建筑行业绿色建造现浇结构与装配式叠合楼板安装施工工法

绿色建造现浇结构与装配式叠合楼板安装施工工法1前言随着近年城市化的快速发展，以现浇技术为代表的传统建筑弊端开始凸显，当下迫切需要改变传统建筑业中高消耗、高污染、低效率、粗放型、人海战术的生产模式，住宅产业化利用预制构件工厂化生产的优势，实现了预制构件生产工厂化、通过专业化安装，提高了施工生产效率，提高住宅的整体质量，降低了施工安装成本，实现了节能减排，降低了噪音，减少了粉尘，真正做到了“绿色施工”。本工程为省直青年人才公寓航港北苑项目，位于河南省郑州市航空港经济综合实验区规划的领事馆北八路南、领事馆北一街东。该工程为EPC项目，建设内容包含住宅、幼儿园、配套用房、社区大堂及地下车库，占地面积为46326.99㎡，总建筑面积约217129.6㎡。住宅面积136823.07㎡；配套服务设施3495.97㎡；幼儿园3017.45㎡；地下建筑面积72150.81㎡；(人防面积㎡；设备房面积㎡)。建筑设计使用年限50年。本项目预制率为40%，装配率为50%，预制构件包括预制外墙板、预制内墙隔断板、叠合板、预制楼梯、预制空调板等。地下结构采用现浇混凝土结构。地上一至四层为底部现浇加强层，采用现浇混凝土结构，从五层开始装配式施工。本项目整体装配率高，因而对于各项工序本身的技术要求和其之间的衔接显得尤为重要。绿色建造现浇结构与装配式叠合楼板安装施工工法的创新创效乃至成熟，意义非凡。旨在当下，意在长久。本项目旨在研究绿色建造现浇结构与装配式叠合楼板安装施工工程技术，已做到创新创效的目标，推陈出新，进而为中建系统之后相应的装配工程提供宝贵经验，推动装配化施工在中建系统继续向前发展。2工法特点预制装配结构工业化住宅充分利用预制构件工厂化生产的优势，实现了预制构件生产工厂化、专业化安装，提高了施工生产效率，降低了施工安装成本，并通过建设过程中系统工厂化、专业化安装，提高了施工生产效率，降低了施工安装成本，并通过建设过程中系统的集成，体现了工业化住宅建设过程中节能、环保的优势，实现了提高住宅建设品质的目标。本工程采用铝模板技术、三脚架独立支撑、独立固定支撑体系和工业化外防护塔架，以及合理使用专用吊梁和模数化专用吊梁，用自制钢筋卡具等设备，并且在工程的整个施工过程中使用BIM应用技术，对预制构件进行拆分优化设计，并在生产和施工过程中建立质量、安全、进度、技术、会议、资料等管理制度，做好过程控制、协同，创优制度、提高品质。本项目以绿色发展理念，采用EPC五化一体的工程总承包管理模式，即设计标准化、生产工厂化、施工装配化、结构机电装修一体化、信息管理化。装配式混凝土结构钢筋工程较常规的传统现浇结构的区别在于预制外墙后浇带处、叠合梁顶部面筋绑扎、叠合板附加钢筋的绑扎。施工之前需要根据现场钢筋的绑扎难易程度对预制构件的预留钢筋进行深化设计，避免因图纸设计未考虑现场实际情况而导致现场钢筋绑扎困难，导致现场钢筋随意进行掰弯。3适用范围本工法适用于预制装配结构支撑体系和防护体系的搭设及墙、板、梁、柱等预制构件的安装。其它类似的装配式建筑工程施工可参照本工法进行。4工艺原理住宅工业化，采用工厂产业流水线的方式建造房屋，本工程采用预制构件专业设计BIM软件进行预制构件的拆分优化设计，即把住宅分拆成一个个组装的部件，通过在在生产线上制造出来，完成一栋住宅所需要的部件，然后运到施工现场进行装配，竖向构件连接节点采用套筒灌浆链接，水平构件与竖向构件连接节点及水平构件间采用预留钢筋叠合现浇连接，形成整体结构体系。