浅谈预制装配式混凝土(PC)技术的应用

浅谈预制装配式混凝土(PC)技术的应用

吴碧森

浙江中浩建设有限公司311100

摘要:随着现代工业技术的发展,建造房屋可以像机器生产那样,成批成套地制造,只要把预制好的构件,运到工地装配起来就完成了。装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣,到六十年代终于实现,英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快,而且生产成本较低,迅速在世界各地推广开来。在发展装配式混凝土结构过程中,预制混凝土构建是建筑产业化实现的主要途径,因此装配式预制混凝土(PC)技术备受关注。PC技术的应用探索工作一直在进行,但国内由于种种原因,过去基本上采用传统的施工方式。如今由于工业化水平提高、绿色建造概念盛行、劳动力结构转变,现浇结构体系难以应对,因此PC技术再次进发出了生机。PC技术的再次盛行,是对整个建筑产业结构的一次调整。本文从以下几个方面来阐述PC技术的应用,以期PC技术在民用建筑中得到更好的发展和应用。

关键词:建筑业;PC技术;应用;

一直以来,我国的建筑业是一种劳动密集型产业。它具有以下特征:第一,劳动生产率偏低;第二,能源和资源消耗大;第三,环境污染严重。随着社会经济发展,绿色环保、可持续发展的PC技术成为建筑工程领域引领方向。PC技术的运用,在新技术研发、新体系建立等方面取得大量突破,对推动行业快速发展起到带头示范作用。

一、PC构件的主要特点

混凝土构件将部分或所有构件在工厂预制完成,然后运到施工现场行组装预制构件运到施工现场后,进行钢筋混凝土的搭接和浇筑,拼装安全、高效。正近年来,我国建筑工业化明显加速,很多地方政府在政策和资金方面加大扶持力度,预制装配式混凝土(PC)技术在建筑结构体系中逐步得到推广运用。这种构件具有以下主要特点:

(一)构件由车间生产加工完成,构件种类主要有:外墙板,内墙板,叠合板,阳台,空调板,楼梯,预制梁,预制柱等。

(二)预制构建生产模具化,投入一次,重复使用,降低资源消耗。现场大量的装配作业,比原始现浇作业大大减少。

(三)采用建筑、装修一体化设计、施工,理想状态是装修可随主体施工同步进行。

(四)设计的标准化和管理的信息化,生产效率越高,构件成本下降,配合工厂的数字化管理,整个装配式建筑的性价比会越来越高、质量稳定可靠。

(五)装配式构建工厂化作业,受外界自然条件影响小。

(六)符合绿色建筑要求。

二、PC技术运用的意义

由于预制混凝土构件所具有的特点,其推广运用意义不言而喻。

(一)有利于环境保护、节约资源

大大减少了现场施工中的湿作业,大大减少建筑垃圾、噪声和扬尘污染等,既节能减排,又做到可持续发展。此外,钢模板等重复利用率提高,垃圾、损耗、节能都能减少一半以上。

(二)有利于调节供给关系:

提高楼盘上市速度,减缓市场供给不足的现状,买房从此不用彻夜排队。行业普及以后,可以降低建造成本,可有效的抑制房价。

(三)有利于加快工期进度

效率即回报,装配式建筑比传统方式的进度快30%左右。

(四)有利于提高施工质量

装配式构件是在工厂里预制的,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。

(五)有利于文明施工、安全生产

传统作业现场有大量的工人,现在把大量工地作业移到工厂,现场只需留小部分工人就行啦,大大减少了现场安全事故发生率。

(六)有利于建筑产品的产业化

随着PC技术的发展,造就了作业人员专业化,提高了生产效益,同时大大弥补了目前劳动力不足现象。

三、PC技术运用的原则

预制装配式混凝土(PC)技术应该遵循科学性、可行性的原则。

(一)科学性原则

PC建筑项目在设计过程中应选择适合标准化的模数设计,标准化设计实现项目最大程度规模化效益,对提升产品质量、降低建造成本、简化施工难度和提高建造效率等有很大的促进作用,同时对进一步建立工业化产品标准有重要作用。

