大型商业建筑整体装配式结构施工技术

徐贵民

（山东华邦建设集团有限公司，山东 青州 262500）

江桥北虹桥社区63-02、63-09地块新建商办酒店项目位于上海市嘉定区，地处金沙江西路以北、华江公路以东，在地块内南北向穿越沙河，63-02地块呈三角形状，南为金沙江西路，西北为华江公路，东南为沙河路。该项目由7栋单体建筑组成，总建筑面积为96 019 m2，整体商业建筑面积为36 987 m2，单体建筑最高为42 m，主体采取装配整体式混凝土结构，由预制楼梯、预制梁和预制柱等预制构件拼装形成，平均预制率超过30%。

1 大型商业建筑整体装配式结构施工技术要点

1.1 预制构件现场布置

在本项目正式施工前，将预制构件运输入场就位，将预制叠合板、预制梁、预制柱和预制墙板等构件分类堆放，根据构件种类、造型尺寸来选择堆放方式。例如，堆放预制墙板时，在现场准备一批专用支架，将预制板放入支架内进行直立存放，要求预制板保持吊装点朝上状态。而在堆放预制叠合板时，采取多层码垛存放方式，将叠合板平行堆放，在叠合板层间放置垫块，并要求叠合板堆放层数不超过8层。随后，为预防堆放构件因受力不均而形成裂缝等质量缺陷，需要采取保护措施，如在叠合板下方四角处与中心点堆放垫块，要求各处垫块顶部标高保持一致，如果中心垫块标高大于边缘垫块，将因此形成过长悬臂、产生超标负弯矩而导致叠合板开裂[1]。最后，在预制构件吊装环节，施工人员使用平板车等工具将预制构件转运至作业区域。

1.2 外挂架防护

为保障作业安全、满足高空作业开展需要，在本项目施工期间主要采取外挂架防护技术。在施工中，提前在现场准备挂钩座、直线标准节、内外角标准节、搭接栏杆与搭接踏板等配件。待准备工作完成后，施工人员按照从下到上顺序安装各层挂钩座，清理墙体预埋套筒内掉入的杂物，将挂钩座安装在外挂板对应预埋套筒部位，并使用吊机将各层外挂板吊装就位、固定安装，在各块外挂板内侧设置2组或更多的斜支撑件进行固定。随后，将挂钩座旋转一定角度后保持锁扣状态，插入插销并固定，在阳角与阴角部位分别安装外角标准节和内角标准节，在外墙直线部位安装直线标准节。最后，施工人员在外挂平台上铺设搭接踏板与安装搭接栏杆，要求在相邻标准节踏面上水平放置多块搭接踏板，保持两侧踏板对称状态，使用圆钢勾住钢板网来固定踏板位置，并在相邻标准节折弯板内侧位置安装搭接栏杆，外挂架平台成品效果如图1所示。

图1 整体装配式结构外挂架施工图

此外，为减少工程量与控制造价成本，本项目主要采取搭建3层外挂架作业平台，当完成所处楼层的预制构件安装、节点连接作业时，控制外挂架平台向上爬升。在外挂架爬升期间，施工人员拆卸搭接踏板与搭接栏杆，使用钢丝绳等材料将其绑扎在平台上，控制横梁向上移动一段距离来脱离挂钩座，松开锁扣，操纵塔吊拉紧外挂平台缓慢向上提升，待外挂平台提升至上一楼层后，重新旋转平台，并将挂钩座上紧锁扣，重复上述操作将全部外挂平台标准节爬升就位，在平台上铺设搭接踏板与安装搭接栏杆即可。

1.3 预制构件安装

1.3.1 预制柱安装

在预制柱安装环节，提前做好准备工作，参照施工图纸，对柱接续层钢筋位置、规格尺寸与标高值进行复核校正，清除底部混凝土表面上的灰尘污渍与凸起物，在指定位置安装斜撑预埋件与临时支撑件。随后，将预制柱构件转运就位，安装吊索吊具，将预制柱起吊至安装面上方一定高度，将预制柱静置一段时间恢复平稳状态，在安装面柱底四角部位放置钢板垫块，缓慢将预制柱下落就位，对预制柱垂直度与水平位置进行调整，由支撑件起到临时固定作用[2]。最后，开展节点连接作业，使预制柱与整体装配式结构相互连接为一体，再拆除临时支撑件，即可完成预制柱安装作业，预制柱安装如图2所示。

图2 预制柱安装

1.3.2 预制梁安装

在预制梁安装环节，施工人员提前对梁支撑架标高进行复核调整，梁身两端部位弹放轴线、预留钢筋安装套筒，将吊装作业所需材料准备就位。随后，在预制梁上安装挂钩、锁绳等吊索吊具，依次完成主梁与次梁吊装作业，将预制梁悬停在安装面上方一定高度处，对预制梁朝向角度和水平位置进行调整。最后，待上方预制梁两端中心线、下方预制柱顶端定位线保持重合状态后，缓慢下落预制梁，在预埋套筒内插入钢筋，向套筒内浇灌水泥砂浆，待砂浆成型后即可拆除临时支撑，完成预制梁安装作业。

