装配式围挡施工方案（推荐9篇）
一、围挡施工方案
1、围挡安装目的
防止社会车辆和非施工人员进入施工现场造成安全隐患。
2、围挡的安装步骤及要求
（1）根据郑徐客运专线第六合同段设计图纸进行现场施工放样。联系当地交警部门，在确保二环西路和北园高架桥下方车辆、人员正常通行的情况下进行围挡施工；
（2）在安装围挡之前将交通安全警示标志进行安放，并安排交通协管人员在围挡施工区域内进行交通疏导；
（3）围挡用彩钢板严格按照上级部门要求采购。尺寸为2.8米长，高为1.8米，颜色为蓝色和白色两种，彩钢板后附3*3角钢框架及支腿；
（4）围挡安装要上下垂直，水平平顺，支腿采用膨胀螺栓与地面固定，并用条石或者沙袋夯压，板与板之间采用螺栓连接，保证整体稳固；
（6）施工人员进入施工现场必须佩戴安全防护用品（安全帽、反光背心、防护手套等）；
（8）安装过程交通协管人员必须保证不擅自离岗。
3、围挡上设置的标识 围挡标识设置严格按照总监办文件要求执行。
二、围挡施工安全保证措施
1、对所有进场工人都要进行三级安全教育；
2、合理选择制作安装场地，减少噪音对周边环境污染；
3、施工过程中，需要用电施工时，及时通知电工，由电工统一支配指挥用电；
4、作业时，配备好安全防护用品及灭火设施；
5、服从管理，听从指挥；
6、材料运输车辆严禁超速，在施工现场附近道路应先礼让社会车辆通过，车身保持干净整洁；
7、交通协管人员对过往车辆正确指挥，禁止一切社会车辆在施工区域停留，以免造成交通阻塞或者。
8、施工车辆运行时留下的杂物，应派人及时清除，保证过往车辆的行车安全。
9、参与施工人员必须穿反光背心，遵守交通法规，不得随意横穿公路，做到文明施工。
10、如果出现交通堵塞无法自行疏通时应及时向交警部门报告，配合交警部门将后续车辆分流缓解交通堵塞压力。
11、现场准备好所需的各类交通指挥标牌设施，并按照施工方案和交警要求进行布置。
三、安全标志的维护
1、安排专门安全管理人员对现场施工围挡及交通标志 进行检查，发现损坏、倾倒的及时处理。各类标牌、反光标志等破损应立即修复，遗缺的应立即添补。
2、设专人对围挡及安全设施进行清理。
3、在围挡两端头及路口拐弯处增加反光标志，防止夜间车辆因标志不明显出现事故。
四、安全应急措施
1、应急领导小组: 组 长：刘 彬
副组长：原学功 周 伟 席永泉 王 勇 高国孝 宋明翠
组 员：张宗胜 楚跃彬 潘建国 郑振河 邓永和 吴文浩
宫贵忠 高恒旺 孟庆海
2、职责
组长房军对施工安全负总责，安排各副组长做好现场各项安全应急工作；
副组长池平平负责组织人员对现场交通进行疏导；王天亮为应急技术负责人，确保应急工作技术指导正确到位；杨兴智为后勤保障及通信联络负责人，保证应急工作的物资设备及医疗等的保障工作；李芸和张维周负责现场机械、人员及应急救援指挥；其余组员在各自组长的带领下具体工作。
3、应急电话：
对外联系电话：*** 砀山县急救中心电话：120 交通事故处理电话：122 砀山县人民医院：0557-8022435
4、应急措施
（1）安排专人全天候在施工现场值班，疏导指挥交通，并擦洗交通警示标志。如果出现交通安全情况，现场人员应立即报告应急领导小组，应急领导小组成员立即赶赴现场，进行交通安全情况处理。
（2）出现车辆碰撞等事故时，由刘彬进行指挥，周伟、原学功现场指挥；宋明翠、高国孝负责伤员的救治；孟庆海、高恒旺负责现场维护，并照相记录，根据情况增加交通警示标志的数量或改变安放位置；楚跃彬进行事故调查和处理；席永泉做好伤员善后事宜的处理。
（3）出现车辆翻倒等情况，由刘彬进行指挥，周伟、原学功现场指挥；王勇动吊车、挖机等机械进行现场救助；宋明翠、高国孝做好伤员救治；孟庆海、高恒旺负责维持交通并增加交通警示标志的安放；楚跃彬做好安全记录与事故处理；席永泉做好伤员善后事宜的处理；其他人员为机动人员，服从应急小组组长的安排。
（4）出现车辆撞倒彩钢板围挡冲入施工现场情况，由刘彬进行指挥，周伟、原学功现场指挥；高恒旺、孟庆海对其他车辆进行正确疏导，并在围挡缺口处及远处安放交通警 示标志，正确引导车辆行驶；王勇、郑振河带领工人及时将损坏围挡进行更换；张宗胜、楚跃彬对已闯入施工区域的车辆及驾乘人员进行妥善安排，防止在施工范围内遭受二次伤害。
（5）如果出现连环撞车或者较多车辆闯入施工现场等较大交通事故时，由应急领导小组组长刘彬第一时间向当地交警部门汇报，并组织本标段人员积极配合交警处理事故。
（7）其它意外事故根据实际情况进行处理。
中铁一局郑徐客运专线第五分部
随着我国经济的快速发展,城市交通建设日新月异以及交通流量的增加,许多既有道路、桥梁不能适应新时期的交通需求,需对其拆除重建。但大量的桥梁集中在主城区内,周边建筑物较密集,交通繁忙,外界干扰因素较多,多数不允许爆破拆除的方式。若采用机械破碎,爆裂碎屑多、噪声大、环境污染较严重,不能满足周边居民及工期通车的要求。在大运高速公路跨线桥省道临午线临汾马务桥西至蒲县黑龙关处工程施工中,面对拆除旧桥并在原址修建新桥所造成的工期紧、压力重的局面,组织施工技术人员,针对难关,通过反复论证,最终采用切割分解法施工技术,成功地解决了这一难题,取得了明显的经济效益、社会效益。
2 工艺特点
1)工艺和施工组织简单,整体推进,综合成本低,施工时切割的速度可以达到3 m/h,远高于从前风镐施工的1 m/h。拆除速度大幅提高节约工期近1/3;大大缩短施工期限,降低工程费用。
