制梁和板在裝配式框架結構中的應用

【摘要】為推動建筑產業現代化的發展，適應日益匱乏的人力資源形勢，采用裝配式結構是十分必要的。本文從預制構件的制作、運輸、安裝、連接，到裝配式結構的質量驗收，結合具體工程實例，介紹了預制梁和板在裝配式框架結構中的應用，對裝配式框架結構的大量使用有著積極的推動作用。

【關鍵詞】框架結構;預制梁;預制板;安裝;

Summary：TO promote the development of modern construction industry and adapt to the situation of constantly rising cost of labor，it is essential to adopt prefabricated construction. This thesis is about the production，transportation，installation connection and quality verification of prefabricated parts.It also uses practical project cases to interpret the application of precast beams and slabs to prefabricated buildings，which is great promotion of mass use of prefabricated construction.

keywords：prefabricated construction;precast beams;precast slabs;installation;connection

改革開放至20世紀末大量使用的預制構件，容易裂縫，成本高、工序多、工種多，應用狹窄，已逐漸被淘汰，取而代之的現澆混凝土結構，以其速度快，工種少、不需穿插，而得到廣泛應用，但存在濕作業、工作條件差、工作勞動強度大、技術含量低、人工費用高的缺點。如何選擇新的建造方式，以適應新形勢的需要，已成為當務之急。選擇裝配式結構，更能符合綠色建筑、節能環保的要求，對建筑產業現代化有著積極的推動作用。

一、施工準備

1.現場平面布置

重慶市巴南區某醫院項目中的病房樓工程，建筑面積16800平方米，共12層，結構形式為框架結構，柱網最大尺寸為8m×8m，框架柱為現澆，框架的主梁和次梁，預制板均由專業企業生產單位（以下簡稱加工廠）預制，其上設有現澆混凝土疊合層。本工程施工場地狹窄，工期緊，預制梁和板安裝要求高，交叉作業頻繁，協調工作管理難度較大，因此，應認真編制預制構件安裝專項施工方案，嚴格按圖施工，才能確保工程質量。施工平面布置示意圖，如圖1所示。

2.預制構件的深化設計

根據已審查合格的設計圖紙，施工單位應會同加工廠對其進行深化設計，包括預制構件匯總表、模板圖、預埋件布置圖、吊點布置圖、混凝土鍵槽、胡子筋[2]、預留孔、切口大樣圖、構件連接構造詳圖等。深化設計圖應經原設計單位認可后，方可使用。

3.預制構件加工計劃的編制

（1）及時編制加工計劃。預制構件的加工計劃，應根據原設計圖紙和深化設計圖紙，明確構件編號原則，確定構件形狀尺寸，作到及時編制。（2）準確編制加工計劃。預制構件中的預埋件、吊環、混凝土鍵槽、胡子筋、預留孔、切口等，由于存在方向問題，容易出錯，應借助BIM技術，進行防碰撞優化，借助實地放樣、模具驗收等方法，作到提供準確的加工數量，確保無錯提，漏提，無碰撞、無缺失現象。

4.預制構件的首件驗收

建設單位應組織設計單位、監理單位、施工單位，對加工生產的首件進行驗收。對胡子筋應重點檢查;對預埋件、吊環、混凝土鍵槽、預留孔、切口等存在方向的部位，應認真按圖檢查，以確認采用的預制構件，生產工藝是否合理，質量能否得到保障，符合要求后方可批量生產。

5.預制構件運輸

施工單位應將項目實際進度于加工前發給加工廠，要求預制構件至少在現場需安裝前15天完成，于預制構件現場需安裝前5天書面通知加工廠，并于現場需安裝前3天運至現場，避免因為氣候、交通等因素延誤工期。當預制構件混凝土強度達到設計強度的75%以上時，預制構件方能出廠。預制構件采用水平疊放運輸，預制梁疊放不宜超過3層，預制板不宜超過6層。運輸前的裝車檢查，比進場驗收更重要。應認真檢查數量，型號、裂縫、表面損傷等。

