裝配式預制柱吊裝施工技術初探

江冠煌 （福建七建集團有限公司，福建 漳州 363000）

0 前言

某中心小學項目把工業化元素注入校園，把新型建造方式融入傳統的建筑風格，以預制柱、預制疊合板、預制疊合梁、預制樓梯等組成裝配整體式框架結構，結合部分鋼結構樓梯、部分斜屋面構架等組合而成，是目前福建省內在建的預制率最高的裝配式公共建筑項目。

1 工程概況

某中心小學總建筑面積20981.52㎡，地上建筑面積16910.42㎡，地下室建筑面積4071.1㎡；地上3幢5層教學樓，1幢6層辦公樓，1幢4層綜合樓等組成，該工程梁、柱（一層為現澆鋼筋混凝土柱，二層以上為預制柱）、樓梯為預制裝配式構件，結構樓板采用桁架鋼筋混凝土疊合樓板及部分現澆鋼筋混凝土結構、框架結構，預制率為61.5%。

2 預制柱連接工藝原理與吊裝施工方法

2.1 預制柱連接工藝原理

預制框架柱采用半灌漿套筒連接，套筒上端與鋼筋采用機械連接，另一端（即現場安裝端）采用高強灌漿進行漿錨連接，通過拌合物硬化形成整體并實現傳力鋼筋的對接連接。

預制框架柱縱向受力鋼筋在柱底采用套筒灌漿連接時，柱箍筋加密區長度不應小于縱向受力鋼筋連接區域長度與500mm之和；套筒上端第一道箍筋距離套筒頂部不應大于50mm。

預制柱（套筒灌漿連接）套筒連接構造如圖1。

圖1 預制柱連接時柱底箍筋加密區域構造示意

2.2 預制柱吊裝工藝流程及關鍵技術

2.2.1 預制柱吊裝工藝流程

測量、放樣、彈線→預埋鋼筋定位格柵（第一次）→清理結合面、安放墊片準備工作→預制柱進場驗收→清理構件套筒接頭→預制柱起吊→預制柱就位→斜撐安裝→校正平面位置、檢查預制柱垂直度→脫鉤→灌漿施工→驗收→吊裝預制梁→預埋續接鋼筋定位（第二次）→吊裝預制板→安裝疊合層鋼筋→預埋續接鋼筋定位（第三次）→澆搗疊合層混凝土→測量、放樣、彈線→……。

