新型GRC模殼結構柱施工安裝方法研究★

陳長林 張宗軍

(安徽海龍建筑工業有限公司,安徽 合肥 230601)

近幾年，新型裝配式混凝土建筑憑借其綠色環保、節能降耗、施工效率高、建造周期短、工廠作業質量易保證等特點，在政府的積極推進下進入高速發展期。2016年9月國務院印發的《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》提出：優化部品部件生產；提升裝配式施工水平；推進建筑全裝修；推廣綠色建材等幾項重大任務。

根據裝配整體式混凝土框架結構工程特點，目前預制框架柱的生產多采用鋼模具平躺生產工藝，占地面積大，工序復雜，結構與裝修不同步，后期現場濕作業多，對工程質量和工期影響較大，如何優化預制結構柱的生產及安裝工藝，研究裝飾、機電一體化結構構件生產及安裝方法，對推進裝配式建筑全裝修，提升裝配式施工效率意義重大[2]。

1 新型GRC模殼結構柱特點

GRC模殼是一種新型無機復合材料，具有一次性投入低、損耗小可降解等優點，具有較高的綠色施工價值。GRC模殼施工需要提前組織策劃，嚴格布排，周密部署，特別是對密肋梁、框架梁處、框架柱等位置需要進行細化后方可實施[3]。

GRC模殼結構柱有如下特點：

1)在生產過程中采用立起式生產工藝，解決生產過程占地面積大的問題；能夠有效減少模板損耗，節能環保，達到綠色建造的目的；

2)能夠有效提高生產效率，加快施工進度。GRC構件生產工藝，減少釘模板或鋼模具制作、現場綁扎鋼筋等工序；

3)減少對結構構件的破壞，實現構件裝飾的一體化,機電預埋一次到位，減少二次開槽的同時避免了裝修二次進場；

4)裝飾層與結構層一次澆筑，粘結面積大、強度高，裝飾層使用耐久性好，有效降低成本。GRC作為外裝飾代替大理石和瓷磚，裝飾美觀，無輻射、無污染、綠色環保；

5)GRC構件標準化、模塊化、批量化生產，施工過程易于控制，生產效率高、施工質量好，降低綜合施工成本；

6)適用于所有裝配整體式混凝土框架結構裝飾集成結構構件的生產和施工。

2 新型GRC模殼結構柱安裝流程及關鍵技術

科學、合理的工藝流程是GRC模殼結構柱制作的保證，本工法對GRC模殼結構柱的生產、安裝做出說明。具體的生產及安裝工藝流程如圖1,圖2所示。

3 材料的選取

水泥：應采用符合現行國家標準GB 175通用硅酸鹽水泥的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。水泥比表面積宜小于350 m2/kg；水泥堿含量應小于0.6%。

砂：采用中砂，含泥量不大于5%。

石子：采用碎石，粒徑5 mm～25 mm，含泥量不大于2%。

水：不含有害物質的潔凈水。

外加劑：由于聚羧酸高性能外加劑有害成分少、減水率高等優點，因此，宜采用聚羧酸高性能減水劑，應符合國家標準GB 8076—2008混凝土外加劑規定的高效減水劑技術要求，以及JG/T 223—2007聚羧酸系高性能減水劑中一等品要求；其減水率不小于25%，pH值6～8，總堿量不得大于15%，氯離子含量不得大于0.6%。

GRC模殼：工廠生產GRC模殼。

4 施工工藝流程及主要操作要點

4.1 成品的運輸

為保證GRC模殼結構柱(以下簡稱GRC柱)產品能夠安全到達工地現場，其運輸也非常關鍵，如圖3所示，具體步驟如下：

跟單員現場察看GRC柱，與質檢員敲定柱裝車運輸的日期→在車排上準備好貨架，從成品堆放區中吊出所要裝車的GRC柱→落架時防止搖擺碰撞，損傷GRC柱棱角→將GRC柱產品裝上拖車，用龍門吊裝車時掛牢掛鉤，上落時平緩→用帆布帶捆綁GRC柱產品，先在布帶壓在GRC柱的棱角前用角鐵隔離，角鐵與GRC柱之間用柔性材料紙皮或橡膠墊等緩沖→核對相關資料后，出車將GRC柱運往施工現場→一車合格的產品，安全運往施工現場后，由客戶指定的人員簽名確認數量質量后，再由司機將回執貨單交回跟單員。

4.2 現場安裝

GRC柱采用底部座漿，鋼筋結構灌漿的安裝方法，主要操作工序如下：

彈出構件控制線，并對連接鋼筋進行位置確認：先清理柱基層，然后對同一層內GRC柱彈輪廓線，最后采用鋼模對鋼筋位置進行確認(如圖4所示)。

預埋高度調節螺栓：吊裝前用水沖洗柱基層，使基層構件線清晰；然后利用水準儀對三個預埋螺絲標高進行調節，達到標高要求并使之滿足2 mm高差，最后清理構件安裝區域內高度超過2 mm雜物。