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.1.1施工流程总体施工流程图5.1.2叠合板吊装工艺5.2操作要点5.2.1技术准备要点（1）构件深化设计采用预制构件专业设计BIM软件进行预制构件的拆分优化设计。本设计软件可实现对预制构件的配筋设计，钢筋、混凝土材料的统计，连接件、吊点、预留预埋件的布置。并将所有构件信息直接传递到工程生产环节，指导自动化线、摆模、布筋、布料等工序。根据施工图纸进行深化设计，例如叠合板预留预埋线盒及线管等，以及施工过程中临时的安全防护的节点图，及时跟进，做到图纸上的问题在施工前就将其解决。（2）构件验收预制构件进场时须对每块构件进场验收，主要针对构件外观和规格尺寸，还应包括成品构件的产品合格证、钢筋及混凝土原材料的相应证明材料及有关资料。对预制构件在明显部位标明的生产日期、构件型号、生产单位和构件生产单位验收标志进行检查。对构件上的预埋件、插筋、预留洞的规格、位置和数量符合设计图纸的标准进行检查。规格尺寸要求和检验方法：项次项目允许偏差（mm）检验方法1规格尺寸高度±5用尺量两侧边宽度±5用尺量两横端边厚度±5用尺量两端部对角线差10用尺量测两对角线窗洞口规格尺寸±5用尺量对角线差5洞口尺寸±2洞口垂直度52外形侧向弯曲1/750且≤3拉线和用尺检查侧向弯曲最大处扭曲1/750且≤3用尺和目测检查表面平整≤3用2m直尺和楔形塞尺检查3预留部件预埋件中心线位置±2用尺量纵、横两个方向中心线平整度1/300用尺量螺栓外露长度+5、-2用尺量安装门窗预留洞中心线位置±2用尺量纵、横两个方向中心线尺寸+5、-2用尺量4外露钢筋保护层厚度±3用测定仪或其它量具检查5翘曲1/750调平尺在两端测量（3）构件编号预制构件进场前根据构件标号和吊装计划的吊装序号在构件上标出序号，并在图纸上标出序号位置，这样可直观表示出构件位置，便于吊装工和指挥操作，减少误吊几率。（4）构件放线吊装前必须在相关预制构件上将各个截面的控制线提前放好，可节省吊装、调整时间并利于质量控制。5.2.2平面布置要点（1）吊装机具选择塔吊的型号和位置需根据构件重量和范围进行确定，原则上距离最重构件和吊装难度最大的构件最近。根据不同种类构件使用相应吊具，预制墙板吊装时，采用专用吊梁；预制叠合板吊装采用专业框式吊架；预制楼梯吊装，使用常规方式吊运，即长短钢丝绳或吊索。（2）现场构件临时堆放措施1）根据塔吊位置和现场条件选中预制构件堆场位置。2）将预制构件堆场位置按构件吊装位置（构件出场时已标注在构件上具体轴线位置）进行划分，并用黄色油漆涂刷分隔线，并在各区域标注构件编号，堆放构件时一一对应，提高吊装的准确性，便于堆放和吊装。3）由于吊装点位置不同分为两种堆放形式∶对预制梁、板、阳台等横向构件进行竖向堆放，中间用10x10cm的木方隔开，高度不超过一米；对预制墙板等竖向构件按单层进行堆放。5.2.3支撑体系和防护体系的搭设（1）预制叠合板采用三角架独立支撑，独立固定支撑作为临时固定措施。三角架独立支撑系统适用于预制叠合板支撑，具有成本低，施工快捷方便，用料少等特点。钢支柱受力合理，承载能力高，可有效减少支撑数量，施工成本低。（2）模板选型遵循“经济合理、工艺成熟、质量可靠、操作简便、便于周转”的原则，本工程地上部分，采用定型的铝合金模板。5.2.4构件安装要点（1）吊具准备预制叠合板厚度一般为60mm左右，叠合板吊装时，为了避免因局部受力不均造成叠合板开裂，故叠合板吊装采用专用框式吊架，框式吊架通过工字钢、钢板、槽钢焊接而成。