2.2.1.1 施工現場準備

①施工前應根據深化圖紙設計文件，編制預制柱吊裝專項施工方案，經施工單位技術負責人審核，監理單位批準后組織實施。

②預制構件進場驗收后，根據構件編號和吊裝計劃標出序號，在圖紙上標出序號位置便于安裝。

③安裝前應對預制柱的結合面及預留鋼筋進行清潔，并對連接用灌漿套筒進行清理。

④鋼筋套筒灌漿前，應制作套筒灌漿連接接頭進行工藝檢驗，經檢驗合格后，方可進行灌漿作業。

⑤水泥基灌漿料應按規定進行材料性能復驗。

⑥連接螺栓、錨栓、鉚釘、套筒和焊接材料應按規定進行進場復驗。

2.2.1.2 預制柱進場驗收及清理構件

①進入現場的預制構件應檢查其質量證明文件和表面標識，構件的尺寸、截面尺寸、保護層厚度、平整度、預埋件、插筋和預留孔洞位置、規格和數量等。

②預制構件的外觀質量不應有嚴重缺陷。

③預制柱質量必須符合拆分設計圖紙要求，且符合現行標準、規程的有關規定。

④預制柱底套筒連接接頭須采用高壓空壓機進行清理，不得用水，并檢查套筒內無雜物。

2.2.1.3 測量放樣及預埋鋼筋定位格柵

①根據圖紙標注的基準線放樣、柱邊線放樣及柱續接下層鋼筋位置確認。

②根據鋼筋配置制作鋼筋定位格柵，安裝在格柵固定架上，采用格柵網進行定位，鋼筋位置需要調整時彎曲角度必須滿足現行規范要求。

③現澆結構層設置三道定位格柵。第一道設置在構件的中部，第二道設置在樓層梁底，第三道設置在板面。如圖2、圖3所示。

圖2 定位格柵位置圖

圖3 定位格柵平面圖

2.2.1.4 安放墊片

預制柱出筋長度控制在+1cm，柱邊往柱中方向約0.25倍柱寬位置安放4點墊片。待預制柱就位，標高、垂直度調整后，再于4個角安放墊片。如圖4所示。

圖4 預制柱墊片安放位置

2.2.1.5 預制柱起吊、就位及安裝

①預制柱起吊前先將軟性橡膠墊塊置于預制柱底部，作為預制柱吊裝翻轉時與地面的保護隔離，起吊高度≥300mm并停頓約15s，確認安全后起吊，就位、安裝。

②預制柱調整到位后及時將斜撐固定在柱及樓板預埋件上，然后對柱的垂直度進行復核，斜撐必須穩定，不得松動。預制柱斜撐上支撐點距離板面的距離為構件高度的2/3，下支撐點距離板面的距離為構件高度的1/5。斜支撐底部螺桿伸出長度不大于250mm。

③柱斜撐的角度為θ≒55°±5°，除角柱鎖2支斜撐外，其余均不少于3支斜撐，構件長度3.5m以內設置上支撐，構件長度3.5m以上應加設下支撐。如圖5所示。

圖5 預制柱安裝完成圖

④柱子垂直度調整并放置四角墊片:使用防風型垂直尺測量偏差值，并以柱斜撐調整垂直度，調整至符合規范要求為止。

⑤預制柱垂直度校正固定后，吊裝預制柱勾頭松綁后吊繩應緩緩上升，并與構件保持一定的安全距離，避免鋼絲繩晃動過大勾住構件或鋼筋。預制柱吊裝完成后預制梁安裝前，預制柱吊點應在梁吊裝之前切除。

2.2.1.6 灌漿施工

①施工前檢查灌漿料保質期，超過保質期的灌漿料禁止使用。

②施工前須清理干凈套筒內及柱底雜物。

③每臺班灌漿前應檢驗流動度。試驗流度試驗環，為上端內徑70mm，下端內徑100mm，高60mm，攪拌后倒入測定。流度需≧30cm，確定流度符合要求才能灌漿。

④袋裝灌漿料每袋20kg的用水量為2.4L±0.01L。采用機械攪拌，嚴禁使用鋁制攪拌器，攪拌時間≥4min。攪拌后靜置2min以上方可灌漿，灌漿料宜在30min內用完，灌漿機壓力不小于1MPa。

⑤施工用水宜采用自來水。如使用地下水，須檢測氯離子含量，檢驗符合要求方可使用。

⑥套筒灌漿接頭試件的留置組數應符合《福建省預制裝配式混凝土結構工程檢驗技術規程》（DBJ/T-13-257-2017）的要求。

2.3 質量控制

①裝配式構件應嚴格按拆分圖紙施工，工程質量控制與驗收應嚴格按照《預制預應力混凝土裝配整體式框架結構技術規程》（JGJ224-2010）、《裝配式混凝土建筑技術標準》（GB/T51231-2016）、《裝配式混凝土結構技術規程》（JGJ 1-2014）等相關規程和標準執行。

②預制構件的質量和標識應符合國家現行有關標準、規程和設計的有關要求，進場的預制構件應具有出廠證明文件。預制構件的外觀質量不應有嚴重缺陷，構件的外觀質量應符合規范要求規定。

③預制構件混凝土強度應按規定進行復驗。并對預制構件中主要受力鋼筋保護層厚度應按規定進行復驗。

④施工單位或監理單位代表應駐廠監督預制構件生產過程；當無駐廠監督時，預制構件進場時應對其主要受力鋼筋數量、規格、間距、保護層厚度及混凝土強度等級進行實體檢驗。

⑤連接用灌漿套筒內的灌漿料強度達到35MPa后，方可拆除預制柱的臨時支撐。

3 結語

裝配整體式結構可以降低資源消耗，提升工程質量和保護環境，提高建筑業勞動生產率水平，與傳統的混凝土結構相比，裝配整體式結構施工速度快，能減少大量模板的使用量，降低建筑垃圾及粉塵的產生，達到節能減排、節支降耗等效果，為裝配整體式結構的推廣提供了寶貴的經驗，具有一定的借鑒及指導意義。