二、預制構件的現場管理

1.堆放預制構件的場地要求

堆放預制構件的場地，應盡量靠近病房樓設置。場地應用100mm厚C20混凝土進行硬化，達到平整、堅實，并應有排水措施。

2.預制構件進場驗收

（1）驗收人員的選擇。選擇熟悉圖紙，有較強施工經驗的施工管理人員，對進場的預制構件進行驗收，以加強預制構件材料部門與加工廠與現場安裝的聯系。（2）預制構件進場驗收。由于采用汽車將預制構件集中分期分批集中運至現場，因此，進場的驗收，著重收集質量證明文件，加工廠的結構實體檢驗報告及結構性能檢驗報告，并對外觀質量、裂縫、破損進行檢查，不符要求者應按合同約定處理。

3.預制構件的堆放

（1）可視化管理。應對預制構件進行系統編碼，形成全過程的可視化管理，精確掌握構件的位置。構件的存放必須按照固定的編碼位置進行堆放。（2）堆放要求。預埋吊件應朝上，標識宜朝堆碼間的通道，構件支墊應堅實，墊塊在構件下的位置宜與脫模、吊裝的起吊位置一致。重疊堆放構件時，每層構件間的墊塊應上下對齊。堆碼層數應根據構件、墊塊的承載能力確定，并根據需要采取防止堆垛傾覆的措施。本工程，預制板重疊堆放應不超過6層，預制梁等細長構件宜平放且用兩條墊木支撐。

三、支架搭設

1.對支架的要求

依靠支架，預制主梁臨時支承于框架柱上，預制次梁臨時支承于主梁上，預制板臨時支承于框架柱、主梁及次梁上，其支承長度為20mm，因此，支架應考慮承受包括預制構件荷載在內的全部荷載，此時，支架還作為操作平臺提供工人安裝預制構件使用，作為控制平臺，提供工人控制梁底標高。

2.支架布置

（1）預制梁支架。支架采用Φ50盤扣式帶可調托座的門型架，門型架布置于梁跨中部。應根據層高、梁的高度，結合梁的跨度，搭設出工具化，易于周轉的門型架。（2）預制板支架。本工程采用獨立式燈籠架。預制板的支撐方式采用中心傳力方式，即立桿頂端應插入可調托座，伸出水平桿的懸臂長度不應大于650mm。剪刀撐采用外徑為48mm的焊接鋼管，壁厚2.7mm，用扣件連接。

四、預制構件安裝

1.預制構件安裝位置的控制

預制構件的安裝位置，包括標高位置及平面位置。標高位置，由支架提供，平面位置由已現澆完成的框架柱及擬支承于框架柱的主梁提供，因此，應在確保支架搭設及現澆框架柱質量的基礎上，結合控制線標注，位置復核，為順利安裝預制構件創造條件。（1）預制構件標高的控制。1）對門型架上直接支撐預制梁的工字鋼頂面，應用水準儀進行標高復核，作到工字鋼頂面高低一致，工字鋼兩端平齊。不符要求時，應及時調整支架標高。2）對支撐預制板的燈籠架，應用水準儀對可調托座頂面進行標高復核，使可調托座頂面標高一致。3）當框架柱頂標高不符合要求時，應采取措施及時糾偏，可采用剔打混凝土或加墊片方式，以滿足設計要求。（2）預制構件平面軸線的控制。按照內控法，首先彈出框架柱的定位軸線，再按設計圖，結合梁與定位軸線關系，將主梁擬安裝位置，在已現澆的框架柱上彈出梁邊控制線，以直觀地提供擬安裝主梁的安裝位置。

2.預制構件的試安裝

選擇有代表性的連續兩跨梁板，按照設計要求，在梁板安裝位置控制符合要求后，按先安裝主梁、后安裝次梁、再安裝板的順序，完成預制構件的試安裝，以檢查構件加工、框架柱、胡子筋與柱縱筋的配合情況。發現問題時，應采取切實有效的措施，確保安裝質量，并將其作為樣板，以指導后續的大面積施工。

