预制全装配式混凝土框架结构施工技术.doc

预制全装配式混凝土框架结构施工技术2012年1月下第41卷第357期施工技术C0NSTRUCTIONTECHNOLOGY77预制全装配式混凝土框架结构施工技术张晓勇,孙晓阳,陈华,韩桂圣,周军红(中国建筑第八工程局有限公司总承包公司,上海200135)摘要结合国内首个预制全装配式公建项目,详细介绍了预制全装配式建筑中承台,柱,梁,叠合板,自保温墙等预制构件制作与安装,以及关键节点加强处理及施工注意事项.预制构件的工厂化生产,全装配式施工技术的应用,有效减少了施工噪声和材料浪费,实现了绿色施工,同时确保了工程质量和工期,取得了良好效益.关键词住宅产业化;预制混凝土;装配式构件;框架结构;安装;节点处理;施工技术中图分类号TU375文献标识码A文章编号1002-8498(2012)02.0077-04ConstructionofTotalPrefabricatedConcreteFrameStructureZhangXiaoyong,SunXiaoyang,ChenHua,HanGuisheng,ZhouJunhong(GeneralContractEngineeringCompany,ChinaConstructionEighthEngineeringDivisionCo.,Ltd.,Shanghai200135,China)Abstract:CombinedwiththefirsttotalprefabricatedpublicbuildinginChina,themanufactureandinstallationofprecastcomponentsareintroduced,suchasfabricationandinstallationpilecape,column,beam,laminatedslabandselfinsulationwall,aswellasstrengthenandconstructionattentionsofkeyjoints.Theconstructionnoiseandwastedmaterialarereducedbyfactoryproductionofcomponentsandassembledconstruction.Greenconstructionisachieved.Atthesametimetheconstructionqualityandperiodareensured,andthegoodbenefitisobtained.Keywords:residenceindustrialization;precastconcrete;prefabricatedcomponents;framestructures;installation;iointtreatment;construction1工程概况t宜兴大溪河北岸公建项目位于宜兴市城东新区,是集餐饮,娱乐为一体的综合性大楼,总建筑面积2500多m(见图1),局部地下1层,地上2层,预制桩承台基础,梁,板,柱预制构件自保温装配整体式框架结构,采用工厂预制构件到现场安装的施工方法,同时也是国内第一个预制全装配式公建建筑.框架为抗震等级三级,抗震设防烈度为6度,建筑使用年限为50年,结构安全等级为二级.2预制构件制作与安装本项目所有主体构件几乎都由工厂预制完成,包括预制钢筋混凝土承台基础,梁及柱连接节点,墙体与建筑结构连接件,钢筋混凝土预制组合整体楼板,钢筋混凝土楼梯,阳台,内隔墙,整体卫生间,收稿日期】2011_08-05基金项目中国建筑第八工程局有限公司科技研发课题:预制装配式结构体系施工技术(2010.18)作者简介张晓勇,中国建筑第八工程局有限公司总承包公司总工程师,高级工程师,上海市浦东新区源深路269号200135,电话:(021)68556672,Email:.an图1宜兴大溪河北岸公建项目Fig.1DaxiheNorthShorepublicbuildinginYixing厨房,柱梁板一体化构件等.大大减少了现场的湿作业,同时对施工工期和质量起到促进作用.2.1工艺流程承台模,承台钢筋,柱,梁,板工厂内预制一现场承台基础开挖,平整一预制承台运至现场并安装完成一承台基础混凝土浇筑一柱吊装(校正一定位一焊接)一梁吊装(校正一主筋焊接)一梁柱节点核心区处理一预制楼板安装一自保温墙板安装一叠合层楼板钢筋施工一叠合层楼板混凝土施工.2.2预制承台制作与安装1)预制承台制作本工程采用半预制承台,一般承台模壁厚为10cm,内有单层西6的级钢筋网片,并且方便现场安装时吊装操作,承台模各侧壁内需预埋吊装件.