一种装配式混凝土结构施工方法与流程

本发明涉及预制装配式混凝土建筑施工技术，属于建筑工业化生产领域，具体为一种装配式混凝土结构施工方法。

背景技术：

国家提出智慧城市、绿色建筑及建筑工业化的未来建筑业发展方向；并提出10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％；因此科技部发出《“绿色建筑及建筑工业化”重点专项2016年度项目申报指南具体通知》提到课题研究内容(摘录与本发明相关的部分内容)：研究提出新型系列连接节点形式，达到与现浇结构同等性能要求；适用于预制装配式混凝土结构的标准化、工具化吊装与支撑体系等。

目前我国的装配式建筑还没有系统上解决上述研究课题内容，或存在优化和需要改进的地方；如《装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014》的装配施工每一层之间采用坐浆和套筒连接竖向构件没有解决达到与现浇结构同等性能要求，套筒连接钢筋的工艺精度要求高、吊装钢筋对接麻烦、施工环节多、造价高；另没有突破装配必需下部装配完成才能进行上部吊装的传统思维的施工模式，装配施工时间长，很难实现“强节点、弱构件”设计原则、无法做到装配结构与现浇结构同等性能要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种装配式混凝土结构施工方法，该施工方法采用逆作工序，可以减少施工环节、减少施工工期，其适用于预制剪力墙、复合墙板和框架等结构体系的装配式混凝土建筑施工，具有施工方便、省时、经济、环保等优点；同时实现达到与现浇结构同等性能要求。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种装配式混凝土结构施工方法，其特征在于：该施工方法对当前施工楼层的竖向构件的安装采用逆作工序，即在当前施工楼层的水平构件的装配连接还没有完成之前，先吊装其上方相连接的竖向构件，最后浇筑连接混凝土将当前施工楼层的水平构件和竖向构件连接成一体；具体为：吊装预制楼板上方相连接的竖向构件时，当前施工楼层的水平槽还没有浇筑连接混凝土，吊装的竖向构件下端对着的是水平槽的空域，因而需利用支承物件使吊装的竖向构件下端架立于相对应连接的前一施工楼层已经装配好的竖向构件上端结合面上方，即当前施工楼层的水平槽上方；各个装配构件端部的预留钢筋在对应的水平槽和竖向空洞连接或锚固，并与设置于水平槽和竖向空洞的常规钢筋构成骨架，最后在水平槽和竖向空洞浇筑连接混凝土，把当前施工楼层的水平构件和竖向构件连成整体，进而完成一个结构楼层的施工。

所述的水平槽是由竖向构件上端结合面和若干个水平构件(包括预制楼板和预制叠合梁)的结合面围成的、或由竖向构件上端结合面和若干个水平构件的结合面以及模板围成的水平槽形状空间，是用于浇筑连接浇混凝土的水平空间。

所述的竖向空洞是由需连接的若干个竖向构件的侧结合面围成的、或由需连接的若干个竖向构件的侧结合面和模板围合成的竖向直通围闭空间，是用于浇筑连接浇混凝土的竖向空洞。

本发明的装配式混凝土结构施工方法中，同一施工楼层的水平构件和竖向构件吊装临时拼接后，所述用于浇筑连接浇混凝土的水平槽和竖向空洞是相通的，水平槽和竖向空洞的后浇混凝土可以一次性浇筑；这与传统安装的先浇筑水平槽连接混凝土，然后施工其他中间工序，再浇筑竖向连接节点的竖向空洞混凝土的施工方法存在非常大的区别，如《装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014》中的装配施工。

本发明的装配式混凝土结构施工方法中，所述支承物件是用于逆作工序时把吊装的竖向构件支撑在已经装配的竖向构件上端结合面的上方、即水平槽上方的物件；物件可以是预制结构墙板原有配筋伸出下端或上端结合面弯折成的支撑、或增加配筋伸出下端或上端结合面弯折成的支撑，也可以在预制结构墙板下端或上端与预制结构墙板一起预制的混凝土小柱体，也可以是活动的混凝土预制方块或钢筋弯折成的四方凳，也可以是预制结构墙板预制时在预制结构墙板下端或上端预埋的型钢，所述支承物件件还可以是活动横杠，把吊装的竖向构件抬起在当前施工楼层的还没有浇筑连接混凝土的水平槽上方。

