新型装配式建筑PC构件生产与施工技术探讨_王书红.pdf

2023 NO.4 建 筑 与 土 木SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION新型装配式建筑PC构件生产与施工技术探讨王书红(中铁十五局集团城市建设工程有限公司 河南洛阳 471000)摘要：目前，装配式建筑在中国是一个比较新兴的建设类型，其预制构件都是由统一的工业化生产，因此具有不受天气环境限制、节能环保、节省材料、减少人力、缩短工期等结构特点，已成为了我国大力发展的建筑形式。该文结合工程实例，从装配式建筑的角度，介绍PC构件的生产工艺以及施工中需要注意的问题和质量修补措施，为类似工程提供借鉴。关键词：PC构件生产 装配式 施工技术 研究中图分类号：TU741文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)04-0076-04Discussion on the Production and Construction Technology of PC Components of New Prefabricated BuildingsWANG Shuhong(China Railway 15th Bureau Group Urban Construction Engineering Co.,Ltd.,Luoyang,Henan Province,471000 China)Abstract:The prefabricated building is a relatively new construction type in China at present.Its prefabricated components are produced by unified industrialization.Becanse of its structural characteristics such as weather and environment restrictions,energy conservation and environmental protection,material saving,manpower reduction and construction period shortening,it has become a building form vigorously developed in China.Combined with engineering examples,this paper introduces the production process of PC components,as well as the problems needing attention and quality repair measures in construction from the perspective of prefabricated buildings,so as to provide reference for similar projects.Key Words:PC component production;Prefabricated;Construction technology;Research1 工程概况该工程位于珠海市金湾区，珠海大道与机场北路交汇处，用地性质为住宅二类居住用地，地下室为一层停车库。地上共包含1#17#住宅、商业用房、配电房、幼儿园等建筑。17栋住宅单体均实施装配式建筑。采用的预制构件类型有5种，即预制叠合板、预制阳台板、预制飘窗、预制外墙、预制内隔墙条板，范围为标准层，其他楼层延续采用标准层部分预制构件。预制构件数量种类繁多，各类型数量较多，所以在图纸深化、生产过程的质量就要严格控制，才能确保工程质量。2 施工工艺2.1 预制构件生产工艺流程预制构件生产工艺流程为：构件深化设计、模具设计与制作钢筋加工、绑扎与安装隐蔽验收、混凝土浇筑拆模、起吊堆放、粗糙面处理构件成型、养护成品检查与标识。DOI：10.16661/ki.1672-3791.2207-5042-8729作者简介：王书红（1978），女，本科，工程师，研究方向为工程试验检测。