记号笔、墨斗、红蓝铅笔、配电箱、灭火器，具体机具型号与数量详见表1。

表1 转换层钢筋定位施工机具设备表

4.3.4 材料验收与现场管理

在材料进场后，由项目材料管理人员根据采购合同、材料到货清单、国家验收规范标准等对材料进行验收，填写验收表格，具体包括自检、送检两个环节。 其中，自检是材料人员对照材料使用要求、行业标准对现场材料进行的验收，数量检查可采用点数计件、理论换算、过磅计算方式；质量验收是根据行业标准与国家标准来核对材料等级、材质、规格、型号、名称等，看材料实体与规格是否一致。 若发现材料出现问题，必要情况下，可对材料送检，送检材料取样需在见证人员监督下进行，送至第三方试验单位，出具检测报告后，加盖检测专用章。最后，即可对材料归档，归档内容需包括材料验收资料、材料质量文件与材料进场清单。

4.3.5 定位钢板的制作

材料进入施工现场并验收合格后， 由作业人员根据图纸要求来制作定位钢板。 制作前，需核对好套筒钢筋孔位方向，在孔位位置做出标记，在开孔时，要严格按照标准开孔，控制好孔径大小，避免孔径过大、过小而影响后续施工。 同时，确保定位钢板尺寸与定位钢板图是一致的，中间留置好洞口，用于后续浇筑和振捣。

4.3.6 工程测量

施工测量属于多部门的联动，根据本工程施工要求，测量工作实施经常复核制，要求测量员严格履行职责制度，提前校验好钢尺、水准仪、经纬仪。 在安装定位钢板之前，需要将轴线点导至作业面，根据图纸设置安装位置控制线，看控制线有无偏差，是否符合施工要求。

4.3.7 定位安装

在完成测量放线环节后，即可安装定位钢板，本工程定位钢板的安装使用焊接法， 先使用临时支撑确定定位钢板的位置，再使用φ16 mm 钢筋来焊接固定，将两端分别焊接至定位钢板与加固背楞或者叠合板桁架钢筋。 为了确保定位安装质量，需确保每块钢板有4 个以上的连接点，具体连接点数量根据钢板长度来确定。

4.3.8 套筒钢筋的固定

在完成定位钢板的固定后， 将套筒钢筋置于预留定位孔中，这一环节要确保套筒钢筋的垂直度，使用焊接法，将钢筋点焊接在定位钢板上， 本工程施工使用点焊法， 采用这一方式，可便于施工完毕后的定位钢板拆除环节。

4.3.9 混凝土浇筑

完成套筒钢筋的固定环节后，即可进行混凝土浇筑。 混凝土浇筑技术与工程施工质量、 造价、 结构安全性有着直接联系。 在本工程混凝土浇筑环节，关键把握好几个流程。

一是合理输送： 根据建筑工程材料运输规范使用滚筒式罐车，控制好车辆运输时间节点，随时检查现场混凝土[1]材料的坍落度，在运输环节，严格控制运输车辆搅拌桶转速。 在反转卸料时，清理好现场，做好安全管理，及时将搅拌桶拖轮位置清理干净。

二是振捣技术：控制好振捣环节，发挥出技术优势，避免发生冷缝、裂缝问题。 浇筑时，从底层开始，控制好各层的浇筑时间与浇筑距离，强化混凝土密实度，确保振捣质量。

三是控制好混凝土配比：根据工程现场情况，明确具体的混凝土配比参数，确保混凝土和易性。 在配置时，需灵活选择矿渣水泥等助于降低水化热的材料。

四是后续养护：混凝土浇筑完成后，及时进行后期养护，本工程的初凝时间在8～10 h 内，终凝时间在12 h 内，在混凝土浇筑后的12 h 内，即可进行养护。在终凝前，覆盖好麻袋、塑料薄膜等，覆盖时间控制在14 d 以上，严格把控敷设厚度，设置好浇水设施，确保混凝土内部温度不超过25 ℃。 在养护环节，要确保麻袋、塑料薄膜的遮盖效果，避免表面泛白，在这一环节，禁止堆放易燃易爆物品，禁止随意将保温设施掀开，提升养护质量。

4.3.10 套筒钢筋的切割

完成浇筑后，将定位钢板拆除，按照规范要求来切割，保证与套筒的连接质量。

4.4 施工安全保障措施

施工安全保障是一个复杂的工序，根据本工程施工要求，施工安全保障措施包括几个方面。

一是提升人员安全管理意识。 人员安全意识直接影响施工安全，对此，施工单位提前组织人员进行学习，提供培训，提升其专业技能与能力素养，完善安全管理机制，规范施工作业安全，建立分级式的安全教育机制，从细节上将安全管理措施落到实处，明确相关人员的安全职责，按照要求设置警示标志牌，要求人员严格遵循相关安全法规要求，将安全生产规章制度落到实处。 在切割机作业时，要求施工人员做好防护工作，避免在无防护的情况下切割机具[2]。 对于特种作业，要求人员必须要持证上岗，配备劳保用品。 对于现场烧焊作业，要求人员必须要有动火许可证，配备好接火斗，由专职人员负责监护。

二是强化现场安全管理。 装配式建筑转换层钢筋定位施工是一项复杂的工程，施工现场也比较复杂，需抓好现场安全管理，做好设备、用电安全管理，严禁私搭电线，做好设备与工具的维护保养工作，设置分级施工安全管理机制，保证施工安全。

三是材料与机械设备安全管理。 根据施工要求合理选择设备，在使用前，要检验好机具设备，保证机具设备的完整性，确保各类材料都有合格证，在试验合格之后，方可将材料投入使用现场，为施工人员配备好工具袋、安全帽，避免出现物件、人员坠落的意外事故。 在施工层，设置好安全网，保障人员的施工安全。

4.5 现场环保措施

要求施工人员在预定场地来堆放定位钢板材料，严禁随意乱放，对于施工材料机具，要加强成品保护，避免钢板被污染或者遭到腐蚀。 对于施工过程的各类工具与材料，要求施工人员轻拿轻放，严格控制好现场噪声，最大限度减小噪声污染[3]。另外，重视现场的火源管理，施工现场禁止抽烟，施工前清理好现场易燃物，按照要求准备好消防工具，在各个区域配备好灭火器，定期检查消防机具情况，确保其能够正常运行[4]。

5 工程效益

根据石家庄万科中央公园的施工结果来看， 经济效益明显。 本工程施工工艺简单，可准确预留套筒钢筋位置，为后续吊装提供了极大便利，施工速度快、效率高，有效降低了成本。且本工程使用的是定尺加工的定位钢板，损耗较小，充分减少了材料消耗。 定位钢板的制定简单，相较于传统的套筒钢筋留置方式，本工程有效减少了墙体吊装时间，采用该种施工方法的10 个转换层中，每个转换层节约了0.5 d 工期，共计降低5 750 元的人工成本、17 500 元的塔吊租赁费用， 节约成本共计23 250 元。施工完毕后，顺利通过了验收，获得了甲方认可，成效理想。

6 结语

装配式建筑转换层钢筋定位施工是装配式建筑施工的重点内容，小则影响工程成本和进度，重则影响结构安全、延误工期，在施工工法选择上，需做到施工工艺先进、技术经济合理， 满足建筑工业化发展需求。 在石家庄万科中央公园施工中，从设计、采购、材料、施工、养护保养等各个环节把关，顺利完成施工，并且有效节约了资金投入，该种施工方式值得在装配式建筑中进行广泛推行。