1.3.3 预制叠合板安装

在预制叠合板安装环节，参照施工图纸对支撑架标高进行复核校正，在叠合板上放出边缘控制线，在叠合板安装面临近预制梁上放出板缝位置线，将所放出的控制线作为预制叠合板安装参照，预防叠合板偏位错位问题出现。随后，采取四点起吊法将预制叠合板吊装就位，按顺序完成相邻叠合板吊装作业，要求施工人员不得采取构件跳跃式安装方法。最后，待预制叠合板位置朝向调整完毕后，控制叠合板缓慢下落就位，绑扎板面钢筋与现浇混凝土，待混凝土硬化成型后，固定叠合板位置，完成叠合板安装作业[3]。

1.3.4 预制外墙板安装

在预制外墙板安装环节，施工人员提前使用钢筋定位装置对地层墙体预留插筋的排距、垂直度和间距值进行测量校正，调直弯曲钢筋，要求预留插筋位置偏差值不超过2 mm，确定无误后在底部放置钢垫片用于调整墙板底部标高，以及在四周安装临时支撑件，要求各块墙板临时支撑道数在2道及以上。随后，将预制墙板吊装就位，保持墙板悬停状态，对准墙板底部甩出钢筋和预留插筋，按照从下到上顺序对附加箍筋进行绑扎处理，并安放暗柱纵筋，保持墙体甩出筋、附加箍筋和暗柱纵筋3者连通状态。最后，采取套筒灌浆方法处理节点，提前预留灌浆孔与出浆孔，清理孔内掉入的异物和孔口表面的灰尘，淋洒少量水来润湿灌浆孔，使用专用灌浆机开展灌浆作业，注浆完毕后静置一段时间，等到浆料成型、强度达标后拆除套筒。

1.3.5 预制楼梯安装

在预制楼梯安装环节，合理选择安装时机，必须在上层结构施工完毕后，再开展下层楼梯构件的起吊安装作业，需要保留梯梁下部支撑结构，并使用长短钢丝绳作为构件吊具，把吊装梁和主吊索夹角控制在60°及以上，以此来维持预制楼梯在吊装期间的稳定状态。随后，将预制楼梯起吊至安装面上方悬停，在梯段两端安放钢垫片进行找平处理，缓慢将预制楼梯下放就位，使用撬棍调整楼梯水平位置与标高。最后，待预制楼梯位置无误后，向梯梁缝隙内填充1∶1水泥砂浆，并在梯段预留孔洞内灌满C40混凝土，静置一段时间等待砂浆与混凝土固结成型。

此外，在预制楼梯尺寸较大情况下，可以采取分片施工方法，沿板宽方向提前将大跨度梯段分为2片预制构件，在各片梯段衔接面、建筑主体结构和梯段板向界面设置连接节点。随后，待梯段下落就位后，对预留抗剪销进行连接，预留孔内插入钢管骨架与灌注高强度微膨胀灌浆料进行连接。楼梯段和建筑主体结构节点则采取常规做法进行连接。

1.3.6 预制阳台板安装

在预制阳台板安装环节，提前使用垂准仪和水准仪等设备，引入4个基准外角点和楼层标高控制点，在剪力墙上弹放安装控制线。随后，在普通预制阳台板和大跨度预制阳台板上分别设置4个吊点和6个吊点，使用专用型框式吊装梁把预制阳台板起吊就位，要求吊索和框式吊装梁夹角在60°及以上。在预制阳台板就位后，采取焊接方式对梁体与阳台板的预留钢筋进行连接，并在预制阳台板与建筑主体结构衔接部位现浇混凝土，刮平混凝土表面，养护一段时间等待混凝土硬化成型即可。同时，在混凝土浇筑、养护期间重点检查是否形成裂缝，采取控制养护时间、维持混凝土表面湿润状态等裂缝防治措施。

