混凝土裝配式住宅建筑工程的施工技術探討

姚中蘭

費縣城鄉(xiāng)建設綜合服務中心 山東 臨沂 273400

引言

技術的進步為建筑行業(yè)帶來了全新的發(fā)展可能，多年來我國建筑行業(yè)進入了現(xiàn)代化發(fā)展新階段，無論是施工理念、管理模式還是施工技術，都有一定的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的住宅建筑在建設期間更為追求工程的質量與效益，對能源利用的關注度不高，導致施工建設與項目運營階段的能耗較高。而在當下住宅建筑建設中除了需關注質量安全、功能效益方面，還需考慮能源消耗情況，在此條件下混凝土裝配式技術應運而生，一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣泛關注。未來的建筑行業(yè)內需繼續(xù)創(chuàng)新混凝土裝配式施工技術，構建科學的技術體系與路徑。

1 混凝土裝配式住宅建筑施工的特點

1.1 節(jié)能環(huán)保性

傳統(tǒng)的建筑行業(yè)發(fā)展中，受限于施工技術水平，在應用大部分施工技術時都伴隨著較大的能源消耗、資源浪費，整個施工建設過程中的環(huán)境問題突出。由于工程項目的特殊性，在完成各項施工任務時的資源投入較大，如水泥、鋼筋等為建筑項目中的常用材料，在傳統(tǒng)的條件下因為施工技術相對落后，在同一發(fā)展階段我國這些材料的消耗量遠高于發(fā)達國家，高耗材影響了建筑工程的經(jīng)濟效益。在混凝土裝配式技術出現(xiàn)后，住宅建筑中應用該技術可彌補傳統(tǒng)技術的不足，施工建設期間的材料、能源消耗少，更能體現(xiàn)施工作業(yè)的節(jié)能環(huán)保性特征。依據(jù)大量的施工經(jīng)驗，相同規(guī)模的建筑施工任務下，混凝土裝配式技術與傳統(tǒng)技術相比大鋼模的實際用量大大減少，減少量達到了25%左右甚至更多，木材的減少量達到了45%[1]。另外，一些住宅建筑在利用混凝土裝配式技術時，其現(xiàn)澆混凝土、外墻涂抹等的工作量大大減少，簡化了施工步驟，可避免這些環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水與廢料，可減小施工作業(yè)對生態(tài)環(huán)境的負面影響。

1.2 經(jīng)濟合理性

住宅建筑項目中應用混凝土裝配式技術，因為是預制工藝、現(xiàn)場組裝方式，可保持構件制造的集約化、標準化水平，由專有工廠依據(jù)設計規(guī)定預制構件，嚴格控制構件的尺寸等指標，有利于保障構件質量，為施工建設提供保障，避免了頻繁修改構件導致的工期延誤、造價增加現(xiàn)象。另外，在一些情況下具備構件大批量預制條件，能凸顯流水作業(yè)的優(yōu)勢，使有關技術人員熟悉作業(yè)過程，應用各種先進技術與設備輔助生產(chǎn)與制造，保障構件生產(chǎn)效率與質量。總體來看，這種預制生產(chǎn)、現(xiàn)場組裝的方式可加快施工進度，提高施工質量，也就能降低施工成本，體現(xiàn)混凝土裝配式技術的經(jīng)濟性優(yōu)勢。

1.3 縮短施工周期

以往的住宅建筑項目中，因為主要為現(xiàn)澆工藝，整個施工作業(yè)期間的資源消耗大、耗時長，當完成了基本的封頂操作后，還需要耗費較長的時間進行屋頂、窗洞等關鍵部位的防水施工。而混凝土裝配式技術可有效提高施工效率，施工建設中的混凝土拼裝工藝，要求相關人員需按照規(guī)定預制墻體構件，前提預留空隙，如木磚、框架、防水溝渠等，為后續(xù)的安裝作業(yè)提供有效保障，促進周邊封閉作業(yè)的高質量實施，施工期間的耗時短，能在合同工期約束下提前完工。另外，混凝土裝配式施工下的外裝修、隔熱層施工流程等大大簡化，幾乎無二次開槽作業(yè)，也能縮短工期。

2 工程概況

某住宅建筑總面積78568m2，涉及3棟16層、5棟7層、7棟6層施工作業(yè)。施工建設過程中有嚴格的工期要求，考慮到工程進度、成本、質量等要求，最終選擇了混凝土裝配式施工技術，具體的施工作業(yè)中需做好外墻、內墻、陽臺板等的施工任務。結合本項目的建設規(guī)劃要求，預制率達到了50%，選擇的是C30混凝土。