本发明的装配式混凝土结构施工方法中，所述当前施工楼层包括一个结构楼层平面的水平构件(梁和板、也包括接近水平的构件)以及该结构楼层平面以上的与本层连接的竖向构件(结构墙板和柱、也包括斜度较大的构件)；其施工顺序是先吊装水平构件，临时定位固定，再吊装竖向构件，也临时定位固定，连接绑扎钢筋，然后一起浇筑连接，上述当前施工楼层构成一个施工层段。其与传统的施工层段划分不同，传统施工方法的一个施工层段包括当前施工楼层的竖向构件以及该竖向构件上面的水平构件，采用的是常规的从下向上的建造顺序，与本发明的具有逆作施工工序的施工方法存在本质区别。此外，传统的施工方法也有把一层楼层的施工分成两个施工段，即一层楼层的水平构件连接作为单独的施工段，而竖向构件的连接作为另一个单独的施工段，如《装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014》中的装配施工。

本发明施工方法的优选方案一：该优选施工方法不含预制建筑墙板的施工时，具体包括以下步骤：

a.设计总装配图和预制构件制作施工图，按设计图纸要求生产预制结构构件并运输到现场；

b.安装为支撑水平构件的竖向支撑和所需要的模板；要求安装的支撑和模板符合精确的标高要求，使装配的楼板结构面达到建筑精装修前的要求，并要求考虑安装水平构件上的相连竖向构件的荷载；本步骤是在上一施工楼层完成的基础上进行的工序；

c.吊装当前施工楼层的水平构件，并临时固定好；包括预制叠合梁和预制楼板，使它们支承在竖向支撑和模板上。

d.连接水平构件的预留钢筋和绑扎楼层结构面标高以下常规钢筋；除把水平构件的预留钢筋实施连接外，主要是提前绑扎部分不影响下一步竖向构件吊装和竖向构件预留钢筋连接的水平槽的钢筋，包括预制楼板之间的连接钢筋和常规配筋；其好处是在没有吊装上部竖向构件前，钢筋绑扎操作空间大，干扰少，这一步也可在吊装竖向构件后一起绑扎；

e.吊装当前施工楼层楼面以上相连接的竖向构件，使竖向构件准确定位，并通过支承物件使吊装的竖向构件下端架立于相对应连接的前一施工楼层已经装配好的竖向构件上端结合面上方，即当前施工楼层的水平槽上方，这吊装具有逆作施工的工序，并符合垂直度要求，然后用斜撑固定；

f.连接竖向构件预留钢筋，补充绑扎其它设计图纸需要的钢筋，如果有型钢还包括型钢的安装；具体包括竖向构件在水平槽和竖向空洞的预留钢筋连接和附加常规配筋绑扎，补充绑扎在d步骤无法完成的楼层结构面标高以下钢筋；上述钢筋连接和型钢安装都采用常规现有技术的连接；

g.如水平槽的后浇混凝土具有高出楼层结构面标高的部分以及具有超过外墙的外边缘的部分，补充安装模板；这一步不是所有施工项目和每个施工层都有；

h.浇筑水平槽和竖向空洞的连接混凝土；所浇筑的混凝土采用和连接构件强度相同或高一级的微膨胀混凝土；

i.现浇连接混凝土强度达到要求后，拆除临时支撑和模板；

重复步骤b—i，直至完成整栋楼的结构施工。

本发明施工方法的优选方案二：在结构施工装配阶段把预制建筑墙板也一起进行装配施工，具体包括以下步骤：

a.设计总装配图和预制构件制作施工图，按设计图纸要求生产预制结构构件和预制建筑墙板并运输到现场；

b.安装为支撑水平构件的竖向支撑和所需要的模板；要求安装的支撑和模板符合精确的标高要求，使装配的楼板结构面达到建筑精装修前的要求，并要求考虑安装水平构件上的相连竖向构件的荷载；本步骤是在上一施工楼层完成的基础上进行的工序；

