整體裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制技術(shù)淺談

匡志軍

中國水利水電第七工程局有限公司 四川 成都 610213

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土施工工藝已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)對于工程質(zhì)量、工期和環(huán)保等方面提出的更高要求。因此，研究開發(fā)新型的綠色節(jié)能材料與技術(shù)成為了當(dāng)前工程建設(shè)領(lǐng)域中亟待解決的問題之一。 在眾多新型建造方式中，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)作為一種新興的結(jié)構(gòu)形式，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好以及可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，逐漸受到人們的關(guān)注并得到廣泛應(yīng)用。而將其運(yùn)用到裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，則可以充分發(fā)揮二者各自的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，提高結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。 本文旨在通過對整體裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制技術(shù)進(jìn)行深入探討，總結(jié)該技術(shù)的特點(diǎn)及其適用范圍，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人員提供一定的參考價(jià)值[1]。

1 整體裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制技術(shù)

1.1 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

在進(jìn)行整體裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制時(shí)，需要先將工廠內(nèi)制作好的模具運(yùn)往施工現(xiàn)場。由于該種建筑形式對于精度要求較高，因此在運(yùn)輸過程中應(yīng)當(dāng)采用專用的運(yùn)輸車輛來完成。同時(shí)，為了保證模具能夠準(zhǔn)確地到達(dá)指定位置并與之前制作好的構(gòu)件相匹配，還需借助一些輔助工具，如全站儀、水準(zhǔn)儀等。此外，在模具進(jìn)入施工場地后，還需按照設(shè)計(jì)圖紙上所標(biāo)注的位置和尺寸對其進(jìn)行精確調(diào)整，以確保最終成型的構(gòu)件符合設(shè)計(jì)要求。 除了模具的制造以及安裝工作外，預(yù)制件的生產(chǎn)也是整個(gè)工程項(xiàng)目中至關(guān)重要的一環(huán)。在實(shí)際操作過程中，通常會(huì)使用到以下幾種類型的設(shè)備：鋼筋切斷機(jī)、彎曲機(jī)、調(diào)直切斷一體機(jī)、攪拌機(jī)、蒸養(yǎng)窯等等。其中，鋼筋切斷機(jī)主要用于對鋼筋材料進(jìn)行加工處理；彎曲機(jī)則可用于對已經(jīng)加工好的構(gòu)件進(jìn)行彎曲作業(yè)；而調(diào)直切斷一體機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對鋼材料的自動(dòng)調(diào)直和切斷功能，從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量；總之，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)是整體裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制技術(shù)中不可缺少的環(huán)節(jié)之一[2]。

1.2 預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸時(shí)，需要考慮到以下幾個(gè)方面。首先是要保證所使用的車輛能夠滿足施工現(xiàn)場的需求，同時(shí)還應(yīng)該對其進(jìn)行合理的調(diào)度和安排，以確保整個(gè)工程項(xiàng)目能夠順利地推進(jìn)。其次，為了避免在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)損壞或者變形等問題，我們可以采用一些特殊的措施來加以保護(hù)，例如通過加固、固定等方式來提高預(yù)制構(gòu)件的穩(wěn)定性和安全性。此外，在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的裝車之前，還需要對其進(jìn)行仔細(xì)的檢查和核對，并且按照一定的順序進(jìn)行排列和放置，以便于后續(xù)的安裝工作能夠有序地開展。最后，在進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^程中，還需要做好相關(guān)記錄和數(shù)據(jù)的收集和整理工作，以為后續(xù)的質(zhì)量控制提供可靠的依據(jù)和支持。

1.3 預(yù)制構(gòu)件的吊裝

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的吊裝時(shí)，需要對其進(jìn)行仔細(xì)地檢查和調(diào)整。首先要確保所使用的起重機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)行，并且還應(yīng)該保證施工現(xiàn)場周圍環(huán)境相對穩(wěn)定。此外，還需要注意一些細(xì)節(jié)問題，例如預(yù)制構(gòu)件與地面之間是否存在摩擦等情況，這些都會(huì)影響到后續(xù)的安裝工作。因此，在進(jìn)行吊裝前，必須先進(jìn)行試吊操作，以確定各項(xiàng)參數(shù)均符合要求后再正式開始吊裝作業(yè)。在實(shí)際的吊裝過程中，可以采用多種方式來完成預(yù)制構(gòu)件的起吊和放置任務(wù)。其中比較常用的方法包括兩點(diǎn)平衡法、三點(diǎn)平衡法以及四點(diǎn)支撐法等等。不同的方法適用于不同類型的預(yù)制構(gòu)件，具體選擇哪種方法取決于其實(shí)際重量、尺寸大小以及吊點(diǎn)位置等因素。同時(shí)，為了避免出現(xiàn)不必要的安全事故，還需要嚴(yán)格控制好以下幾個(gè)方面：一是合理設(shè)置纜風(fēng)繩；二是準(zhǔn)確掌握鋼絲繩長度；三是保持平穩(wěn)緩慢提升預(yù)制構(gòu)件；四是及時(shí)檢測和校正垂直度和平整度。只有這樣才能最大程度地保障整個(gè)工程項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