3 混凝土裝配式住宅建筑施工技術

3.1 材料加工技術

本項目中混凝土裝配式技術為關鍵，在此技術中應做好材料加工工作。由于項目規(guī)模龐大，涉及了多種材料及設備，為合理利用各種材料，必須制定完善的材料加工方案，在其中清晰規(guī)定每一種材料的加工要求，保障生產(chǎn)廠家在加工構件時可參考材料加工方案，提高構件生產(chǎn)與制造水平。在加工材料時焊接工藝多次使用，因為焊接頻繁，材料規(guī)格、尺寸有明顯變化，很難達到施工的精度要求。為解決這一問題，工廠在預制構件時可采用BIM技術和CAD制圖軟件來完成材料加工，使每一種材料能在特定的工藝下被加工成所需構件。

3.2 預制件的運輸與堆放

本工程中涉及了大量的預制構件，只有當混凝土強度達到75%的情況下方可進入運輸環(huán)節(jié)。在運輸各類預制構件時，工程企業(yè)需安排專業(yè)人員來記錄構件的類型、數(shù)量、每一構件的尺寸等基本信息，參考行業(yè)內關乎預制構件的運輸標準，制定與本項目情況完全相符的構件裝卸、運輸方案，在其中規(guī)定裝卸方法、運輸路線、工具、防護措施等，保障有關人員可執(zhí)行此方案，將全部構件按規(guī)定運往工程現(xiàn)場[2]。當構件被運輸?shù)焦こ态F(xiàn)場后，往往要在現(xiàn)場分類堆放。考慮到工程場地較大，正式施工作業(yè)之前有關人員必須預留構件存放場地，在構件到達現(xiàn)場以前，由專人清理預留場地的雜物，保障場地內的整潔性，并做好平整工作；構件到達現(xiàn)場后管理人員需依據(jù)掌握的信息，分配堆放構件，對于特殊構件應做好支撐工作，并合理設置墊木與標識；構件堆放場地需保持良好的排水條件，相關人員在前期的工作中也需結合場地特點，布設各種排水設施。

3.3 墻板施工

3.3.1 測量定位。混凝土裝配式施工期間，墻板施工的難度較大，為達到相應的質量標準，相關人員必須掌握本工程的墻板施工要求，借助專業(yè)化工具測出作業(yè)場地的主軸線，在此項工作結束后，再依據(jù)局部位置的精度標準建立方格網(wǎng)。測量定位工作對精度有嚴格標準，為避免施工問題，企業(yè)需安排專業(yè)的測量人員負責相應的工作，這些人員不僅需熟悉測量定位要求，還需熟知每種測量技術的操作要點及注意事項。在現(xiàn)場相關人員可利用鋼板標記建筑墻板吊裝、輔助鋼筋的方位，將位置偏差控制在正常范圍。墻板吊裝、混凝土澆筑之前，施工人員需檢查每一構件的位置，只有當位置符合要求時方可繼續(xù)施工。

3.3.2 吊裝。由于本項目的結構體系龐大，涉及了很多大型構件，現(xiàn)場施工中吊裝作業(yè)十分關鍵。由于吊裝期間需借助專業(yè)化設備來實現(xiàn)，為保障安全性，施工人員需結合構件特點，選擇恰當?shù)牡跹b方法。如根據(jù)墻板重量、外形、尺寸等，配備符合要求的吊具與起重裝置，并從整體和細節(jié)角度優(yōu)化吊裝方案，在其中確定每一構件的吊裝方法、吊點數(shù)量、操作規(guī)范等[3]。現(xiàn)場的吊裝作業(yè)中必須安排專人負責協(xié)調和指揮，正式起吊之前應開展試吊，保持0.5m的起吊高度，暫停起吊，觀察構件的狀態(tài)，如存在傾斜等情況，需立即調整相關參數(shù)，在無異常時繼續(xù)起吊，勻速起吊，降低吊裝風險。

3.3.3 設置斜支撐。墻板施工期間需利用螺栓連接件，為發(fā)揮螺栓連接件在結構體系中的作用，施工人員需根據(jù)結構特點，在恰當?shù)奈恢迷O置斜支撐桿，利用此桿件起到支撐作用，保持墻板組裝角度的正確性，最后通過螺栓桿完成不同構件之間的固定。當然，施工現(xiàn)場有關人員也需結合結構效果，合理布設短桿斜支撐，以保障墻板安裝角度，為墻板安裝作業(yè)提供便捷條件。考慮到現(xiàn)場作業(yè)的復雜性，施工人員需關注支撐的安全系數(shù)，規(guī)范化安裝有關構件，測定承載力，當承載力與施工要求相一致后，再拆除支撐構件。

