装配式混凝土结构竖向预制构件支撑杆件应用研究

梁禹乾，王泽琨，贺凯

中建中新建设工程有限公司

摘要：装配式建筑具有建设速度快、施工成本低、绿色环保、工程质量高等优势，可以消除现场施工诸多弊病。我国在创建“资源节约型、环境友好型”社会的大背景下，大力发展装配式建筑。现有装配式结构体系多为装配式剪力墙结构和装配式框架结构等结构形式，安装过程中须用支撑杆件对预制构件进行临时固定。然而，我国装配式建筑起步较晚，缺少专业化的施工团队，施工作业人员对竖向构件斜支撑杆件的使用不规范，造成现场施工环境混乱，不利于预制构件安装。因此，规范使用斜支撑杆件是建立装配式建筑专业化施工队伍的重要环节。基于此，本篇文章对装配式混凝土结构竖向预制构件支撑杆件应用进行研究，以供参考。

关键词：装配式混凝土结构；竖向预制构件；支撑杆件应用

引言

装配式建筑具有产品标准化程度高，可定型化、工业化、产业化效率高，环境污染少，施工速度快，保证工程质量等优点，是今后几年甚至几十年建筑业发展的新方向。装配式混凝土结构的关键技术是构件之间节点施工技术。预制部品部件彼此独立，节点如何连接，如何施工，是装配式建筑的共同难题。可靠，稳定，高效的节点施工技术能较好的保证装配式结构的承载力，强度和抗震性能。

1装配式建筑的基本概念

装配式建筑不仅具有结构方面的突出优势，还可以在施工建设的过程中实现生产成本的控制，减小施工过程中的环境污染和资源浪费。由于装配式建筑在这些方面的突出优势，其在各行业得到了广泛的应用。从装配式建筑结构的施工流程来看，主要以设计、生产、施工、安装为主，在预制工厂内根据前期所设计的各个构件来组织生产，对各个构件加以适当的优化，保障构件质量，这种预制生产、现场安装的方式有效提升了整体的施工效率。此外，装配式建筑结构下的施工安装作业，有效实现了装配安装施工与装配件设计的结合，保持了各个结构施工的协调性与高效性。

2预制混凝土装配式建筑质量与安全问题

在当前工程建设过程中，影响预制装配式建筑安全性的两大主要因素是节点设计和结构设计，存在的主要问题是在整个建设过程中协同效果较差，全过程的施工质量监督要求不能严格实现。“水平叠合、竖向预制、节点现浇”的设计和施工是PC建筑的常见工艺。墙、柱、梯、梁、板等构件质量在工厂进行生产把控，从而减少了施工现场复杂的模板支撑体系和竖向加固工序，节约资源、缩短工期，且不存在漏浆、涨模、蜂窝麻面等传统现浇混凝土建筑质量通病，建筑构件设计精度大幅提高。现代工业化生产采用铝模、钢模，将平整度和垂直度偏差完全控制在2～3mm，主要问题是现浇节点的质量难以得到保障，进而引发建筑质量和安全问题。

3装配式混凝土结构竖向预制构件支撑杆件应用分析

3.1自承式支撑体系

3.1.1自承式支撑体系的特点

从装配式钢结构建筑工程实践分析，采用自承式支撑体系，将钢筋材料制做成三角形桁架，通过工厂加工成型，将桁架和冲压成型的薄钢底板进行焊接，形成成品模板。现场作业时桁架模板设置在钢梁上，经过固定处理和简单安装，再浇筑混凝土，便能够完成一块楼板的循环。采用自承式支撑体系，既可以承受强大的荷载与重量，还能省去地基处理和支架搭设等环节，提高作业效率。