2)本施工技术成功解决了拆除施工过程中安全控制及对周边建筑、桥下设施、交通环境产生的不利影响等难题,无粉尘,无爆裂碎屑,施工时产生的噪声可以降到70 dB以下,对周围环境影响大大降低。可操作性强,费用少、易推广。并通过对通用设备及常用材料的有机组合,使复杂环境下的旧危桥的拆除更安全、简单、快速、高效、施工工艺成熟可靠。切割分解法施工技术适用于城区建筑物较密集区域不能使用爆破作业的旧危桥梁的拆除;适用于桥下有需要保护的建筑物以及桥下有通车要求的旧危桥梁的拆除;适用于箱梁、空心板等各类连续和简支结构的旧危钢筋混凝土桥梁的拆除。
3施工工艺流程及操作要点、注意事项
3.1 施工工艺流程
施工工艺流程见图1。
3.2 工艺操作要点
3.2.1 防护支架的搭设
1)支架设计的依据及要求。
支架设计依据:待拆除桥梁的竣工图纸。支架设计受力计算主要要求:支架平台系统必须满足梁体自重、支架平台自重、拆除设备自重等荷载所需的强度和稳定性要求。支架基础按通过计算后的支架平台受力要求实施,地基承载力不能满足受力要求的,应根据不同的地基情况采取经济合理的措施对支架基础进行处理。
2)碗口支架的搭设要求。
脚手架搭设应按立杆、横杆、斜杆的顺序逐层搭设;组装底层立杆应采用两种不同规格杆件交错安装,避免立杆接头处于同一水平面;上、下顶托丝杆外露高度不得超过30 cm;底层纵、横向水平杆作为扫地杆距地面高度应不大于35 cm;支架立杆的垂直偏差应不大于H/500;底层水平框架的纵向直线度偏差应小于L/200,同时横杆间水平度偏差应小于L/400;架体纵向、横向每4跨～6跨支架都要设置一组沿全高连续搭设的双杆剪刀撑(十字盖),每道剪刀撑跨越5根～7根立杆,斜杆与地面夹角45°～60°,剪刀撑必须用扣件与立杆相连接;施工作业层脚手板必须铺满、铺实。
3.2.2 总体拆除顺序
1)待拆桥梁总长度或者工期无限制的,可以由一端向另一端桥台顺序拆除。2)待拆桥梁总长度或者工期有限制的,应当从中部向两端桥台顺序拆除。3)拆除过程始终保持未拆除桥梁能够满足运输机械的通行以及保证结构物的稳定性。
3.2.3 桥面拆除
1)桥面切割。
a.桥面切割采用静切方式进行,首先放线找出桥面湿接缝,梁端位置以及桥梁伸缩缝位置,横桥向固定切割机轨道,用轮锯横桥向切开桥面铺装层,凿开梁端位置至梁底(盖梁或桥台顶),见图2。
b.顺桥向固定切割机轨道,沿桥面湿接缝位置用轮锯切割,断开梁缝,切割深度为50 cm～60 cm,以切断湿接缝连接钢筋为宜,同时在切缝位置根据实际情况打扩张孔备用,以4 m间距为宜,深度至梁底。
2)防撞墙切割。
a.防撞墙的分段。防撞墙以10 m分为一段,原则上利用原防撞墙的伸缩缝断开位置为一段。
b.防撞墙的切割。防撞墙切割采用平行桥面的切割方法进行切割,在分段的梁端保留80 cm～100 cm不完全切开,在吊移时预吊以后再完全切开。
c.防撞墙的吊装孔。防撞墙在吊移时需要吊装孔,吊装孔在分段的两端向内150 cm～200 cm的位置为宜,高度在防撞墙的顶部向下1/3处,见图3。
3.2.4 防撞墙、梁体的吊移
1)防撞墙吊移之前,吊装孔打好之后两边吊装孔用钢丝绳对拉,防止意外事故发生,在吊车就位以后,通过吊装孔预吊防撞墙的情况下,把防撞墙完全切割分离开来,然后,吊下分段后的防撞墙到地面安全位置放置。
2)利用纵向已切割的桥面湿接缝上的扩张孔,用液压分裂机分开边梁,在湿接缝打上钢丝绳卡槽,距梁端100 cm处,钢丝绳穿过分离开的梁板,兜住梁板,两台50 t吊车协同吊下梁板,放于地面上的运梁车上。
3)依次分离剩余梁体,依次吊移剩余梁体。
3.2.5 盖梁及桥墩切割
盖梁及桥墩切割采用金刚石绳锯法。切割分块示意见图4。
1)切割分块尺寸根据现场吊装能力确定。2)打吊装孔有难度时,可在柱侧埋植钢筋作为吊装受力点。3)切割过程中用吊车预吊进行切割,在切割达到1/2面积后逐步加大吊车起吊重量,直至完全切断。4)按设计要求,柱根处土方开挖后切至要求标高。
3.3 切割分解法拆除施工注意事项
防撞护栏、桥面拆除时,在桥梁外侧设置防落网,防止施工过程中碎块、钢筋等杂物掉落桥下,影响交通通行。 车道封闭后,在1号墩台一侧设置安全挡网,防止一侧吊移的碎块掉到另半幅。高低空作业人员必须佩戴安全帽、安全绳及其他安全防护措施。
4 材料与设备
4.1 主要材料
主要材料见表1。
4.2 主要机具设备
主要机具设备见表2。
5 结语
采用切割分解法施工技术提高了工效,节约了工程管理费用,更克服了传统工艺的缺陷,增加了使用范围和使用性能,特别适用于城市建筑物较密集的旧桥梁的拆除,切割速度可以达到3 m/h,远高于从前风镐施工的1 m/h。施工进度快,有利于缩短工期。可操作性强,减轻劳动强度,节省劳动力,费用少、易推广。无粉尘,无爆裂碎屑,减少了污染,环保效果好。
随着科学技术的快速发展,公路事业也有了长足的发展,现在人们已经更加重视降低噪声、降低污染、减少振动、高效环保的生态理念,对工程施工有了更多的限制。在这种情况下发展起来的切割分解法拆除技术便显现出其优越的特性,尤其在各种建筑结构改造和桥梁拆除的施工中。采用切割分解法拆除结构物,在很大程度上可以满足快速、安全、低污染的要求,因此,该方法必将在以后的建设中得到广泛的应用。
摘要：对省道临午线临汾马务桥西至蒲县黑龙关的旧桥切割拆除方案及施工控制进行了分析,提出了切割分解法拆除装配式旧桥的施工方案,为装配式旧桥整体快速拆除积累了经验。
关键词：旧桥切割,静力拆除,降低污染
参考文献
[1]闵方权.浅谈切割法在桥梁拆除上的应用[J].华东公路,2009(1):100-101.