c.吊装当前施工楼层的水平构件，并临时固定好；包括预制叠合梁和预制楼板，使它们支承在竖向支撑和模板上。

d.连接水平构件的预留钢筋和绑扎楼层结构面标高以下常规钢筋；除把水平构件的预留钢筋实施连接外，主要是提前绑扎部分不影响下一步竖向构件吊装和竖向构件预留钢筋连接的水平槽的钢筋，包括预制楼板之间的连接钢筋和常规配筋；其好处是在没有吊装上部竖向构件前，钢筋绑扎操作空间大，干扰少，这一步也可在吊装竖向构件后一起绑扎；

e.吊装当前施工楼层楼面以上相连接的竖向构件，使竖向构件准确定位，并通过支承物件使吊装的竖向构件下端架立于相对应连接的前一施工楼层已经装配好的竖向构件上端结合面上方，即当前施工楼层的水平槽上方，这吊装具有逆作施工的工序，并符合垂直度要求，然后用斜撑固定；

f.连接竖向构件预留钢筋，补充绑扎其它设计图纸需要的钢筋，如果有型钢还包括型钢的安装；具体包括竖向构件在水平槽和竖向空洞的预留钢筋连接和附加常规配筋绑扎，补充绑扎在d步骤无法完成的楼层结构面标高以下钢筋；上述钢筋连接和型钢安装都采用常规现有技术的连接；

g.如水平槽的后浇混凝土具有高出楼层结构面标高的部分以及具有超过外墙的外边缘的部分，补充安装模板；这一步不是所有施工项目和每个施工层都有；

h.浇筑水平槽和竖向空洞的连接混凝土；所浇筑的混凝土采用和连接构件强度相同或高一级的微膨胀混凝土；

i.现浇混凝土强度达到要求后，拆除临时支撑和模板；

j.吊装安装预制建筑墙板，采用坐浆方式安装，保证其符合要求，并斜撑固定；

重复步骤b—j，直至完成整栋楼的结构施工和建筑墙板的施工。

所述的建筑墙板是用于封闭外围空间或分隔空间的除受力结构墙板以外的起建筑封闭外围空间或分隔空间功能的墙板。

上述的两种优选施工方法中，具体施工内容在针对不同工程时可能存在部分不同，施工步骤可能有所增减，但是本领域技术人员在上述施工方法的基础上根据实际情况而做出的调整，显然属于本发明的等同技术方案，落入本发明的保护范围之内。

本发明所述预制构件包括竖向预制构件和水平预制构件，所述竖向预制构件为预制柱、预制结构墙板和复合结构板墙，所述水平预制构件为预制叠合梁和预制楼板。

与现有技术相比，本发明的装配式混凝土结构施工方法的有益效果如下：

一、实现达到与现浇结构同等性能要求：本发明的装配连接施工全部采用符合混凝土结构的钢筋连接和混凝土连接，连接处后浇筑连接混凝土部分相当于现浇结构的后浇带，通过逆作工序使传统方法无法做到连接的新型节点能够实现；而现有装配连接存在坐浆连接面、钢筋灌浆连接等一些没有被认可达到现浇结构同等性能的连接材料和方式方法。本发明实现了国家科委提出的“提出新型系列连接节点形式，达到与现浇结构同等性能要求”技术课题目标。

二、本发明的施工方法中提供了一种适用于预制装配式混凝土结构的标准化、工具化吊装施工体系，该体系与现有体系相比具有以下优点：

(一)实现减少垂直临时支撑和模板；由于采用整厚预制楼板刚度大，减少竖向支撑，与现有技术相比可以节省周转材料、省事、经济、环保。

(二)减少施工工序、简化施工难度、减少施工期；实现一个施工平面层只用一次混凝土浇筑，就把所有安装的结构(包括竖向构件墙板和柱、水平构件梁和楼板)全部连接成一整体，减少工序。而现有普遍使用的装配施工技术浇筑连接混凝土时不少于2次，还有灌浆连接工序，步骤多、难度大、工期长。

(三)预制率高、施工环保；本发明连接的楼板也可以一次预制完成到位，区别于采用叠合层楼板连接方式，提高预制率(本发明楼板预制率超过80％，而传统叠合板预制率很难达到60％)，如果建筑墙板也预制吊装，大为减少现场混凝土量和湿作业量，减少建筑垃圾和粉尘排放。

