吕胜成 谢延锁 陈景凯
(中建八局第四建设有限公司,山东 青岛 266000)
【摘 要】 本文针对金山工业区JSS3-0402单元06-04地块装配式项目混凝土构件整体预制及吊装要求,采用预埋地脚螺栓和移动吊耳以及多点吊装技术,对方案进行优化和技术经济论证,有效解决了预制构件整体预制及吊装技术难题。
一、工程概况
本工程位于上海市金山工业区志伟路以东、黄汶泾以南、夏宁路以西、博海路以北。为装配式住宅建筑,单体预制率不低于25%。
二、施工工艺:
在按照常规方法施工完柱之后,即可进行叠合楼板的施工。叠合楼板是将楼板划分成“预制和现浇”两部分分别施工,其中“预制”部分是指楼板厚度的下半段,在地面预制完毕后运输至现场组装(需留出桁架筋)。将预制PC楼板安装完毕后,再覆梁混凝土与梁、柱结合成一个整体之后再绑扎钢筋、浇注上半段现浇部分混凝土,这样预制部分的楼板还起到了充当后浇楼板的模板作用。
在对预制的空心墙板进行施工时,需要保证结构构件连接的整体性和连接性,还要达到相应的抗震的设计要求,在相关的节点的设计方面要满足防止渗漏和热工等构件方面的要求。
预制装配式结构,主要由预制的梁、板、柱和剪力墙等构件装配而成,这也是梁、板和柱的体系。预制的楼板大多是采用叠合楼板,预制梁大多是采用叠合梁。
预制装配结构最需要注意的是各构件连接的紧密性,主要体现在“墙柱节点,墙板节点,墙墙节点”三方面。
墙柱节点,尤其是PC外墙与柱连接直接关系到防水效果,需要更加注意。最好的方法是在节点处设置“材密封胶、空腔构造和膨胀止水条”三道防水措施,可以有效防止外墙渗漏。
墙与板(梁)通过位于预制PC墙体端部预留的闭口箍筋相连接,板(梁)钢筋穿过闭口箍筋内部,闭口箍筋选用直径10mm圆钢,间距200mm一道,节点处混凝土与叠合梁板一同浇注。
三、质量控制
1、原材料质量控制
⑴控制砂石材料中的含泥量。
含泥量增加,在骨料和水泥浆体粘合面产生粘合微裂纹,特别是降低混凝土结构的抗拉强度,增加水泥砂浆收缩率,同时消耗减水剂有效组分,构件易于产生塑性干缩裂纹。
⑵粗细骨料级配应合理。
如果骨料的级配合理则混凝土内空隙率小,密实度大,混凝土的收缩自然少,另一方面,混凝土中随骨料含量的增加,混凝土的自缩值减少。减少收缩裂纹。
⑶控制钢筋锈蚀与油类污染。
在自然环境中,钢筋表面接触到水和空气,就会在表面结成一层氧化铁,这就是铁锈。生锈、沾有油污的钢筋不能与混凝土很好粘结,从而影响钢筋与混凝土共同受力工作。致使混凝土受到破坏而造成钢筋混凝土结构构件承载力降低,最终混凝土结构耐久性能下降。
2、生产工序质量控制
⑴模板桌清理与脱模剂喷涂
模板桌清理不干净、或是脱模剂喷涂不匀,均会形成构件脱模时局部应力集中点,严重时会产生构件与钢模接触面产生脱皮现象,造成显性或隐性裂纹缺陷。
⑵钢筋摆放与卡扣
钢筋保护层厚度过薄,容易造成钢筋露筋或表面混凝土脱落,从而导致钢筋锈蚀,断面减小,结构构件整体性受到破坏。
⑶混凝土浇筑
a、合理的水灰比控制:水灰比是影响混凝土收缩的重要因素。
b、合理的振捣方式控制:混凝土过振混凝土浇注的时候要正确掌握振捣的时间。振捣时间短了,拌和物难以密实,振捣时间长了,一是生产的效率就不高;二是拌合物会出现离析和泌水分层现象;三是钢筋和予埋件容易走形变位;四是脱模剂会被分散,造成脱模困难。
⑷养护
a、混凝土的养护基本要求
混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件,因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。
b、养护工序
覆盖养护是最常用的保温保湿养护方法。主要措施是:1.应在初凝以后开始覆盖养护,在终凝后开始浇水(12小时后)覆盖物、麦杆、烂草席、竹帘、麻袋片、编制布等片状物。养护时间,常用的五种水泥正温条件下应不少与7天。
⑸起吊