一、工程概况
高新园N区2#路（K0+000-K1+720）道路及配套工程天宫殿N区立交（D、F工程），由2#路道路、F工程和D工程组成，总长度1.72公里。该工程涉及到的高边坡和深基坑的地方比较多，加之工程离周边居民居住较近，工程周边车辆和行人较多。为了保证施工安全以及工程顺利实施，在高边坡以及深基坑施工地段必须进行围挡封闭施工，围挡形式采用2m高彩钢瓦搭设，钢管扣件做支撑。
二、围挡搭设方式
根据施工现场高边坡和深基坑开挖的进度对防护挡板采取分期、分阶段搭设。前期搭设的地段主要涉及到2#路高压铁塔锚杆挡墙K0+050~K0+180段和2#路K1+140-K1+420段。2#路K1+140-K1+420段围挡搭设参照2#路K0+050~K0+180段搭设方式进行。
2#路K0+050~K0+180段因社会车辆和我公司运输车辆出入便道紧靠高边坡坡底，因高差最大处为19m，最低处也达到15m,为防止施工时坡顶散石滚落砸伤过往行人和车辆，在坡脚必须进行围挡防护；因开挖深度较大形成高边坡，在坡顶也必须搭设安全围挡，防止外来人员进入施工作业区。
2#路K0+050~K0+180边坡顶部防护挡板搭设方式为：立杆间距2米设置，挡板采用2*0.85m彩钢瓦搭设。
2#路K0+050~K0+180段坡脚防护围挡搭设方式为：设置两道防护挡板，靠近坡脚第一道防护挡板采用竹跳板搭设，搭设高度为3m；紧靠竹跳板面第二道防护挡板采用2*0.85m彩钢瓦搭设，立杆纵向间距为2米。所有防护挡板均采用∅48钢管扣件做支撑，并加设钢管斜撑。
三、围挡搭设要求
1、防护挡板的搭设即要美观，又要实用。因此，防护挡板搭设完成后应每天安排专人进行清扫，保持面板清洁，达到工地文明施工的要求。
2、防护挡板搭设要求线条顺畅，立杆垂直，钢管扣件稳固。
3、挡板与挡板之间采用细铁丝连接牢固并绑扎在钢管上，铁丝丝头靠挡板内弯曲，以免伤人。
4、经常安排专人对防护挡板进行维护，发现松动或脱落应立即进行整改。
四、围挡搭设示意图
见附图
五、后期搭设地段及要求
为进一步加强建设工程施工现场围挡设置管理，保障人民群众生命和财产安全，创造优美、整洁的环境，促进企业精神文明建设，根据《中华人民共和国建筑法》、《城市市容和环境卫生管理条例》、《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规和规章的规定结合我项目部实际，制定如下规定：
一、建设单位在工程开工前，必须按规定设置围挡，并经建设行政主管部门验收合格，方可进行放线施工。
二、市建设管理局是建设工程施工现场围挡管理的行政主管部门。市城建监察大队受市建设管理局的委托，具体负责市规划区内建设工程施工围挡的验收、日常检查和监督管理工作。
三、根据施工安全管理法律、法规。我项目建设工期在6个月以上，须设置实体围挡。
实体围挡设置标准：一般路段高度不低于1.8m，市区主要路段不低于2.5m，加盖墙帽，外墙抹平粉白；宣传标语口号要粘贴规范；提倡墙体统一蓝色做底色，并长年保持墙面干净，不能有乱写乱画、乱喷乱涂现象。
四、设置的围档必须连续封闭，保证施工现场与外界隔离。
五、实体围挡施工现场的进出口必须设置铁制或木制门楼，门楼高度不得低于3.5米，宽度不小于4米。门楼应设置企业标志，两侧应有规范的安全标语。
六、要对施工现场的进出口进行绿化，美化施工现场环境。
七、施工围挡设置的标准与要求施工围挡设置要做到安全，坚固、整洁、美观。
八、围档的日常管理
1、所设围挡按照“谁设置、谁管理，谁验收、谁监管”的原则进行管理。
2、要保持围档完整、清洁、无破损，达到围挡设置标准。
3、现场管理人员要加强对围挡的日常检查、巡查，做到安全、完整、清洁、无破损，对不满足安全要求的围档，要立即采取措施加固或拆除重建，并在工程竣工后负责拆除。
装配式建筑在顶层设计的政策引导下已经驶入发展的“快车道”,传统的建筑施工模式正在被逐渐淘汰,装配式建筑的应用是潮流所向,大势所趋。在行业变革的激流中,应顺应产业发展趋势,对装配式建筑进行多方面、多渠道的技术准备和研究探索,并结合工程实践总结装配式建筑施工经验。
1 项目概况
某项目位于河南省许昌市,建筑样式为中式四合院,建筑面积553m2,占地面积1100m2,单层钢结构,“人”字形双坡斜屋面,建筑高度7.25m (见图1)。屋面和内隔墙均采用成品ALC板,外墙采用自保温加气混凝土砌块,门窗为6.0系列双玻断桥铝。屋脊、檐线、装饰柱等所有造型零星构件,金属屋面瓦、屋面板、内墙板和钢结构等均为工厂化生产加工成型,现场拼装组合,基本实现施工装配化。
2施工难点
该项目屋面造型复杂且受限于H型钢的截面特征,人字形双坡斜屋面错综复杂,屋脊高度4.80～7.25m,屋面坡角不等。主要技术难点如下。
1)屋面金属瓦安装坡度质量要求高,等高屋面(含不同高度)坡面相交处节点处理复杂(见图2a,2b)。
2)钢梁和钢柱三维交接处节点处理困难;为满足屋面结构构造设计要求,需进行非标钢梁加工(见图2c,2d)。
3)同一双坡屋面不同高度、不同部位钢梁上翼板的朝向倾角精度控制难度大。
4)钢结构构件的加工质量,特别是钢梁钢柱的成品尺寸(长度、截面尺寸)难以保证精度。
5)檐口和屋脊造型复杂,需完成多样性构件的预制及安装。
3创建三维模型
为解决项目技术难点,实现加工厂制作的精度要求,并减少构件的尺寸偏差,在项目施工图设计和钢结构详图深化设计时采用BIM技术,对复杂的构件关系进行建筑模型试验。解决钢结构技术难题是整个项目实现高质量制作安装的关键,通过采用Tekla Structures软件进行实体建模,并实现在模型中的预拼装。
通过Tekla Structures软件建立三维实体模型,从模型中自动生成钢结构详图及各种报表,可在模型中检查各构件间的关系及碰撞校核结果,同时也可查询构件的截面尺寸、材质、重量、节点类型、安装进度管理等信息(见图3)。同时该软件建立的模型可方便地转换为其他软件格式,如DWG、DXF等,便于其他用户读取。
通过模型的建立,结合建筑的功能需要,进行修改优化,实现梁-梁节点及梁-柱节点等复杂构件的预装配(见图4),优化了设计,解决了碰撞、漏缺,避免了复杂节点放样错误,实现下料加工的精确预控,从源头上减少构件的出错率,提高了现场安装的效率和质量。
4 实际施工效果
经现场安装情况的实际检验,图纸正确率达100%,构件加工正确率98%,现场安装工作较为顺利,656颗螺栓95%可不经调整顺利安装。传统施工模式下的现场切割、焊接、烧断改造和再加工等现象得到根本改变。钢结构屋面整体效果非常好,确保了主体施工目标的顺利完成(见图5)。
5 存在的不足
1)对ALC板安装工艺掌控不够,技术准备不够充分。双坡屋面ALC板在檐口处的安装有技术遗漏。第1块板材悬挑尺寸和与钢结构衔接固定的技术处理与设计出现盲区。经方案比选和深化设计,屋檐处悬挑板的安装需角钢固定,且增加ALC板与结构的双重固定。由于设计没有考虑,施工处理没有相应作法,虽然后期根据设计要求在现场进行了固定角钢的技术处理,但对建筑外立面的观感效果影响较大(见图6)。
2)装配式施工未实现钢结构与ALC板的衔接安装节点处理。在Tekla Structures建模时,末考虑钢结构梁柱节点和ALC板安装误差,导致现场钢结构安装完成后,钢柱柱头和焊缝略高于斜屋面,不能实现ALC板子母槽的拼接式安装,且严重影响屋面平整度。屋面板安装前不得不重新对该部位进行修整,以满足工序要求。
3)在Tekla Structures建模时,应系统考虑相关构件的整体装配。在实现钢结构无缝拼接后,未把ALC板的安装反映在模型中,致使屋脊和坡面交汇处等板材安装时需要大量现场放样切割,不仅浪费较大、影响加工质量,而且难以保证切板精度及施工进度,同时影响观感。板材安装也需要反映到模型中实现预拼装,在模型中自动对板材编号和出图,在加工厂按照图纸完成板材加工,形成钢结构和板材在工厂的完全预制,以提高现场的施工精度及效率。
4)小型构件的质量达不到装配式的要求。由于屋脊檐线等混凝土造型构件的工厂化生产,鉴于其复杂性的模具要求和生产工艺的缺陷,加上预制混凝土构件重量较大,致使构件使用率降低,损耗率增加,给整体工程造价控制带来难度。
参考文献
[1]卢俊凡,王佳,李玮蒙,等.装配式铜结构住宅体系的发展与应用[J].城市住宅,2014(8):26-29.
