裝配式混凝土建筑施工 課件 模塊1-3 建筑產業(yè)化、裝配式混凝土結構設計施工全過程、裝配式混凝土框架結構施工技術

模塊1建筑產業(yè)化目錄CONTENTS12431.4建筑產業(yè)化發(fā)展面臨的問題與對策1.3建筑產業(yè)化的工作流程1.1建筑產業(yè)化的背景與現狀1.2建筑產業(yè)化的基本內涵和應用優(yōu)勢1.1建筑產業(yè)化的背景與現狀1.1.1建筑產業(yè)化的定義（1）主要概念建筑產業(yè)化是指運用現代化管理模式,通過標準化的建筑設計以及模數化、工廠化的部品生產,實現建筑構部件的通用化和現場施工的裝配化、機械化?！堆b配式混凝土建筑技術標準》(GB/T51231-2016)中給出明確定義:裝配式建筑———結構系統、外圍護系統、設備與管線系統、內裝系統的主要部分采用預制部品部件集成的建筑。新型建筑工業(yè)化是新型工業(yè)化的構成部分,是建筑產業(yè)現代化的重要途徑。其目的是:提高建筑工程質量、效率和效益;改善勞動環(huán)境,節(jié)省勞動力;促進建筑節(jié)能減排、節(jié)約資源。重點是:現代工業(yè)化、信息化技術(如BIM)在傳統建筑業(yè)的集成應用,促進建筑生產方式轉變和建筑產業(yè)轉型升級。

①主要構件在工廠或現場預制,采用機械化吊裝(圖1.1),可以與現場各專業(yè)施工同步進行,具有施工速度快、有效縮短工程建設周期、有利于冬期施工的特點。

②構件預制采用定型模板平面施工作業(yè),代替現澆結構立體交叉作業(yè),具有生產效率高、產品質量好、安全環(huán)保、有效降低成本的特點。③在預制構件生產環(huán)節(jié)可以采用反打一次成型工藝或立模工藝等，將保溫、裝飾、門窗附件等特殊要求的功能高度集成,可以減少物料損耗和施工工序。④對從業(yè)人員的技術管理能力和工程實踐經驗要求較高,裝配式建筑的設計、施工應做好前期策劃,具體包括工期進度計劃、構件標準化深化設計及資源優(yōu)化配置方案等。圖1.1疊合板安裝

（2）主要特點

裝配式混凝土建筑和現澆混凝土建筑相比的主要特點如下:1.2建筑產業(yè)化的重要意義建筑產業(yè)化對于住房和城鄉(xiāng)建設領域的可持續(xù)發(fā)展具有革命性、根本性和全局性等重要意義。⑴革命性:建筑產業(yè)現代化是生產方式的變革,是傳統生產方式向現代工業(yè)化生產方式轉變的過程。⑵根本性:建筑產業(yè)化是解決建筑工程質量、安全、效率、效益、節(jié)能、環(huán)保、低碳等一系列重大問題的根本途徑;是解決房屋建造過程中設計、生產、施工、管理之間相互脫節(jié)、生產方式落后問題的有效途徑;是解決當前建筑業(yè)勞動力成本提高、勞動力和技術工人短缺以及提高建筑工人素質的必然選擇。⑶全局性:建筑產業(yè)化是推動我國建筑業(yè)以及住房和城鄉(xiāng)建設領域的轉型升級,實現國家新型城鎮(zhèn)化發(fā)展、節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要舉措。黨的二十大報告提出：建設現代化產業(yè)體系，堅持把發(fā)展經濟的著力點放在實體經濟上，推進新型工業(yè)化，加快建設制造強國、質量強國；要堅持科技創(chuàng)新，構建新一代信息技術、新材料、綠色環(huán)保的增長引擎。裝配式建筑技術采用新技術、新工藝替代傳統現澆工藝建造方式，既可以減少人員投入、提高工程質量，也能積極響應國家“雙碳”戰(zhàn)略、制造強國、質量強國的號召。1.1.3建筑產業(yè)化背景

當前,我國建筑業(yè)仍是一個勞動密集型、建造方式相對落后的傳統產業(yè)(圖1.2),尤其在房屋建造的整個生產過程中,高能耗、高污染、低效率、粗放的傳統建造模式還具有普遍性,與當前的新型城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化發(fā)展要求不相適應。圖1.2傳統施工現場

我國建筑業(yè)目前的主要問題是生產方式落后,如圖1.3所示。圖1.3傳統生產方式缺點1.1.4裝配式混凝土結構項目簡介PC(PrefabricatedConcrete)結構是預制裝配式混凝土結構的簡稱，是以預制混凝土構件為主要構件，經裝配、現澆等方式連接而形成的混凝土結構。預制構件是以構件加工單位工廠化制作而成的成品混凝土構件。裝配式混凝土結構項目在當今世界建筑領域中，采用形式因各國和各地區(qū)技術、政策不同而有所不同，在國內尚屬開發(fā)、研究階段，其主要特點如下：①產業(yè)化流水預制構件工業(yè)化程度高。②成型模具和生產設備一次性投入后可重復使用,耗材少,節(jié)約資源和費用。③現場裝配、連接可避免或減輕施工對周邊環(huán)境的影響。④預制裝配工藝的運用可使勞動力資源投入相對減少。⑤機械化程度有明顯提高,操作人員勞動強度得到有效降低。⑥預制構件外裝飾工廠化制作,直接澆搗于混凝土中,建筑物外墻無濕作業(yè),不采用外腳手架,不產生落地灰,揚塵得到抑制。⑦預制構件的裝配化建造方式使得現場施工周期縮短。⑧工廠化預制混凝土構件不采用濕作業(yè)和減少現澆混凝土澆搗,避免了垃圾源的產生,不需要清洗攪拌車、固定泵以及濕作業(yè)的操作工具,大量廢水和廢漿污染源得到抑制。⑨采用預制混凝土構件,建筑材料運輸、裝卸、堆放、控料過程中各種車輛行駛引起的揚塵減少。⑩工廠化預制構件采用吊裝裝配工藝,無須泵送混凝土,避免固定泵產生噪聲;模板安裝、拼裝時,在工藝上避免錘子錘擊的聲音。預制裝配施工基本不需要夜間施工,減少了夜間照明對附近環(huán)境的生活影響,降低了光污染。裝配式混凝土結構有框剪結構和剪力墻結構等多種形式。對于框剪結構體系,結構的豎向及水平受力均由框架和剪力墻承擔。預制外墻為圍護構件,只承擔自重和自身重力引起的地震作用和風荷載。樓板及陽臺采用疊合板時,設計一般采用單向板形式。樓梯采用預制混凝土裝配式成品樓梯時,有“先擱置,后連接”和“先結構,后吊裝”兩種形式。剪力墻結構體系,通常采用PCF構件,即預制構件外墻模,由構件加工制作而成的成品預制構件外墻模,通過與外墻內襯現澆混凝土結構連接,用于建筑外墻的外表面圍護體系。在外墻裝配前,裝配式混凝土結構外墻預制構件飾面磚由工廠化生產完成。外墻飾面磚由供應商通過特殊工廠化加工處理和制作后,在預制構件成品制作時事先與構件模具粘貼、固定,直接與構件混凝土澆搗連接在一起,無須另行安排現場面磚鋪貼施工,避免現場外墻濕作業(yè)和外墻施工粉塵的產生,也可以防止面磚脫落。外門窗采用斷熱型系列鋁合金門窗,其中門窗框在外墻裝配前,在加工廠內安裝,與構件混凝土澆搗在一起。1.2建筑產業(yè)化基本內涵和應用優(yōu)勢1.2.1建筑產業(yè)化基本內涵