76建 筑 与 土 木 2023 NO.4 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯2.2 模具的设计与制作对于模具的选择首选材料为钢材，钢材要有符合国家验收标准的出厂合格证书，在此基础上还要对模具的强度、刚度以及稳定性进行有效的检验，并能达到钢筋制作、混凝土浇筑与养护、砼渣清理与脱模剂的涂刷要求，确保能满足施工需要。模具的安装需要专人检查其是否牢固，严密、不漏浆，并满足构件的精度要求，同时还需要对模板的平台面、内外侧和预埋件的位置进行有效清理。预制构件模板应采取相对成熟的共模技术，该技术的使用可以将生产相同类型预制构件的生产流程规范化，减小误差的同时有效提高生产效率。对于预埋件来讲，其可以与门窗一起进行设计，通过对预制构件进行小范围的改模来满足施工要求。2.3 钢筋加工与入模钢筋进场之前，材料员需要对其提供的产品合格证按照标准进行检查，并对外观进行查验及复试检验，确保钢筋质量符合国家标准要求，而后按照规格类型进行统一管理，方便施工取用。钢筋骨架尺寸控制要精准，并采取专门的成型架进行绑扎，使其快速成型。保护层垫块需要选用塑料类垫块，并将其与钢筋笼进行捆绑，使其更加稳定；垫块的布置应该采取梅花状，两者的间距控制在60 cm以下；为了使预制构件与清水混凝土的标准相符合，需要使钢筋的骨架变得更为稳定，保护层厚度达到要求，需要对保护层垫块进行有效的改进，将平板中的垫块改为正四棱台结构，并将位于立面的垫块改为半圆形，利用钢筋固定。钢筋成品（骨架）中钢筋、各种配件和相应的预埋件都需要符合标准和设计文件要求。钢筋成品（骨架）中的开孔部位应根据图纸要求进行加强筋的配置，同时需要保证加强筋的绑扎固定点数量不少于3处；如果钢筋的品种、规格和数量发生变化时，则需要出具相应的变更手续；应当采用具有多吊点的吊架来对骨架进行吊运；同时注意小心放置钢筋骨架，使其入模后不能对骨架进行移动；还需要采取一定的防护措施如保护层等，对钢筋的各个部位进行保护，预制构件的保护层通常为1530 mm；在进行钢筋入模环节时，应谨慎操作，在确保钢筋表面无杂物、老锈的前提下平直入模，保证不会对模板造成损伤。2.4 混凝土浇筑混凝土用的水泥、骨料（砂、石）、外加剂、掺合料等应有产品合格证，并按有关标准的规定进行复试检验，明确其品种、规格、生产单位等。水泥、骨料（砂、石）、外加剂、掺合料和水等质量必须符合现行有关国家标准的规定。混凝土的搅拌时间控制在90 s以上，如果使用外加剂或其他掺合料，需要经过试验验证确定，确保搅拌均匀，避免不合格的混凝土运送到现场，现场浇筑之前必须对混凝土进行塌落度检测，观察其流动性、和易性及粘聚性，不合格的混凝土一律不能浇筑。但在此之前需对模具、支架、钢筋、预埋件进行验收检查，并留存验收记录，保证上下道工序顺利衔接。对混凝土进行振捣操作时，需要使用插入式振动器，同时应保证其所能移动的实际距离在振动器半径的1.5倍左右，还需与侧模保持510 cm的距离，保证插入下层混凝土足够的深度。要控制好振捣时间，避免过度振捣出现离析、振捣不足出现孔洞的情况发生。确保振捣密实，保证混凝土浇筑质量。混凝土养护可选择自然淋水的方式进行，安排专人负责对混凝土进行标准养护。当构件中的水分已达到要求时，则可以选择覆盖湿麻包等相应措施，保证水分不流失。从该工程的角度分析，当预制构件达到出厂标准后，混凝土龄期应该在14天以上，同时抗压强度也要达到设计要求。2.5 构件脱模、起吊堆放对预制件进行蒸汽养护后，需要对其进行冷却，直至蒸养罩内外部之间的温差控制在20 以下时才可进行脱罩。而要进行拆模起吊则需对混凝土的实际强度进行检验，确保其达到设计强度的70%以上才可进行拆模。其后就要进行起吊操作，在进行操作之前需要将模具和构件之间的连接部分进行完全拆除后才可进行起吊；而在起吊时，其起吊的吊点不仅需要满足设计的强度要求，同时还需要达到起吊技术要求，即平稳起吊。当需要对大型模板进行拆卸时，则要采取吊车和平衡架相配合的方式才能进行操作。在此过程中需要谨慎防止模具出现变形，还需要注意观察不同细节，保证操作时构件不产生质量缺陷。预制构件在进行储存、保管时，需要按种类合理分区进行存放，同时还需从不同的型号出发，按照生产日期的不同采取分类存放。若出现不合格的构件，则需对其进行集中分组存放，以便于集中处理。预制构件粗糙面处理。