一、施工现场工程主标牌制作标准
1、规格尺寸
1万平方米以下工程：1.1M
x 1.5M（宽 x 高）
1～ 5万平方米工程：1.5 M x 2.0M（宽 x 高）5万平方米以上工程：2.0 M x 2.5 M（宽 x 高）
2、字体标准：中文标准字粗黑体。
3、字体及标牌颜色：字体为白色；主标牌底色为蓝色，标准色标 C100 M80
K30
4、要求：主标牌制作符合集团 VI 规范要求，悬挂于临街明显位置，排列顺序为集团徽记、北京建工一建工程建设有限公司承建 x x 工程。
二、施工现场围挡制作标准
1、施工现场围挡：工地围挡采用压型组合钢板，每块85cmχ 200cm,墙体色彩为宫墙红，其顶部为 20cm 宽黄色带。围档中央每间隔 8M 设置一个集团徽记。
2、施工现场大门：工地大门为宫墙红色铁制大门，宽度 5 —10 M ,高度与围挡齐平，书写白色“建工
一
建”（黑体字）。
3、工地门头：工地门头为宫墙红色，长度为1 — 1.2M、宽度为50cm、高 2.6M。
4、宫墙红标准色标
M100 Y80
K50。
5、围档顶部黄色带色标为
M30 Y10。
三、施工现场暂设用房及及相关标牌制作标准。
1、施工现场暂设用房颜色为黄色，色标为 Y20。暂设用房如果两层以上，在楼房顶层墙体的明显位置标注集团徽记及“北京建工集团”字样。颜色为蓝色，色标 C100 M80 K30。（办公楼一、二层顶部各有一条宫墙红色带）。
2、办公室门牌为 350mm x 130mm白底蓝字牌。
3、施工单位标牌（横式名称标牌）材料：金属彩板。工艺：及时贴、电脑刻字。
字体颜色及标牌底色：字体为仿宋体、黑色；标牌底色为白色。内容为工程名称、建设单位、设计单位、施工单位、开工日期、建筑面积、工地负责人、竣工日期。规范尺寸不小于 500 x 700mm。
4、施工现场指示牌及标牌：施工现场指示牌及现场工具棚、钢筋棚、木工棚、饮水站、食堂、职工宿舍等标牌，具体标准内容按集团标准执行。
4、现场堆物堆料标牌：分别为合格材料牌（底色为绿色）、未验材料牌（底色为黄色，色标 M30 Y100）、不合格材料牌（底色为红色,色标 M100 Y100）、送验材料牌（底色为蓝色，色标 C100 M80
K30）。
四、司旗、五板两图、固定标语制作标准
1、司旗：司旗分别为国旗、集团旗（红、蓝两色），统一为二号旗。
旗杆：旗杆高度为 8 M，国旗高于集团旗 50cm，旗杆间隔为 1.8 — 2.5 M。材料为金属不锈钢材料。
2、现场宣传栏（五板两图）制作尺寸：五板两图 200 cm x 100 cm(宽 x 高），上下边框及左右边框各为 5cm、7cm（蓝色）；上边框上部居中位置从左至右标注蓝色集团徽记、“北京建工一建工程建设有限公司”，现场宣传栏内容为蓝色宋体字。宣传栏腿高110 cm，现场宣传栏（五板两图）顶部为蓝底白色道雨罩。
3、施工现场黑板报制作尺寸：200 cm x 100 cm(宽 x 高），黑板报腿高 110 cm，顶部为蓝底白色道雨罩。4、5000平方米以上工程应设光荣榜、曝光台，重点工程应设劳动竞赛栏，制作尺寸与施工现场黑板报制作尺寸相同。
5、固定标语制作尺寸：施工现场除主标牌外，最少不得少于3条固定标语，固定标语制作尺寸依照所建建筑物面积，参照主标牌标准制作。即： 1万平方米以下工程：1.1 M x 1.5M（宽 x 高）； 1～ 5万平方米工程：1.5 M x 2.0M（宽 x 高）；
5万平方米以上工程：2.0 M x 2.5 M（宽 x 高）。字体：粗黑体，白色。固定标语底色为蓝色。
临时性标语的规格、字体、颜色：施工现场的临时性标语的规格、内容自定，颜色为红布白字，字体为黑体字。
五、施工现场会议室布置标准
1、施工现场会议室要求朴素、大方、统一。会议室布置的各项内容、规格一致。
主墙面：居中位置为蓝色集团徽记（上），“北京建工集团”（下）。后墙面：依次悬挂“安全施工领导成员名单”、“消防领导小组及义务消防队名单”、“综合治理领导成员及网络”三块镜框。
左墙面：依次悬挂“质量保证体系”、“项目部质量目标”、“施工生产进度表”、“项目组织机构”四块镜框。
右墙面：依次悬挂“企业精神企业宗旨”、“企业职工职业道德”、“企业经营质量方针”、“工会劳动保护监督检查委员会名单”四块镜框。
中间会议桌上摆放桌旗（国旗、集团旗）。
2、镜框制作标准
镜框为竖式，60 cm x 80 cm。
镜框材料：铝合金窄边（1 cm），镶透明玻璃，白底。字体：为准圆蓝字。
后墙面及左右墙面镜框共计 11 块。
注：
1、司旗、刀旗、胸卡、床头卡由宣传部统一制作。
2、形象宣传部分的标准如有不明之处，与宣传部联系。
3、为维护工地围档的美观整洁，应及时清除围档上的污渍、小广告，工地应设巡视人员，每天进行检查，以进行必要的维护和管理。
（后附图例）
作为一种新兴的建筑生产模式,建筑工业化可以节省能源资源以及劳动力, 提升劳动生产率,降低有害气体和粉尘的排放, 优化工人工作环境等。目前, 建筑工业化在我国依然停留在初始阶段,若要建筑工业化在我国快速有序发展,就要进一步探究结构抗震性、建筑结构系统、施工方法以及工业化住房经济性能等核心技术。
本文结合某住宅工程项目的施工应用实例,对建筑工业化中预制装配式混凝土外墙的施工技术进行了分析和探讨。
1 预制装配式混凝土外墙的深化设计
在预制装配式混凝土外墙的深化设计期间,会遇到很多问题,比如多专业协同以及交叉,因此,必须由不同专业中有丰富施工经验的施工总承包单位负责深化设计。在准备设计的过程中,施工总承包单位必须按照不同专业的需要,提升深化设计集合度,并简化处理不同专业的需要,接着用大量简易的符号来表示这些需要,之后再向构件厂传递这些需求,最后构件厂在深化图纸中体现出构件本身的生产工艺需要以及其他需要。此外,在深化设计期间还要和施工总承包单位进行沟通和交流,尽快将不同专业需要的共性进行结合,达成一埋多用的目的。完成深化设计图后,施工总承包单位要集结生产构件的所有厂商进行图纸审核。图1为预制装配式混凝土外墙的深化设计流程。