(1)最終產品綠色化20世紀80年代,人類提出可持續(xù)發(fā)展理念。黨的十五大明確提出中國現代化建設必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。黨的十八大提出了“推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”和“建設美麗中國”的戰(zhàn)略目標,面對來自建筑節(jié)能環(huán)保方面的更大挑戰(zhàn),2013年國家啟動《綠色建筑行動方案》,在政策層面導向上表明了要大力發(fā)展節(jié)能、環(huán)保、低碳的綠色建筑。2017年4月，住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)了《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，闡明“十三五”時期建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略意圖、明確發(fā)展目標和主要任務，推進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，強調要推動建筑產業(yè)現代化，推廣智能和裝配式建筑；提高建筑節(jié)能水平，推廣建筑節(jié)能技術，推進綠色建筑規(guī)?；l(fā)展。黨的十九大報告中全面闡述了加快生態(tài)文明體制改革、推進綠色發(fā)展、建設美麗中國的戰(zhàn)略部署，明確指出：我們要建設的現代化是人與自然和諧共生的現代化，既要創(chuàng)造更多物質財富和精神財富以滿足人民日益增長的美好生活需要，也要提供更多優(yōu)質生態(tài)產品以滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要。黨的十九大報告為未來中國推進生態(tài)文明建設和綠色發(fā)展指明了路線圖。黨的二十大報告指出：推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生。加快發(fā)展裝配式建筑產業(yè)，全面實施節(jié)約戰(zhàn)略，實現建筑綠色轉型，推動形成綠色低碳的生產方式和生活方式。(2)建筑生產工業(yè)化推進新型工業(yè)化，建設現代化產業(yè)體系，加快建設制造強國、質量強國和數字中國。實施建筑產業(yè)化發(fā)展，推動建筑產業(yè)向高端化、智能化、綠色化發(fā)展。建筑生產工業(yè)化是指用現代工業(yè)化的大規(guī)模生產方式代替?zhèn)鹘y的手工業(yè)生產方式來建造建筑產品。建筑生產工業(yè)化主要體現在３個部分：建筑設計標準化、中間產品工廠化、施工作業(yè)機械化圖（1.4）。圖1.4建筑生產工業(yè)化(3)全產業(yè)鏈集成化加強關鍵核心技術攻關，準確把握科技數字化發(fā)展機遇，加強提升建筑產業(yè)化創(chuàng)新能力；借助信息技術手段，用整體綜合集成的方法將工程建設的全部過程組織起來，使設計、采購、施工、機械設備和勞動力實現資源配置更加優(yōu)化組合；采用工程總承包的組織管理模式，在有限的時間內發(fā)揮最有效的作用，提高資源的利用效率，創(chuàng)造更大的效用價值（圖1.5）。圖1.5全產業(yè)鏈集成化(4)產業(yè)工人技能化培養(yǎng)造就大批德才兼?zhèn)涞母咚刭|人才，是國家和民族長遠發(fā)展大計。隨著建筑業(yè)科技含量的提高，繁重的體力勞動將逐步減少，復雜的技能型操作工序將大幅度增加，對操作工人的技術能力也提出了更高的要求。因此，實現建筑產業(yè)現代化急需強化職業(yè)技能培訓與考核持證，促進有一定專業(yè)技能水平的農民工向高素質的新型產業(yè)工人轉變（圖1.6）。圖1.6產業(yè)工人技能化1.2.2建筑產業(yè)化應用優(yōu)勢建筑產業(yè)化應用優(yōu)勢見表1.1。表1.1建筑產業(yè)化應用優(yōu)勢1.3建筑產業(yè)化工作(工藝)流程建筑產業(yè)化工作(工藝)流程如圖1.7所示。圖1.7建筑產業(yè)化工作流程1.3.1裝配式建筑方案設計(1)初步方案文本編制主要內容項目概況結構體系選擇預制范圍裝配率計算節(jié)點連接方式(2)編制原則：在確定建筑方案的功能、風格、造型、高度及質感時考慮裝配式的影響和實現可能性；是否滿足地方政府對預制裝配率的強制要求，并確定相應的預制范圍。以“標準化”和“模數化”的核心思想設計整個方案；按照“少規(guī)格、多組合”的原則進行設計，減少裝配式構件的種類，降低生產成本，便于施工。1.3.2裝配式建筑初步設計協同建筑、結構、機電、裝修的各專業(yè)模數尺寸，以減少裝配式構件的種類，降低生產成本，便于施工。分析預制區(qū)域設計的合理性，預制區(qū)域構件生產的經濟性，施工的安全性，最終確定整個項目的裝配方案。1.3.3裝配式建筑施工圖設計建筑專業(yè)在平面布局、立面造型、樓梯、陽臺、飄窗、衛(wèi)生間等布置時，應考慮模數和尺寸的統一；在內外墻材料的選擇時，應考慮裝配式的特點。外圍護結構建筑設計，盡可能實現建筑、結構、保溫、裝飾一體化。建筑構造設計和節(jié)點設計，應保證建筑防水，防火要求，滿足設備、管線、廚衛(wèi)、裝飾、門窗等專業(yè)或環(huán)節(jié)的要求，與深化設計對接。結構專業(yè)在結構平面布局、構件截面取值、節(jié)點連接方式、構件拆分方式的各設計環(huán)節(jié)，應充分考慮裝配式的影響，盡可能的采用模數化設計。設備專業(yè)在施工圖階段應充分考慮管線、洞口的預埋預留，避免后期修改對預制構件造成破壞。1.3.4構件的工業(yè)化生產(1)生產的構建分類生產的構件有剪力墻、主次梁、樓板預制剪力墻,底部預埋鋼筋對接套筒,腰部預留拉件孔、頂部預留次梁安裝口,其他周邊預留連接鋼筋如圖1.8至圖1.10所示。圖1.8預制內填充墻圖1.9預制外剪力墻圖1.10預埋套筒預制梁澆至板底、兩端及上部預留連接鋼筋如圖1.11、圖1.12所示。圖1.11主梁預留次梁安裝位置圖1.12預制梁預留鋼筋位置

預制疊合板樓板只制作約一半厚度(約6cm,兼作模板),上面預留約（7~9）cm現澆混凝土,除底部外的其他三面預留連接鋼筋、線管穿插孔洞(圖1.13)。圖1.13預制疊合樓板(2)構件的工業(yè)化生產流程鋼筋制作→鋼筋安裝(含套筒)→澆筑混凝土→構件的初級養(yǎng)護→毛化處理→蒸汽養(yǎng)護→檢驗合格→打二維碼準備出品,如圖1.14至圖1.18所示。圖1.14鋼筋制作圖1.15鋼筋安裝圖1.16澆筑混凝土圖1.17毛化處理圖1.18構件二維碼1.3.5構件運輸這么多的構件,會搞亂嗎?不會!每個構件都辦了“身份證———二維碼”,載明構件名稱、具體部位等,由廠家負責運輸,按時運到現場指定地方堆放(圖1.19、圖1.20)。圖1.19預制樓板運輸圖1.20預制剪力墻運輸1.3.6現場裝配式施工(1)預制剪力墻安裝放線定位→預制剪力墻安裝（可采用墻頂預埋吊釘的形式，見圖1.21）→底部套入預埋鋼筋→固定（水平定位、垂直度調節(jié)由限位裝置與可調斜撐完成）→底部固定（采用套筒灌漿連接，見圖1.22）。圖1.21預制剪力墻安裝圖1.22底部固定套管灌漿(2)現澆豎向受力構件施工豎向受力構件（暗柱）鋼筋、模板安裝要點如下：①閉口筋操作要點：吊裝墻板→放置暗柱箍筋→插入暗柱主筋→綁扎→封模。②開口筋操作要點：主筋搭接（對接）→套放箍筋→綁扎→吊墻→封模。剪力墻現澆區(qū)模板集中鉆孔，應設置水平加固螺桿，間距滿足施工要求，下部加固箍應采用雙螺帽加固，防止螺帽因震動而松動；龍骨應采用方木、槽鋼或方管加固；所有模板拼縫處均應設置和槽鋼或方管同規(guī)格的方木加固，防止漏漿（圖1.23）豎向受力構件（暗柱）混凝土澆筑如圖1.24所示。豎向受力構件（暗柱）混凝土澆筑如圖１．２４所示。圖1.23剪力墻板支撐圖1.24墻板現澆暗柱(3)主梁模板、鋼筋安裝主梁模板、鋼筋安裝如圖1.25所示。疊合構件是由預制混凝土構件和后澆混凝土組成，以兩階段成型的整體受力結構構件；疊合梁和疊合樓板是最常用的裝配式水平構件。疊合板的預制層可作為上層現澆疊合層的永久性模板，現澆層中綁扎面層鋼筋，也可敷設水平設備管線。圖1.25墻板鋼筋安裝(4)預制梁、板安裝(圖1.26)

預制主、次梁如圖1.26所示。放出主梁定位線，在兩段梁接頭處按照圖紙要求將箍筋放置完成，主筋采用灌漿套筒連接、機械連接或焊接連接。對梁節(jié)點處和上部鋼筋進行綁扎。主梁安裝完成后，預先放線，安放次梁支撐。放置次梁，校正次梁標高及相對位置，同時要保證次梁的錨固長度，以及主次梁交接處的箍筋加密要求。分別安放主、次梁上部縱筋，主梁上部縱向鋼筋貫通，位于次梁上部縱向鋼筋之下，在主次梁交接處粘貼海綿條，防止交接處漏漿。待疊合板安裝完成后，同時澆筑混凝土。圖1.26梁吊裝預制疊合樓板吊裝如圖1.27所示?；玖鞒虨椋函B合樓板吊裝就位→校正標高和擱置點長度→支撐固定和加固→松鉤。根據墻體上用墨斗線彈出的標高控制線，復核水平構件的支座標高，對偏差部位進行切割、剔鑿或修補，以滿足構件安裝要求。吊裝前，檢查疊合樓板的編號、預留洞、預埋線盒的位置和數量是否正確，明確疊合樓板擱置方向。疊合樓板吊點必須經設計校核以保持起吊平衡，吊裝時采用慢起、穩(wěn)升、緩放的操作方式。圖1.27預制樓板吊裝(5)現澆樓板施工

樓板鋼筋和線管安裝如圖1.28所示。樓板實際厚度主要由預制底板厚度、電氣管線敷設需要厚度、后澆區(qū)鋼筋布置需要厚度、保護層厚度以及鋼筋、管線、預制底板之間的空隙組成。應注意將精細化施工管控與設計意圖保持一致，防止誤差累積，合理控制板厚。圖1.28安裝樓板鋼筋和線管現澆樓板面層及連接點混凝土,所有構件合成整體(圖1.29)。這個環(huán)節(jié)跟傳統樓面混凝土澆筑基本相同,首先對強度高連接點(剪力墻、柱上部)混凝土,然后澆筑主梁、樓板面層混凝土。至此,所有構件合成整體,構成一個完整的受力體系。圖1.29現澆樓板面層及連接點混凝土(6)預制樓梯安裝預制樓梯是指用構件廠生產或現場制作的構件安裝拼合而成的樓梯。較現澆式鋼筋混凝土樓梯，采用預制樓梯可提高工業(yè)化施工水平，節(jié)約模板，簡化操作程序，較大幅度地縮短工期。