框式吊架长2600mm，宽900mm，吊耳采用20mm厚钢板，架体为H型钢250x125x6x9。并设置有专用吊耳和滑轮组（4个定滑轮、6个动滑轮），专用于预制叠合板类构件的吊装，通过滑轮组实现构件起吊后的水平自平衡。图5.4.2-1框式吊架平面图图5.4.2-2框式吊架立面图图5.4.2-3预制叠合板专用吊架示意图（2）吊装前准备工作预制叠合板采用三角架独立支撑（或在转换层采用落地式脚手架），独立固定支撑作为临时固定措施，独立固定支撑包括竖向独立支撑杆、顶托及定型铝支撑托件。三角架独立支撑系统适用于预制叠合板支撑，具有成本低，施工快捷方便，用料少等特点。钢支柱受力合理，承载能力高，可有效减少支撑数量，施工成本低。钢支柱不必另加水平撑，钢支柱与三脚架组合成独立式支撑，独立式钢支柱构成了整个结构的基础。支撑保持垂直和精确定位，不仅节约劳动力而且节约时间。钢支柱顶部中心孔保留Φ41.6-Φ43圆孔，Φ48管内直径可以根据施工需要选用一种支撑物。如：快折头、加高支撑头、U型支撑头等。折叠式三脚架安装在钢支撑下管十分实用，它使钢支撑施工更加简易。折叠式三脚架在仓储或运输中节约空间，其三条撑脚中有两条可以转动，因而在安装钢支柱时尤其方便。根据施工地点和施工项目的变化可随意调整高度。图4.2-25三角架独立支撑图4.2-26三角架独立支撑示意图图5.4.2-4叠合板三角架独立支撑规格表叠合板三角架独立支撑规格表单位：mm调节长度外管内管承载力插销最小长度最大长度外径长度壁厚外径长度壁厚2.0M3.0M3.5M直径ф482.5ф403ф10图5.4.2-5独立固定支撑示意图预制墙体安装完成后，根据叠合独立支撑定位线安装独立支撑，并通过水准仪测量独立支撑顶部木枋高度至叠合板底标高，木枋安置方向应垂直于桁架筋。（3）叠合板的吊装支撑体系搭设完毕后，将叠合板直接从运输构件车辆上挂钩起吊至操作面，距离墙顶500mm时，停止降落，操作人员稳住叠合板，参照墙顶垂直控制线和下层板面上的控制线，引导叠合板缓慢降落至支撑上方，待构件稳定后，方可进行摘勾和校正。（4）叠合板的定位与校正吊装完毕后，需要双方管理人员共同检查定位是否与定位线偏差，采用铅垂和靠尺进行检测，如超出质量控制要求，或偏差已影响到下一块叠合板的吊装，管理人员需责令操作人员对叠合板进行重新起吊落位，直到通过检验为止。根据预制墙体上水平控制线及竖向板缝定位线，校核叠合板水平位置及竖向标高情况，通过调节竖向独立支撑，确保叠合板满足设计标高要求，允许误差为±5mm；通过撬棍（撬棍配合垫木使用，避免损坏板边角）调节叠合板水平位移，确保叠合板满足设计图纸水平分布要求（预制叠合板与墙体搭接10mm），允许误差为5mm，叠合板平整度误差为5mm，相邻叠合板平整度误差为±5mm。5.2.5模板施工（1）模板选型模板选型应遵循“经济合理、工艺成熟、质量可靠、操作简便、便于周转”的原则，本工程地上部分，暂时考虑使用定型的铝合金模板，（2）模板的支撑体系及主要材料要求支撑体系采用与铝模板配套的简易支撑体系，体系支撑形式由模板厂家进行计算配置。（3）叠合楼板模板施工1）工艺流程安装立杆→安装横杆→铺板底主龙骨→铺叠合楼板。2）施工要点按设计尺寸搭设支撑架体。支撑立杆应保持上下层在同一位置。立杆底部应垫不小于50×100×500的木方或200×200的木胶板。调整支撑顶托，进行高度调节，保证楼板标高。梁板起拱值必须严格按设计图纸要求。