2 预制装配式混凝土外墙的生产制作
2.1 生产制作工艺流程
预制装配式混凝土外墙生产制作工艺流程见图2。
2.2 生产制作工艺
在完成预制装配式混凝土外墙模具图后,构件厂要按图设计模具方案。清水混凝土预制装配式混凝土墙板成型质量在很大程度上受到模板的影响,因此, 一定要按混凝土构件的预制施工工艺特征,同时还要严格遵守清水混凝土构件质量标准来设计模具。本工程采用翻转台法脱模,即将构件浇筑在水平模具中, 待混凝土达到设计强度要求后脱模,将模具水平起吊,或采用模具自带的翻转设备将模具垂直起吊。翻转台法脱模示意见图3。
预制装配式混凝土外墙构件的生产制作过程中有以下注意事项:
(1) 模板组装时要将连接模板的螺栓拧紧 , 确保模板间没有缝隙,拧紧后要去毛、清洁、除锈。
(2)涂刷脱模剂 :要使用油质、蜡质的优质脱模剂。先将脱模剂均匀的刷在模版上,再用棉纱擦拭,保证见光不见油。
(3) 铝合金窗框安装 : 先做好一个内径和窗框一样大小的限位框, 并把限位框安置在内模中,最终连接限位框和窗框,确保二者不脱离。
(4)预埋件安装 :必须定位精准 ,预埋件完整是验收合格的一项重要指标,为保证合格,需要在安装过程中采用螺栓在构建外定位的方式,这就需要在模板上打孔。
(5) 保温层的铺设 : 用挤塑板作保温的主要材料,同时需要连接件连接保温层、保护层、结构层。
(6) 结构层钢筋骨架入模 : 参照标准构件配筋图进行钢筋下料和编号。为确保钢筋和钢模间的距离符合要求,要采用专用塑料垫块来有效控制保护层厚度。
(7) 结构层混凝土浇筑及养护 : 为了能产生自然毛面,需在浇筑混凝土前将缓凝界面剂涂抹在钢模上,涂抹位置按毛面处理的部位来确定,脱模后将涂剂用高压水枪冲净。
(8) 起吊与堆放 : 堆放在临时场地的材料必须经监理、驻场总包、构件厂三方检查构件的尺寸、外观等内容,发现缺陷或者色差、气泡等情况时,构件厂要将构件进行修复处理。
3 预制装配式混凝土外墙的运输
在准备加工构件的过程中,总承包商制定预制墙板生产计划表时, 必须根据施工整体进度计划,详细安排构件的生产步骤,为预制装配式混凝土外墙的配套供应提供保障。
(1) 在预制装配式混凝土外墙出厂前 , 必须根据吊装顺序图对构件进行编号,这样有利于后续的安装工作。同时,预制装配式混凝土外墙出厂前必须通过三级质检,且要通过驻场监理和总包及构件厂的验收,合格产品才能盖上合格章出厂。
(2)要明确运送路线 ,在准备运输过程中 ,最少要对不少于2条的运送路线进行测试。先空车测试行程时间,同时还要对高峰期交通限制以及时间段等进行实地勘察。如运送车辆沿线无法满足构件运送要求时,要提前向有关部门提出申请。
(3) 一般采用低跑平板拖车作为运输车辆 , 并采用竖立式装车。制定支撑角70°~75°的人字形支撑架,支撑架的相关数据要与构件吻合,要有两个支撑点对其支撑,将100mm×100mm×100mm的方木放置在构件和槽钢接触处,同时把橡胶垫块放在木方上, 构件和构件之间亦要放置方木和橡胶垫块。以保证运输过程中构件不会因震动等原因发生破坏。另外还要用紧固器、橡胶带、钢丝等材料将构件稳固,避免发生因构件活动、掉落等造成的损失。
4 预制装配式混凝土外墙的吊装
4.1 吊装工艺流程
测量与放线→墙板进场检验→墙板编号→吊装钢梁安装→吊装钢梁与预埋吊环连接→起吊与调平→吊运→快速定位措施件落位→标高调整→墙底位置调整→墙立面垂直调整→就位与微调
4.2 吊装准备工作
(1) 确定构件轴线、型号是否和实际需要相匹配,依照吊装的顺序,对墙板进行编号,同时将墙板上的泥土、灰尘清理干净。
(2)为了确保将墙板底部标高控制在合理范围内,需要在墙板内侧标明1m水平标高线。同时,为了确定外墙板X、Y向位置,需要将外墙板两侧边线与竖直中心线在作业层板面进行标示。
4.3 吊装工艺
首先将接驳器安装在预制装配式混凝土墙板中,并在吊装过程中采用多功能吊运钢梁。从前使用的办法是通过塔吊进行吊装,但不是所有预制装配式混凝土构件吊装都适合使用这种方法,构件不同,吊装时两侧钢丝绳的吊点也有很大区别。多功能吊运钢梁的吊耳板能按构件各个起吊点位置对称于主梁中心线将吊点进行模数化安装。按照不同的构件类型, 多功能吊运钢梁仅需对吊点进行更换, 只通过一种吊具就能吊装不同类型的构件,可提高效率,减少吊装时间,节约成本,且通用性强。
5 预制装配式混凝土外墙的安装
5.1 安装工艺流程
柱、剪力墙钢筋绑扎→PC墙板吊装→墙柱模板安装→梁板模 板支筑→梁板 钢筋绑扎 →水电预埋→梁板混凝土浇筑
5.2 安装就位与校正
将预制装配式混凝土墙板安置在合适位置后竖直固定,这一过程中用到的材料是可调节钢管斜支撑。墙板与钢管斜支撑、现浇混凝土与钢管斜支撑均需要用螺栓固定。以上步骤完成后,需要在垂直、水平、进出等方面进行细微调整,这一过程需要用小型千斤顶与长短钢管斜支撑,该过程的目的是在水平、垂直等方面确保构件位置的精准无误。
5.3 与现浇结构的连接
(1)与梁板顶部的连接
用线支撑将预制装配式混凝土墙板的框架梁和顶部进行连接固定,将钢筋从上部内侧已经预留好的U型插口中插入,并用现浇混凝土将钢筋和梁连接。以柱箍筋为支撑,架起梁主筋,按照自下而上的方式套住已经掰开的箍筋。该方法能够确保构件满足抗震需求,且操作方便快捷,施工简单,下端只是用来限位连接,起到固定连接作用的是上端锚。
(2)与梁板底部的连接
