江苏宇辉住宅工业有限公司 江苏泰州 225300
摘要:现阶段,我国的各行各业的发展迅速,混凝土工程的建设的发展也有了提高。PC混凝土指应用于装配式预制构件生产的混凝土,其突出特点是具有较高的早期抗压强度,能很好满足生产周期需求,增加模具周转次数,从而提升预制构件的生产效率。
关键词:混凝土预制构件(PC);工程项目;应用要点
引言
混凝土预制构件(PC),是指在构件厂通过定型模具、用满足设计要求的钢筋、混凝土等绑扎、浇筑完成的构件。预制构件运输到施工现场,进行吊装、拼装施工,形成装配式建筑。国外的一些国家装配式建筑的发展处于领先地位,其中日本的标准和规范较为完善,且抗震性能高。我国从20世纪60年代开始研究装配式建筑,直到90年代才开始逐渐普及。由于设计、施工管理和认识上的不足,导致发展缓慢。如今在国家的大力推广下,装配式结构已经在我国得到了普遍的推广应用。PC构件用于工程项目的优点:构件厂加工后运输到施工现场,减少了现场混凝土浇筑量,从而达到节能环保的要求;工厂化生产减少了施工现场的扬尘和噪声;构件拼装建筑效率高、建设周期短,比传统施工时间可节省1/3;后期维护成本低、劳动力节约;施工期间受气候影响小;结构施工的质量可以得到可靠保证。目前上海的装配式建筑主要形式体现在:外墙与内墙、现浇混凝土与预制混凝土混合的叠合楼板,以及局部楼梯、阳台板、飘窗等预制构件上。
1纯水泥混凝土配合比的设计及应用概述
1.1设计目的
冬季施工(气温低于18℃)为缩短混凝土凝结时间、提高预制构件早期起模强度,以达到最大模具周转率、提高生产效率、保证施工进度等要求,同时纯水泥自身的粘聚性提高PC混凝土抗离析性能,满足施工要求,避免水纹、泌水等质量通病。
1.2设计过程
粉煤灰的加入一定程度上改变混凝土的和易性能,提高混凝土的流动性、耐久性、抗渗性能等,但由于粉煤灰细度小,填充于水泥颗粒间阻碍水泥与水的接触,从而抑制水泥的水化反应,从而延长凝结时间。因此,取消粉煤灰的使用会很好保证水泥的及时水化,可一定程度上缩短混凝土的凝结时间,且提升混凝土的粘聚性。纯水泥混凝土配合比的设计原材料有P.II52.5水泥、机制砂、河沙、碎石、外加剂、水,主要分为细骨料采用机制砂和细骨料采用河沙两个方向进行对比。
1.2.1细骨料采用机制砂
机制砂粒形较差,形状棱角较多,混凝土和易性一般,且易产生离析、泌水等混凝土质量问题,细骨料采用机制砂时纯水泥配合比设计及应用结论分析如下:(1)通过抗压试验,在月平均气温28℃的情况下,得出的不同龄期抗压强度数据为:1天25.9MPa,7天51.4MPa,28天58.44MPa。(2)在胶材用量低于390kg的情况下,混凝土整体流动性、包裹性、粘聚性较差,且在叠合板高频振捣过程中,混凝土的抗离析性能较差。(3)砂率用量较高,对于细石混凝土砂率宜达到53%以上,大石混凝土砂率宜达到48%以上,混凝土振捣后表面浆体较多,对应力较为集中、面积较大的构件易产生收缩性微裂缝或有粗糙面要求的预制构件洗水效果较差等质量问题。纯水泥混凝土细骨料机制砂的适用性能差,若考虑混凝土成本的情况下建议细骨料选用河沙进行混凝土配合比设计。
1.2.2细骨料采用河沙
河沙颗粒圆滑,在不掺入粉煤灰的情况下细骨料采用河沙可一定程度上保证混凝土的和易性能,设计及应用结论分析如下:(1)通过抗压试验,在月平均气温28℃的情况下,得出的不同龄期抗压强度数据为:1天25.6MPa,7天52.9MPa,28天61.8MPa。(2)根据原设计配合比,在胶材用量不变的情况下取消粉煤灰,细骨料采用河沙对混凝土整体的和易性能影响不大,可满足施工要求。(3)取消粉煤灰的掺入,细骨料采用河沙的情况下混凝土经时性坍落度损失较快的问题存在,可通过调整外加剂成分调整凝结时间。