1.4 預(yù)制構(gòu)件的拼裝

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的拼接過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：

(1)對于豎向連接縫而言，其位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置合理。通常情況下，可以將其設(shè)置為水平縫或者是斜槎縫等形式。同時(shí)，還需控制好接頭鋼筋的長度以及數(shù)量，以確保其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

(2)針對橫向拼接縫而言，則需要采用錯(cuò)位搭接連接方式。具體來說，就是通過將相鄰兩片預(yù)制板之間的連接區(qū)域錯(cuò)開一定距離，從而使得整個(gè)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)完整且穩(wěn)定的整體。值得注意的是，在進(jìn)行該操作時(shí)，必須保證連接區(qū)域內(nèi)的鋼筋布置足夠均勻、準(zhǔn)確，并與周圍其他鋼筋緊密相連，否則將會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力性能。

(3)在進(jìn)行預(yù)制外墻板安裝時(shí)，需要使用專門的吊具或起重機(jī)械設(shè)備來完成。一般情況下，會(huì)選擇先固定一側(cè)再固定另一側(cè)的方法，這樣做不僅有助于提高施工效率，還可避免因固定不牢而出現(xiàn)偏差的問題。此外，在進(jìn)行外墻板安裝前，還需先進(jìn)行墻體表面處理工作，例如清洗墻面、涂刷界面劑等等。

(4)在進(jìn)行預(yù)制樓梯安裝時(shí)，也需要采取相應(yīng)的措施來加強(qiáng)質(zhì)量控制。首先，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙上所示的尺寸和形狀進(jìn)行加工制作；然后，在進(jìn)行安裝時(shí)，還需借助臨時(shí)支撐桿件來調(diào)整其垂直度和平整度，并及時(shí)校正其軸線位置和標(biāo)高，以確保其符合相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.5 預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件施工時(shí)，需要對其進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)。首先要注意控制好環(huán)境溫度和濕度，避免因外界因素影響而導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)質(zhì)量問題。同時(shí)還需采取一定措施來保證預(yù)制構(gòu)件表面濕潤度適宜，以確保后續(xù)工程能夠順利開展。此外，為了防止水分過度蒸發(fā)而出現(xiàn)裂縫等缺陷，可以采用覆蓋物或者噴水等方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。另外，針對不同類型的預(yù)制構(gòu)件，也有相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法可供選擇。例如，在進(jìn)行外墻板、疊合梁等大型構(gòu)件的安裝過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防護(hù)措施，如搭設(shè)腳手架或設(shè)置安全網(wǎng)等；而在進(jìn)行小型構(gòu)件的吊裝作業(yè)時(shí)，則只需適當(dāng)遮擋即可。通過合理的養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施，不僅有助于提高預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量以及耐久性，還能夠降低后期維護(hù)成本，縮短工期。

1.6 預(yù)制構(gòu)件的拆模

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的拆模時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：首先，要保證其表面不受到損壞。如果發(fā)現(xiàn)了表面存在缺陷或者損傷等情況，應(yīng)該及時(shí)采取措施予以修復(fù)或修補(bǔ)；其次，對于一些比較重要的部位，比如說吊點(diǎn)、連接處等等，需要采用專業(yè)工具來輔助拆除，避免因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致這些部分出現(xiàn)破損現(xiàn)象；最后，還需要將拆卸下來的部件妥善保管好，以免丟失或者損壞。為了確保整個(gè)施工過程能夠順利地推進(jìn)，并且保障工程質(zhì)量和安全性，我們可以通過制定詳細(xì)的施工方案以及加強(qiáng)現(xiàn)場管理等方式來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。同時(shí)，也需要充分發(fā)揮相關(guān)人員的作用，做好培訓(xùn)工作，提高他們的技能水平和責(zé)任意識，從而更加有效地開展各項(xiàng)工作。

2 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝

2.1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程

本工程采用PC工廠化生產(chǎn)，主要包括以下幾個(gè)步驟：模具準(zhǔn)備、鋼筋骨架制作與安裝、模板支設(shè)、混凝土澆筑、蒸汽養(yǎng)護(hù)等。如下所示：

(1)模具準(zhǔn)備：在進(jìn)行模具加工前需對原材料進(jìn)行檢測和驗(yàn)收，確保其質(zhì)量符合要求；然后按照設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求確定模具尺寸、數(shù)量以及位置等參數(shù)，并將其標(biāo)注于模具上；最后通過數(shù)控設(shè)備完成模具加工工作。