按照相关规范,预制构件脱模起吊时,应根据设计要求或具体生产条件确定所需的混凝土立方体抗压强度。
四、预制构件吊装运输中存在的问题
(一)准备工作不充分
在预制构件吊装运输的过程中,时常会出现准备工作不充分的现象,吊装运输之前缺乏科学系统的设计方案,对装运工具以及相关的设备材料准备不足,没有及时探查运输路线的实际状况,导致吊装运输工作缺乏依据,由于事前没有充分的查看设计,使得运输途中经常出现突发问题,在这种情况下吊装运输工作很难有序进行,工作效率偏低。
(二)构件放置不合理
构件吊装运输工作中有时还会发生构件放置不合理的现象,导致构件支撑点不稳,车辆弹簧承受的载荷不均匀。在这种情况下,很容易导致构件在运输过程中发生碰撞,另外由于构件放置不稳固,当车辆颠簸和晃动时也很可能导致构件损坏。
(三)道路环境较差
道路是运输的前提,同时也是运输效率的决定因素。在构件吊装运输中,由于道路环境差导致构件损坏的现象屡见不鲜,一旦道路不平坦、不坚实,运输过程中很可能造成车辆颠簸、晃动严重,使构件发生损坏,并且道路环境差也导致运输效率低下。
(四)构件装运不合理
构件装卸不合理也是预制构件吊装运输中的一项重要问题,在实际工作中,有时会出现装运顺序混乱的现象,导致构件运输到施工现场之后卸车麻烦,由于构件体积和重量很大,一旦装运顺序不合理,卸车时重复倒运,将会严重影响施工效率,并且在反复倒运过程中容易造成构件损坏。
五、预制构件吊装运输问题的完善途径
(一)全面做好准备工作
通过全面的设计准备可以为吊装运输工作提供保障,在吊装运输开始之前,要充分做好准备工作,设计全面的吊装运输方案。
(二)合理放置构件
在预制构件的吊装运输中,必须要科学合理的放置构件,确保构件支承点安全平稳,并且要使车辆弹黄承受的载荷均匀对称。
(三)改善道路环境
预制构件吊装运输时,必须要选择平坦坚实的运输道路,必要时可以“先修路、再运送”。
(四)合理装运构件
构件吊装运输过程中,要保证构件的装运顺序科学合理,进而在构件输送到施工现场之后便于卸车,而且卸车时要根据实际施工情况将构件就位,提高施工效率。
六、BIM的概念及对问题的解决
BIM是Building Information Model(建筑信息模型)的简称。它不仅为我们提供了新的技术,更提出了全新的工作理念。BIM可以让设计师在设计3D图形时就将各种参数融合其中,比如物理性能,材料种类,经济参数等,同时在各个专业设计之间共享模型数据,避免了重复指定参数。此时的BIM模型就可以用来进行多方面的应用分析:可以用它进行结构分析,经济指标分析,工程量分析,碰撞分析等等。
七、以BIM为主的协同设计的发展现状
目前协同设计在混凝土预制构件行业中尚处于起步阶段。基于BIM概念的软件并不少,应用最广泛的是Autodesk公司的Revit。 Graphisoft公司的ArchiCAD, Bentley 公司的 Bentley Architecture也都在努力打造中国市场。以Autodesk公司为例,近年来,Autodesk公司不断的宣传BIM的理念,为其Revit系列软件进入中国建筑市场奠定了一定基础。现在,Autodesk也培养了大量Revit人才并投入工作岗位,这使得BIM理念被部分设计院应用于实际项目中。但是由于诸多因素,Revit还只是用于绘制已建项目模型,培养人才,积累相关经验,并没有真正起到协同作用,尤其是在预制构件设计开发方面,应用甚少。
八、解决思路及前景
虽说BIM在建筑行业的普及还有一段时间,但这丝毫不妨碍其广阔的发展前景。基于其协同设计的特点,它必将取代CAD等二维绘图软件和Maya等传统三维绘图软件在建筑行业内的地位。目前,国内建筑软件行业龙头产业建研科技股份有限公司已与Autodesk公司联手推广BIM在国内的研究与应用。只要大的平台得到建立并得到推广,二次开发的软件自然会如雨后春笋般出现[5]。国家也应该加大推广力度,鼓励关于混凝土预制构件软件的开发。