2PC构件的堆放
2.1预制叠合板的堆放
叠合板堆放应在指定的区域,并应保证地面的水平。叠合板需分型号,水平放置,层间用6块100mm×100mm×300mm木方隔开,四角的4个木方位于吊环位置或距两边500mm左右,中间2个木方靠内侧摆放,木方方向垂直桁架,保证各层间木方水平投影重合,存放层数不超过6层且高度≤1.5m。由于叠合板板厚控制较难,木方上下两接触面需用20mm软质材料做找平和减震处理,避免局部木方垫块与板间存在缝隙,保证均匀受力。
2.2预制剪力墙的堆放
预制墙板应存放在指定的堆场内,并保证堆场地面的水平。预制墙板分区段竖向堆放,竖向堆放时要注意插销要牢固可靠,每块墙板间要留出足够间隙,防止起吊瞬间对构件的碰撞,造成破损。为减少预制构件多次吊运导致的损坏、裂缝,在预制构件进场后,在运输车周围设置安全警戒线,派专人指挥,安全员现场监督,防止无关人员进入吊装现场。在现场条件允许情况下,部分预制构件在车上即进行外观和质量检验,待检验合格后,即开始吊装施工。
2.3预制构件的成品保护
PC构件在堆放和吊装的过程必须注意的成品保护措施。堆放的过程中采用钢扁担使构件在吊装过程保持平衡,注意轻放。在轻放前还须在PC构件堆放的位置放置棉纱、橡胶块或者枕木等,使PC结构的下部保持柔性结构;楼板叠放时用4块尺寸大小统一的木块衬垫,木块高度必须大于叠合板外露马镫筋和棱角的高度,以免PC构件受损。在吊装施工过程中要注意成品保护的方法,使PC构件轻吊轻放,同时安装前先将塑料垫片放在PC构件微调的位置,塑料垫片为柔性结构,这样可以有效降低PC结构受损。
3预制构件进场时的施工组织
预制构件施工和现浇混凝土施工的施工组织有比较大的区别,需要关注以下三点:(1)总平面布置;(2)构件堆场与方式;(3)施工组织设计项目场地的平面布置首先要满足有环形闭合通路,道路宽度应不少于4m,载重汽车转弯半径不少于10m,拖车转弯半径不少于20m,在地库顶板上行车需要验算地库荷载,必要时可以增加地库顶板回撑;其次,塔吊布置应与号楼保持合理距离,预制构件堆场和塔吊应布置在号楼的同一侧。因为PC构件可重达6-8t,塔吊的吊幅和吊重均需通过计算确定,如果有节约租赁成本的需要,亦可考虑在前期对构件拆分,或调整塔吊安装时间。同时,应根据型号、数量以及叠合层数等因素来综合确定构件堆场的布置。一般可直接采用枕木相隔堆放。当构件较重又必须集中叠合堆放时,可采用支架堆放。但需要注意支架须经过设计以确保结构刚度,使构件运输或堆放时不发生变形和损坏。墙板类构件一般立放,叠合板、楼梯部位等构件一般平放,并且平放的堆叠层数以不超过5层为宜。由于PC构件的施工流水应与构件厂的生产排期、施工场地内构件堆放体量相匹配,因此准确地计算工效,推导合理的PC进场数量非常关键。首先,可以通过表1来计算出建筑单体的工人及对应的构件需量。其次,在不同的工序之间安排合理的搭接,一般来说PC构件的最快标准层的施工工期可压缩到8天甚至更短。最后,通过构件数量与工期的关系计算出不同构件的单日进场数量,并对构件厂排布生产日期,确保施工组织的流水和构件厂的流水相匹配。
结语
预制混凝土结构(PC结构)作为当前建筑行业正在大力推广的建造形式,产业正在迅速扩大,但是预制混凝土结构质量控制是一个复杂而系统的过程,涉及多个环节。本文从构件生产到现场施工,总结出过程质量管理的四个关键要点:PC构件生产管理、施工组织管理、现场灌浆质量管控和外墙板密封胶质量管控。只有管控到位每个关键要点,才能确保整个工程的质量管理目标的实现。
参考文献:
[1]装配式混凝土结构技术规程:JGJ1—2014[S].
[2]装配式混凝土建筑技术标准:GB/T51231—2016[S].