灌浆套筒与预埋钢筋连接的方式是墙板竖向连接采用最广泛的方法。即将套筒预埋在上层墙板内底部, 将灌浆孔预留在与底部有一定距离的地方,并将竖向插筋预留在下层墙板顶部,在灌浆前,需要确定墙板位置的精准性, 并对其进行固定,灌浆套筒应与钢筋连接接头相匹配。灌浆材料通常采用水泥,采用水泥灌浆材料的主要原因是其能够连接多种预制装配式混凝土构件,且整体性好,强度高,流动性好,操作方便快捷,能有效控制裂缝的产生。但水泥灌浆材料也有缺点,即灌浆套筒的高价将导致整体造价的提高。图7为预制装配式混凝土外墙与梁板顶部连接的示意图,图8为外墙与梁板底部连接的示意图。
(3)与框架柱的连接
现浇柱处已经为预制装配式混凝土外墙设计了垂直缝,用现浇的方式连接柱子和已经预留出的锚固筋,预留的锚固筋设置在墙板两侧。操作时,要将柱钢筋、剪力墙先绑定,然后吊装墙板,最终将锚固钢筋放置在精确的位置上。这样的操作步骤能够简化外墙柱子的施工,还可提高工作效率,充分利用各个部件,并保障接缝处的抗渗能力。
在设计时,可以将暗桩、U型箍筋等都先预留在预制装配式混凝土墙板间与两侧的位置,并以浇筑混凝土的方式将各个部件都连接起来。将暗柱箍筋交叉,放置在正确的位置,之后以竖向模式对钢筋进行绑扎。相比于封闭U型箍筋, 以焊接方式获取的箍筋缺点较多, 例如焊接质量可能存在问题, 可能将保温板破坏等,因此,可以向上以90度的角度折起钢筋, 把开口为封闭的暗柱箍筋放进钢筋中, 最后绑扎竖向钢筋。
6 结语
目前, 我国在建筑工业化方面取得了很多成绩,不过相比于其他国家,我国建筑工业化的整体水平还很低,建筑工业化程度在我国和西方国家分别是10%和70%。这是由于我国还没有创建完善成熟的建筑系统,同时也缺少相对应的技术。要想推进我国建筑工业化的快速发展,还需要进一步探究节点连接等问题。首先要对结构系统是否科学和构造是否符合技术规定进行验证,其次要对提出的新型节点是否合理进行验证,从而使技术规定及施工工业化进一步完善。
参考文献
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1 工艺流程
1.1 模板的设计、制作与使用
1.1.1“平脱法模具”
是指将构件在水平模具内完成浇筑, 待混凝土达到一定强度 (通常为不低于15MPa) 后, 水平起吊脱模;平脱模具既可以完成水平构件的制作, 也可以完成竖向构件的制作, 如果是竖向构件, 则需要通过翻转台装置将构件翻转成竖向状态, 以方便后续处理、运输以及现场安装。该模具制作工艺相对简单用钢量较少;但由于脱模后不能在原地方翻转, 需通过翻转台装置将其竖直, 为此需要相对多的厂房空间及多翻转工序, 在人工及机械台班需额外的付出。
1.1.2“翻转台法模具”
是指将构件在水平模具内完成浇筑, 待混凝土达到一定强度 (通常为不低于15MPa) 后, 既可以水平起吊脱模, 也可以通过模具自带的翻转装置翻转后, 垂直起吊拆模;该模具制作工艺相对复杂, 用钢量较大;但由于脱模后不能在原地方翻转, 需要相对多的厂房空间较少, 同时能节省人工及机械台班。
如图1所示。
在模具的设计与制作过程中, 模板的强度、刚度以及稳定性需通过实际假设来进行具体计算, 强度可按照下述计算公式计算:
(1) 混凝土侧压力计算公式[2]:
根据以上两个公式计算的较小值作为新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F。
(2) 模具的强度及刚度计算公式[3]
刚度计算可简化为简支梁按下式进行计算:
(3) 模具的稳定性可通过构造要求实现。
另外, 在模具的使用过程中, 往往会遇到产品脱不了模, 蹦角以及烂边等情况, 这些情况可通过下述一些构造措施来解决。
(1) 楔块, 是指在无脱模斜度的方型或П型孔洞, 模板配件做成一整体而无法拆除的情况下设置的楔形配块;该楔块装置一般在窗孔内模, 预留方孔等地方设置。 (2) 活动拆生块, 是指在方便装拆的地方, 将部分模板配件做成螺栓连接, 有利于脱模, 保护好产品边角的完好; (3) 一定的脱模倒角 (一般为5 m m~1 0 m m坡度) , 指如果在5 0 m m~100mm直边处, 该处模板不便做上述活动拆生块时, 征求建筑师的同意, 将该边设置倒角坡度。在工程实践中, 该做法经常被采用, 且效果很好。 (4) 防漏胶条的合理设置, 可以较少或避免漏浆而造成的蜂窝麻面, 尤其在铝窗部位还可以充分的保护铝窗, 不至于铝窗受损。模具在使用过程中, 需要遵循一定的施工顺序:清洁-涂抹脱模剂-安装钢筋笼骨架-安装其他模板配件-安装预埋件-…-拆模。
拆模后, 模板堆放有序, 方便下次操作, 提高工作效率。
1.2 钢筋笼骨架的制作
如图2, 图3所示。
按照构件的配筋图, 对钢筋编号标示、下料及放样, 每类型的钢筋均需编号标示, 且编号是唯一的, 分别对钢筋进行堆放, 以便绑扎钢筋笼使用。
钢筋笼骨架的绑扎在预制好的钢架内进行, 钢架需按照构件轮廓图制作, 注意设置好保护层间距;钢架上有油漆 (或焊接记号) 标示好主筋及分配钢筋的相对位置, 尤其是在有永久性预埋件的地方, 方便工人操作, 同时有利于控制钢筋笼的质量, 提高工作效率;钢架需具有醒目的标示, 以方便拿取, 以免吊错钢筋笼;钢筋笼的吊运, 需借助吊架吊运或者多吊点吊运, 以免造成钢筋笼的变形甚至散架。
1.3 预埋件的安装与定位
预制构件产品中, 预埋件的种类很多, 但归纳起来可分为:永久性的结构预埋件、临时性的吊装与堆放预埋件、电器类预埋件、给排水预埋件、煤气类预埋件以及接地线预埋件。预埋件的安装主要固定在模具旁板上, 或采用吊杆固定, 或固定在底模上, 理论上认为采用此方法定位可满足精度要求, 但在实践过程中发现, 旁板容易变形而导致相对位置错位, 为此, 工程质检人员需逐个复核。
另外, 为方便构件安装时精确定位, 控制水平标高及垂直度, 在模板底表面刻横纵细凹槽, 该凹槽, 在模板加工制作过程中需考虑, 并且应该作为检验模具合格与否的重要内容。待产品成型出模后, 根据痕印弹线, 并且引到产品的室内面, 该线提供安装时的重要参考线。