GRC柱安裝：吊裝GRC柱時吊機應慢速起吊；柱慢速下放時，先對準引導鋼筋，使連接鋼筋均插入上方的連接套筒內(如圖5所示)。

GRC柱垂直度調整：采用2個經緯儀，通過基層軸線對構件的垂直度進行測設，通過斜支撐可調節螺栓調整其垂直度。

GRC柱固定：GRC柱垂直度滿足±5 mm后，采用斜支撐對柱子進行三面固定，三面支撐完成后，用梯子撤掉吊車吊鉤。

GRC柱封倉：采用專用的封漿料，填抹縫隙大約1.5 cm～2 cm深(確保不堵套筒孔)，一段抹完后抽出內襯進行下一段填抹；當縫隙大于2 cm以上，為確保不爆倉，先用密封條或封漿料密封，再采用木模板支護方式封堵。

GRC柱灌漿：灌漿泵(槍)使用前先用水清洗完灰塵，從接頭下方的灌漿孔處向套筒內壓力灌漿，同一個倉位要連續灌漿，不得中途停頓。

封堵出漿孔：待上方的排孔連續流出漿料后，按照漿料排出先后順序，依次用專用橡膠塞封堵出漿孔，封堵時灌漿泵(槍)要一直保持壓力；直至所有灌排漿孔出漿并封堵牢固，然后停止灌漿(如圖6所示)。

灌漿后節點保護：15 ℃以上，24 h內構件不得受擾動；5 ℃～15 ℃，48 h內不得受擾動；5 ℃以下，視情況而定，如對構件接頭部位采取加熱保溫措施，需保持5 ℃以上至少48 h(如圖7所示)。

5 工程應用

某配套綜合樓總建筑面積5 893.41 m2，該工程地上5層，建筑高度22.1 m，其中首層層高5.0 m，2層～5層層高4.2 m，結構形式采用裝配式鋼筋混凝土框架結構，預制率高達85%，工程造價2 800萬元，預制構件包括預制柱、預制疊合梁、預制疊合板、預制多孔板、預制內隔墻、預制樓梯等。其中中庭部位四周的結構柱采用裝飾一體化的GRC模殼柱，每層8根，共計40根。工程開工日期為2016年3月10日，合同竣工日期為2017年7月10日。

本工程采用了新型GRC模殼結構柱生產及安裝工藝，從應用后整體效果看，裝飾與結構一體化、生產占地面積小、人工投入少、施工效率高、現場濕作業少、縮短工期、節約材料、裝飾裝修效果好、生產成本低。

通過配套綜合樓項目的建造，提供裝配式建筑集標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化應用的技術解決方案[3]，見圖8。

6 效益分析

和傳統鋼筋混凝土構件相比，GRC模殼結構柱在以下方面具有明顯的優勢：

1)裝飾一體化，符合行業發展趨勢。

GRC裝飾外殼、機電管線預埋實現了預制結構構件的裝飾與機電一體化，一方面在施工階段GRC模殼可作為構件的外模板，另一方面在后期使用過程中又可作為裝飾外層，避免了后期二次裝修和現場濕作業，符合預制構件裝飾一體化的發展趨勢。

2)綠色環保、防火節能、裝飾效果好。

GRC模殼裝飾層在預制構件生產過程中作為外模板取代傳統木模板或鋁模板，減少現場模板損耗，降低污染物排放，節約材料，施工綠色環保；另外，GRC模殼作為結構構件外裝飾層代替傳統大理石或飾面涂料裝飾，裝飾與結構一次性澆筑振搗成型，能夠顯著提高GRC裝飾層與鋼筋混凝土結構構件表面的粘結面積和粘結強度，使二者結合更加牢固持久，GRC優越的材料性能，增進了GRC模殼裝飾結構構件后期使用過程的適用性和美觀性，裝飾使用效果好，并且避免裝飾二次進場[4]。

3)施工安全便捷、生產效率高、產品質量易保證。

相比傳統結構構件施工綁扎鋼筋、支設模板、泵送混凝土、現場澆筑振搗、露天作業等，現場工序繁雜，作業環境惡劣，工人勞動強度高，高處作業等不安全因素較多，混凝土的運輸、澆筑、振搗和養護等環節不易管控，混凝土結構構件容易產生質量問題。GRC構件工廠化施工，依據BIM鋼筋圖紙，鋼筋籠平躺式預先綁扎，混凝土工廠化攪拌，自動布料機立起式運輸下料，工廠完備的大體積混凝土澆筑、振搗和養護措施，將結構構件的施工工序化繁為簡，顯著提高產品質量，提升施工效率，縮短施工周期，降低工人勞動強度，大大改善作業環境安全，提高生產過程的安全性，提升工作環境的舒適度，增進工地安全文明施工，降低施工成本。