預制樓梯安裝如圖1.30所示。圖1.30預制樓梯安裝(7)裝飾裝修施工裝配式主體施工與普通工藝施工工期相差不多,但裝配式施工的裝修階段較快,至少可減少1/3的工期(圖1.31)。圖1.31裝飾裝修施工工業(yè)化程度高的施工項目外墻可預先完成裝飾層，衛(wèi)生間也可整體預制等（圖1.32)。圖1.32整體衛(wèi)浴安裝1.4建筑產業(yè)化發(fā)展面臨的問題與對策1.4.1當前存在的主要問題01近年來,各地出臺了很多很好的政策措施和指導意見,但在推進過程中缺乏企業(yè)支撐,尤其是缺乏對龍頭企業(yè)的培育,提供的建設項目也缺乏對實施過程的總結、指導和監(jiān)督。(1)重視出臺政策,忽視培育企業(yè)(政府層面)02近年來,一些企業(yè)自發(fā)地開展產業(yè)化技術的研發(fā)和應用,但忽視了企業(yè)現代化管理制度和運行模式的建立,變成“穿新鞋走老路”。(2)重視技術研發(fā),輕視管理創(chuàng)新(企業(yè)層面)03(3)重視結構技術,輕視裝修技術(企業(yè)層面)企業(yè)在建筑工業(yè)化發(fā)展初期重視主體結構裝配技術的應用,缺乏對建筑裝飾裝修技術的開發(fā)應用,忽視了房屋建造全過程、全系統、一體化發(fā)展。04(4)重視成本因素,輕視綜合效益(企業(yè)層面)企業(yè)在發(fā)展初期往往注重成本提高因素,忽視通過生產方式轉變、優(yōu)化資源配置、提升整體效益所帶來的長遠效益和綜合效益最大化。1.4.2發(fā)展的對策建議要實現建筑產業(yè)現代化的新跨越，必須要有新思維、新舉措，做好準備，才能迎接挑戰(zhàn)。“新跨越”是指在一定歷史條件下要跨越一個發(fā)展階段、上一個新臺階、提升一個新高度，不是單純地加快速度或簡單地用“行政化”手段推進，更不是一哄而上，而是在不同的領域有先有后、有所側重，重點突破，追求一種速度與質量并重、傳統生產方式與現代工業(yè)化生產方式交替、當前發(fā)展與長遠發(fā)展兼顧的協調發(fā)展模式。

建筑產業(yè)現代化覆蓋建筑的全產業(yè)鏈、全過程，產業(yè)鏈長，系統性強，不是一個部門所能及，更不是有的部門抓“住宅產業(yè)現代化”，有的部門抓“建筑產業(yè)現代化”。建議要加強宏觀指導和協調，制定發(fā)展規(guī)劃，明確發(fā)展目標，建立工作協調機制，優(yōu)化配置政策資源，統一調動各方面力量，統籌推進，協調、有序發(fā)展。(1)實現新跨越需要統一行動計劃01建筑產業(yè)現代化工作是一項系統工程，要理念一致、目標一致、步驟一致，要從全局的視角出發(fā)，對各個層次、各種要素、各種參與力量進行統籌考慮，要進行總體架構的設計，做好總體規(guī)劃。不是簡單地喊一個口號，或出臺一些激勵政策。在制定推進政策、措施的同時，要結合市場條件，適度引導企業(yè)合理布局，循序漸進，不可盲目躍進，一哄而上。(2)實現新跨越需要做好頂層設1計02建筑產業(yè)現代化有兩個核心要素:一個是技術創(chuàng)新,另一個是管理創(chuàng)新。在推進過程中,我們往往更多地注重了技術創(chuàng)新,忽視了管理創(chuàng)新,甚至有的企業(yè)投入大量的人力、財力開展技術創(chuàng)新并取得一定成果,然而在工程實踐中運用新的技術成果仍然采用傳統、粗放式的管理模式,導致工程項目總體質量及效益達不到預期效果?，F階段管理創(chuàng)新要比技術創(chuàng)新更難、更重要,應擺在更高的位置。(3)實現新跨越需要重視管理創(chuàng)新03企業(yè)是主體,沒有現代化企業(yè)支撐就無法實現建筑產業(yè)現代化。當前,建筑產業(yè)現代化處在發(fā)展的初期階段,企業(yè)的專業(yè)化技術體系尚未成熟,現代化管理模式尚未建立,社會化程度還很低,專業(yè)化分工還沒有形成,企業(yè)在設計、生產、施工、管理各環(huán)節(jié)缺技術、缺人才、缺專業(yè)化隊伍仍具有普遍性,市場的信心和能力尚未建立。因此,能力建設顯得尤為重要,能力建設的重點是培育企業(yè)的能力,包括設計能力、生產能力、施工能力和管理能力。(4)實現新跨越需要培育企業(yè)能力04建筑產業(yè)現代化的核心是生產方式變革。這種生產方式的變革必將對現行的傳統發(fā)展模式帶來沖擊,整個行業(yè)也將帶來一系列變化,可以說建筑產業(yè)現代化是建筑業(yè)的一場革命,整個建筑行業(yè)將面臨新一輪的改革發(fā)展。因此,我們必須要拿出革命精神和勇氣去面對改革發(fā)展和由此帶來的一系列挑戰(zhàn)?？傊?要實現建筑產業(yè)現代化的新跨越,必須在技術集成能力、創(chuàng)新管理模式、轉變生產方式、企業(yè)能力建設、政府體制機制等方面取得新突破,努力開創(chuàng)建筑產業(yè)現代化工作的新局面。(5)實現新跨越需要樹立革命精神05習題011.1什么是建筑產業(yè)化?建筑產業(yè)化的主要特點有哪些?021.2如何理解裝配式混凝土結構?裝配式混凝土結構的主要特點有哪些?031.3簡述建筑產業(yè)化的工作流程。041.4建筑產業(yè)化當前存在的問題主要有哪些?針對這些問題有哪些對策和建議?模塊2

裝配式混凝土結構設計

生產施工全過程2.22.32.52.1裝配式混凝土結構設計與構件生產預制構件吊裝與安裝技術外圍護結構設置與安裝裝配式內裝修目錄CONTENTS2.4管線設備安裝2.72.82.6產品保護與質量驗收安全施工與環(huán)境保護工程實例目錄CONTENTS2.1.1設計標準和圖集1）支撐裝配式建筑的四大系統《裝配式混凝土建筑技術標準》(GB/T51231—2016)中給出的支撐裝配式建筑的四大系統分別是:①結構系統:由結構構件通過可靠的連接方式裝配而成,以承受或傳遞荷載作用的整體。②外圍護系統:由建筑外墻、屋面、外門窗及其他部品部件等組合而成,用于分隔建筑室內外環(huán)境的部品部件的整體。③設備與管線系統:由給水排水、供暖通風空調、電氣和智能化、燃氣等設備與管線組合而成,滿足建筑使用功能的整體。④內裝系統:由樓地面、墻面、輕質隔墻、吊頂、內門窗、廚房和衛(wèi)生間等組合而成,滿足建筑空間使用要求的整體。2.1裝配式混凝土結構設計與構件生產2）圖集清單(1)結構系統可參考圖集《裝配式混凝土結構住宅建筑設計示例(剪力墻結構)》(15J939-1)《裝配式混凝土結構表示方法及示例(剪力墻結構)》(15G107-1)《<高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程>圖示》(16G108-7)《裝配式混凝土結構預制構件選用目錄(一)》(16G116-1)《裝配式混凝土結構連接節(jié)點構造》(G310-1~2)《預制混凝土剪力墻外墻板》(15G365-1)《預制混凝土剪力墻內墻板》(15G365-2)《桁架鋼筋混凝土疊合板(60mm厚底板)》(15G366-1)《預制鋼筋混凝土板式樓梯》(15G367-1)《預制鋼筋混凝土陽臺板、空調板及女兒墻》(15G368-1)《多、高層民用建筑鋼結構節(jié)點構造詳圖》(16G519)《裝配式混凝土剪力墻結構住宅施工工藝圖解》(16G906)《全國民用建筑工程設計技術措施:建筑產業(yè)現代化專篇(裝配式混凝土剪力墻結構施工)》（2016JSCS-7-1）《裝配式建筑系列標準應用實施指南:裝配式混凝土結構建筑》（2016SSZN-HNT）《裝配式建筑系列標準應用實施指南:鋼結構建筑》（2016SSZN-GJG）《裝配式建筑系列標準應用實施指南:木結構建筑》（2016SSZN-MJG）《鋼結構設計制圖深度和表示方法》(03G102)《鋼結構施工圖參數表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖》(08SG115-1)《鋼結構住宅》(05J910-1)《鋼結構住宅》(05J910-2)《鋼管混凝土結構構造》(06SG524)《型鋼混凝土組合結構構造》(04SG523)《木結構建筑》(14J924)(2)外圍護系統參考圖集《預制混凝土剪力墻外墻板》(15G365-1)《預制鋼筋混凝土陽臺板、空調板及女兒墻》(15G368-1)《裝配式混凝土剪力墻結構住宅施工工藝圖解》(16G906)《人造板材幕墻》(13J103-7)《雙層幕墻》(07J103-8)《玻璃采光頂》(07J205)《外墻內保溫建筑構造》(11J122)《平屋面建筑構造》(12J201)《坡屋面建筑構造(一)》(09J202-1)《種植屋面建筑構造》(14J206)《建筑一體化光伏系統電氣設計與施工》(15D202-4)《變形縫建筑構造》(14J936)《太陽能集中熱水系統選用與安裝》(15S128)《熱水器選用與安裝》(08S126)(3)設備與管線系統參考圖集《內裝修:室內吊頂》(12J502-2)(4)內裝系統參考圖集《內裝修:墻面裝修》(13J502-1)《內裝修:室內吊頂》(12J502-2)《內裝修:樓(地)面裝修》(13J502-3)《住宅內裝工業(yè)化設計:整體收納》(17J509-1)《住宅廚房》(14J913-2)《住宅衛(wèi)生間》(14J914-2)《裝配式混凝土結構住宅建筑設計示例（剪力墻結構）》(15J939-1)《裝配式混凝土剪力墻結構住宅施工工藝圖解》(16G906)《住宅排氣道(一)》(16J916-1)2.1.2設計關鍵技術1）