吊点的位置设定需考虑起吊后水平及竖向平衡, 工程师可绘制单件产品的三维立体图来确定重心, 从而对称均匀的布置起吊点, 保证起吊后产品倾斜角度不超过15度为宜。
外墙砖的做法有两种: (1) 是作为预埋件安装于模板底面, 具体做法如下:选择、确定面砖模具格-在模具格中放入面砖-嵌入定制分格条-用滚筒压平-粘贴保护纸-用专用刷刷粘牢固-专用工具压粘分格条-板块面砖成型产品; (2) 是后贴瓷砖, 产品堆放在货仓场地时, 弹控制线, 黏贴瓷砖, 勾缝并包装。前者一次成型, 能保证瓷砖的黏贴力, 后者能很好的控制瓷砖缝的高度, 确保产品安装完后砖缝的一致, 确保建筑美观。图4为预埋件固定形式
1.4 混凝土的浇筑与养护
混凝土一般可采用料斗布料, 混凝土坍落度取125±25mm;外震机振捣或插入式振捣机振捣;当气温低于12℃时, 可采用蒸汽养护, 以缩短生产周期, 提高生产效率。
每个预制构件产品在浇筑过程, 同时制作一组 (一般可为2件) 试块, 随产品同条件养护, 以备拆模时送实验室试压, 当达到一定强度 (实践中定为15MPa) , 方可拆模起吊, 否则继续养护。
对于与现浇墙连接处以及叠合结构的预制构件 (如外露台、楼板、外墙混凝土模板等) , 在结构缝处需凿毛处理, 也可采用喷涂缓凝剂, 浇完混凝土养护约6小时后进行冲水洗涮, 让骨料干净外露, 形成良好的混凝土连接面 (如图3所示) 。
1.5 产品的堆放与养护
出模后的产品, 翻转正位后, 需借助堆放货架来固定堆放, 根据产品的特点, 可设计货架将产品成对堆放, 有利于稳定, 同时也节约空间与运输成本。
堆放架的设计需满足强度、刚度及稳定性, 在这里稳定性按下式抗倾覆稳定系数不小于2来验算, 主要考虑风荷载的影响:
风荷载⑷:q2=βzμsμzWO
抗倾覆系数⑵:
式中:MG为抗倾覆力矩;
M为倾覆力矩;
在货仓, 按相关规范对产品进行养护。
如图5, 图6, 图7所示。
1.6 产品的运输
产品的运输主要依靠汽车陆路运输, 因此, 受城市高架桥及隧道的影响 (我国大陆高架桥限高为4.7m) , 在选择运输工具以及堆放货架时, 需特别考虑, 同时需要对产品加固及保护 (如图7所示) 。
2 结语
本文作者以具体的工程实践的工艺流程中相关关键步骤的介绍与阐述, 列出相关的工程技术参数, 以及临时配件的设计方法, 在模具设计制作工程中考虑相关因素, 使得标准化施工, 降低预制构件工厂化生产施工难度, 提高了预制构件工厂化生产的效率与质量, 同时也有力地保证了预制构件的加工精度, 以提高预制构件在建筑工地现场的安装效率与建筑产品的质量。
在施工过程中, 模具均采用钢模具, 减少传统木模板的使用, 以减少CO2的排放, 体现绿色环保施工。
备注: (1) 万科1#2#实验楼;万科新里程PC项目20#21#商品住宅楼工程[5]。
摘要：预制装配式住宅是实现住宅产业化的有效途径, 预制构件的施工在该途径中是关键的环节之一;工厂化生产预制构件, 可以有效提高工程质量与生产效率, 降低建筑污染, 倡导绿色环保施工。
关键词：装配式住宅,预制构件,施工技术,施工流程,环境保护
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装配式钢结构体系建筑主要由钢构系统、外墙系统、门窗系统、内墙系统、暖通系统、水系统、电系统、楼宇控制系统、消防系统等装配式子系统构成, 各子系统在工厂完成制造, 在现场快速安装后形成。与以现场施工为主的传统建造方式相比, 预制装配技术的先进性表现在构配件生产工厂化、现场施工机械化、组织管理科学化, 体现了工业化社会的建造方式和技术手段, 可以减少建筑垃圾、减少建筑施工对环境的不良影响、提高资源的利用效率、提高建筑质量、提高节能产品在建筑中的集成程度、节约劳动力、缩短建造周期。
近年来, 装配式钢结构体系建筑在我国湖南、山西、陕西、福建等地已开始应用。由于钢结构自身的材料特性以及工厂化生产、现场装配的特殊性, 装配式钢结构体系对建筑防火设计及其消防安全提出了新的挑战, 主要体现在以下几个方面:
(1) 装配式钢结构防火保护措施的选用及设计, 不仅要根据构件的承载形式、空间位置及环境因素等确保其防火保护有效, 而且要便于制造和组装、易于保证施工质量并确保防火保护在运输与安装时不会被破坏。
(2) 该类型的建筑是一个高度集成、相对封闭的建筑体系, 其安全疏散、灭火救援、烟气控制及外墙防火技术措施的确定, 均需与其特殊的结构体系相适应。
(3) 我国有关工程建设消防技术标准的相关规定, 未充分考虑装配式钢结构体系建筑的特点, 在实际工程中难以直接应用。
笔者以某实际工程为例, 分析了装配式钢结构体系建筑消防设计中存在的主要问题, 并针对这些问题开展研究, 探讨解决方案, 为此类建筑的消防安全与工程建设提供借鉴和参考。
1 工程概况及主要消防问题
1.1 工程概况
某酒店建筑, 高度为63.6m, 地上19层的建筑面积为20 000m2, 耐火等级为一级, 建筑防火类别为一类。
该建筑的地上结构采用装配式斜支撑节点钢框架体系, 由钢柱、柱斜支撑、钢桁架及组合楼板构成, 见图1。其中, 楼板单元为钢桁架系统上铺压型钢板和浇筑混凝土、饰面组成, 包含了上层的地板和下层的吊顶系统。出厂时, 各项子系统经预装后打包运输到工地, 在施工现场通过高强度螺栓将各部分连接组装。
该建筑中的钢柱均采用方形钢管柱, 截面尺寸均为200mm×200mm, 壁厚分别为30、20、15、10mm, 钢材牌号为Q345B。楼板结构单元宽度均为3.9 m, 长度为7.8m或15.6m。楼板承重结构为钢桁架, 钢桁架的高度为450mm, 钢桁架上部铺设压型钢板和钢筋网片, 在工厂完成混凝土浇筑和养护后形成压型钢板混凝土组合楼板。建筑内的墙体均为非承重墙, 采用轻钢龙骨填塞岩棉、两侧包覆防火板的构造方式。上、下楼层之间的钢柱通过与预制在楼板内并与楼板厚度相同的柱座连接, 在钢柱端焊接小钢柱段后插入楼板柱座内, 在钢柱外采用法兰和高强度螺栓相互连接。