3.3.4 鋼筋綁扎。墻板施工作業(yè)中預留有大量的鋼筋，從結構整體性角度分析，施工前應由專人負責綁扎鋼筋。對不同位置、不同型號的鋼筋在綁扎期間所采用的方式各有不同，如縱向、水平鋼筋應錯開搭接，縱向鋼筋端頭位置則需采取特殊化處理方式[4]。在綁扎鋼筋時施工人員也需調整鋼筋角度，給鋼筋表層涂抹防銹漆，形成防護層，避免鋼筋銹蝕等問題。當現(xiàn)場按照相應要求完成綁扎操作后，需有專人進行驗收，在無質量問題的條件下再進入后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。底板鋼筋施工一般需在墊層面完成定位放線，依據(jù)放線結果組織施工作業(yè)，兩層鋼筋之間應用馬鐙隔離開，控制間距。

3.4 灌漿施工

本項目中灌漿施工為關鍵步驟，施工期間應注意以下技術要點：①正式灌漿之前施工人員需做好充分的準備工作，如檢查澆筑區(qū)域鋼筋預埋是否符合要求，在與施工標準相一致的情況下再清理構件、灌漿料接觸面的雜物。如施工期間遇到高溫天氣，二者接觸面應通過灑水方式來保障濕度，但需控制灑水量。②拆除構件中的灌漿孔封堵材料，清理灌漿孔，避免孔內有灰塵、雜質。③按照灌漿施工要求配備灌漿設備，主要包含攪拌機、灌漿泵、攪拌桶等，每一種設備的各方面性能都需符合要求。④檢查灌漿材料的質量，粉料與骨料應完全混合，且無受潮結塊現(xiàn)象。參考產(chǎn)品檢驗報告中的加水率，進行一系列分析與計算，控制加水量，整個過程中應分次加水，先加80%再加20%，前后兩次加水后的攪拌作業(yè)，應遵循勻速、緩慢與同向要求，在攪拌作業(yè)完成后靜置一段時間，保障漿液性能。⑤當施工人員按照要求封堵好每一孔洞后，才可開始灌漿施工，由注漿設備通過套筒灌漿孔，再經(jīng)由壓力灌漿工藝實施接頭灌漿作業(yè)。因為灌漿施工中有溫度要求，施工人員需密切關注溫度情況，一般將灌漿溫度維持在5～30℃之間。⑥灌漿作業(yè)全面結束后，如墻面部分有超出的灌漿孔，應將其切除。

3.5 安裝陽臺板

本次混凝土裝配式施工中，涉及陽臺板這一構件，為規(guī)范、高效安裝陽臺板，在施工作業(yè)期間應根據(jù)需求建設陽臺支撐結構。綜合本項目的各方面情況，可利用碗扣架結構，參考陽臺板的標高數(shù)據(jù)，調整陽臺支撐結構的頂托位置，以促進拉結點、外墻板之間的可靠連接，增強結構完整性、穩(wěn)固性。陽臺板的吊裝要求高，為避免吊裝過程中出現(xiàn)意外事故，主要工作需選定吊點，確定吊裝方法，在這些工作中有關人員需分析陽臺板的結構特點及尺寸大小。本項目中的吊環(huán)數(shù)量為4個，因為不具備一次吊裝條件，在與作業(yè)面相距0.5m的位置應適當停頓，現(xiàn)場人員可按照時情況適當調整。當陽臺板被吊裝到指定位置上方時，操作人員需操作設備使設備緩慢下降，在此過程中利用U型托，調整構件高程、水平方位。

3.6 墻體混凝土澆筑

墻體混凝土澆筑影響最終的結構性能，在正式進行墻體混凝土澆筑之前，有關人員需檢查混凝土強度是否與施工要求相一致，只有如此，在后續(xù)規(guī)范化操作下才能提高成型效果。以墻體底部的澆筑作業(yè)為例，施工人員必須參考技術方案，合理管理石子水泥漿，控制澆筑厚度。隨后的墻體澆筑作業(yè)中，應遵循分層澆筑要求，混凝土在硬化期間，施工人員需關注混凝土的初期凝固時間。澆筑的過程中也需由專人負責振搗工作，控制振搗時間，保障振搗的充分性和均勻性，一旦出現(xiàn)浮漿，需借助振搗操作。

3.7 混凝土養(yǎng)護

混凝土裝配式技術下，混凝土養(yǎng)護必不可少，通過養(yǎng)護作業(yè)可避免裂縫問題。養(yǎng)護工作中有關人員需根據(jù)混凝土情況，做好保溫與保濕工作，確保混凝土表面濕度符合要求。因為混凝土本身的結構特性，在高處區(qū)域水分流失迅速，在養(yǎng)護過程中混凝土表面應處在壓平條件下，由專人負責灑水養(yǎng)護，并給表面覆蓋塑料薄膜。

4 結束語

當前許多住宅建筑中都應用了混凝土裝配式技術，此項技術不同于傳統(tǒng)的技術，具有諸多方面的優(yōu)勢。雖當下混凝土裝配式施工技術有所發(fā)展，但其尚未大范圍推廣，未來的工作中還需繼續(xù)研究該項技術，以保持技術先進性和創(chuàng)新性。