(四)完成的结构面更平整，减少找平层，更环保；由于本发明的楼板整体厚度预制平整，预制结构墙板面也是带平整翼沿模板，建筑墙板也是预制装配、楼地面和墙面都可以达到不用找平层就可以进行精装修，进一步减少建筑垃圾和粉尘排放。

(五)能够大幅减少工程造价，容易被市场接受，有利于装配式施工的“建筑工业化”的推广。

附图说明

图1是本发明的装配式混凝土结构施工方法实施例一的结构平面图。

图2是图1和图5的A-A剖视图。

图3是图1和图5的B-B剖面图。

图4是图1和图5的C-C剖面图。

图5是本发明的装配式混凝土结构施工方法实施例二的结构平面图。

图6是图5的D-D剖视图。

图中：1预制结构墙板，2预制叠合梁，3预制楼板，4预制柱，5水平槽，6竖向空洞，7模板，8竖向支撑，9斜撑，10支承物件，11预制建筑墙板，12连接混凝土，13砂浆层，N和N+1表示施工层段。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-6所示，该施工方法对当前施工楼层N+1的竖向构件(包括预制结构墙板1和预制柱4)的安装采用逆作工序，即在当前施工楼层N+1的水平构件(包括预制叠合梁2和预制楼板3)的装配连接还没有完成之前，先吊装其上方相连接的竖向构件，最后浇筑连接混凝土12将当前施工楼层的水平构件(包括预制叠合梁2和预制楼板3)和竖向构件的预制结构墙板1和预制柱4连接成一体；具体为：吊装预制楼板3上方相连接的竖向构件的预制结构墙板1和预制柱4时，当前施工楼层N+1的水平槽5还没有浇筑连接混凝土12，吊装的竖向构件的预制结构墙板1和预制柱4下端对着的是水平槽5的空域，因而需利用支承物件10使吊装的竖向构件的预制结构墙板1和预制柱4下端分别架立于相对应连接的前一施工楼层N已经装配好的竖向构件的预制结构墙板1和预制柱4上端结合面上方；各个装配构件端部的预留钢筋在对应的水平槽5和竖向空洞6连接或锚固，并与设置于水平槽5和竖向空洞6的常规钢筋构成骨架，最后在水平槽5和竖向空洞6浇筑连接混凝土12，把当前施工楼层的水平构件的预制叠合梁2和预制楼板3和竖向构件的结构墙板1和柱4连成整体，进而完成一个结构楼层的施工。

所述的水平槽：如图3所示：由竖向构件预制结构墙板1上端结合面和二个水平构件预制楼板3的结合面围成的水平槽形状空间；又如图2所示：由竖向构件预制结构墙板1上端结合面和二个水平构件预制楼板3的结合面以及模板7围成的水平槽形状空间，是用于浇筑连接浇混凝土12的水平空间。

如图1和图5所示：所述的竖向空洞是由需连接的若干个竖向构件预制墙板1的侧结合面围成的是用于浇筑连接浇混凝土的竖向空洞。

如图1和图5所示：所述用于浇筑连接浇混凝土的水平槽和竖向空洞是相通的，水平槽和竖向空洞的后浇混凝土可以一次性浇筑。

如图2和图6所示：所述当前施工楼层N+1包括一个结构楼层平面的水平构件(梁和板、也包括接近水平的构件)以及该结构楼层平面以上的与本层连接的竖向构件(结构墙板和柱、也包括接倾斜角度较大的构件)；之前的一个施工楼层为N。

实施例一

如图1-4所示，本实施例的装配式预制混凝土结构施工方法不含预制建筑墙板的施工，具体步骤为：

a.设计总装配图和预制构件制作施工图，按设计图纸要求生产预制结构构件并运输到现场；

b.(这是接上一装配施工层段N完成后进入下一施工层段N+1的工序)，安装为支撑水平构件的竖向支撑8和所需要的模板7。要求安装的支撑8和模板7符合精确的标高要求，并要求考虑安装水平构件上的相连竖向构件的荷载；