预制构件水洗面方法：为确保预制构件和现浇结构连接良好，需在混凝土凝固前，对预制构件相应的连接部分进行表面水枪冲洗处77 2023 NO.4科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 建 筑 与 土 木SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯理，使骨料外露1/31/2，使之成为毛面，用于加强与现浇混凝土的粘结力，最终实现先后浇筑的混凝土相互咬合形成一个受力整体。2.6 构件成型和养护混凝土投料高度不应大于50 cm，且在铺设混凝土时应做到均匀、平整；混凝土成型方法有多种，在大多数情况下采用插入式振动棒振捣，通过逐排振捣将混凝土铺设密实。同时，需要注意振动器不应与钢筋骨架和预埋件相碰撞，防止变形；混凝土浇筑过程不应中断，要连续进行，避免混入其他杂质，观察模具、预埋件等是否移位或发生变形，若出现变形或位移应及时采取补强和纠正措施；配件、埋件处混凝土应浇捣密实，外露部分应设置防污损装置，保护配件与埋件不受损坏；完成浇筑后，应利用泥板将其抹平，保证其表面平整度，并对混凝土表面进行二次抹面，之后要及时养护，提高构件使用寿命。混凝土进行蒸汽养护时，在完成全部浇捣后，静停时间不应小于2 h，升温速度小于15/h；在恒温阶段，最高温度应小于55，时间应不少于3 h；在冷却降温阶段速度应当小于10/h。2.7 成品构件检查与标识对于每一个预制构件成品，成型后都要进行质量的外观检查，肉眼观察混凝土是否振捣密实，钢筋有无外露、是否存在蜂窝、孔洞、裂缝等质量问题。为便于构件安装和装车运输时快速找到构件，利于质量追溯，并配有产品唯一识别的二维码，识别二维码可以显示原材料及混凝土送检、养护等信息，便于快速查看该构件的生产过程中的质量控制情况1-2。3 施工中需要控制的问题3.1 预制构件原材料控制配制混凝土所使用的水泥，一般选择矿渣、硅酸盐、火山灰、粉煤灰以及最常见的普通水泥五类。通常情况下需选择硅酸盐水泥。对于水泥标号来讲，其应该与组成构件的混凝土强度相匹配。如果选择的水泥标号过高，所形成的混凝土中水泥的含量就比较低，这会对构件的耐久性产生严重影响，使得构件不细致、没有光泽；而当出现水泥标号过低的情况时，就会使得混凝土中水泥的含量增多，影响混凝土经济性的同时也不能体现水泥的技术水平，造成其收缩率较大，因此在对混凝土进行配置时需将水泥的强度适当加强，使其超过混凝土强度的50%100%。在对细集料进行选择时应选取质地坚硬、含泥量小于3、粒径小于5 mm、级配良好、颗粒洁净的砂。最关键的是在选用之前需对其进行检验和验收，对于检验中所出现问题的砂禁止入场，而检查的频率为100 m3/次。粗集料的选择需坚硬、耐磨、防滑、洁净的级配，且要符合国家验收标准。对于石质强度来说要求大于3级，针片状含量应25，硫化物及硫酸盐含量应1，最重要的就是控制含泥量2。碎石的大小也极为关键，其粒径不能小于结构中最小边尺寸的1/4，而对碎石的进场检查频率为200 m3/次。3.2 施工工艺过程控制3.2.1 钢筋绑扎和套管连接定位在预制PC构件时，需要按照设计院、铝模厂、构件厂三方深化图纸施工，对钢筋的一侧进行车丝处理，处理完成后进行套管的连接。在此过程中，施工人员需要在指定的位置上吊装钢筋笼；与此同时，为了对模具起到相应的保护作用，避免其在套管连接定位时受到破坏，施工人员应在模具端板位置，盖上一层发泡塑料，通过发泡塑料的缓冲来起到相应的保护作用；在此之后，施工人员就可以进行套管连接。与此同时，施工人员需要保证定位的准确性，以此来保证连接工作的质量，注意对预埋件的保护，保证施工质量。3.2.2 模具组装和检查为了保证混凝土的质量，施工人员在组装的过程中，首先要对模板表面的杂物或者残留混凝土清理干净。清理完成后，施工人员根据图纸具体尺寸进行两块模板的安装，在安装过程中，一定要提高侧模安装定位的准确性。施工人员可以使用销钉来进行定位，完成销钉定位后，再对底模和侧模进行安装，来保证模板的稳定性。3.2.3 控制混凝土的水灰比预防初凝前出现沁水和水分急剧蒸发而导致混凝土失水收缩；控制保护层厚度，过厚或过薄都会出现裂缝；洞口根据规范加设洞口加强筋，避免因应力集中出现裂缝。