設計關鍵技術的內涵設計關鍵技術的內涵包括兩個方面：一是設計出適合工業(yè)化生產的預制構件，二是設計出合理的節(jié)點連接方案。預制構件主要包括預制外墻板、預制樓梯、預制樓板、預制陽臺等，預制外墻板又可分框架剪力墻結構方案和剪力墻結構方案。節(jié)點連接主要包括接縫位置的防水構造、構件之間傳力與抗震構造。2）

預制外墻板(1)預制外墻板防水構造預制外墻板防水構造一般包括空腔構造防水、材料密封防水、連接處設膨脹止水條防水。以內澆外掛式為例，內澆外掛的預制外墻板（即PCF板）主要采用外側排水空腔及打膠，內側依賴現澆部分混凝土自防水的接縫防水形式。外掛式預制外墻板采用封閉式線防水形式。封閉式線防水的防水構造采用了內外三道防水，疏堵相結合的辦法，其防水構造是非常完善的，因此防水效果也非常好，缺點是施工時精度要求非常高，墻板錯位不能大于5mm，否則無法壓緊止水橡膠條，采用的耐候防水膠的性能要求比較高，不僅要求高彈性耐老化，同時使用壽命要求不低于20年，成本比較高，結構膠施工時的質量要求比較高，必須由富有經驗的專業(yè)施工團隊負責操作。開放式線防水與封閉式線防水在內側的兩道防水措施即企口型的減壓空間以及內側的壓密式的防水橡膠條是基本相同的，但是在墻板外側的防水措施上，開放式線防水不采用打膠的形式，而是采用一端預埋在墻板內、另一端伸出墻板外的幕簾狀橡膠條上下相互搭接來起到防水作用，同時外側的橡膠條間隔一定距離設置不銹鋼導氣槽，同時起到平衡內外氣壓和排水的作用。采用160mm厚預制外墻板與框架柱外掛疊合連接，預制外墻板時在板四側預留企口，并在墻板左右兩側及板頂端預留鋼筋，待板安裝就位后通過澆筑梁、柱、樓板混凝土將外墻板與結構柱連為一個整體,同時墻板邊緣企口相互咬合形成構造空腔,空腔通過導流管與大氣連通。外墻縫表面用高分子密封材料封閉。該防水構造優(yōu)點有：整個建筑外立面均被預制外墻板覆蓋，外飾面可在工廠完成，減少高空濕作業(yè)，改善工人操作環(huán)境;縫的類型較為單一;每條拼接豎縫處有現澆混凝土柱，使水汽滲透路線加長，防水性好;能提高建筑的工業(yè)化程度，符合建筑工業(yè)化的要求。其不足之處在于外墻板的四側均需設置企口，且板厚較小，在制作及運輸、安裝過程中需要特別注意對成品的保護。（2）結構特點

裝配式混凝土結構可采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構,外墻采用預制構件,結構的豎向及水平受力均由框架和剪力墻承擔。預制外墻為圍護構件,只承擔自重、地震作用和風載。

裝配式混凝土結構符合現行國家和地方結構規(guī)范,結構受力明確,抗震性能好。結構優(yōu)點是傳力明確，抗震性能好，應用預制外墻技術方便，工業(yè)化程度高，節(jié)點處理較好，可充分發(fā)揮預制外墻的優(yōu)點，預制外墻較薄，使有效面積增大。結構缺點是受力構件的框架梁、框架柱均有部分外露，尤其是框架柱外露較多，對使用和房間美觀有一定的影響。3、設計詳圖(1)預制外墻構件(如圖2.1所示)(2)預制疊合板(如圖2.2所示)圖2.1預制外墻構件圖圖2.2預制疊合樓板圖(3)預制陽臺板(如圖2.3所示)

(4)預制樓梯(如圖2.4所示)圖2.3預制陽臺板圖圖2.4預制樓梯圖(5)節(jié)點詳圖(先柱梁結構,后外墻構件)①預制外墻構件節(jié)點如圖2.5所示。圖2.5預制外墻構件節(jié)點詳圖②預制疊合樓板節(jié)點如圖2.6所示。圖2.6預制疊合樓板節(jié)點詳圖③預制陽臺板連接節(jié)點詳圖如圖2.7所示。圖2.7預制陽臺板連接節(jié)點詳圖④預制樓梯連接節(jié)點詳圖如圖2.8所示。結構形式采用框架-剪力墻結構,外墻采用預制墻板可以達到工業(yè)化、產業(yè)化生產。應用預制技術方便、工業(yè)化程度高,節(jié)點處理較好,可充分發(fā)揮預制構件的優(yōu)點,預制外墻較薄可使有效面積增大。但是采用這種結構形式,框架梁柱均有部分外露,尤其是框架柱外露較多,對使用和房間美觀有一定的影響。預制疊合樓板、焊接鋼筋網片可以工廠化生產,進一步提高工廠化生產效率。圖2.8預制樓梯連接節(jié)點詳圖2.1.3預制外墻板生產預制外墻板板厚有160mm、180mm等,由于外墻板面磚及窗框在預制過程中完成,在現場吊裝后只需安裝窗扇及玻璃即可(圖2.9)，雖然便于現場施工，但也給構件生產提出了更高的要求，是對生產工藝和生產技術的一次新挑戰(zhàn)。圖2.9預制外墻板1）預制外墻板生產技術難點及關鍵①預制外墻板面磚與混凝土一次成型，因此保證面磚的鋪貼質量是產品質量控制的關鍵。②預制外墻板板窗框預埋在構件中，因此采取適當的定位和保護措施是保證產品質量的重點。③由于面磚、窗框、預埋件及鋼筋等在混凝土澆搗前已布置完成，因此對混凝土振搗提出了更高的要求,是生產過程控制的重點。④由于預制外墻板厚度比較小，側向剛度比較差，對堆放及運輸要求比較高，因此產品保護也是質量控制的重點。⑤要保證預制外墻板的幾何尺寸精度和防止外形變化，鋼模設計也是生產技術的關鍵。２）預制外墻板生產工藝確定預制外墻板的生產布置在廠內相應場地進行，根據生產進度需要直排布置6個生產模位。蒸汽管道利用原有的外線路，同時根據生產模位的位置進行布置。構件蒸養(yǎng)脫模后，直接吊至翻轉區(qū)翻轉豎立后堆放。鋼筋加工成型在鋼筋車間內進行,鋼筋骨架在生產模位附近場地綁扎，混凝土由廠攪拌站供應。

預制外墻板主要采用鋼模，鋼筋加工成型后整體綁扎，然后吊到模板內安裝，混凝土澆筑后進行蒸汽養(yǎng)護。生產過程中的模板清潔、鋼筋加工成型、面磚粘貼、窗框安裝、預埋件固定、混凝土施工及蒸汽養(yǎng)護、拆模搬運等工序均采用工廠式流水施工,每個工種都由相對少數固定的熟練工人操作實施。預制外墻板生產工藝流程詳圖如圖2.10所示。圖2.10

預制外墻板生產工藝流程詳圖３）模具設計與組裝根據建筑變化的需要及安裝位置的不同，預制外墻板的尺寸形狀變化較為復雜,同時對墻板的外觀質量和外形尺寸的精度要求也很高。外形尺寸、彎曲程度、平整度均應滿足規(guī)范要求，不少誤差限制在1mm內。這些都給模具設計和制作增加了難度,要求模板在保證一定剛度和強度的基礎上既要有較強的整體穩(wěn)定性，又要有較高的表面平整度，并且容易安裝和調整，適應不同外形尺寸預制

