3.1裝配式框架結(jié)構(gòu)施工工藝流程

3.1.1裝配式框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)概述1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)具有施工效率高、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少、用工量少、綠色環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢(shì)(圖3.1)。圖3.1裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)2)裝配式框架結(jié)構(gòu)施工安裝組織及準(zhǔn)備(1)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工組織的要求《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ1—2014)第12.1.1條提出對(duì)施工組織設(shè)計(jì)和施工方案的要求。應(yīng)制訂裝配式結(jié)構(gòu)施工專項(xiàng)方案。施工方案應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作、運(yùn)輸和安裝全過程各工況的驗(yàn)算,以及施工吊裝與支撐體系的驗(yàn)算等進(jìn)行策劃和制訂,充分反映裝配式結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)和工藝流程的特殊要求。裝配式結(jié)構(gòu)工程專項(xiàng)施工方案包括模板與支撐專項(xiàng)方案、鋼筋專項(xiàng)方案、混凝土專項(xiàng)方案及預(yù)制構(gòu)件安裝專項(xiàng)方案等。裝配式結(jié)構(gòu)專項(xiàng)方案主要包括但不限于下列內(nèi)容:整體進(jìn)度計(jì)劃、預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、施工場(chǎng)地布置、構(gòu)件安裝、施工安全、質(zhì)量管理、綠色環(huán)保。(2)組織管理特點(diǎn)和難點(diǎn)(圖3.2)全產(chǎn)業(yè)鏈缺少專業(yè)化隊(duì)伍,需要提高專業(yè)化水平、加強(qiáng)協(xié)同組織能力;普及專業(yè)化施工隊(duì)伍及專業(yè)化工器具,向工業(yè)化管理模式努力轉(zhuǎn)變。圖3.2部分施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景(3)施工組織與管理部署施工組織與管理部署如圖3.3所示。圖3.3施工組織與管理部署工業(yè)化項(xiàng)目施工方案與傳統(tǒng)項(xiàng)目有以下區(qū)別:①以起重設(shè)備為主導(dǎo)因素進(jìn)行整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)布置;②決定起重設(shè)備的因素為作業(yè)半徑、構(gòu)件質(zhì)量、施工進(jìn)度、場(chǎng)地行車道路;③施工以構(gòu)件安裝為主線,其他現(xiàn)澆傳統(tǒng)施工輔助。(4)實(shí)施重點(diǎn)①專業(yè)化施工管理與專業(yè)化施工技術(shù)體系的配合。②設(shè)計(jì)施工一體化承包模式。③工業(yè)化建造方式對(duì)總承包管理能力的要求。(5)裝配整體式結(jié)構(gòu)體系和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系主要差別①項(xiàng)目實(shí)施參與各方的職責(zé)定位:現(xiàn)階段的裝配式住宅結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目推行主要是以開發(fā)單位為主,由業(yè)主牽頭,總包單位協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)單位、構(gòu)件供應(yīng)單位、施工深化單位、專業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行集成組織配合。②關(guān)鍵線路的形成與工期優(yōu)化:對(duì)于裝配整體式結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵線路,在主體標(biāo)準(zhǔn)層既要考慮預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的施工工序,又要考慮現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)部分的施工工序,其關(guān)鍵工序與全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)有較大不同。③關(guān)鍵工序的優(yōu)化與專業(yè)施工班組配合:裝配式結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆連接部位很多關(guān)鍵工序是相關(guān)工序,如預(yù)制墻體的灌漿作業(yè),需要灌漿料的強(qiáng)度達(dá)到要求才能進(jìn)行預(yù)制墻體間現(xiàn)澆部位模板安裝作業(yè)。在關(guān)鍵工序的優(yōu)化和專業(yè)化施工隊(duì)伍的技術(shù)培訓(xùn)方面,不僅需要通過專業(yè)化施工作業(yè)縮短流水節(jié)拍、采用標(biāo)準(zhǔn)化工藝來提高工效,還需要在裝配工藝的設(shè)計(jì)、專業(yè)工具、專業(yè)人員等方面進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。④質(zhì)量控制與施工質(zhì)量驗(yàn)收:a.裝配式結(jié)構(gòu)施工體系的質(zhì)量控制由構(gòu)件生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)裝配施工兩個(gè)階段完成。b.總包單位以包代管的管理方式已不能滿足裝配式結(jié)構(gòu)施工體系的質(zhì)量體系控制要求。