装配式高层住宅施工关键技术
1 工程概况
某项目位于上海市闸北区市北高新技术服务园区,东至规划云照路,南至汶水路,西至万荣路,北至规划云飞路,用地面积约87 197.2m2,总建筑面积约357 103m2。项目总建设用地内建筑类型包括高层住宅、多层住宅、保障房、高层办公楼、多层办公楼及地下车库。
施工3标段区域占地面积约5 649.33m2,地上总建筑面积约27 632m2,地下总建筑面积约11 215m2,包含39,40,41号3栋5层办公楼和42号26层装配式结构保障房及其附属地下室部分。
42号楼预制构件分布在南侧外墙及东、西侧?~○K轴线山墙上,而○K~○M轴线山墙、北侧外墙及部分内墙、各楼层部分梁板仍为现浇结构,总预制率30.46%。预制构件共有8类:剪力墙板、外墙板、叠合梁、阳台、空调板、构造柱、楼梯梯段板及叠合楼板。墙体预制范围为6~26层外墙及部分内墙;阳台板、阳台隔墙、空调板、构造柱预制范围为6~26层;楼梯梯段板预制范围为-0.050~73.200m;叠合梁及叠合板预制范围为2~26层,其中2~5层为主楼裙房结构,楼板结构预制率90%。
2 施工流程
装配整体式结构施工自构件深化设计时起,到施工完成时止,根据装配式结构特点,合理安排施工工序,达到流水作业,实现质量有保证、工期优化,其施工流程如图1所示。
3 施工重难点分析
3.1 施工经验不足
由于装配式建筑施工与传统施工方式存在较大差异,所属项目部管理人员及施工队伍缺乏相关实际施工经验,如何尽快掌握施工要点并熟练操作成为一大难点。
3.2 安装、吊装精度高,校正难度大
预制构件与现浇结构连成整体后,无法通过后期处理校正偏差,现浇结构浇筑前与浇筑过程中,必须严格控制预制构件的安装精度;预制外墙板吊装完成后,只对外墙外立面做涂饰施工,对外墙板外立面的垂直度、平整度及水平、竖向拼缝的宽度、直线度要求高,如有偏差将直接影响外立面美观。
图1 施工工艺流程
预制构件吊装就位后,需对其标高、垂直度、平整度及左右、前后方向进行校正,校正精度要求高,工作量大。
3.3 预制构件种类多,运输与堆放难度大
以42号楼为例,共有预制构件2 509件,其中预制叠合板896件,预制叠合梁716件,预制阳台板46件,预制内墙板及外墙板307件,预制空调板120件,预制构造柱320件,预制梯段104件。预制构件种类多,运输与堆放难度大。
3.4 施工工序多,工序协调复杂
为保证装配式住宅施工安全、质量受控,前期施工措施和施工技术准备工作量大。例如,构件堆场外墙板堆放用的专用支架、外墙板调整精度用的钢垫板、进出调节组件和斜撑杆及阳台、空调、楼梯板底部的临时支撑系统等,均需在前期进行图纸设计深化、材料采购及定做加工。
预制构件从吊装至现浇结构混凝土施工结束,其间施工工序多达十几种,工序间存在先后和间歇时间,要保证各工序的合理推进,避免不必要的窝工,对现场施工协调工作提出较高要求。
3.5 高空临边作业多,安全管理要求高
各楼层的预制外墙板、阳台板、空调板等构件的吊装、校正工作均为临边作业,对管理人员和现场作业人员的安全教育、安全交底、现场安全防护措施及安全监督等安全管理工作要求高。
4 应对措施
4.1 加强培训与交底
1)项目部前期多次组织各部门管理人员实地参观其他PC工程项目,学习PC构件吊装工序与过程,并组织施工人员学习PC住宅的相关培训,以提高施工质量和效率。
2)在预制构件吊装施工前,先进行样板区的预制构件吊装施工,提前熟悉各工序施工过程,发现并解决施工过程中出现的问题,为正式吊装作业做好准备。
3)完善前期施工技术准备,并组建具有丰富管理经验的项目管理团队,制定科学的管理制度,加强施工过程管理,严抓现场测量控制。项目部前期从设计图纸、图纸深化、施工方案、施工措施等方面积极与各方沟通,不断完善施工技术准备工作。
4.2 提高测量精度
预制构件安装精度要求高,其测量工作是本工程的一个重点。委派有丰富测量经验的测量人员进驻现场,负责本工程的测量工作,确保现场施工测量工作顺利完成。
4.3 采取针对性技术措施
1)构件运输保障措施。根据预制构件安装状态及受力特点,制定针对性运输措施,保证构件在运输过程中不受损坏。预制构件运输过程中,运输车根据构件类型设置专用运输架,且采取钢丝带配合紧固器绑牢等可靠的稳定构件措施,以防构件在运输时受损。墙板运输架如图2,3所示。
图2 墙板运输架
图3 预制楼梯运输
2)构件堆放专项措施楼预制构件堆放场地设置在该楼北侧车库顶板,待地下车库顶板混凝土浇筑完成且混凝土强度达到设计值的80%时,可满足构件堆放要求,此时堆放场地部位的模板支撑系统均不拆除,避免对车库顶板结构产生不利影响。
3)采用专用堆场支架预制墙板插放于墙板专用堆放支架上,每块墙板需要2个支架,墙板与支架凹槽空隙用木楔楔紧。堆放支架材料、构造经设计受力计算,满足强度、刚度和稳定性要求。堆场内构件堆放有序合理,确保构件起吊方便、占地面积最小。堆放支架如图4所示。
图4 地面堆放支架
4)采用专用吊装扁担预制构件吊装前根据构件类型准备吊具,吊装扁担选用HM300×200×8×12型钢,长4m,扁担吊耳选用16mm厚钢板,型钢吊耳位置腹板处加焊270mm×96mm×8mm加劲钢板。在吊装扁担设计时,为保证预制构件在吊装时钢丝绳尽可能保持竖直,减小产生水平分力导致构件旋转,在扁担底部设置3组吊耳,间距为以上吊点距离。吊装扁担如图5所示。
图5 吊装扁担
5)阳台板、空调板、楼梯底部支撑系统解决了构件安装临时支撑与支撑面平整度、标高控制问题。
5 结语
随着我国建筑工业化进程进一步加快,装配式建筑得到进一步推广应用。作为施工总承包单位,更需提升装配式建筑施工技术的研发与应用,经过工程实践经验的积累,提高施工管理、质量及安全标准,以满足高质量发展要求。
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