(二)可行性原则

需要总包、吊装单位、水电安装单位、构件生产厂家提前介入,同时在吊装之前,可以进行BIM模拟,考虑装配式构件预留钢筋与现浇部位钢筋的位置关系和连接、大大减少现场施工过程中构件的错位和碰撞。

四、PC技术的运用

现以我公司总承建的幼儿园项目在预制混凝土(PC)技术运用为例,着重就施工准备阶段、吊装阶段的要求和注意事项作简要阐述。

(一)工程简述

杭州×××××第十三幼儿园工程,项目占地面积为9091.0平方米,建筑面积是9922平方米,地上的建筑面积为7272平方米,地下的建筑面积2650平方米,为装配式整体框架结构。本工程的设计单位是杭州市××建设设计院,总承包为浙江中浩建设有限公司,预制混凝土构件由杭州××有限公司制作。根据我市相关规定,本工程按照装配式建筑的2个指标(装配面积占比和预制率),在部分楼板、梁、楼梯运用了预制混凝土(PC)技术。预制叠合楼板(板厚60mm)、叠合梁及预制楼梯,梁板的现浇厚度为80mm,砼采用C30。

(二)施工准备

1、技术准备:

(1)根据图纸提前进行预制板深化设计,并经原设计单位确认。

(2)项目管理人员提前做好专项施工安全及技术交底,并根据施工方案及图纸认真地做好楼板的现场安装计划。相关技术施工人员要详细阅读施工图纸及规范规程,熟练掌握图纸内容。

2、材料准备:

PC梁、楼板支撑体系:按照支撑体系计算书中的平面布置图统计立杆、水平杆、扣件等。

根据预制板的加工周期、深化图已及施工进度计划,与厂家共同制定详细的预制板加工及进场计划,保证预制板能够随时进场,满足现场施工进度要求。

3、现场准备:

在施工现场设置预制构件专用的堆放场,场地为车库顶板或砼硬化地面,不得积水。预制板按编号进行码放,并做好标识,叠合板与地面及叠合板之间垫方木,支点位置同吊点。

4、人员准备:

(1)组织现场施工管理人员到厂家参观学习,掌握叠合板相关知识,了解叠合板构造以及施工的难点和重点。

(2)厂家派专业技术人员对现场安装进行技术指导,作业人员经厂家专业技术人员培训后方可上岗。

(3)项目部成立PC结构施工小组,将配备有PC结构施工经验的班组进行施工。PC结构管理小组暂由9人组成,施工作业人员计划配备17人组成,其中安装工8人,校正工4人,实测人员2人,质检员1人

(三)、操作要求:

1、弹水平控制线:墙体大模板拆除后,在砼墙上弹出水平标高控制线,要求墙体砼浇筑时上口平整,并控制好墙体钢筋的保护层厚度,浇筑高度低于板底20mm。

2、凿毛、弹分隔线:墙顶凿毛,剔除浮浆,露出石子,要求墙顶施工缝水平顺直,并在墙顶弹出叠合板分隔线。

3、墙体两侧边模安装:采用50×10方木,与墙体接触面外贴12mm厚多层板,并贴海绵条,防止漏浆;方木与叠合板接触的一面要求刨平,标高与钢木龙骨齐平;边模利用穿墙螺栓及方木进行固定。

(四)、叠合板支撑安装:

1、本工程楼层高度为3.90m,楼板总厚度为140mm;支撑立杆采用钢管脚手架支撑,立柱排距不大于1200mm,纵距不大于1200mm。

2、楼板的支撑体系必须有足够的强度和刚度,楼板支撑体系的水平高度必须达到精准的要求,以保证得楼板浇筑成型后底面平整。

3、楼板支撑体系的拆除,必须在现浇混凝土达到规范规定强度后方可拆除。

(五)、预制板吊装:

