隨著我國裝配式建筑相關(guān)國家、行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn)[1-3]先后發(fā)布及實施;政府相應(yīng)政策、鼓勵措施[4-7]不斷加大;住宅產(chǎn)業(yè)化示范基地陸續(xù)建成,裝配式建筑得到較快發(fā)展。與此同時,裝配式建筑的發(fā)展也面臨著巨大挑戰(zhàn)———我國缺乏裝配式建筑的研究成果和工程實踐,結(jié)構(gòu)構(gòu)件和部品件的工業(yè)化程度低。究其原因,主要有以下幾個方面:①裝配式建筑結(jié)構(gòu)基本受力性能及抗震性能研究不夠深入,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及構(gòu)造圖集還不完善;②裝配式建筑總體設(shè)計策劃能力差,細(xì)部構(gòu)造、建筑部品及配套材料研究開發(fā)不夠;③預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝及施工裝備落后,施工管理、施工技術(shù)和檢測手段不能滿足要求,F(xiàn)階段,對于實踐經(jīng)驗不足的新型結(jié)構(gòu)體系及施工安裝隊伍,在正式施工前進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)單元的安裝施工試驗,可避免由于設(shè)計或施工缺乏經(jīng)驗造成工程實施障礙或損失,保證裝配式建筑施工質(zhì)量,同時還可以培訓(xùn)人員,調(diào)試設(shè)備,完善方案,提高裝配化施工效率。
1工程概況
寶業(yè)•萬華城項目23號樓位于上海市原南匯區(qū)中心的惠南鎮(zhèn),以全生命周期的設(shè)計理念為基礎(chǔ),采用疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。該建筑地下1層,地上13層,總建筑面積9801.51m2。墻板、樓板、梁、樓梯、空調(diào)板及陽臺均采用預(yù)制構(gòu)件。疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是從歐洲引進(jìn)的一種新型裝配式建筑結(jié)構(gòu),全部或部分剪力墻采用疊合剪力墻,全部或部分樓板采用疊合樓板,通過可靠的方式連接,并與現(xiàn)場后澆混凝土形成整體受力的混凝土結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的設(shè)計及預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸、安裝等環(huán)節(jié)在歐洲已相當(dāng)成熟,在我國合肥、紹興等城市已有類似工程的應(yīng)用?紤]到在上海市第1次采用該種結(jié)構(gòu)形式,為保證該項目的實施進(jìn)度及效果,建設(shè)單位協(xié)同預(yù)制件生產(chǎn)廠家,先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)戶型的建設(shè)(見圖1,2),對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入剖析,并提出合理的解決措施。
2施工流程
疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層施工流程:測量放線→預(yù)制墻板安裝→梁、樓板支撐搭設(shè)→預(yù)制梁、預(yù)制樓板安裝→連接鋼筋綁扎→水、電管線敷設(shè)→支模→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→養(yǎng)護。1)測量放線按照設(shè)計圖紙要求把預(yù)制構(gòu)件的精確位置進(jìn)行放線,并放置好預(yù)制墻板安裝墊塊。