装配式建筑免拆快装系统一体化快速建造技术

文/中国建筑装饰集团有限公司，中建科技集团有限公司，中煤建工集团有限公司北京市政工程分公司  韩超，王媛媛，葛强，王文有，杨宏友

0 引言

随着国家大力推进城镇化和装配式建筑，装配式混凝土公共建筑和装配式混凝土住宅等市场需求潜力巨大。但目前国内的装配式混凝土结构施工工艺较繁琐，导致施工效率低、质量难以保证等问题。特别是对大规模开发的装配式混凝土公共建筑和装配式混凝土住宅，较低的施工效率会延长工期，不利于装配式混凝土建筑市场化发展。因此对具有高效施工特点的装配式技术需求较紧迫。

免拆模技术在建筑工业化发展道路上已有众多应用，如定型小钢模板、塑料模壳、压型钢板、钢筋桁架楼承板、预制混凝土叠合楼板技术、混凝土楼盖聚苯免拆模板技术、空心楼盖芯模技术等。特别是预制混凝土叠合板技术在装配式建筑中的应用最广。免拆模技术可根据项目中的技术经济指标及当地装配式建筑评价标准的要求灵活选用。

装配式免拆快装系统由装配式免拆模板楼板、组合吊装托架和器具、支撑体系组成。该系统采用模板与结构一体化的设计思路，取消传统工艺中楼面模板的拆、装、倒及抹灰找平等工序，免拆模楼板质量轻便，便于运输、吊装、安装。该系统可结合基于二维码的物联网技术，实现部品质量可追溯和信息化管理，既保证施工质量又提高效率。

本文结合某装配式公建项目，以一体化和系统化思维，分析装配式免拆快装系统设计、加工、配送及装配关键流程、工序、重难点及应用要点，总结形成该系统的一体化和产业化技术。

1 工程概况

?? 壁柱式悬臂起重机及其施工工艺

某项目位于天津市高新区海洋科技园，东至海缘路，西至海川路，南至智祥道，北至海缘东路。该项目采用钢筋混凝土框架结构，地上3层，层高4.2m, 建筑总高度15.285m, 总建筑面积4 409.66m ² 。本工程梁模板采用覆膜多层板，楼板全部采用装配式免拆模板，免拆模板采用12mm厚特制增强纤维水泥板，模板上固定C形槽钢(30mm×15mm×1.5mm)，间距≤300mm；C形槽钢与免拆模板通过ST-4.2×40镀锌沉头钻尾自攻螺钉固定，间距为150～200mm。楼板支撑架体采用扣件式钢管脚手架，效果如图1所示。

图1  项目效果

2  一体化关键技术

装配式免拆快装系统应采用系统化和一体化思维，在策划阶段提前考虑设计、加工、配送及施工各环节的相互影响，实现协同。在实施阶段采用设计、加工、配送及装配一体化技术，保证系统高效应用。

?? 装配式免拆快装系统

装配式免拆快装系统由装配式免拆模板楼板、组合吊装托架和器具、支撑体系组成，装配式免拆模板楼板是核心部分。该系统是将工厂标准化生产的C形槽钢、镀锌沉头钻尾自攻螺钉、免拆模板(LH特制增强纤维水泥板)、钢筋等在工厂操作平台上，按设计要求，将横向钢筋通过焊接固定在C形槽钢上，将免拆模板使用ST-4.2×40镀锌沉头钻尾自攻螺钉与C形槽钢连接固定，运输到现场后进行支撑、安装，拼装后作为底板，绑扎楼板钢筋后再浇筑混凝土。

装配式免拆模板楼板构造如下：①模板层  LH增强纤维水泥板+沉头钻尾自攻螺钉；②构架  楼板底部受力钢筋+C形槽钢+吊装槽(鼻)，如图2所示。

图2  装配式免拆快装系统构造

装配式免拆快装系统特点如下：①降低总体结构荷载  与叠合楼板相比不增加楼板厚度，每平方米节省混凝土用量约为50kg，约占17%的楼板恒荷载(楼板厚度以100mm为例计算)，竖向构件及基础的造价相应降低；②结构性能可靠  在装配式工厂预制免拆底模及底层钢筋，施工工艺便捷，保留结构整体性，安全可靠；③吊装轻便  预制免拆底模总体厚度小、质量轻，仅为叠合楼板底模质量的13%，不需要特殊起重机，加快施工现场倒运及安装速度；④制作简单灵活，尺寸不受制约  底模采用特制增强纤维水泥板，可根据现场规格尺寸进行切割、拼装，以满足异形部位的要求，相比叠合楼板，无任何开模费；⑤缩短工期  取消传统工艺中楼面模板的拆、装、倒及抹灰找平等工序，整体质量轻便，便于运输、吊装、安装，大大节省施工时间；⑥便于管线铺设  相比叠合楼板，装配式免拆快装系统现浇厚度完全可以满足管线排布要求，而不增加楼板厚度。

??  设计

装配式免拆快装系统加工前，由厂家根据工程各层楼板平面布置图，对板块进行划分及排版。装配式免拆模板跨度>4m时需设置桁架筋，以保证模板刚度、吊装稳定性及与上部现浇层的连接。通过与厂家沟通，经过排版深化，板块最大尺寸为1 400mm×2 400mm, 无超过4m的板块，因此不设置桁架筋。排版如图3所示。