1、预制楼板的安装铺设顺序按照板的安装布置图进行。

2、楼板吊装前应将支座基础面及楼板底面清理干净,避免点支撑。

3、吊装时先吊铺边缘窄板,然后按照顺序吊装剩下来的板。

4、每块楼板起吊用4个吊点,吊点位置见叠合板深化图,距离板端为整个板长的1/4到1/5之间。

5、吊装索链采用专用索链和4个闭合钓钩,平均分担受力,多点均衡起吊,单个索链长度为4m。

6、楼板铺设完毕后,板的下边缘不应该出现高低不平的情况,也不应出现空隙,局部无法调整避免的支座处出现的空隙应做封堵处理;支撑柱可以作适当调整,使板的底面保持平整,无缝隙。

(六)、楼梯吊装:

梯段吊装应在本层休息平台(含梯梁)混凝土浇筑、养护后进行,结构每上去一层吊装相应楼梯板。

1、施工工序:控制线→复核→起吊→就位→校正→验收→成品保护

2、控制线:在平台上划出安装位置(左右、前后控制线),并根据休息平台完成面标高,在墙面上划出标高控制线.

4、复核:对各控制线进行复核,检查预埋螺栓位置是否满足安装要求。

5、起吊:将吊装专用螺栓与楼梯板预埋的内螺纹连接,起吊楼梯段。

6、就位:按照编号在设计位置就位。就位时,先找好楼梯板的平面控制线,再缓缓下降吊装就位。

7、校正:基本就位后再用撬棍微调楼梯板,直到位置正确,搁置平实。安装楼梯时,应特别注意标高正确,下口用砂浆填实,校正后再脱钩。

(七)楼板钢筋安装

1、水电管线敷设经检查合格后,钢筋工进行楼板上层钢筋的安装。

2、楼板上层钢筋设置在格构梁上弦钢筋上并绑扎固定之上,以防止偏移和混凝土浇筑时上浮。

3、对已铺设好的钢筋、模板进行保护,禁止在底模上行走或踩踏,禁止随意扳动、切断格构钢筋。

(八)、水电管线敷设

1、预制板吊装完成后,进行水电管线的敷设与连接工作,为便于施工,叠合板在工厂生产阶段已将相应的线盒及预留洞口等按设计图纸预埋在预制板中。

2、楼中敷设管线,正穿时采用刚性管线,斜穿时采用柔韧性较好的管材。避免多根管线集束预埋,采用直径较小的管线,分散穿孔预埋。施工过程中各方必须做好成品保护工作。

(九)、施工注意事项

1、预制楼梯吊装注意事项

(1)成品保护:由于梯段安装完成后要作为施工通道使用,周期也较长,一旦破损修补困难,所以梯段成品保护要求较高,利用废旧模板订成方盒保护阳角,直至施工结束。

(2)梯段净宽:梯段净宽指墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的距离,楼梯两侧无内保温,考虑墙面平整度较差,梯段安装时距墙预留20mm缝隙。

(3)休息平台标高控制:梯段与休息平台安装处预留3cm面层,休息平台混凝土浇筑时不能超打。

2、叠合板吊装注意事项

(1)板与墙搭接节点:根据设计要求,叠合板在两端墙体上搁置长度为100mm,实际施工时采用周圈硬架支模方式保证平整度,效果较好。

(2)板与连梁节点:叠合板短向出钢筋与两端墙体的连梁主筋有交叉,施工时须先绑扎连梁主筋,叠合板安装前抽出主筋,叠合板安装后再绑扎连梁主筋。

(3)现浇层电气配管:合并电气专业图纸,优化管线走向,尽量减少交叉,保证后浇层厚度。

(4)叠合楼板支撑体系:楼板的支撑体系必须有足够的强度和刚度,PC板支撑体系的水平高度必须达到精准的要求,以保证得楼板浇筑成型后底面平整。楼板支撑体系的拆除,必须在现浇混凝土达到规范规定强度后方可拆除。

在可持续发展模式之下,施工不仅要考虑经济效益,更要考虑环保和节能,这是社会发展的必然方向,也是经济的发展模式。

总之,先进技术的利用是推动建设工程项目的手段,是社会发展的需要。根据国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑,2025年装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%,因此,在预制混凝土(PC)技术的运用前景极为广阔。

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