5.3叠合板与现浇体连接细部节点5.3.1叠合板中间墙支座板端连接构造5.3.1-1叠合板接缝穿越墙体构造图5.3.1-2同标高叠合板接缝在梁顶构造图5.3.1-3不同标高叠合板接缝在梁顶构造图5.3.2叠合板边墙支座板端连接构造5.3.2-1叠合板边墙穿越墙体连接构造图5.3.2-2叠合板与边墙墙体连接构造图5.3.2-3单向叠合板板侧接缝构造节点图5.3.2-4双向向叠合板板侧接缝构造节点图6材料与设备6.1主要施工设备名称数量备注2m钢丝绳24根A163m钢丝绳48根A163m钢丝绳48根A184m钢丝绳48根A166m钢丝绳24根A166m钢丝绳24根A18U型卡环24个2tU型卡环48个5t小型吊钩24个2t预制剪力墙、梁吊具12个工字钢焊接叠合板吊具12个工字钢焊接塔吊13台13台TC7020预制墙体斜支撑4个/预制剪力墙预制墙专用可调斜支撑叠合板独立支撑板底按照800mm的立杆间距进行布置叠合板专用可调支撑叠合梁底支撑梁底按照800mm的立杆间距进行布置专用可调支撑灌浆机6台——灌浆料——套筒连接区灌浆料采用强度不低于85Mpa高强灌浆料自粘式防水卷材——粘贴在预制外墙的外叶墙内侧，代替挤塑板，防止后浇构件在浇筑过程中出现漏浆、跑浆高强座浆料——预制剪力墙与下层楼板之间的嵌缝封堵外墙密封胶——用于外墙板缝封堵PE橡胶棒A18/20/24用于外墙板缝封堵和预制墙体与楼板面缝隙的封堵垫块——放置在预制构件下方控制标高钢筋限位装置——控制套筒连接钢筋的位置撬棍48个对预制墙体进行微调6.2主要测量仪器经纬仪6台J2水准仪6台DSZ2全站仪6台TOPC62027质量保证措施7.1应执行的质量标准规范《装配式混凝土建筑技术标准》（GB51231-2016）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2017）、《混凝土结构工程质量验收规范》（GB50204-2015）、《预制混凝土构件质量控制标准》（DB11/T1312-2015）、《装配式混凝土结构工程与质量验收规程》（DB11/1030-2013）、《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）、《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ355-2015）、《装配式混凝土剪力墙结构住宅施工工艺图解》16G906和《预制混凝土外墙挂板》08SG333、08SJ110-2《装配式混凝土结构预制构件选用目录（一）》16G116-1。7.2质量控制和验收内容7.2.1构件的成型质量和吊装精度质量的控制是装配整体式结构工程的重点环节，也是核心内容。为达到构件整体拼装的严密性，避免因累计误差超过允许偏差值而使后续构件无法正常吊装就位等问题的出现，吊装前须对所有吊装控制线进行认真的复检。7.2.2构件成型质量的验收构件出厂前应进行检验构件是否符合出厂要求，有缺陷的应及时修补，经检验合格后加盖合格品章。检测率为100%，保温板面应平整、粘接牢固，无断裂脱落，混凝土表面应平整，无缺棱、掉角、露筋、麻面、孔洞和裂缝等缺陷，有一般缺陷的应及时按要求修补，存在严重缺陷的不能修补的应予报废处理。7.2.3预制构件安装精度控制与校核（1）在底部结构正式施工前，必须布设好上部结构施工所需的轴线控制点，所设的基准点组成一个闭合线，以便进行复合和校正。（2）楼层观测孔的施工放样，应在底层轴线控制点布设后，用线锤把该层底板的轴线基准点引测到顶板施工面，用此方法把观测孔位预留正确而确保工程质量。