1.4 节点连接

本项目主要采取套筒灌浆连接、浆锚搭接连接2种节点形式，不同连接形式的工艺做法、操作要点存在明显差异。第一，套筒灌浆连接是提前在预制构件中埋设金属套筒，待预制构件下落至安装面后，清理套筒内掉入的杂物，对结构预埋连接钢筋进行校正处理。将预埋钢筋插入套筒内部，重点检查钢筋插入深度是否超标。确定无误后，在套筒内插入灌浆管，对注浆口缝隙进行封堵处理，向套筒内部高压注浆。浆液在压力作用下充满套筒，到达预定注浆量、注浆口溢出浆液后，即可停止灌浆作业。静置一段时间等待浆液成型，这个过程起到固定预制构件位置、节点连接作用。第二，浆锚搭接连接是提前在装配式结构竖向部位下段预留若干孔洞，在孔洞表面开凿形成螺纹状粗糙面，在预制构件安装期间，将构件预留下部钢筋插入孔洞内部，并向孔洞内灌注水泥浆，待浆液凝结成型后，将预制构件与装配式结构连接为一体。此项节点连接方式不适用于预留下部钢筋直径超过20 mm、连接直接承受动力荷载构件的纵向钢筋等情况。

2 大型商业建筑整体装配式结构施工技术应用策略

2.1 吊装施工准备

构件吊装是整体装配式结构施工活动的关键工序，有着工艺流程复杂、现场环境条件恶劣和风险系数大的特点，如果盲目开展构件吊装作业，有可能出现高处坠落、构件晃动失稳和构件安装偏位等问题，存在质量安全隐患。因此，为确保各类预制构件顺利吊装就位，本项目在正式施工前做好塔吊布置、线路规划和构件试吊等方面的准备工作。例如，在塔吊布置方面，综合分析预制构件重量、工期时间要求和吊装部位情况等因素，合理选择塔吊型号与数量，并在现场规划工作区域，将各台塔吊设备运输就位，检查相邻塔吊间隔距离是否达标、塔吊作业范围是否相互干涉。在线路规划方面，根据场地环境情况与平面布局方案，规划预制构件的吊装线路，清理线路沿途分布的障碍物，禁止在构件吊装线路下方停放机械设备、堆放材料和人员滞留，以免发生安全事故。而在构件试吊方面，按照所设定吊装方案，在预制构件上安装吊环吊具，将构件起吊至地面上方0.3～0.5 m处悬停，观察构件是否出现晃动失稳、倾斜等问题，必要时调整吊装方案，如更换吊装方法、调整吊点位置[4]。此外，为保障预制构件在起吊过程中的受力均衡性，在吊装钢梁等预构件时，需要使用钢扁担作为起吊工具，并采取吊点可调形式。

2.2 施工安全保障

受人为操作、机械设备、吊索吊具质量和现场环境条件等诸多因素影响，偶尔出现构件脱落情况，造成高处坠落事故。对此，为保障吊装作业安全，预防工程事故出现，本项目主要采取图纸审查、技术交底和外挂架分片加固等安全保障措施。第一，图纸审查是对施工图纸与相关技术资料的合规性、合理性与可行性进行详尽检查，从中发现绘图问题与技术问题，将问题反馈至设计单位整改，唯有在图纸审查通过后，方可将施工技术方案投入实施。第二，技术交底是以施工方案、施工图纸等作为交底凭证，组织施工班组成员与其他工程人员参与交底活动，详细讲述整体装配式结构的工艺做法、工艺流程顺序、技术操作要点和注意事项，确保全体工程人员正确了解施工意图与掌握必备技能，避免在后续因违规违章行为而形成安全隐患[5]。第三，外挂架分片加固是在各片外挂架上绑扎2根及以上数量的缆风绳，通过阳台、窗洞等部位将另一端缆风绳送入室内与楼地面等部位锚固连接，以此来稳固外挂架结构，避免外挂架在强风、暴雨等恶劣天气中出现架体脱落等安全事故[6]。

2.3 预制构件精确对位

在早期装配式建筑工程中，主要采取预制构件手动对位调节方式，操作流程较为烦琐，构件对位精度较差，时常因构件对位不准而出现结构拼装错位问题。对此，施工单位可以引进预制构件精准对位技术，在现场安装行走装置、自动调平装置和工业级九轴陀螺仪等装置组成设备智能就位系统，安装压力传感器、可调节推动板等装置组成构件智能对位系统。

如此，把预制构件起吊至安装面上方一定高度处，施工人员接通设备电源，在电磁铁和构件内置磁体引力作用下把构件拉拽至竖板表面。随后，适当降低电流强度，在动力源驱动力作用下向特定方向推动构件，直至上下两端压力传感器传来一致信号，表明构件水平方向精确就位，即可将构件缓慢下落就位。施工单位仅需在现场配备1名塔吊司机、1名地面挂钩人员与少数几名待吊装作业区域人员，即可在保证预制构件安装精度的前提下，短时间内完成预制构件起吊安装作业。

3 结束语

综上所述，为全面提高商业建筑工程综合效益，实现建筑施工工业化发展目标。建筑企业理应加深对整体装配式结构施工技术的应用研究程度，梳理工艺流程、掌握技术要点、严格把控各施工环节质量，采纳吊装施工准备、施工安全保障和预构件质量检查等策略，建立标准化商业建筑整体装配式结构施工技术体系。