預(yù)制構(gòu)件的制作質(zhì)量與安裝質(zhì)量,對(duì)保證標(biāo)準(zhǔn)化模具和專業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)做法的成熟應(yīng)用尤為重要。(6)管理措施①建立協(xié)調(diào)管理機(jī)制,推行標(biāo)準(zhǔn)化管理。②組織合理流水施工。③進(jìn)行關(guān)鍵施工技術(shù)攻關(guān)。④建立工業(yè)化預(yù)制建筑經(jīng)濟(jì)核算標(biāo)準(zhǔn)。(7)起重設(shè)備選擇①應(yīng)根據(jù)平面圖選擇合適吊裝半徑的塔吊。②對(duì)最重構(gòu)件進(jìn)行吊裝分析,確定吊裝能力。③檢驗(yàn)構(gòu)件堆放區(qū)域是否在吊裝半徑之內(nèi),且相對(duì)于吊裝位置正確,避免二次移位。④起重設(shè)備種類:塔式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、汽車式起重機(jī)、非標(biāo)準(zhǔn)起重裝置(拔桿、桅桿式起重機(jī))配套吊裝索具及工具。以某裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)示范項(xiàng)目為例:該結(jié)構(gòu)長(zhǎng)50.4m、寬12.6m,預(yù)制柱重約5.8t(首層)、4.4t(2~8層),預(yù)制梁最重約3.7t,預(yù)制樓梯最重約2.7t,預(yù)制外掛墻板最重約5t,預(yù)制疊合板最重約0.5t。選用H3/36B塔式起重機(jī),最大工作幅度為40m,最大起重量為12t(幅度≤23.2m),最大幅度時(shí)起重量為6.8t(圖3.4)。圖3.4特殊構(gòu)件吊裝(8)施工組織管理特點(diǎn)①項(xiàng)目勞動(dòng)隊(duì)伍應(yīng)具有專業(yè)化水平高、協(xié)同組織能力強(qiáng)的特點(diǎn)。②應(yīng)做到從施工組織到構(gòu)件吊裝、支模綁筋、節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑均為專業(yè)班組作業(yè),接近產(chǎn)業(yè)工人管理模式。③項(xiàng)目實(shí)施需要整套的裝配構(gòu)件施工組織經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)隊(duì)伍協(xié)同作業(yè)管理體系。(9)施工安裝專用工器具預(yù)制構(gòu)件施工安裝過程中應(yīng)用大量的預(yù)制構(gòu)件專用安裝工器具,提高了施工安裝效率,保證了安裝質(zhì)量,如通用吊裝梁,預(yù)制構(gòu)件水平、豎向支撐,套筒灌漿及攪拌設(shè)備,預(yù)制外掛板插放架、預(yù)制梁夾具等(圖3.5至圖3.10)。圖3.5通用吊裝平衡梁圖3.6模數(shù)化通用吊裝平衡梁圖3.7施工安裝專用工器具圖3.8預(yù)制構(gòu)件安裝用水平、豎向支撐體系圖3.9鋼筋套筒灌漿連接施工灌漿及攪拌設(shè)備圖3.10預(yù)制外掛板插放架、預(yù)制梁夾具等3.1.2裝配式框架結(jié)構(gòu)施工安裝關(guān)鍵技術(shù)(1)標(biāo)準(zhǔn)層施工安裝主要流程標(biāo)準(zhǔn)層施工安裝主要流程如圖3.11所示。圖3.11標(biāo)準(zhǔn)層施工安裝主要流程①施工準(zhǔn)備:a.在預(yù)制構(gòu)件廠,應(yīng)對(duì)典型梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)拼裝,以提高施工現(xiàn)場(chǎng)安裝效率。b.對(duì)整個(gè)吊裝過程進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì),防止由于吊裝過程設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的工期延誤。c.對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行有效編號(hào),并保證預(yù)制構(gòu)件的加工制作及運(yùn)輸與施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝計(jì)劃相對(duì)應(yīng)。②預(yù)制柱安裝:找平→柱吊裝就位→柱支撐安裝→柱縱筋套筒灌漿→預(yù)制柱上側(cè)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)澆筑前安裝柱頭鋼筋定位板(圖3.12)。圖3.12預(yù)制柱安裝③預(yù)制梁安裝:梁支撐安裝→梁吊裝就位→調(diào)節(jié)梁水平與垂直度→梁鋼筋連接→梁灌漿套筒灌漿(圖3.13)。圖3.13預(yù)制梁安裝④梁柱節(jié)點(diǎn)后澆區(qū)模板支設(shè):對(duì)于梁柱節(jié)點(diǎn)后澆區(qū)域及現(xiàn)澆剪力墻區(qū)域使用的模板宜采用定型鋼模,也可采用周轉(zhuǎn)次數(shù)較少的木模板或其他類型的復(fù)合板,但應(yīng)防止在混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生較大變形(圖3.14、圖3.15)。圖3.14后澆區(qū)工具式模板圖3.15梁柱節(jié)點(diǎn)后澆區(qū)⑤疊合板安裝:疊合板支撐安裝→疊合板吊裝就位→疊合板位置校正→綁扎疊合板負(fù)彎矩鋼筋,支設(shè)疊合板拼縫處等后澆區(qū)域模板(圖3.16)。圖3.16疊合板支撐安裝⑥疊合梁板鋼筋鋪設(shè)、后澆筑混凝土,如圖3.17所示。圖3.17鋼筋鋪設(shè)、混凝土澆筑(2)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件①預(yù)應(yīng)力安裝與施工如圖3.18所示。圖3.18預(yù)應(yīng)力安裝與施工②節(jié)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力施工如圖3.19所示。圖3.19預(yù)制梁示意圖③節(jié)點(diǎn)試件制作及預(yù)應(yīng)力筋張拉如圖3.20、圖3.21所示。