c、吊装当前施工楼层的水平构件中的预制叠合梁2和预制楼板单元3，使它们支承在竖向支撑8和所需要的模板7上并临时固定好；

d.连接水平构件预制楼板3和预制叠合梁2的预留钢筋和绑扎楼层结构面标高以下常规钢筋；除把水平构件的预留钢筋实施连接外，主要是提前绑扎部分不影响下一步竖向构件吊装和竖向构件预留钢筋连接的水平槽的钢筋，包括预制楼板之间的连接钢筋和常规配筋；

e.如图2所示：吊装当前施工楼层楼面N+1以上相连接的竖向构件(其中的预制墙板1)，使竖向构件准确定位，并通过支承物件10使吊装的竖向构件的预制墙板1下端架立于相对应连接的前一施工楼层已经装配好的竖向构件的预制墙板1上端结合面上方，并符合垂直度要求，然后用斜撑固定9；

f.连接竖向构件预留钢筋，补充绑扎其它设计图纸需要的钢筋，如果有型钢还包括型钢的安装；具体包括竖向构件在水平槽5和竖向空洞6的预留钢筋连接和附加常规配筋绑扎，补充绑扎在d步骤无法完成的楼层结构面标高以下钢筋；上述钢筋连接和型钢安装都采用常规现有技术的连接；

g.如水平槽5的后浇混凝土具有高出楼层结构面标高的部分以及具有超过外墙的外边缘的部分，补充安装模板7(本实施例无需执行该步骤)

h.浇筑水平槽5和竖向空洞6的连接混凝土；所浇筑的混凝土采用比连接构件强度高一级的微膨胀混凝土；

i.连接混凝土12强度达到要求后，拆除临时支撑8和模板7；

重复步骤b—i，直至完成整栋楼的结构施工。

实施例二

如图2-6所示，本实施例的装配式混凝土结构施工方法在结构施工装配阶段把预制建筑墙板11也一起进行装配施工，具体步骤为：

a.设计总装配图和预制构件制作施工图，按设计图纸要求生产预制结构构件和预制建筑墙板11并运输到现场；

b.(这是接上一装配施工层段N完成后进入下一施工层段N+1的工序)，安装为支撑水平构件的竖向支撑8和所需要的模板7。要求安装的支撑8和模板7符合精确的标高要求，并要求考虑安装水平构件上的相连竖向构件的荷载；

c.吊装当前施工楼层的水平构件中的预制叠合梁2和预制楼板单元3，使它们支承在竖向支撑8和所需要的模板7上并临时固定好；

d.连接水平构件预制楼板3和预制叠合梁2的预留钢筋和绑扎楼层结构面标高以下常规钢筋；除把水平构件的预留钢筋实施连接外，主要是提前绑扎部分不影响下一步竖向构件吊装和竖向构件预留钢筋连接的水平槽的钢筋，包括预制楼板之间的连接钢筋和常规配筋；

e.如图2所示：吊装当前施工楼层楼面N+1以上相连接的竖向构件(其中的预制墙板1)，使竖向构件准确定位，并通过支承物件10使吊装的竖向构件的预制墙板1下端架立于相对应连接的前一施工楼层已经装配好的竖向构件的预制墙板1上端结合面上方，并符合垂直度要求，然后用斜撑固定9；

f.连接竖向构件预留钢筋，补充绑扎其它设计图纸需要的钢筋，如果有型钢还包括型钢的安装；具体包括竖向构件在水平槽5和竖向空洞6的预留钢筋连接和附加常规配筋绑扎，补充绑扎在d步骤无法完成的楼层结构面标高以下钢筋；上述钢筋连接和型钢安装都采用常规现有技术的连接；

g.如水平槽5的后浇混凝土具有高出楼层结构面标高的部分以及具有超过外墙的外边缘的部分，补充安装模板7(本实施例无需执行该步骤)

h.浇筑水平槽5和竖向空洞6的连接混凝土；所浇筑的混凝土采用比连接构件强度高一级的微膨胀混凝土；

i.连接混凝土12强度达到要求后，拆除临时支撑8和模板7；

j.吊装安装预制建筑墙板，采用坐砂浆13方式安装，保证其符合要求，并斜撑9固定(如图6所示)，该建筑墙板可以作为安装水平构件的支撑用，如图所示其支撑着叠合梁2；注：这一步也可以作为在整个施工层段开始；

重复步骤b—j，直至完成整栋楼的结构施工和建筑墙板的施工。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。