现场基坑开挖后,放入半预制承78施工技术第41卷台,绑扎钢筋及安放柱连接埋件,混凝土浇筑完成后即可在其上进行立柱或连续梁,墙施工.其特点在于现场施工速度快,上部柱连接对接性好,振捣不易漏浆,密实度好,节省建筑材料,质量易于控制,通用性强.2)预制承台安装预制承台放至准确位置后,放人在工厂内绑扎完成的钢筋笼(钢筋配筋按图纸设计要求确定),再根据柱的定位放置与柱连接的连接件(见图2)或抗剪构件焊接牢固,在混凝土浇筑过程中确保不会偏位.a面b剖面图2柱连接件示意Fig.2Connectionjointsofcolumn2.3预制梁制作与安装1)预制梁制作本项目采用预制梁的另一主要特点是:在梁两端各设有型钢连接构件,且连接型钢接头做成横T形结构(T形横面至少等于预制混凝土梁内钢筋笼构成截面),其中其上对应梁中轴向主,副钢筋位置各有通孔,使钢筋混凝土梁中各主,副钢筋穿过并与该型钢接头横面形成穿孑L塞焊或连接(如螺栓连接),T形柄为与柱的连接件.此结构连接端头钢筋混凝土梁内主,副钢筋所受拉力和剪受力全部由型钢接头T形端板承担,提高型钢接头与钢筋混凝土梁的连接强度,从而显着提高组合整体梁钢结构节点的抗弯和抗剪能力.2)预制梁安装及节点部位处理梁与柱连接节点采用与预制柱相同的工字钢,使两者在同轴线连接,梁端头与柱上型钢接头采用螺栓夹板方式连接,使梁中轴向受力杆件与接头端板构成连接,从而使梁中受力杆件全部均匀受力,大大提高预制钢筋混凝土梁连接端部的抗剪,抗弯,承重能力,成为强节点结构.而钢筋混凝土梁中各主,副钢筋穿过型钢并与该型钢接头横面形成穿孑L塞焊或螺纹套筒连接,成为与柱的连接件(见图3).此连接节点相当于弹性结构的钢结构梁,大大提高预制钢筋混凝土梁的抗震性及安全性.同时梁内可设张拉孔,两端接头钢板作为预应力张拉头支撑,设置预应力张拉,可以制作大于8m长的大跨度预制钢筋混凝土梁.?4M20I訇BH200150X曩张:翻髑磁I圳l娴墅磷;能鎏鳖鞠鞭簿枣翻12X160X|65l匿a大样b效果图3梁柱节点安装示意Fig.3Beam-columnjointinstallation可根据预制梁的实际受力情况,在梁两端的型钢接头端板钢筋混凝土内侧还可以固结若干短锚固钢筋,钢板,栓钉,型钢等增强抗剪,抗扭构件,进一步提高型钢接头与钢筋混凝土连接节点的抗剪,抗扭能力.在预制主梁上预制有尺寸与预制混凝土次梁匹配的型钢安装位(见图4),次梁的端部与主梁安装位连接后,将梁两端伸出钢筋焊接,次梁与主梁之间的空隙采用现浇混凝土形成叠合层.下平锚板上端同主梁上平平图4主,次梁节点安装大样Fig.4Mainandjuniorbeamjointsinstallation2.4预制柱制作与安装1)预制柱制作框架式建筑结构中,柱通常可分为现浇柱与预制柱两部分.现浇柱需要大量的模板和支撑,而且浇筑一层需养护一段,待混凝土强度达到后方可继续施工,施工周期长.在混凝土浇筑过程中极易产生胀模,漏浆等问题,不仅增加了混凝土用量,造成材料浪费,而且后期拆模后观感较差,可能还需耗费人工修补,粉刷.而预制柱克服了以上缺点,只需在工厂预制完成,运至现场后可直接组装,不仅用材省,施工速度快,而且质量也有保证.预制柱与预制梁相比,两端同样设有型钢连接构件,但不同的是预制柱与承台连接部位增加了可调螺栓组件,柱安装完成后可通过底部螺栓调节柱体垂直度.柱的上下端伸出钢筋是柱内配筋的延续,柱安装定位完成后柱内伸出钢筋与承台内伸出钢筋焊接固定后浇筑节点混凝土,增强柱与承台的连接强度.2)预制柱安装及节点处理预制柱与承台连接处设有连接受力构件,连接件下部拼装面位置设有可调螺栓,柱与承台安装连接后可通过拼装面底张晓勇等:预制全装配式混凝土框架结构施工技术79部的可调螺栓调节柱的垂直度.柱连接件周边伸出钢筋为柱内配筋的延续,且与下部承台预埋钢筋相互错位,柱垂直度调整完成后焊接上下连接钢筋及调整件(见图5).本工程1,2层柱在工厂内预制并连接,运至现场后吊装安装.a大样b效果图5柱节点安装示意Fig.5Columnjointinstallation2.5预制叠合楼板制作与安装1)预制叠合楼板制作现浇楼板整体结构性好,有较强的抗震能力,并且不渗水,主要缺点是:需现场支模,现场浇筑,不仅工作量大,而且模板施工占用时间长,混凝土自然硬化养护周期长,导致现场施工周期长,施工环保性差;并且现场施工质量不易保证,建筑材料及辅助材料浪费严重.