2)預(yù)制墻板安裝檢查預(yù)留插筋,確保插筋位置正確,對偏差較大的插筋應(yīng)調(diào)整到正確位置;預(yù)制墻板起吊插入就位后,應(yīng)及時安裝斜支撐,斜支撐上部通過專用螺栓與預(yù)制墻板預(yù)埋螺母連接,斜支撐底部與樓面(或地面)用預(yù)埋螺桿(或膨脹螺栓)進(jìn)行錨固;支撐與水平樓面的夾角控制在40°~50°;采用撬棍進(jìn)行位置調(diào)整,水平、豎向位置調(diào)整后脫掉吊鉤,進(jìn)行下一塊墻板施工。3)梁、樓板支撐搭設(shè)專用豎向支撐的搭設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按專項施工方案的要求進(jìn)行施工,確保支撐的穩(wěn)固性,支撐頂面應(yīng)符合設(shè)計標(biāo)高要求。4)預(yù)制梁、預(yù)制樓板安裝預(yù)制梁安裝采用兩點或多點起吊,安裝完成后應(yīng)設(shè)置斜向支撐來保證梁的水平穩(wěn)定性;預(yù)制樓板安裝時,應(yīng)采用4點或8點起吊,吊索與水平夾角不得小于60°,起吊時應(yīng)確保各點受力均勻。5)連接鋼筋綁扎按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行連接鋼筋綁扎,鋼筋的類型、長度、直徑均應(yīng)符合設(shè)計要求。6)水、電管線敷設(shè)按照水、電設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行管線敷設(shè),敷設(shè)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙尺寸的要求。7)支模模板安裝前,在模板與預(yù)制墻板結(jié)合處粘貼3cm寬雙面膠帶。模板使用M12對拉螺栓緊固,對拉螺栓的豎向距離應(yīng)符合澆筑混凝土受力要求,且布置成上疏下密,對拉螺栓外套直徑20mm的塑料管。8)隱蔽工程驗收在混凝土澆筑前,應(yīng)做好隱蔽工程驗收,并做好施工記錄。9)澆筑混凝土應(yīng)將模板內(nèi)及疊合面垃圾清理干凈,并剔除疊合面松動的石子、浮漿。構(gòu)件表面清理干凈后,將其澆水充分濕潤,并清除積水。采用自密實混凝土分層澆筑,以確保澆筑、振搗質(zhì)量,防止墻板脹模。10)養(yǎng)護按照施工方案的要求,混凝土澆筑完畢后應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護,養(yǎng)護未達(dá)到設(shè)計強度要求時,不得進(jìn)行下一層施工。
3施工存在的問題及對策研究
3.1豎向插筋位置偏差大
豎向插筋橫向間距不符合要求,位置偏差大,對于間距過小的插筋,當(dāng)墻體(端部山墻)受平面外彎矩較大時,結(jié)構(gòu)安全性受到影響,對間距過大的插筋,墻板無法順利安裝,對墻板安裝誤差的調(diào)整帶來麻煩。上下層預(yù)制墻板采用插筋搭接方式連接,為使節(jié)點處的受力合理,插筋橫向間距宜放大,但考慮到實際安裝的便利以及保護層厚度的要求,插筋距內(nèi)墻板的距離應(yīng)控制在1.5cm左右。間距過大,安裝不方便,間距過小,墻板平面外受彎承載力受影響。在插筋施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)制墻板的厚度以及整片墻的厚度合理布置插筋,并綁扎牢固,避免后澆混凝土的施工荷載使其產(chǎn)生較大偏差。
3.2梁柱節(jié)點內(nèi)縱筋布置不合理
在梁柱連接處,梁底縱筋與柱縱筋碰撞嚴(yán)重,由于縱筋直徑較大,現(xiàn)場處理難度大。當(dāng)梁采用預(yù)制構(gòu)件,其縱筋采用搭接錨固時,在深化設(shè)計時應(yīng)充分考慮節(jié)點處各方向鋼筋的布置,同時需預(yù)留振搗棒操作空間。建議采用直徑較大、數(shù)量較少的布筋方式,或上下并筋布置方式來增加縱筋間的水平間距。
3.3對拉穿墻螺桿設(shè)置不當(dāng)
部分對拉穿墻螺桿螺母鎖太緊,致使預(yù)制板局部產(chǎn)生裂縫。預(yù)制墻板現(xiàn)澆邊緣構(gòu)件在現(xiàn)場需支設(shè)模板,為確;炷翝仓䲡r節(jié)點部位混凝土密實,需加強振搗,故預(yù)制墻板上設(shè)置的對拉穿墻螺桿應(yīng)鎖緊,避免混凝土澆筑時漏漿。但當(dāng)對拉穿墻螺桿鎖太緊時,會使對拉穿墻螺桿在預(yù)制孔處產(chǎn)生應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。螺桿擰緊可采用扭矩扳手,當(dāng)扭矩值達(dá)到設(shè)定值時停止。