外墻板生產的需要。經過認真分析研究，結合預制外墻板的實際情況，最終確定如下模板配置方案:模板采用水平結構，整個結構由底模、外側模和內側模組成(圖2.11)。此方案能夠使外墻板正面和側面全部與模板密貼成型，使墻板外露面能夠做到平整光滑，對墻板外觀質量起到一定的保證作用。外墻板生產完成后可依靠翻板機實現直立狀態(tài)轉變（圖2.12）。圖2.11預制外墻板模板圖2.12翻板機(1)底模安裝在生產模位區(qū)，根據預制外墻板生產的操作空間進行鋼模的布置排列。底模就位后，先對其進行水平測試，以防外墻板因底模不平而產生翹曲。底模校準后,底模四周采用膨脹螺栓固定于混凝土地坪上，以防止底模在生產過程中移位走動而影響產品質量。模板的組裝采用可調螺桿進行精確定位，避免采用木塊定位的缺陷,在很大程度上保證了模板尺寸的精度。(2)組裝要求鋼模組裝前，模板必須清理干凈，不留水泥漿和混凝土殘留,模板隔離劑應涂刷均勻，不得有漏涂或流淌現象。模板的安裝與固定，要求平直、緊密、不傾斜、尺寸準確。此外，由于端模固定的正確與否直接關系到墻板的長度尺寸，所以端模固定采用螺栓定位銷的方法。同時，為了保證模板精度,還應定期測量底模的平整度，保證出現偏差時能夠及時調整。４）面磚制作與鋪貼(1)面磚制作預制外墻板使用45mm×45mm小塊瓷磚，且瓷磚在工廠預制階段與混凝土一次成型。如果將瓷磚像現場粘貼一樣逐塊貼在模板上，必然會出現瓷磚對縫不齊的現象，會嚴重影響建筑的整體美觀效果。因此，在外墻板預制中使用的瓷磚是成片的面磚和成條的角磚。它們是在專用的面磚模具中放入面磚并嵌入分格條，壓平后粘貼保護貼紙并用專用工具壓粘牢固而制成的(圖2.13)。平面面磚每片大小為300mm×600mm，角磚每條長度為600mm。每片平面面磚采用內鑲泡沫塑料網格嵌條、外貼塑料薄膜粘紙的方式將小塊瓷磚連成片。角磚以同樣的方式連成條。圖2.12面磚制作

⑵面磚鋪貼由于預制外墻板的面磚與混凝土一次成型，現場不再進行其他操作，因而面磚的粘貼質量能得到較好控制，有利于提升建筑的美觀效果，所以面磚鋪貼過程的質量控制十分關鍵。面磚粘貼前，必須先將模具清理干凈，不得有混凝土碎片和水泥漿殘留等。為保證面磚間的縫平直，先在底模面板上按照每張面磚的大小畫線，然后進行試貼，即將面磚鋪滿底模，檢查面磚間縫橫平豎直后再正式粘貼。鋪貼面磚時，先將專用雙面膠布從底部開始向上粘貼，再將面磚粘貼在底模上，面磚粘貼過程中要保證空隙均勻，線條平直，保證對縫(圖2.14)。鋼模內的面磚粘貼一定要相對牢固，防止?jié)矒v混凝土時發(fā)生移動。此外，為保證面磚不被損壞，在鋼筋入模時先使鋼筋骨架懸空，即預先在面磚上墊放木塊，鋼筋骨架先放在木塊上，再移去木塊緩慢放下鋼筋骨架。這樣處理可以防止鋼筋入模時壓碎瓷磚，或使瓷磚發(fā)生移動。圖2.14面磚鋪貼５）窗框及預埋件安裝(1)窗框制作由于預制外墻板的窗框直接預埋在構件中，因此在窗框節(jié)點的處理上有一些不同于現場安裝之處，如需要考慮窗框與混凝土的錨固性等。因此，需要窗加工單位在根據圖紙確定窗框尺寸的同時，還要考慮墻板生產的可行性。此外，在窗加工完成后，要采取貼保護膜等保護措施，對窗框的上下、左右、內外方向做好標志，還要提供金屬拉片等輔助部件（圖2.15）。(2)窗框安裝窗框安裝時，首先根據圖紙尺寸要求固定在模板上，注意窗框的上下、左右、內外不能裝錯。窗框固定采用在窗框內側放置與窗框等厚木塊的方法進行，木塊再通過螺栓與模板固定在一起，這樣可以保證窗框在混凝土振搗成型過程中不發(fā)生變形。窗框和混凝土的連接主要依靠專用金屬拉片固定，其設置間距為40cm以內。墻板的整個預制過程都要做好對窗的保護工作。窗框用塑料布做好遮蓋，防止污染，在生產、吊裝完成之前，禁止撕掉窗框的保護貼紙。窗框與模板接觸面采用雙面膠密封保護。圖2.15窗框及預埋件安裝（３）預埋件安裝由于預埋件的位置和質量直接關系現場施工，所以采用專門的吸鐵鉆在模板上進行精確打孔，以嚴格控制預埋件的位置及尺寸。此外，預埋螺孔定位好以后，要用配套螺栓將其擰好，防止在生產過程中進入垃圾，發(fā)生堵塞，待構件出廠時再將這些螺栓拆下。６）鋼筋成型入模半成品鋼筋切斷、對焊、成型均在鋼筋車間進行。鋼筋車間按配筋單加工，應嚴格控制尺寸，個別超差不應大于允許偏差的1.5倍。鋼筋彎曲成型應嚴格控制彎曲直徑。HRB335、HRB400級鋼筋彎135時，D≥4d;鋼筋彎折小于90°時，D≥5d(其中D為彎芯直徑,d為鋼筋直徑)。鋼筋對焊應嚴格按《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ18—2012)操作,對焊前應做好班前試驗,并以同規(guī)格鋼筋一周內累計接頭300只為一批進行三拉三彎實物抽樣檢驗。半成品鋼筋運到生產場地,應分規(guī)格掛牌、堆放。由于預制外墻板屬于板類構件，鋼筋的主筋保護層厚度相對較小，因此鋼筋骨架的尺寸必須準確。由于預制外墻板屬于板類構件，鋼筋的主筋保護層厚度相對較小，因此，鋼筋骨架的尺寸必須準確。采用定型鋼模具，鋼筋綁扎質量、鋼筋間距、混凝土保護層得到有效控制（圖2.16）。圖2.16外墻板定型鋼模具７）混凝土澆搗混凝土澆搗前，應對模板和支架、已綁好的鋼筋和預埋件進行檢查，逐項檢查合格后，方可澆搗混凝土。檢查時，應重點注意鋼筋有無油污現象、預埋件位置是否正確等。采用插入式振動器振搗混凝土時，為了不損壞面磚，不得采用振動棒豎直插入振搗的方式，而是采用平放的方法，將面磚在生產過程中的損壞降到最低程度?；炷翍竦酵Ｖ瓜鲁?，無顯著氣泡上升，表面平坦一致，呈現薄層水泥漿為止。澆筑混凝土時，還應經常注意觀察模板、支架、鋼筋骨架、面磚、窗框、預埋件等情況，如發(fā)現異常應立即停止?jié)仓?，并采取措施解決后再繼續(xù)進行。澆筑混凝土應連續(xù)進行，如因故必須間歇時，應不超過下列允許間歇時間:當氣溫高于25℃時，允許間歇時間為1h;當氣溫低于25℃時，允許間歇時間為1.5h。混凝土澆搗完畢后,要進行抹面處理。以往常用的方法是先人工用木板抹面再用抹刀抹平，但是因墻板面積較大，采用這種方法難以保證表面平整度和尺寸精度。為了確保外墻板的質量，采用鋁合金直尺抹面，從而將尺寸誤差精確地控制在3mm以內，個別處再用抹刀找平(圖2.17)?；炷脸跄龝r，應對構件與現澆混凝土連接的部位進行拉毛處理。拉毛深度應滿足設計要求，條紋順直，間距均勻整齊。圖2.17外墻板抹面８）蒸汽養(yǎng)護預制外墻板屬于薄壁結構，易產生裂縫，宜采用低溫蒸汽養(yǎng)護，如采用養(yǎng)護窯蒸汽養(yǎng)護（圖2.18）。這樣不僅保證了充足的生產操作空間，而且在很大程度上提高了預制構件的養(yǎng)護質量，確保脫模起吊與出廠運輸的強度符合設計要求。蒸汽由廠內中心鍋爐房通過專用管道供應至生產區(qū),通過分汽缸將汽送至各生產模位,經各模位的蒸汽管均勻噴汽進行蒸養(yǎng)。蒸養(yǎng)分為靜停、升溫、恒溫和降溫４個階段。養(yǎng)護制度通過試驗確定，應采用加熱養(yǎng)護溫度自動控制裝備。按規(guī)定的時間周期檢查養(yǎng)護系統測試的窯面溫度、濕度，并做好檢查記錄，宜在常溫下靜停2～6h，升降溫速度不宜超過20℃／ｈ，最高養(yǎng)護溫度不宜超過70℃，夾心保溫外墻板最高養(yǎng)護溫度不宜大于60℃，預制構件脫模時的表面溫度與環(huán)境溫度的差值不宜超過25℃。圖2.18蒸汽養(yǎng)護進窯養(yǎng)護工藝要求如下：進窯前，應確認模臺車編號、模具型號、入窯時間，選定入窯位置后做好記錄。進窯前，檢查模臺車周圍及窯內提升機周圍有無障礙物。在蒸養(yǎng)的狀態(tài)下，養(yǎng)護時間為8～12ｈ，出窯后混凝土強度應不低于15MPa。（１）脫模與起吊①脫模前先試壓混凝土強度，當混凝土強度大于設計要求且大于15MPa時，方可拆除模板，移動構件。吊運構件時，鋼絲繩與水平方向角度不宜小于60°，且不應小于45°（圖２.19）。２.１.４