(2)鋼筋骨架制作與安裝：首先根據(jù)模具型號選擇相應(yīng)規(guī)格的鋼筋作為骨架主筋，然后進(jìn)行鋼筋的調(diào)直、除銹、切斷等處理，接著進(jìn)行搭接焊接或綁扎固定等操作，最終形成完整且穩(wěn)定的鋼筋骨架。

(3)模板支設(shè)：在鋼筋骨架內(nèi)側(cè)設(shè)置外模，以便于后續(xù)混凝土灌注施工；同時(shí)還需要在模板表面涂刷脫模劑，保證其光潔度和平整度。

(4)混凝土澆筑：使用專門的輸送泵將混凝土從模具中均勻地注入到鋼筋骨架中，注意控制好振搗時(shí)間和頻率，避免出現(xiàn)氣泡、浮漿等問題。

(5)蒸汽養(yǎng)護(hù)：待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，即可進(jìn)入蒸汽養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，利用鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽對混凝土進(jìn)行持續(xù)性蒸養(yǎng)，使得混凝土內(nèi)部水分得到充分蒸發(fā)，進(jìn)而提高混凝土密實(shí)度和抗裂性能。

2.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，需要使用到多種類型的機(jī)械設(shè)備。其中包括：鋼筋調(diào)直切斷機(jī)、數(shù)控彎曲中心、多片濕接縫模具等。這些設(shè)備可以有效地提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為后續(xù)施工提供了有力保障。(1)鋼筋調(diào)直切斷機(jī)是將鋼筋按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加工處理的重要設(shè)備之一。其主要作用在于對鋼筋原材料進(jìn)行矯直處理，以達(dá)到工程所需長度及直徑標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還能夠通過該設(shè)備對鋼筋表面存在的缺陷或損傷部位進(jìn)行修整，從而保證鋼筋的質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范要求。(2)數(shù)控彎曲中心是一種高精度、高效率的彎折工具。它采用數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對彎曲角度、速度以及彎曲軌跡的精確控制，具有操作簡便、變形小、精度高等優(yōu)點(diǎn)。在預(yù)制構(gòu)件中應(yīng)用廣泛，可滿足各種形狀復(fù)雜截面的制作需求。(3)多片濕接縫模具則是用于連接兩個(gè)或多個(gè)預(yù)制板塊形成一個(gè)完整的墻體或者樓板體系的重要裝置。其主要特點(diǎn)在于可以快速組裝多個(gè)預(yù)制板塊并且保持緊密銜接狀態(tài)，避免因傳統(tǒng)澆筑方式出現(xiàn)的縫隙過大、漏漿等問題。

2.3 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝中存在的問題

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中，還有一些需要解決的問題。首先是模具設(shè)計(jì)與制造方面的問題。由于目前市場上的模具種類繁多、質(zhì)量參差不齊，而且價(jià)格較高，因此如何選用合適的模具并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)成為一個(gè)難點(diǎn)；其次是鋼筋骨架加工精度不高的問題。由于鋼筋骨架在工廠內(nèi)完成綁扎和焊接等工作，所以對鋼筋骨架的加工精度要求比較高，否則會(huì)影響到后續(xù)工序的施工效果；再次是吊裝運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全問題。由于預(yù)制構(gòu)件通常體積較大，重量也不輕，因此在起吊或運(yùn)輸時(shí)容易出現(xiàn)破損或者變形等情況，這就需要采取相應(yīng)措施來保證施工安全；最后是養(yǎng)護(hù)條件不佳導(dǎo)致成品質(zhì)量下降的問題。由于預(yù)制構(gòu)件通常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但是如果養(yǎng)護(hù)條件不當(dāng)，可能會(huì)造成混凝土表面龜裂、強(qiáng)度不足等問題。

3 預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場施工管理

3.1 施工組織機(jī)構(gòu)

本工程采用了項(xiàng)目經(jīng)理部、工區(qū)和作業(yè)隊(duì)三級管理體系。其中，項(xiàng)目經(jīng)理部對整個(gè)工程進(jìn)行全面負(fù)責(zé)；工區(qū)是按照流水化原則劃分的若干個(gè)工作面，每個(gè)工區(qū)內(nèi)設(shè)有專業(yè)的質(zhì)量員和安全員；作業(yè)隊(duì)則是由各班組組成，主要承擔(dān)各自區(qū)域內(nèi)的具體任務(wù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，我們將各項(xiàng)工作職責(zé)落實(shí)到個(gè)人，確保各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)有序地推進(jìn)。