3.4預(yù)制墻板在混凝土澆筑時產(chǎn)生較大移位
預(yù)制墻板在混凝土澆筑振搗時,部分墻板節(jié)點部位產(chǎn)生了較大的位移。存在位移的主要原因有:預(yù)制墻板安裝用斜支撐設(shè)置不合理;預(yù)制墻板底面安裝用墊塊放置不合理;混凝土澆筑時澆筑順序不合理。由于樓(地)面存在高低誤差,且預(yù)制墻板安裝時要使用撬棍,故需在墻板底部留一條水平縫,為使混凝土澆筑時縫內(nèi)混凝土澆筑密實,一般縫高采用50mm。在預(yù)制墻板安裝時,應(yīng)在底面放置墊塊,墊塊的放置應(yīng)結(jié)合斜支撐的安裝,將墊塊放置在斜支撐的正下方,使墊塊位置、斜支撐兩端點位置形成三角形受力模式,確保施工荷載作用下墻板不產(chǎn)生偏位。在澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)從中間向兩側(cè)的順序澆筑,應(yīng)避免從一側(cè)到另一側(cè)的澆筑方式。
3.5預(yù)制梁在混凝土澆筑時產(chǎn)生移位
梁安裝時僅采用豎向支撐,且梁、柱節(jié)點處鋼筋排布緊密,在使用振搗棒時,振搗棒直接接觸到鋼筋,使梁產(chǎn)生較大的移位。在工程中,應(yīng)設(shè)置斜向支撐來固定梁的水平位置;在梁、柱節(jié)點部位,應(yīng)充分考慮施工的可能性合理布置鋼筋。
3.6預(yù)制樓板在混凝土澆筑時開裂
預(yù)制樓板在混凝土澆筑后,順著桁架鋼筋方向產(chǎn)生裂縫,通過對施工過程的跟蹤分析,發(fā)現(xiàn)有以下幾個方面的原因:吊裝時,吊點位置不合理;疊合梁頂面平整度不夠,產(chǎn)生應(yīng)力集中;木工字梁搭設(shè)不合理。樓板吊裝時,吊點位置應(yīng)符合受力要求,采用8點起吊;由于生產(chǎn)的預(yù)制梁頂面不平整,可考慮將預(yù)制梁的疊合面降低2mm,防止預(yù)制樓板直接搭接在梁上;木工字梁搭設(shè)時,要確保木工字梁頂面在同一水平面上。在實際工程中,預(yù)制樓板底部增設(shè)了一層直徑較小、間距大的分布筋,可有效控制樓板裂縫的開展。
3.7預(yù)制墻板底部水平縫混凝土澆筑不密實
水平縫作為一個重要的連接節(jié)點,縫內(nèi)混凝土不夠密實會影響墻板橫截面的有效厚度。在混凝土澆筑時,應(yīng)采用自密實混凝土并分層連續(xù)澆筑,振搗時振搗棒應(yīng)插入到位,確保水平縫內(nèi)混凝土密實。
3.8預(yù)制外墻保溫板破損嚴(yán)重
外墻保溫材料直接暴露在空氣中,沒有采取成品保護措施,且各工種工人對成品的保護意識不強。在后續(xù)工程中,不僅要對外墻保溫材料采取保護措施,而且要加強各工種工人對預(yù)制件成品的保護意識。
4結(jié)語
依據(jù)寶業(yè)•萬華城項目23號樓項目的施工情況反饋,本文提出的對策方案是行之有效的,可為后續(xù)采用疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的施工提供參考,同時提出以下建議。1)裝配式建筑施工不同于傳統(tǒng)全現(xiàn)澆建筑施工,設(shè)計應(yīng)充分考慮施工時各工序?qū)︻A(yù)制構(gòu)件的影響,在保證構(gòu)件結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上,提高構(gòu)件的施工可行性。2)由于疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)工程施工的特殊性和安裝工程的重要性,施工單位應(yīng)根據(jù)施工特點,對管理人員及作業(yè)人員進(jìn)行專項培訓(xùn),目的在于全面掌握相關(guān)的專項施工技術(shù)。施工隊伍的專業(yè)化可以提高整個工程的安裝質(zhì)量和效率,避免因為操作不到位而導(dǎo)致的安裝誤差,甚至影響結(jié)構(gòu)安全性和可靠性。