預制外墻板的起吊、堆放及運輸圖2.19

預制外墻板起吊側模和底模采用整體脫模的方法。內模為整體式,不能整體脫模,故采用分散拆除的方法。拆模時要仔細認真,不能使用蠻力,要注意保護好鋁窗框。由于外墻板為水平澆筑，需翻身豎立。先將外墻板移至翻轉區(qū)，借助翻板機完成外墻板的翻轉豎立。翻板機上放置柔性墊塊，以防止面磚硬性接觸，造成損壞。（2）堆放與修補外墻板主要采用豎直靠放的方式,由槽鋼制作的三角支架支撐(圖2.20)。外墻板擱支點應設在外墻板底部兩端處,堆放場地須平整、堅實。擱支點可采用柔性材料,堆放好以后要采取臨時固定措施。②外墻板堆放好以后,安排專人對面磚進行清理。清理時,先將面磚的保護貼紙撕掉,再逐條清理面磚間縫內的混凝土漿料。面磚縫內有孔洞時,無論大小全部進行修補,如有個別面磚發(fā)生位移、翹曲、裂縫,及時鑿去,然后換上新面磚,使用面磚專用黏結劑進行補貼。面磚清理修補完畢后,用清水對面磚表面進行沖洗,使面磚表面不留任何水泥漿等雜物,保證外墻板的整體外觀效果。圖2.20

預制外墻板堆放（3）裝車運輸①外墻板出廠必須符合質量標準，外墻板上應標明型號、生產日期，并蓋上合格標志的圖章。所有出廠標志必須寫于外墻板側面，嚴禁標于板面或正立面。出廠過程中，如發(fā)生損傷必須及時修整，合格后方可出廠使用。②由于外墻掛板的高度過大，厚度較小，極易損壞，所以給裝車運輸造成了困難。因此，采用超低平板車運輸，并在運輸車上配備定制的專用運輸架，以解決外墻板的運輸問題。外墻板裝車時，外飾面朝外并用緊繩裝置進行固定，運輸架底端的支撐墊在外墻板下口的內側，運輸架與外墻板的接觸面用橡膠條墊好，這樣可以防止運輸中的顛簸對外墻板造成損壞。運輸外墻板時，車啟動應慢，車速應均勻，轉彎變道時要減速，以防外墻板傾覆（圖2.21）。圖2.21

預制外墻板裝車運輸①外墻板檢驗包括外觀質量和幾何尺寸兩方面，二者均要求逐塊檢查。②外觀質量要求外墻板上表面光潔平整，無蜂窩、塌落、露筋、空鼓等缺陷。外形尺寸允許偏差及檢驗方法見表2.1。２.１.５預制外墻板生產質量要求表2.1預制外墻板類構件外形尺寸允許偏差及檢驗方法較傳統工藝相比，外墻板采用工廠化預制的方式具有以下優(yōu)勢：①外墻板面磚與墻板混凝土整體成型，避免出現以往的面磚脫落問題。與現貼方法相比，面磚縫更直，縫寬、縫深一致，從而達到了良好的立體美觀效果。②外墻板的外門窗框直接預埋于墻板中，從工藝上解決了外門窗的滲漏問題，提升了房屋的性能，也改善了居住質量。③外墻板由于成型模具一次投入后可重復使用，從而減少了材料的浪費，節(jié)約了資源，也降低了成本。同時，現場濕作業(yè)減少，在改善施工條件的同時，也降低了環(huán)境污染的程度。④大量采用外墻板及其他預制構件后，現場施工更為簡便，施工周期大大縮短，施工效率顯著提高。通過工廠化的生產方式，改變傳統現場手工操作方式，促使住宅產業(yè)由粗放型向集約型轉變，基本實現了標準化、工廠化、裝配化和一體化，對建筑產業(yè)化進程起到了巨大的推動作用，也奠定了良好的基礎。２.１.６預制外墻板推廣優(yōu)勢外墻板預制解決了生產制作中各個環(huán)節(jié)的技術關鍵和難點，同時在整個研究過程中也不斷改進和完善，發(fā)現問題及時反饋、積極處理，產品質量達到甚至超過預期效果，最終贏得了各方面的一致好評。目前，已形成比較成熟的外墻板生產線，具備了比較精密的模具和先進的生產工藝控制體系，生產技術正日趨完善?；谝陨戏治?，外墻板所帶來的經濟效益與社會效益都是不容忽視的。隨著預制技術與工藝的不斷完善，預制外墻板將成為建筑行業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢。裝配式建筑施工中，塔吊承擔建筑材料、施工機具運輸的同時，還要負責所有預制構件的吊運安裝。因此，和傳統建筑施工相比，裝配式建筑塔吊選型、布置和使用上有其自有特點：①塔吊起重能力要求高,型號往往比傳統施工大;②吊裝預制構件占用時間長，塔吊使用更緊張。③圍護墻體同步施工,塔吊定位優(yōu)先選陽臺、窗洞。１）塔吊選擇(1)主要考慮的三大技術參數①工作幅度:塔機的回轉中心到吊鉤可達到最遠處的距離，決定塔吊的覆蓋范圍。塔吊使用分為地下室施工和主體施工兩大階段。地下室施工階段主要吊裝模板、架管、鋼筋、料斗等，對起重能力要求不高，但對覆蓋范圍要求大；主體施工階段中，吊裝預制構件是塔吊的主要工作，預制構件動輒5～6t，因此主體施工階段對塔吊起重能力要求高，但只需要覆蓋主體。２.２預制構件吊裝與安裝技術２.２.１塔吊設備的選用因此,需要綜合考慮兩個階段的需求(臂長可階段性變化),選出經濟性好的方案。②起重高度。需考慮以下因素(圖2.22):a.建筑物的高度(安裝高度比建筑物高出2~3節(jié)標準節(jié),一般高出10m左右)b.群體建筑中相鄰塔吊的安全垂直距離(按規(guī)范要求錯開2節(jié)標準節(jié)高度)。圖2.22起重高度③起重量:a.起重量×工作幅度=起重力矩，一般控制額定起重力矩的75%以下。b.起重量=單個預制構件重量+吊具重量(掛鉤、鋼絲繩、吊裝梁等)。c.預制構件起吊及落位整個過程是否超荷，需進行塔吊起重能力驗算，并繪制“塔吊起重能力驗算圖”(2)主要考慮的經濟參數主要考慮的經濟參數包括進出場安拆費、月租金、作業(yè)人員工資等。2)塔吊布置裝配式建筑考慮其結構形式，根據塔吊最大起重量位置進行塔吊布置，合理布置塔吊位置，充分發(fā)揮塔吊起吊能力，有利于預制構件的吊裝裝配施工（圖２.23）。塔吊位置確定原則如下：圖2.23塔吊布置（１）覆蓋要求a.布置在建筑長邊中點附近可以獲得較小的臂長且覆蓋整個建筑和堆場（圖２.24）。b.兩臺塔吊對向布置可以在較小臂長、較大起重能力情況下覆蓋整個建筑（圖２.25）。圖2.24單臺塔吊布置示意圖圖2.25雙臺塔吊布置示意圖（２）群塔施工安全距離裝配式建筑施工對塔吊依賴大，塔吊布置數量也比傳統施工的多，群塔作業(yè)安全更需要提前設計（圖２.26）。高低塔布置與建筑主體施工進度安排有關，群塔作業(yè)方案中應根據主體施工進度及塔吊技術要求，確定合理的塔吊升節(jié)、附墻時間節(jié)點。多塔作業(yè)應制訂專項施工方案并經過審批；任意兩臺塔式起重機之間的最小架設距離應符合規(guī)范要求。兩臺塔式起重機之間的最小架設距離應保證處于低位