图3  装配式免拆快装系统排版

?? 加工

装配式免拆快装系统应在专业加工厂进行加工。加工厂包括钢筋加工区、钢筋网片成型区、免拆模板加工区、免拆模板成型区、预制部件组装区、部品存放区等。

加工厂收到深化图纸及生产指令后，根据深化详图按编号生产并录入系统。其中部件尺寸、材质、C形钢方向及数量等严格按照图纸进行生产加工。生产加工完成后根据编号及分包图将所生产部品打包入库。

?? 配送

装配式免拆快装系统配送是将项目所需各种型号的装配式免拆模板按配送计划运输到施工现场。配送计划应与现场装配计划协调一致，保证配送到场后，制品能短时间内完成装配，减少制品在现场的堆放时间。装配式免拆快装系统配送设置原则如下。

1)装配式免拆模板部件运输车辆应满足部件尺寸和载重要求，装卸部件时，应采取防止部件移动、倾倒、变形及保证车体平衡等固定措施。运输部件时，应防止部件被损坏，宜在部件边角部设置保护衬垫。

2)装配式免拆模板按轴线位置分区域进行打包，采用专用支架，每包板块约20块，重1 200～1 600kg。进场后采用塔式起重机进行吊运，起吊时将钢丝绳或吊带绑扎在模板支架四角，以确保吊运稳定。

?? 装配

装配式免拆快装系统在装配环节主要包括进场验收、堆放、吊装、安装。

● 装配式免拆快装系统装配工艺流程

装配工艺流程如下：夯实基层回填土(首层)→放轴线及梁位置线，定好水平控制标高→安装梁板钢管脚手架→满铺1层水平兜网→架设梁底木方龙骨，置于钢管脚手架顶托板上→安装梁底模及侧模→绑扎梁钢筋→架设板底木方龙骨，置于钢管脚手架顶托板上→安装板底木方副龙骨→调平→吊运免拆模板→楼板免拆模板安装，调节板缝→绑扎板钢筋→机电预埋(机械开孔)→隐蔽验收→混凝土浇筑及养护。

● 装配式免拆模楼板进场

装配式免拆模楼板进场后检查规格、型号等，合格后方可卸车堆放。装配式免拆模楼板水平放置应无变形，长宽及对角极差<5mm，侧向弯曲<15mm或L/750。

● 组合成型钢筋制品堆放

1)堆放场地应平整、坚实，并应有排水措施。

2)部件支垫应坚实，垫块在部件下的位置宜与吊装时的起吊位置一致。

3)重叠堆放部件时，每层部件间的垫块应上下对齐，堆垛层数应根据部件、垫块承载力确定，并根据需要采取防止堆垛倾覆的措施。

● 装配式免拆模楼板吊装

装配式免拆模楼板吊装前，应复核吊装设备的吊装能力，部件吊点、吊具应符合JGJ33—2012《建筑机械使用安全技术规程》要求。

本工程免拆模板厚12mm，容重为1.5～2.0t/m ³ ，根据排版图，板块最大尺寸为1 400mm×2 400mm，每块重60.48～80.64kg，最大质量为1.2～1.6t，即3.57～4.76kN/m ² ，支撑架体设计时，按钢筋混凝土自重3.75kN/m ² 计算。为保证架体稳定性，要求每包最多起吊10块，即0.6～0.8t，统一吊至作业面。采用QTZ63(5010)型塔式起重机，覆盖范围内的吊重满足免拆模板吊装要求。

本工程吊点选在模板托架四角。吊装过程中，严禁随意通过非起吊用的预埋件、非指定吊点或增减指定吊点进行起吊。

装配式免拆模楼板部件在吊装过程中，宜设置缆风绳控制部件转动。5级及以上大风及雨雪天气应停止吊装作业。模板部件打包吊至作业面后，人工运至指定拼装地点进行拼装。

● 装配式免拆模楼板安装

装配式免拆模楼板拼装前应对施工安装人员进行技术交底及安全技术培训，明确装配式免拆模板部件拼装作业要点。模板进场前，按照使用部位分区域进行打包，并按排版图进行编号。吊至作业面后进行人工拼装，首先根据图纸核对部件尺寸、编号及位置，准确无误后按编号顺序进行拼装，拼装完成后应校核板面平整度及标高。

对结构跨度≥4m的板，装配式免拆模楼板安装时按板跨度的1/1 000～3/1 000进行起拱。起拱时不得减少构件的设计截面高度。装配式免拆模楼板安装完毕后，全面检查扣件螺栓斜撑是否坚固稳定，模板拼逢是否严密，防止浇筑时模板拼缝处产生漏浆。

机电管线预埋需在装配式免拆模楼板上现场开孔，根据孔径，采用云石机或水钻进行开孔，保证开孔位置的准确性，同时不得因为水电开孔损坏免拆模板。

装配式免拆模楼板便于运输、吊装和安装，省去楼面模板的拆、装、倒及抹灰找平等工序。据测算，相比装配式叠合板，本工程通过应用装配式免拆模一体化技术，综合效率提升约10%。

3 结语

装配式免拆快装系统采用模板与结构一体化及设计、加工、配送、装配一体化的系统化思路，保证装配施工高质量、高效和灵活，为建筑工业化的发展提供新技术。本文通过对某工程项目装配式免拆快装系统设计、加工、配送及装配关键流程、工序及应用要点进行分析和总结，形成该系统可落地、可推广的一体化快速建造和产业化关键技术，有助于推动装配式建筑高质量、高速度健康发展。