圖3.20節(jié)點(diǎn)試件制作圖3.21預(yù)應(yīng)力筋張拉3.1.3裝配式框架結(jié)構(gòu)相關(guān)施工工法基于“裝配整體式混凝土框架設(shè)計(jì)施工及節(jié)點(diǎn)抗震性能研究”(采用新型高效大直徑鋼筋灌漿套筒)、“預(yù)制型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究”及“裝配整體式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究”,重點(diǎn)介紹以下3種方法:裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)施工工法、裝配式型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)施工工法、鋼筋套筒灌漿連接施工工法。1)裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)施工工法(1)工法概況該施工工法主要包括預(yù)制梁、預(yù)制柱、預(yù)制樓梯、預(yù)制混凝土疊合板、預(yù)制陽臺(tái)、預(yù)制外掛夾心墻板等預(yù)制構(gòu)件施工安裝技術(shù)。預(yù)制主梁梁底主筋采用灌漿套筒和直螺紋套筒連接;上下預(yù)制柱間縱筋通過灌漿套筒連接;現(xiàn)澆剪力墻與預(yù)制柱之間采用直螺紋套筒連接。(2)工法主要特點(diǎn)①該工法中預(yù)制梁、預(yù)制柱、預(yù)制樓梯、預(yù)制混凝土疊合板、預(yù)制外掛墻板等預(yù)制構(gòu)件均可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),且施工安裝方便。②該工法中采用的梁柱節(jié)點(diǎn)、主次梁、柱與墻等接縫處的連接構(gòu)造工藝簡(jiǎn)便,施工效率高,可有效保證該結(jié)構(gòu)連接處的連接質(zhì)量(圖3.22)。圖3.22工法典型梁柱節(jié)點(diǎn)③工法適用范圍。該工法適用于多高層裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)及框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系施工。目前,已在裝配式混凝土框剪結(jié)構(gòu)示范工程———長(zhǎng)陽天地產(chǎn)業(yè)化住宅裝配式框架結(jié)構(gòu)等項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用。(圖3.23、圖3.24)圖3.23北京市裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框剪結(jié)構(gòu)示范項(xiàng)目該項(xiàng)目地下1層,地上8層,面積約8000m2,主體結(jié)構(gòu)±0.000以下采用現(xiàn)澆,首層及以上標(biāo)準(zhǔn)層均采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。圖3.24北京市長(zhǎng)陽天地產(chǎn)業(yè)化住宅項(xiàng)目本工程為預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu),地上8層,其中首層為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),2~8層采用裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu),梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)及梁板疊合層采用后澆混凝土澆筑完成。2)裝配式型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)施工工法(1)工法概況該工法主要包括預(yù)制型鋼混凝土梁柱構(gòu)件間、預(yù)制型鋼混凝土柱構(gòu)件間采用型鋼連接的施工安裝方法等裝配式型鋼混凝土施工安裝技術(shù)。預(yù)制主梁梁底主筋采用焊接連接,梁柱間及上下柱間型鋼采用焊接及高強(qiáng)螺栓連接,上下預(yù)制柱間縱筋通過灌漿套筒連接(圖3.25)。圖3.25裝配式型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)施工2)工法主要特點(diǎn)①預(yù)制梁、柱構(gòu)件接頭處均預(yù)埋型鋼,預(yù)制構(gòu)件間通過型鋼及鋼筋連接完成施工,預(yù)制梁、柱構(gòu)件節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量較高(圖3.26)。②有效節(jié)約了模板、支撐等材料用量,減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量,降低了粉塵和噪聲污染,減少了污水排放和建筑垃圾,具有良好的環(huán)保效益。1—現(xiàn)澆混凝土;2—預(yù)制梁;3—預(yù)制柱;4—預(yù)制板;5—套筒連接或焊接;6—高強(qiáng)螺栓連接或焊接圖3.26工法典型梁柱節(jié)點(diǎn)(3)工法適用范圍該工法適用于多高層裝配式型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)層施工,在公建工程、新建廠房及住宅樓等項(xiàng)目中進(jìn)行了初步應(yīng)用。3)鋼筋套筒灌漿連接施工工法(1)工法概況鋼筋套筒灌漿連接接頭解決了預(yù)制混凝土裝配式構(gòu)件鋼筋連接的難題。該接頭形式的單向拉伸、高應(yīng)力反復(fù)拉壓、大變形反復(fù)拉壓等指標(biāo)全部滿足《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107—2016)對(duì)接頭的要求。鋼筋套筒灌漿連接施工的灌漿套筒安裝及灌漿工藝是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序(圖3.27)。圖3.27鋼筋套筒灌漿連接施工2)工法特點(diǎn)①可達(dá)到快速高效施工的目的,節(jié)約預(yù)制構(gòu)件裝配時(shí)間,有效縮短工期。②