塔式起重機的起重臂端部與另一臺塔式起重機的塔身

之間不小于2m（d1）；處于高位塔式起重機的

最低位置的部件（吊鉤升至最高點或平衡重的最低部

位），與低位塔式起重機中處于最高位置的部件之間

的垂直距離不應小于2m（d2）。圖2.26群塔作業(yè)示意圖（３）塔吊和架空線邊線的最小安全距離塔吊和架空線邊線的最小安全距離要求如表2.2所示。安全距離電壓/kV<11~1520~4060~110220沿垂直方向/m1.53.04.05.06.0沿水平方向/m1.52.03.54.06.0表2.2塔吊和架空線邊線的最小安全距離（４）基礎設置要求a.塔吊設置在基坑內，如圖2.27所示。b.塔機布置在地下室結構范圍外,如圖2.28所示。圖2.27塔吊基礎設置圖2.28塔吊位于地下室外（５）附著位置及尺寸（圖2.29）裝配式建筑塔吊附著有以下特點:a.外掛板、內墻板屬于非承重構件不得用作塔吊附墻連接，塔吊必須與建筑結構主體附墻連接。b.分戶墻、外圍護墻與主體同步施工，因此塔吊附著桿件必須優(yōu)先選擇窗洞、陽臺伸進。c.塔吊附著必須在塔吊專項施工方案中體現，明確附著細節(jié)。若需要外掛板及其他預制構件上預留洞口或設置埋件的，開工前下好構件工藝變更單，工廠提前做好預留預埋。（６）塔吊拆除要求塔吊布置應盡量使塔吊能拆至地面。特別注意結構外立面的凹凸造型，以及塔吊與施工電梯布置在同一側的距離要求。塔吊距離建筑的最佳距離：保證塔身不阻礙外腳手架的搭設，在降塔時司機室、走臺、起重臂、平衡臂等部位不與外挑的陽臺、雨篷等碰撞（圖2.30）。圖2.29塔吊附著桿的位置圖2.30塔吊拆除位置示意圖⑴吊索選擇吊索宜采用6×37型鋼絲繩制作成環(huán)式或8股頭式（圖2.31），其長度和直徑應根據吊物的幾何尺寸、質量和所用的吊裝工具、吊裝方法確定。使用時，可采用單根、雙根、四根或多根懸吊形式。吊索的繩環(huán)或兩端的繩套可采用壓接接頭，壓接接頭的長度不應小于鋼絲繩直徑的20倍，且不應小于300ｍｍ。8股頭吊索兩端的繩套可根據工作需要裝上桃形環(huán)、卡環(huán)或吊鉤等吊索附件。２.2.２吊裝與吊具應用圖２.31吊索當用吊索上的吊鉤、卡環(huán)鉤掛重物上的起重吊環(huán)時，吊索的安全系數不應小于6；當用吊索直接捆綁重物，且吊索與重物棱角間已采取妥善的保護措施時，吊索的安全系數應取6～8；當起吊重、大或精密的重物時，除應采取妥善保護措施外，吊索的安全系數應取10。（２）卸扣選擇卸扣大小應與吊索相配，卸扣規(guī)格一般應大于或等于吊索（３）手拉葫蘆選擇手拉葫蘆用來完成構件卸車時的翻轉和構件吊裝時的水平調整。手拉葫蘆在吊裝中受力一般大于所配吊索，吊裝前要根據構件質量、設置位置、翻轉吊裝和水平調整過程中手拉葫蘆最角度通過計算確定，一般選用3t手拉葫蘆即可。１）預制墻板吊裝施工特點由于預制墻板是工廠制作，預制墻板的外飾貼面及門窗框已完成。在預制墻板運輸時，應對外飾貼面及門窗框采取保護措施；預制墻板豎向運輸時，要專門設計擱置鋼架，在預制墻板擱置點設置橡膠襯墊。在預制墻板安裝過程中，必須根據構件質量和形狀特點，設計專用夾具，采取一定保護措施，以防止預制墻板在運輸、堆放和安裝過程中變形和預制墻板的外飾貼面及門窗框損壞。預制墻板吊裝采用塔式起重機，不但要滿足預制墻板吊裝要求，在起重能力和經濟相同條件下，盡可能選擇塔身截面大的起重機，以減小塔機在預制墻板吊裝中晃動。由于采用塔機吊裝預制墻板，在預制墻板吊裝中要解決構件晃動和精確就位的難題，對機操人員和安裝人員有較高的要求，必須了解預制墻板吊裝技術，熟練掌握預制墻板吊裝技能。預制墻板為裝配式構件，安裝精度高，校正難度大，要設計專門定位和導向裝置來完成預制墻板定位，保證構件安裝順利進行。預制墻板吊裝到位后，要有專用調節(jié)固定裝置，臨時固定后再脫鉤。２.2.３吊裝作業(yè)施工要點２）預制墻板吊裝施工流程預制墻板吊裝方案制訂→預制墻板吊裝前準備工作→預制墻板吊裝→預制墻板臨時固定和校正→預制墻板脫鉤。（１）預制墻板吊裝綁扎方法在起吊過程中，為保證預制墻板垂直起吊，可采用吊運鋼梁均衡起吊，防止預制墻板起吊時單點起吊引起預制墻板變形，并滿足吊環(huán)設計時角度要求。如果采用角度起吊，對吊環(huán)、吊具額定吊載需乘以角度系數，且如發(fā)現預制墻板嚴重偏斜及重心偏位要及時處理，避免因受力不均導致安全事故。預制墻板吊裝綁扎位置如圖2.32所示。圖2.32

PC構件吊裝綁扎（２）加強措施預制構件在運輸翻轉吊裝時，應采用加強措施：對側向剛度差的預制構件，可通過對構件加臨時撐桿方法進行加固解決，撐桿與構件通過預埋螺母連接。在構件運輸、翻轉、吊裝時，支承點設置在加強撐上，保證構件在運輸、翻轉、吊裝中不變形。構件縱、橫向加強措施如圖2.33所示。圖2.33構件加強措施對長度長、側向強度差的預制墻板，可采用鋼橫梁翻轉和吊裝（圖2.34）。（３）翻轉操作預制構件采用現場翻轉。翻轉是預制構件運輸到工地堆放中必須完成的一項工作，構件翻轉時一般用4根吊索，即兩長兩短加兩只手動葫蘆，起吊前將吊索調整到相同長度，帶緊吊索。將預制墻板吊離地面，然后邊起高預制墻板邊松手動葫蘆，直到預制墻板拎直，放松預制墻板下面帶葫蘆的吊索，將預制墻板吊到鋼架上（圖2.35）。圖2.34鋼橫梁應用圖2.35預制構件現場翻轉３）構件就位和臨時固定根據構件安裝順序起吊，起吊前，吊裝人員應檢查所吊構件型號規(guī)格是否正確，外觀質量是否合格，確認后方能起吊。構件離地后應先將構件安裝面調整水平，構件根部系好纜風繩。在構件安裝位置標出定位軸線，裝好臨時支座。將構件吊到就位處，構件對準軸線，然后將構件與臨時支座用螺栓連接，在構件上端安裝臨時可調節(jié)斜撐。在構件吊裝過程中，由于構件迎風面大，構件下降時，可采用慢就位機構使之緩慢下降。要通過構件根部系好纜風繩控制構件轉動，保證構件就位平穩(wěn)。為克服塔機吊裝墻板就位時因晃動導致墻板精確到位困難的問題，可通過在墻板和安裝面安裝設計臨時導向裝置，使吊裝墻板一次精確到位。構件就位臨時固定后，必須經過吊裝指揮人員確認構件連接牢固后方能松鉤。４）吊裝人員操作要求（1）塔式起重機操作人員操作要求操作人員應按照指揮人員的信號進行作業(yè)，當信號不清或錯誤時，操作人員可拒絕執(zhí)行。４）吊裝人員操作要求（１）塔式起重機操作人員操作要求操作人員應按照指揮人員的信號進行作業(yè)，當信號不清或錯誤時，操作人員可拒絕執(zhí)行。起重機作業(yè)前，應檢查基礎水平無沉陷，固定連接螺栓無松動，并應清除基礎處的積水，并重點檢查以下項目：金屬結構和工作機構的外觀情況正常；各安全裝置和各指示儀表齊全完好；各齒輪箱、液壓油箱的油位符合規(guī)定；主要部位連接螺栓無松動；鋼絲繩磨損情況及各滑輪穿繞符合規(guī)定；供電電纜無破損。送電前，各控制器手柄應在零位。當接通電源時，應采用試電筆檢查金屬結構部分，確認無漏電后方可上機。作業(yè)前，應進行空載運轉，試驗各工作機構是否運轉正常，有無噪聲及異響，各機構的制動器及安全防護裝置是否有效，確認正常后方可作業(yè)。起吊預制墻板時，預制墻板和吊具的總重量不得超過起重機相應幅度下規(guī)定的起重量。應根據起吊預制墻板和現場情況，選擇適當的工作速度，操縱各控制器時應從停止點（零點）開始，依次逐級增加速度，嚴禁越擋操作。在變換運轉方向時，應將控制器手柄扳到零位，待電動機停轉后再轉向另一方向，不得直接變換運轉方向、突然變速或制動。在吊鉤提升、起重小車運行到限位裝置前，均應減速緩行到停止位置，并應與限位裝置保持一定距離（吊鉤不得小于1m）。嚴禁采用限位裝置作為停止運行的控制開關。提升預制墻板，嚴禁自由下降。預制墻板就位時，可采用慢就位機構或利用制動器使之緩慢下降。提升預制墻板做水平移動時，應高出其跨越的障礙物0.5m以上。對于無中央集電環(huán)及起重機構不安裝在回轉部分的起重機，作業(yè)時不得順一個方向連續(xù)回轉。作業(yè)中，當停電或電壓下降時，應立即將控制器扳到零位，并切斷電源。如吊鉤上掛有預制墻板，應稍松稍緊反復使用制動器，使預制墻板緩慢地下降到安全地帶。作業(yè)完畢后，起重臂應轉到順風方向，并松開回轉制動器，小車應回到起重臂根部，吊鉤起升到離起重臂2～3m處。（２）構件吊裝人員操作要求吊裝前，應檢查機械索具、夾具、吊環(huán)等是否符合要求，并應進行試吊。吊裝時，必須有統一的指揮、統一的信號。使用撬棒等工具，用力要均勻，要慢，支點要穩(wěn)固，防止撬滑發(fā)生事故。所吊預制構件在未校正、焊牢或固定之前，不準松繩脫鉤。起吊預制墻板件時，不可中途長時間懸吊、停滯。起重吊裝所用的鋼絲繩，不準觸及有電線路和電焊搭鐵線，或與堅硬物體摩擦。（３）起重指揮人員操作要求起重指揮人員應由懂得起重機械性能和掌握預制構件吊裝知識，經專業(yè)培訓考試合格，持證上崗的人員擔任。指揮時，應站在視野開闊的地點，指揮信號應規(guī)范，做到準確、洪亮和清楚。起重時，應禁止其他人在起重臂或吊起的預制墻板下停留或行走。使用卸甲應使長度方向受力,應旋緊銷子預防滑脫,嚴禁使用有缺陷的卸甲。使用吊裝橫梁應使長度方向受力，應旋緊銷子預防滑脫，嚴禁使用有缺陷的吊裝橫梁。起重的吊、索具應使用交互捻制的鋼絲繩（表2.3、表2.4）。鋼絲繩如有扭結、變形、斷絲、銹蝕等異?，F象，應及時降低使用標準或報廢。表2.3鋼絲繩安全系數參考值及滑輪與繩徑比值表2.4起重鋼絲繩(塔吊)的安全參考系數續(xù)表2.3