3.主梁安裝

（1）主梁安裝前的準備工作。安裝前，應復核柱鋼筋與梁鋼筋位置、尺寸，對梁鋼筋與柱鋼筋位置有沖突的，應按經設計單位確認的技術方案調整。（2）主梁吊裝就位。主梁斷面為350mm×620mm，長7140mm ，伸入柱的支承長度為20mm，設2個吊環，重約3.78噸。用7035B塔吊進行2點起吊。首先將主梁吊至距工作面約1米的上方，安裝人員可手扶主梁，調整主梁位置。當主梁緩慢下降至距工作面約200mm時，即進入主梁的就位階段，此時，塔吊工應采取點動的操作方式，當梁的一側與柱上的梁邊控制線重合，則就位完成。嚴禁歪拉斜吊，杜絕安全事故發生，如圖2、3、4、5、6、7所示。（3）主梁校核與調整。已就位的主梁，應安排專人對主梁的水平度、安裝位置、標高進行檢查，不符要求時，可通過支架橫梁下的可調托位座進行調整。

4.次梁安裝

次梁應待主梁安裝完成后方可安裝，因此，吊裝次梁前，應對次梁的實際長度，兩主梁間的實際距離進行復核，符合要求時，方可安裝次梁，如圖8、9、10 所示。

5.板的安裝

（1）板的吊裝就位。板的主要尺寸為 7690mm×2400mm×80mm，最大重量為3.69噸。伸入主梁、次梁、柱的支承長度均為20mm。板采用專用工具，4點起吊。由于板的平面尺寸較大，就位時需多人手扶并配合塔吊緩慢下降。當預制板吊至梁、柱上方300-500mm后，應調整板位置，使板錨固筋與梁箍筋錯開，根據板邊線和板端控制線，點動就位，避免支承長度不均，板縫不均、斜向安裝現象。

（2）板的校核與調整。已就位的板，應安排專人對板的拼縫寬度、拼縫高差、裂縫、破損進行檢查，不符要求時，應用墊片、可調支托進行調整。

五、預制構件的連接

預制構件連接的目的在于使預制構件形成整體，達到與現澆混凝土結構基本等同，涉及框架節點，主梁與次梁相交節點等，包括預制主梁與框架柱的連接，預制主梁與預制次梁的連接，預制板與框架柱、主梁及次梁的連接。除預制主梁與預制次梁采用水泥基灌漿材料連接外，鋼筋連接采用綁扎搭接[]，混凝土采用C35混凝土連接。

1.連接材料的控制

連接材料的強度不應低于被連接預制構件的強度，連接材料應具有一定的抗收縮和防裂能力。（1）混凝土。采用預拌混凝土，強度等級為C35。為防止預制構件與后澆混凝土接縫發生裂縫現象，在混凝土中應加入水泥用量8%的膨脹劑，以提高混凝土的防裂能力。為易于澆筑，可采用流動性大，自密性強的混凝土，為密集鋼筋節點混凝土澆筑創造條件。（2）水泥基灌漿材料。水泥基灌漿材料，為袋裝干粉料，采用成套技術，由專業生產廠提供。灌漿材料應具備高強度、微膨脹、無收縮、大流動、不泌水，其性能應符合水泥基灌漿材料應用技術規范GB/T50448-2015，并通過進場復驗合格后方可使用。