（3）用钢尺工作应进行钢尺鉴定误差、温度测定误差的修正，并消除定线误差、钢尺倾斜误差、拉力不均匀误差、钢尺对准误差、读数误差等等。（4）每层轴线之间的偏差在±2mm。层高垂直偏差在士2mm。所有测量计算位均应列表，并应有计算人、复核人签字。在仪器操作上，测站与后视方向应用控制网点，避免转站而造成积累误差。定点测量应避免垂直角大于45。对易产生位移的控制点，使用前应进行校核。在3个月内，必须对控制点进行校核。避免因季节变化而引起的误差。在施工过程中，要加强对层高和轴线以及净空平面尺寸的测量复核工作。7.2.4叠合板施工保证措施（1）在预制板吊装结束后，就可以分段进行管线预埋的施工，在满足设计管道流程基础上结合叠合板规格合理地规划线盒位置、管线走向，使其合理化，线盒需根据管网综合布置图预埋在预制板中，叠合层仅有6～7cm，叠合层中杜绝多层管线交错，最多只允许两根线管交叉在一起。（2）叠合层混凝土浇捣结束后，应适时对上表面进行抹面、收光作业，作业分粗刮平、细抹面、精收光三个阶段完成。混凝土应及时洒水养护，使混凝土处于湿润状态，洒水次数不得少于4次/天，养护时间不得少于7天。7.2.5其他施工控制质量要点（1）预制楼梯段支承不良：主要原因是支座处接触不实或搭接长度不够。安装时要校对标高，安装预制段时除校对标高外，还应校对预制段斜向长度。（2）预制楼梯段干摆：主要原因是操作不当，安装时没有坐浆，干摆浮搁，安装找正后未及时灌缝。安装时应严格按设计要求浇水泥浆，安装后及时灌缝。（3）休息板面与踏步板面接楼高低不符合要求：主要原因是抄平放线不准，安装标高不符合设计要求。安装休息板应注意标高及水平位置线的准确性。（4）预制段左右反向：安装时应注意扶手栏杆预埋件的位置。（5）吊装前根据吊装顺序检查构件顺序是否对应，吊装标识是否正确。（6）吊装顺序合理，班前质量技术交底清晰明了。（7）吊装人员在作业时必须分工明确，协调合作意识强。（8）指挥人员指令清晰，不得含糊不清。7.2.6常见问题处理措施：（1）构件出现裂痕及裂缝。运输、安装及安装完成后，预制构件出现裂缝。预制构件龄期达不到要求就安装，造成个别构件安装后出现质量问题。防治措施：在安装前，预制构件的混凝土强度应符合设计要求。当设计无具体要求时，混凝土同条件立方体抗压强度不宜小于混凝土强度等级值的75％。（2）墙体、梁板出现错槎、毛槎及错缝等。在浇筑混凝土后，表面出现错缝、错槎等情况。可能存在安装精度差，墙板、挂板轴线偏位，导致墙板与墙板缝隙及相邻高差增大。防治措施：①编制针对性安装方案，做好技术交底和人员教育培训；②装配式结构施工前，宜选择有代表性的单元或构件进行试安装，根据试安装结果及时调整完善施工方案，确定施工工艺及工序；③安装施工前应按工序要求检查核对已施工完成结构部分的质量，测量放线后，做好安装定位标志；④强化预制构件吊装校核与调整：预制墙板、预制柱等竖向构件安装后应对安装位置、安装标高、垂直度、累计垂直度进行校核与调整；预制叠合类构件、预制梁等横向构件安装后 应对安装位置、安装标高进行校核与调整；相邻预制板类构件，应对相邻预制构件平整度、高差、拼缝尺寸进行校核与调整，预制装饰类构件应对装饰面的完整性进行校核与调整；⑤强化安装过程质量控制与验收，提高安装精度。（3）楼板与楼板及楼板与墙、梁连接处开裂。在板与墙或梁及板与板之间交接处出现开裂情况。叠合楼板及钢筋伸入梁、墙尺寸不符合要求；叠合楼板之间缝处理不好，造成后期开裂；叠合楼板安装后楼板产生小裂缝。