鋼絲繩安全系數參考值及滑輪與繩徑比值當采用編結連接時，編結長度不應小于15倍繩徑，且不應小于300mm；當采用繩夾連接時，繩夾規(guī)格應與鋼絲繩相匹配，繩夾數量、間距應符合規(guī)范要求；索具安全系數應符合規(guī)范要求；吊索規(guī)格應互相匹配，機械性能應符合設計要求。禁止人員跨越鋼絲繩或停留在鋼絲繩可能彈射到的地方。（１）預制構件與連接結構同步安裝裝配式混凝土構件與連接結構施工同步安裝是建筑主體結構施工中，工廠預制混凝土構件在現澆混凝土結構施工過程中同步安裝施工，并最終用混凝土現澆成為整體的一種施工方法，即建筑結構構件在工廠中預制成最終成品并運送至施工現場后，在結構施工最初階段，用塔吊將其吊運至結構施工層面并安裝到位，安裝的同時，混凝土結構中的現澆柱、墻同步施工，并最終在該層結構所有預制和現澆構件施工完成后澆筑混凝土形成整體。（２）“先柱梁結構，后外墻構件”安裝裝配式混凝土結構“先柱梁結構，后外墻構件”安裝是指在建筑主體結構施工中，先將建筑柱、梁、板主體鋼筋混凝土結構施工完畢，再進行預制裝配式構件安裝的一種施工方法，即在主體結構施工中，先將主體結構承重部分的柱、梁、板等結構施工完成，待現澆混凝土養(yǎng)護達到設計強度后，再將工廠中預制完成的構件安裝到位，從而完成整個結構的施工。２.2.４預制構件安裝與連接技術(1)預制外墻板操作步驟①裝配式構件進場、編號，按吊裝流程清點數量(圖2.36)。②逐塊校核各預制構件的擱置點，按標高控制線墊放硬墊塊（圖２.37）。③按編號和吊裝流程對照軸線、墻板控制線逐塊就位，設置墻板與樓板限位裝置（圖2.38）。２.2.５預制外墻板施工操作要求圖2.36構件進場圖2.37安放墊塊圖2.38設置墻板與樓板限位裝置④設置構件支撐及臨時固定，調節(jié)墻板垂直度（圖2.39）。⑤塔吊吊點脫鉤，安裝下一塊墻板，并循環(huán)重復（圖2.40）。圖2.39調節(jié)墻板圖2.40吊點脫鉤⑥樓層混凝土澆搗完成，待混凝土強度達到規(guī)范、設計要求后，拆除構件支撐及臨時固定點。(2)預制墻板操作要求①預制墻板的臨時支撐系統由２組水平連接和2組斜向可調節(jié)螺桿組成。根據現場施工情況，對重量過大或懸挑構件采用2組水平連接兩頭設置和3組可調節(jié)螺桿均布設置，確保施工安全。②根據給定的標高、控制軸線引出層水平標高線、軸線，然后按水平標高線、軸線安裝板下擱置件。板墻抄平采用硬墊塊方式，即在板墻底按控制標高放置墻厚尺寸的硬墊塊，然后校正、固定，預制墻板一次吊裝，坐落其上。③吊裝就位后，采用靠尺檢驗外掛墻板的垂直度，偏差用調節(jié)桿進行調整（圖2.41）。④預制墻板通過可調節(jié)螺桿與現澆結構連接固定?？烧{節(jié)螺桿外管為?52×6，中間桿直徑為?28，材質為45號中碳鋼，抗拉強度按Ⅱ級鋼計算。⑤預制墻板安裝、固定后，再按結構層施工工序進行下一道工序施工。圖2.41臨時固定圖（1）疊合板操作步驟①疊合板進場、編號，按吊裝流程清點數量。②搭設臨時固定與擱置排架。③控制標高與疊合板板身線。④按編號和吊裝流程逐塊安裝就位。⑤塔吊吊點脫鉤，安裝下一塊疊合板，并循環(huán)重復(圖2.42)。⑥樓層澆搗混凝土完成，混凝土強度達到設計、規(guī)范要求后，拆除構件臨時固定點與擱置的排架。２.2.６預制疊合板施工操作要求圖2.42疊合板吊裝（2)疊合板操作要求①疊合板施工前，按照設計施工圖翻樣繪制出疊合板排列圖，工廠化生產按該圖深化后投入批量生產。運送至施工現場后，由塔吊吊運到樓層上按排列圖鋪放。②疊合板吊放前，先按“疊合板豎向支撐圖”安裝支撐，并于其頂面鋪放2m×4m木板，放置水平。③疊合板采用單向板設計形式施工時，兩端鋼筋插入墻或梁柱內，板端進入20mm。按設計要求，陽臺疊合板伸入的鋼筋部分須焊接。④考慮到外墻板吊裝時，樓層現澆混凝土未達到設計強度，因此須在疊合樓板吊裝完成后，將預制外墻板臨時固定支撐的預埋件與疊合樓板的馬凳筋焊接，以滿足斜拉桿的受力要求。⑤疊合樓板安裝、固定后，再按結構層施工工序進行下一道工序施工。(1)疊合陽臺板、空調板操作步驟①疊合陽臺板進場、編號,按吊裝流程清點數量。②搭設臨時固定與擱置排架。③控制標高與疊合陽臺板板身線。④按編號和吊裝流程逐塊安裝就位。⑤塔吊吊點脫鉤，進行下一疊合陽臺板安裝，并循環(huán)重復。（圖2.43）⑥樓層混凝土澆搗完成，混凝土強度達到規(guī)范、設計要求后，拆除構件臨時固定點與支撐架體。2.4.4預制陽臺板、空調板施工操作要求圖2.43疊合陽臺板安裝（２）疊合陽臺板、空調板操作要求①疊合陽臺板施工前，按照設計施工圖翻樣繪制出疊合陽臺板加工圖，工廠化生產按該圖深化后，投入批量生產。運送至施工現場后，由塔吊吊運到樓層上鋪放。②疊合陽臺板吊放前，先搭設疊合陽臺板支撐，于頂面鋪放2m×4m木板，放置水平。③疊合陽臺板鋼筋伸入梁內370mm，按設計要求，伸入的鋼筋根據設計焊接。④疊合陽臺板安裝、固定后，再按結構層施工工序進行下一道工序施工。（１）預制樓梯操作步驟①預制樓梯進場、編號，按各單元和樓層清點數量。②標高控制與樓梯位置放線。③清理安裝面，設置墊片，鋪設砂漿。④按編號和吊裝流程，逐塊安裝就位，緩慢放置于安裝面，并調整校核安裝位置。⑤連接與固定，成品保護。⑥塔吊吊點脫鉤，進行下一疊合板安裝，并循環(huán)重復。（2）預制樓梯操作要求①預制樓梯施工前，按照設計施工圖翻樣繪制出加工圖。工廠化生產按該圖深化后，投入批量生產。運送至施工現場后，由塔吊吊運至樓層上鋪放。②吊裝前，調節(jié)梯段位置，調整墊片，在梯梁支撐部位鋪設水泥砂漿找平層。吊裝后進行位置校正，將樓梯固定端焊接固定或灌漿連接，將滑移端固定及灌漿連接，孔洞封閉前對梯段板驗收。③預制樓梯安裝、固定后，再按結構層施工工序進行下一道工序施工。２.2.８預制樓梯施工操作要求１）預制墻板與結構柱連接（1）構造做法：①基層處理：安裝預制墻板前，對結構基層進行鑿毛處理。②安裝墻板：按照預制墻板安裝工藝流程安裝預制墻板。③打入膠塞：在預制墻板和結構墻柱鋼筋安裝位置用沖擊鉆鉆孔，孔長約100mm，孔內打入Φ8×90膠塞；④打入錨筋：用鐵錘在膠塞內打入?６×100鋼筋，鋼筋端頭入墻板深度應不小于10mm。⑤鋼筋頭孔封堵：用1∶3水泥砂漿封堵鋼筋頭打入孔，完成面平墻面。２.2.９預制構件與現澆結構連接⑥拼縫處理：基層處理，施工前30min開始清理凹槽基面、涂刷專用界面劑。粘貼第一道嵌縫帶（50mm寬），在板縫凹槽滿刮一層專用黏結劑，厚度為2～3mm，并粘貼第一道50mm寬的嵌縫帶。用抹子將嵌縫帶壓入到黏結劑中，并用黏結劑將凹槽抹平墻面。嵌縫帶宜埋于距黏結劑完成面約１／３位置處且不得外露。Ｌ形連接粘貼第二道嵌縫帶（100mm寬），在拼縫位置刮滿一層專用黏結劑，厚度為2～3mm，并粘貼第二道100mm寬的嵌縫帶。用抹子將嵌縫帶壓入到黏結劑中，并用黏結劑抹平。⑦檢查及修補：板縫處理完成兩周后及移交精裝修施工前，檢查上述板縫。若有裂縫出現，要進行修補。⑧陰角條：裝修施工修角時在膩子層中加入陰角條，蓋縫處理。預制墻板與結構柱連接