3.2.4 振捣振动器要垂直的直上直下，同时操作振动器时要快插慢拔，而且插点要分布均匀振动棒半径的810倍，切记勿漏点插（欠缺振动）上下要抽动，层层要扣搭结合好，振动30 min，停歇5 min，软管不要卷曲，时间在2030 s之间为好，混凝土振捣密实的最好状态为：78建 筑 与 土 木 2023 NO.4 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯混凝土不再下沉、不再出现气泡、表面平坦泛浆。3.2.5 拆模拆模当预制构件混凝土的强度符合要求时，才能进行脱模，避免由于脱模而导致其出现裂缝、掉渣问题。拆模时需要特别小心，把握用力尺度，避免由于外力过大而破坏构件。若脱模后，构件出现掉渣、表面不平整、边角损坏等问题时，应当及时修补。3.2.6 养护严格控制预养、升温、恒温、降温这4个过程。预养时间应大于1 h，小于3 h，同时需要在表面铺设一层薄膜或放置加湿装置，减缓构件的干燥速度；升温速率应控制在每小时提升0 20 最为适宜，降温速率应当小于10/h；对于较薄的预制构件，如楼板、墙板等，需要严格控制其养护温度，一般情况下不高于60，持续养护时间应不小于4 h；预制构件出池的表面温度与环境温度的差值不宜超过25，在预制构件脱模时，应当立即对其表面铺设薄膜进行养护，避免由于混凝土表面温度与环境温度相差较大而引起构件开裂。当气温低于5 时，应采取覆盖保温措施，不得向混凝土表面洒水3-4。4 预制构件质量修补措施4.1 预制构件裂缝针对预制构件裂缝问题，可以采用铁铲将其铲成V形坑，需铲至裂纹底部，然后用刷子清洁裂缝中的尘埃、油脂、小石块等，再用清水冲净裂缝内残留碎屑，之后用干的油漆刷清除裂缝内的积水，让其风干3 min后，再均匀涂上纯白胶浆并等到表面已经干爽。对于小于3 mm深度的裂纹，用已配备好的细粉填满V形坑范围，然后用灰匙抹平表面；对于大于3 mm深度的裂纹，将已配备好的粗粉用灰匙填入需要修补的部位，并用铁板将其完全插实，保证完全填满裂缝，再用灰匙将缝隙内的粗粉抹平，使其稍低于原表面。等完全干硬后，将细粉填平裂缝，待细粉完全干硬后，用水磨砂纸打磨光滑后，用清水冲洗干净；而对于较大较深的裂缝，先凿除松动的石子，用清水冲洗干净，再用1 2.5水泥砂浆抹平捣实修补，此外，加压灌入不同稠度的改性环氧树脂溶液进行补缝，效果比较好。4.2 崩裂对于预制构件崩裂的现象，首先，需要用钢丝刷将松脱的地方清扫干净，再用清水将碎屑冲洗干净，待表面残余水分干燥后，再均匀涂上纯白胶浆并等到表面已经干爽。其次，根据崩角大小，需把粗粉分层批上修补的地方，用灰匙按下捣实，将所有崩裂处的缝隙填满后，再用灰匙将缝隙内的粗粉抹平，使其稍低于原表面。最后，使完全干硬后，将细粉填平裂缝，待细粉完全干硬后，用水磨砂纸打磨光滑后，用清水将其冲洗干净。4.3 表面气孔针对预制构件中存在的表面气孔，也可以采用细粉进行修补，首先，需要对表面气孔处洒水，测试其平整度、气孔率等将细粉填充在表面气孔处，用灰匙将其表面抹平。其次，待细粉完全干硬后，用水磨砂纸将表面打磨光滑即可。4.4 蜂窝若预制构件出现蜂窝，小蜂窝的话，将蜂窝处冲洗干净，用1 2或2 5的水泥砂浆抹平修补即可。大蜂窝的话，要用锤子将蜂窝完全凿开，将其根部完全铲除，并将避免松动的石子清理干净，用清水冲净蜂窝内残留的碎屑，再用高一等级细石混凝土捣实修补，并覆盖加强养护使其达到修补的强度要求5-6。5 结语该工程预制构件已完成且现场验收合格，在现场安装过程中符合设计及铝膜厂的要求，通过施工环节的严格把控，顺利完成了项目的预期目标。尽管预制构件有其自身的优点，但是要在生产过程中严把原材、预埋件的质量关，精确定位预埋，制订出符合设计院、铝模厂、构件厂实用的控制措施及行之有效的施工方案，严于控制，狠抓执行，才能确保PC构件的顺利安装，达到省时、省力、省工的效果。参考文献1 李宏.建筑工业化PC构件深化设计分析J.城镇建设,2018(10):302-303.2 李瑞国.基于PC构件的装配式建筑施工技研究J.建筑技术开发,2017,44(1):56-573 王越.装配式建筑PC构件生产质量评价研究D.青岛:青岛理工大学,2020.4 陈金涛.装配式建筑PC构件生产线工艺优化研究J.建筑机械化,2020,41(8):43-46.5 户万涛.PC构件装配式建筑施工技术探究J.工程建设与设计,2019(19):172-176.6 崔凯.新型装配式建筑PC构件模板施工技术探究J.江西建材,2022(1):123-124,127.79