防治措施：①叠合楼板的预制板的板端与支座（梁或剪力墙）搁置长度不应少于15mm；②板端支座处，预制板内的纵向受力钢筋宜从板端伸出并锚入支座梁或墙的现浇混凝土层中，在支座内锚固长度不应小于5d且宜伸过支座中心线。单向预制板的板侧支座处，钢筋可不伸出，支座处宜贴预制板顶面在现浇混凝土中设置附加钢筋；③单向预制板板侧的分离式接缝应配置附加钢筋，并用专用的嵌缝砂浆嵌缝；④模板支撑、起拱以及拆模进行严格控制，以防叠合楼板安装后产生裂缝。（4）安装困难在进行叠合楼板安装时存在预留钢筋偏位，造成施工困难。可能原因是未按安装顺序进行安装，且施工人员操作时乱撬硬安，导致钢筋偏位，构件安装精度差。）防治措施:加强技术交底，严格按程序安装，对于复杂接点可用BIM技术在电脑上先模拟，再安装。（5）错台在现浇混凝土与预制构件之间出现错台或浅坑的情况。：现浇混凝土浇筑前，模板或连接处缝隙封堵不好，有的用发泡剂，有的占现浇结构根部，影响观感和质量。防治措施：①浇筑混凝土前，模板或连接处缝隙不能用发泡剂封堵，因为发泡剂材料容易进入现浇结构里面，建议用打胶封堵；③模板或连接处封堵应加强质量控制与验收，保证现浇结构质量。8安全措施8.0.1吊装施工前召开全体吊装人员安全专题会议，根据吊装方案明确责任，具体责任到各人员，统一指挥、统一协调。8.0.2对各工种人员经行针对性的安全教育、安全交底使各施工人员熟知本工程的操作规程和吊装安全要求及职责。8.0.3现场杜绝“违章指挥”、“违章操作”。8.0.4吊装前对所吊构件的重量和距塔吊中心的距离及位置由技术人员明确，使每个施工人员能掌控基本信息，加强掌控。8.0.5现场设置吊装区域（楼上、楼下），吊装区域设置警戒线，由警戒人员看管，非作业人员一律不许入内。8.0.6吊装前对塔机保险、限位、钢丝绳等进行系统的检查，确保在良好状态下经行作业，对使用的吊梁、吊具、吊钩经行检查（重点检查各用具是否匹配吊装重量）8.0.7对现场用电经行排查，吊装用电开关箱、电缆、保持良好，无隐患。8.0.8安全员、塔机信号工、吊索工、警戒人员配备红袖箍，提前进行沟通磨合。8.0.9检查楼上楼下信号工通信设施，确保通信设施完好无故障。8.0.10预制构件需分类堆放，不同构件需配置专用堆放基座。8.0.11墙板吊装采用模数吊装梁；8.0.12根据预制墙板的吊环位置采用合理的起吊点；8.0.13用卸扣将钢丝绳与外墙板的预留吊环连接，起吊至距地500mm，检查吊环连接无误后方可继续起吊；8.0.14起吊前需将预制墙板下侧阳角钉制500mm宽的通长多层板，起吊要求缓慢匀速，保证预制墙板边缘不被损坏；8.0.15预制外墙构件进场采用专用吊具吊运时，不得攀爬堆放架，需采用专用操作架进行作业。8.0.16吊装构件时，应垂直缓慢起吊，等升到一定高度时，再进行旋转。严禁跑车和旋转同时进行。8.0.17当预制外墙起吊时，预制外墙窗洞处需设置保险绳，与吊梁连接，防止因吊钩脱落、断裂造成高空坠物。所有人员撤离至5m范围以外，构件吊装路线范围下方严禁人员穿越，由警戒人员看管；8.0.18吊装预制外墙时，应垂直起吊，待外墙升至制高点H+4m（H为作业层楼层标高）时，水平吊运至楼层指定位置上空，随后预制外墙缓慢下降，待其降落至距地面0.5m时，由两名专业工人手扶预制构件进行降落；8.0.19预制外墙即将落地时，严禁工人用手去触摸构件下部边缘；钢筋对孔矫正时，应使用专用撬棍对钢筋进行微调，严禁用手调试，以免夹伤手指；8.0.20预制外墙安装时，地面半径5m范围内严禁站人，防止墙体倾斜倒塌及高空坠物。8.0.21每天吊装完成后，由专职人员对塔吊及吊具、临时用电等进行检查，确保安全。8.0.22