本工程所用叠合楼板通过工厂预制,端部伸出大厚度侧翅及内置横向钢筋,使楼板端部成为承重端头结构,能确保有效搁置承重段长度,还可有效防止宽度不平整可能造成楼板横向折断的危险;搁置端部设置连接下层钢筋的抗剪斜钢筋,有效增强了楼板端部抗剪能力,大大提高了搁置端受力.运至现场吊装直接铺设放置后,能承受荷载且不需另加支撑,利用梁,板预留侧翅可牢固连接,相邻楼板钢筋搭接后浇筑混凝土,使预制铺设后形成整体结构,相当于现浇楼板,具有现浇楼板的高抗震性和防渗水性,并且后续湿作业少,施工速度快,节约建筑材料和辅助材料,又能满足装配式建筑快捷,节约,无污染的施工要求,符合建筑工业化发展方向.2)预制板安装及节点处理预制板厚度为80mm,板底,楼面板下层正筋为双向西8300,现浇板厚度为70mm,板支座,楼面板上层负筋为8300,在支座钢筋方向板上部布置通长筋西8300,与支座钢筋间距150mm布置,分布钢筋为6200.预制板四个角均设有预埋吊装件,安装时起吊方便,便于快速安装.板四周均有端部伸出大厚度侧翅结构及伸出连接钢筋,使楼板端部成为承重端头结构,确保有效搁置承重段长度,楼板搁置在预制梁两侧边搁置空间上(搁置空问上预留lOmm侧翅),预制板安装搁置完成,相邻楼板伸出的钢筋焊接固定及面层钢筋绑扎后,浇筑填充混凝土形成整体结构,提高连接区强度,同时使其具有现浇楼板的高抗震性和防渗水性(见图6).a大样b效果图6叠合楼板安装示意Fig.6Laminatedslabinstallation2.6预制保温墙板制作与安装1)预制保温墙板制作本工程预制保温墙板采用内设通风通道,并可预埋管线的预制夹心墙板.具有保温,隔热,自重轻,检测方便,定位准确,精度高等特点,其质量可靠,强度高,观感质量高.预制保温外墙板包括两侧面为浇筑的外护薄壳层,两薄壳层间相间浇筑连接筋,多个并列相间钢混凝土连接体组成H形组合结构钢混凝土中空墙体,中间轻质隔热保温填充芯或中空,浇筑的两外护薄壳层及连接两薄壳层的多个连接筋中有连成整体的钢筋骨架,主要起加强作用,进一步提高强度,还可以在浇筑薄壳壁的基材配料中加入增强剂和短纤维等.为方便预制保温墙板吊装,固定安装,日后维护以及安装建筑附件,在预制保温墙板四角预埋与钢筋骨架连接且与墙板大致等厚,两端有内螺纹的中空金属管,在安装时可以作为吊装连接使用,吊装就位后又作为与建筑结构件固定连接以及安装其他建筑附件或饰面固定连接孔,以后还可以作为维修攀爬搭梯固定孑L.还可以在预制墙板周边或中间连接筋位置,根据设计设置带内螺纹的中空金属管,用于建筑附件或饰面如雨篷,外墙饰面安装架等的安装固定,这些均可以在建筑设计时一次完成,在墙板制造时预留.组装房屋后,可以在室内壁面及室外通风道薄壳壁面通风道适当位置开口,安装室内空调用活动百叶窗式风口及相应的截止阀(实现风口开启和关闭),利用屋外与室内自然风压差,达到自然通风,也可以加装小型风扇强制通风.2)预制保温墙板安装及节点处理安装时,在标高及尺寸确定后,将预制板上预留孔的保护塞取出,准备好吊装卡口,用螺栓穿好旋入预留孔内,将卡扣与墙板面紧密连接,将吊装用钢丝绳通过连接锁锁定,然后在中心位置挂在起重机吊钩上.为更好控制起吊位置,防止碰撞到梁柱,在吊点的位置两边各绑一根绳子由2名工人在两头拽住控制板的80施工技术第4l卷起吊路径.吊至预订安装位置后,在墙板内侧预留套管内旋入安装螺栓,将专用扣件固定好后吊装至预订位置,将连接扣件与柱的钢筋焊接固定,拆掉安装设备,用同样方法吊装第2块板.安装第2块板,在板的接缝内塞入防水胶条,缝口用密封胶勾缝密封.若接缝内塞人防水胶条后缝隙仍过大,则用发泡剂填充.因梁柱节点为后浇,如柱没有后浇时,则应预埋钢板作为预埋件,然后将专用扣件与埋件进行焊接,螺栓连接到扣件上即可(见图7).<l95>(360l,5686)梁和柱主筋的搭接锚固长度和焊缝必须满足设计图纸和建筑抗震设计规范GB500112010要求.顶层边角柱接头部位梁的上铁除去与梁的下铁搭接焊之外,其余上铁要与柱顶预埋锚固筋焊牢.柱顶锚固筋应对角设置并焊牢.7)箍筋采用预制焊接封闭箍,整个加密区的箍筋设置应满足设计要求及规定.在叠合梁的上铁部位应设置112焊接封闭定位箍,用来控制柱主筋上下接头的正确位置.8)焊工应有操作证及代号,正式施焊前须进行焊接试验以调整焊接参数,提供模拟焊件,经试验合格者方可大面积操作.9)预制叠合楼层板侧面中线及板面垂直度的偏差应以中线为主进行调整.当板不方正时,应以竖缝为主进行调整;当板接缝不平时,应以满足外墙面平整为主,内墙面不平或翘曲时,可在内装饰调整;板阳角与相邻板有偏差时,以保证阳角垂直为准进行调整;若板拼缝不平整,应以楼地面水平线为准进