3.2 施工進(jìn)度計(jì)劃編制

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)前，需要對整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行全面、詳細(xì)地了解和分析。通過合理安排工期、制定科學(xué)有效的施工進(jìn)度計(jì)劃，可以確保各道工序之間協(xié)調(diào)有序，保證工程按時(shí)完成并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。因此，本章節(jié)將從以下幾個(gè)方面介紹預(yù)制構(gòu)件的施工進(jìn)度計(jì)劃編制： (1)確定施工流程及工作內(nèi)容：首先要明確該工程項(xiàng)目所采用的預(yù)制構(gòu)件類型及其數(shù)量，然后結(jié)合實(shí)際情況來規(guī)劃其具體的生產(chǎn)工藝流程以及各個(gè)環(huán)節(jié)的工作量等信息。(2)估算每個(gè)工作面的時(shí)間需求：在制定好施工流程及工作內(nèi)容后，就需要開始對每個(gè)工作面的時(shí)間需求進(jìn)行估算。(3)繪制網(wǎng)絡(luò)圖：根據(jù)已經(jīng)得到的每個(gè)工作面的時(shí)間需求，我們可以進(jìn)一步利用網(wǎng)絡(luò)圖表示出所有相關(guān)工作面之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)而得出一個(gè)完整的施工進(jìn)度計(jì)劃方案[3]。(4)優(yōu)化調(diào)度：在確定完最終版施工進(jìn)度計(jì)劃后，還需要針對其中存在的問題和瓶頸，如某些工作面的時(shí)間緊張、某條關(guān)鍵路線上的任務(wù)過于繁重等，采取一些措施進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，例如增加人員投入、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等，以確保各項(xiàng)工作能夠順利推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。

3.3 施工平面布置

在進(jìn)行施工前，需要對整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行平面布置。合理、科學(xué)地布置現(xiàn)場可以使得生產(chǎn)有序開展，提高工作效率，保證質(zhì)量和安全。本工程采用了分區(qū)域流水作業(yè)的方式來進(jìn)行平面布置。具體而言，將整個(gè)建筑分為A、B兩個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)又按照樓層進(jìn)行劃分。為了方便運(yùn)輸車輛進(jìn)出以及材料堆放，在各個(gè)區(qū)域之間設(shè)置了道路及出入口。同時(shí)，還需考慮到消防通道、臨時(shí)用電等問題，確保施工過程中不會(huì)出現(xiàn)任何安全隱患。此外，在進(jìn)行平面布置時(shí)，還應(yīng)該充分考慮到水電管線的走向。特別是在廚房、衛(wèi)生間等有水房間附近，更要提前規(guī)劃好水管線路，避免后期鑿墻開槽影響墻體美觀度或者破壞原有管道。因此，在進(jìn)行平面布置時(shí)，必須與相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，確定好所有設(shè)備、設(shè)施的位置，并做好標(biāo)記，以便后續(xù)安裝使用。

3.4 施工現(xiàn)場平面圖會(huì)審

在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件吊裝前，需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行平面布置和規(guī)劃。通過合理、科學(xué)地布置和規(guī)劃，能夠有效避免因場地問題而導(dǎo)致的工期延誤等不良后果。因此，本工程項(xiàng)目部將施工現(xiàn)場平面圖會(huì)審作為一項(xiàng)重要工作來抓，并成立了專門的會(huì)審小組負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。 首先，由總承包單位組織各專業(yè)分包單位及監(jiān)理單位召開施工現(xiàn)場平面圖會(huì)審會(huì)議，明確各方責(zé)任分工，制定出詳細(xì)的施工方案和進(jìn)度計(jì)劃。其次，針對不同類型的預(yù)制構(gòu)件及其安裝方法，分別編制專項(xiàng)施工方案，確保每個(gè)預(yù)制構(gòu)件都有相應(yīng)的施工措施和安全保障措施。最后，按照要求繪制出施工現(xiàn)場平面圖，標(biāo)注好各個(gè)區(qū)域之間的位置關(guān)系以及各種材料堆場、機(jī)械設(shè)備停放區(qū)等相關(guān)信息。通過以上一系列準(zhǔn)備工作后，施工現(xiàn)場平面圖會(huì)審得以順利完成。

4 結(jié)語

本文通過對整體裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的研究，結(jié)合實(shí)際工程案例進(jìn)行分析和探討。在此基礎(chǔ)上得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：(1)采用PC構(gòu)件工廠化生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢下的必然選擇；(2)疊合板作為該結(jié)構(gòu)體系中主要受力鋼筋連接件，其性能直接影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及經(jīng)濟(jì)性等方面；(3)剪力墻拉縫施工質(zhì)量控制應(yīng)從材料、設(shè)備、人員、工藝四個(gè)方面入手，確保拉縫的密實(shí)度和平整度符合要求；(4)外墻防水可采用柔性防水層加外防內(nèi)貼法或全包防水方案，以達(dá)到最佳效果。