2.連接材料的施工

（1）后澆混凝土施工的特點。按照現澆混凝土結構進行施工。結合預制構件連接混凝土較傳統的現澆混土結構用量小，結合面多，振搗面狹窄，容易開裂的特點，應著重對結合面處理、漏漿、養護進行重點控制。（2）框架柱節點施工。與現澆混凝土結構支模不同，裝配式結構支模主要表現為預制構件現澆接頭。此時，框架柱已澆好成型，預制梁板已安裝完成，節點模板支架的質量，直接影響節點混凝土的質量，尤其是漏漿引起的蜂窩、麻面、露筋現象。因此，模板應采用定型化、工具化、易于周轉的定型產品，并采取加雙面貼打膠等方式，杜絕漏漿現象。（3）主梁與次梁相交處的節點施工。1）對灌漿人員，專業生產廠家應進行技術指導，袋裝干粉料加水后，應采用機械拌合，灌漿采用增壓設備進行壓力灌漿。2）施工前，應將需連接的主梁、次梁表面清理干并在凈，不得有浮漿、浮灰、松動的顆粒及油污，并在灌漿干粉料中按要求的用水量，充分拌合均勻后，立即用截錐流動度法測其流動性，不得通過增加用水量來提高流動性。3）對已符合要求的灌漿料，應安排專人從一側灌漿，直至從另一側溢出為止。不得從相對兩側灌漿。并按每50噸為一個留樣檢驗批，不足50噸的按一個留樣檢驗批計算，每個檢驗批留置一組40mm×40mm×160mm的棱柱體試件，以標準養護條件，作抗壓強度試驗，供質量驗收使用。（4）加強養護。針對預制構件與后澆混凝土間結合面較多的特點，應采用覆膜、草墊等方式，加強對已澆混凝土的養護，養護時間不少于7天。

六、裝配整體式框架結構的質量驗收

1.裝配整體式框架結構質量驗收的劃分

裝配式框架結構的質量驗收，應符合建筑工程施工質量驗收統一標，準GB50300-2013，根據本工程的特點，裝配式框架結構劃分為混凝土結構子分部工程中的裝配式結構分項，其分項工程及檢驗批的劃分如表1所示。

2.裝配整體式框架結構質量驗收的特點

與現澆框架結構相比，裝配式框架結構施工在加工廠和施工現場分別進行。預制構件出廠質量驗收在加工廠完成，預制構件經安裝連接形成整體結構的質量驗收在施工現場完成。對進入施工現場的預制構件，作為半成品，除按規范進行核驗外，最關鍵的是需對梁板類簡支受彎構件進行結構性能試驗，其內容主要包括承載力、撓度及裂縫寬度的檢驗，檢驗數量：同一類型預制構件不超過1000個為一批，每批隨機抽取1個構件進行結構性能試驗。

七、結語

隨著建筑業的迅猛發展，從業人員老年化日益突出，隨著生活水平的不斷提高，較年青的人員從業意愿越來越低，而人力成本逐年攀升，傳統的現澆混凝土結構已不能適應新形勢的需要。與現澆混凝土結構相比，采用裝配式混凝土結構，能減少現場的濕作業，改善工人的工作條件;能減少現場模板支架、鋼筋及混凝土的工作量，降低工人的勞動強度，降低施工成本;預制構件在專業加工廠制作，易于流水作業，縮短工期;專業人員，自動化生產，質量容易保證;原位于現場的作業面部分由工廠代替，材料浪費得到竭制，建筑垃圾大幅減少，有利于綠色建造，保護環境，對提升建筑品質，加快實現建筑產業現代化有著積極的推動作用。

參考文獻：

[1]混凝土結構工程施工質量驗收規范：GB50204-2015，北京：中國建筑工業出版社，2014.

[2]預制帶肋底板混凝土疊合樓板技術規程：JGJ/T258-2011，北京：中國建筑工業出版社，2011.

[3]裝配式混凝土建筑技術標準：GB/T51231-2016，北京：中國建筑工業出版社，2017.

[4]裝配式混凝土結構技術規程：JGJ1-2014，北京：中國建筑工業出版社，2014.

【作者簡介】

王開平（1963.06-），男，重慶市人，本科學歷，重慶市住房和城鄉建設工程質量總站高級工程師，主要研究方向：工程質量。