3.1.2工程施工技术要点

（1）事前准备。组织自承式支撑体系构建前，根据实际需求准备相应的材料和人力资源等，落实技术交底制度。对使用的材料进行质量检验检测，保证工字钢和可调托撑等的质量达标。梳理自承式支撑体系施工技术重难点，交代给作业人员，通过施工演示的方式，提升技术交底和培训的质量，促使工程作业人员有效掌握基本情况，实现技术的应用价值。按照设计方案，需要准备U型托撑和钢管以及模板等材料，满足实际需求。（2）安装与拆除。事前进行结构验算，明确各个跨度结构框架内主龙骨的最大布置间距，同时结合实际情况，在建筑结构钢梁下翼缘上画出托撑底座的具体位置线，再对称安放托撑底座，同时安装可调节托撑，准确计算获得托撑顶标高，采取旋转蝶形螺母的方式，调整托撑的标高。按照设计方案流程，依次进行工字钢的放置操作，放置到可调托撑的顶部，同时在主龙骨的下方设置两道垂直于主龙骨方向的紧固钢管，做好紧固处理，形成稳定的支撑体系。完成上述操作后，按照技术方案要求，设置方木和木模板，加强缝隙的控制。对自承式支撑体系进行精调，同时顶紧工字钢。当建筑楼板混凝土养护达到要求后，组织人员进行自承式支撑体系的拆除作业，回收构件材料留作后期使用。

3.2斜支撑杆件的应用

3.2.1支撑预埋件

预埋于构件内的连接码是保证预制构件与支撑杆件可靠连接的关键配件，在国内装配式建筑发展过程中曾出现过多种预埋件形式，其中常见的预埋连接件主要有预制混凝土墩式埋件、预制钢爪式埋件和预制耳板式埋件。

3.2.2安装斜撑

预制柱扶稳就位后，可在柱边加设临时支撑杆，将柱子临时固定。以保证柱子安装的垂直度和稳定性，避免后续注浆或浇筑上部混凝土时，因震动引起柱子的扰动甚至位移。楼板斜撑支点可采用预埋配件或临时钻孔，利用膨胀螺栓进行安装。打孔时，需注意预埋管线，主要受力钢筋，叠合板厚度的保护，避免对其进行破坏。

3.2.3吊装前准备

参照预制柱的吊装准备，在楼面环境清理后，根据叠合梁的结构图，弹出梁定位轴线，梁底中心线和柱边梁定位控制线。采用三角独立钢支撑加工字钢的支撑体系，并校核支撑架上工字钢的水平度和标高，如有误差，可利用独立钢支撑中部的微调装置，进行调平。叠合梁跨度如超过4m时，可根据施工方案及实际受力情况，加设临时支撑架。支撑体系准备就绪后，根据专项施工方案，将相关规格的预制梁核准无误后，配套堆放，等待吊装。

3.2.4斜支撑杆件规范应用的对策

（1）对斜支撑杆件进行改进，在外丝螺杆底部焊接大于内丝螺杆外径，小于支撑杆内径的钢板接头，防止外丝螺杆被拔出（如图21所示）。（2）斜支撑杆件下连接件埋设时应严格按照设计要求设置预埋深度，可在连接件的相应位置设置明显标记，浇筑楼板混凝土时应保持标记位置出露混凝土表面，且距混凝土表面距离不应过大。（3）对于阳角位置、楼梯间、电梯井等斜支撑杆件碰撞较多的区域，应采用三维模型进行施工模拟，解决碰撞问题。（4）深化设计阶段应结合具体的施工工况进行支撑杆件连接及预埋件设计，避免连接支撑位置不对称、多杆件与同一个连接件连接以及连接件位置距构件过近或过远等问题。（5）加强支撑杆件的检查，杜绝对预留孔洞过大杆件及焊接接长杆件的应用。

结束语

对于建筑工程结构而言，装配式结构设计相比较于传统的混凝土结构，其优势作用更加显著，对此需要建筑工程单位加强对装配式结构设计的重视力度，从而实现装配式建筑结构设计，从根本上保证建筑施工安全、质量，以此实现现代化建筑建设需求。加强结构竖向预制构件支撑杆件的有效应用，从而为装配式建筑施工科学发展奠定基础。

参考文献

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