1.2 设计中存在的主要问题
(1) 建筑构件的耐火极限。对于装配式钢结构建筑内构件的防火保护, 目前尚未见相关研究的文献, 难以直接确定钢柱、楼板及墙体的合理的防火保护构造措施。
(2) 楼板空腔及竖向管道井。该建筑中的楼板结构单元采用钢桁架, 在楼板内部形成了高度为450 mm的空腔。当建筑内发生火灾时, 火灾产生的高温烟气、火焰一旦进入该密闭空间, 就有可能水平蔓延到其他区域。建筑中的管道井、电缆井、排烟道竖向管井是烟火竖向蔓延的通道, 一旦火灾、烟气进入其中, 也容易在竖井之间和楼板空腔之间相互蔓延并到达各层。
1.3 解决思路
针对装配式钢结构体系建筑的特点及该建筑的主要消防问题, 通过开展构件的耐火性能试验来确定在一定防火条件下钢柱、楼板及墙体的耐火极限, 以确保构件的耐火极限满足规范的要求。同时, 结合现行国家相关标准和该建筑的结构体系特点, 研究楼板空腔、竖向管井的防火分隔措施, 提出有效的解决方案。
2 构件耐火试验及结果
2.1 钢柱耐火试验
该建筑的竖向荷载主要由钢柱承担, 斜支撑主要提供抗侧向位移并有利于钢柱的受力稳定性。受试验设施限制, 耐火试验所用试件选取典型钢管方柱, 未包括斜支撑结构。试验条件按照国家标准GB/T 9978.1-2008和GB/T 9978.7-2008的要求确定。根据国家相关标准的规定, 该建筑中柱的耐火极限不应低于3.00h。
笔者共开展了3个钢柱试件的耐火试验, 试件构造及耐火试验结果见表1。从表1可见, 钢柱GZ2的耐火极限仅为74min, 不能满足规范的耐火极限要求。钢柱GZ1的耐火极限达到180min, 且钢柱在180min时达到其最高温度, 约600℃, 此时钢柱的轴向变形也出现了较快的增长和一定程度的变形, 因此该防火保护方案的安全冗余度较小。钢柱GZ3的耐火极限为180min, 且钢柱在受火后180min时的最高温度约为300℃, 此时钢材的力学性能尚未严重劣化, 说明该防火保护方案具有一定安全冗余。
2.2 钢桁架楼板耐火试验
该建筑中的楼板单元为楼板与梁复合组成的钢桁架楼板, 其耐火极限不应低于相应耐火等级建筑对梁的耐火极限要求, 即不应低于2.00h。楼板构件的测试条件需符合国家标准针对梁和承重水平分隔构件的要求。
根据试验设施的条件, 耐火试件根据试验炉的尺寸进行了定制, 楼板为5.1 m (宽) ×4.5 m (长) ×0.6 m (厚) 。试验共进行了2组, 试件构造及耐火试验结果见表2。
楼板的防火保护构造为轻钢龙骨内填塞50 mm厚的岩棉+12mm厚的纤维增强硅酸钙板, 轻钢龙骨为50mm (高) ×50mm (宽) ×0.7mm (厚) , 焊接在楼板系统的钢桁架下弦杆下侧。试件LB1和LB2中填充的岩棉容重分别为60kg/m3和120kg/m3, 纤维增强硅酸钙板采用25mm长的自攻螺钉固定在钢龙骨上。
楼板耐火试验结果表明, 采用轻钢龙骨内填塞50mm厚的岩棉+12mm厚的纤维增强硅酸钙板的防火保护方案可满足设计的耐火极限要求, 且具有一定安全冗余。为使防火保护措施达到设计效果, 还应做好楼板吊顶上开设的排风口、喷头口及线头口等开口与顶棚缝隙的防火封堵, 排风管道应采用耐高温的保温材料。
2.3 非承重墙耐火试验
非承重墙体共开展了3组耐火试验, 每道墙体为3.7m (长) ×3.3 m (高) 。墙体QT1采用轻钢龙骨填塞60mm厚、容重为60kg/m3的中温岩棉, 两侧包覆12 mm厚纤维增强硅酸钙板, 墙体厚度为84mm;墙体QT2采用轻钢龙骨填塞60mm厚、容重为120kg/m3的高温岩棉, 两侧包覆12mm厚耐火石膏板, 墙体厚度为84mm;墙体QT3采用轻钢龙骨填塞50 mm厚、容重为80kg/m3的中温岩棉, 两侧包覆8 mm厚的纤维板水泥+12mm厚的纤维增强硅酸钙板, 墙体厚度为90 mm。QT1和QT2中轻钢龙骨宽度×高度×厚度为60 mm×50mm×0.7mm, QT3中轻钢龙骨宽度×高度×厚度为50mm×50mm×0.7mm。
试件构造及耐火试验结果, 如表3所示。试验结果表明, 墙体QT1的耐火极限为60min, 可用于耐火极限不低于1.00h的隔墙, 如疏散走道两侧的墙体;墙体QT2的耐火极限为57min, 可用于耐火极限不低于0.75h的隔墙;QT3的耐火极限为125min, 可用于耐火极限不低于2.00h的隔墙, 如楼梯间的围护墙和电梯井的井壁。
2.4 试验结果分析
根据装配式建筑中钢结构构件的耐火试验结果, 采用合理防火保护的构件, 其实测耐火时间能满足国家相关标准的要求。
因此, 要求耐火极限不低于3.00h的钢柱可采用25mm厚硅酸铝棉+轻钢龙骨固定50mm厚高温岩棉+2层12mm厚纤维增强硅酸钙板的防火保护措施。钢柱斜撑的防火保护方式应与钢柱的防火保护方式相同。
要求耐火极限不低于2.00h的楼板可采用轻钢龙骨固定50mm厚高温岩棉+12mm厚纤维增强硅酸钙板的防火保护措施, 轻钢龙骨直接焊接在楼板钢桁架下弦杆下侧。位于楼板空腔内的钢柱座节点应喷涂耐火极限不低于1.50h的防火涂料。
要求耐火极限不低于1.00h的隔墙可采用12 mm厚纤维增强硅酸钙板+轻钢龙骨内填塞60 mm厚的高温岩棉+12mm厚纤维增强硅酸钙板的防火保护措施;要求耐火极限不低于0.75h的隔墙可采用12mm厚纸面耐火石膏板+轻钢龙骨内填塞60 mm厚的高温岩棉+12mm厚纸面耐火石膏板的防火保护措施;要求耐火极限不低于2.00h的隔墙和电梯井的井壁可采用12mm厚纤维增强硅酸钙板+10mm厚纤维板水泥+轻钢龙骨内填塞50mm厚高温岩棉+10mm厚纤维板水泥+12mm厚纤维增强硅酸钙板的防火保护措施。
3 竖井及空腔防火保护措施
3.1 竖向管井
(1) 除电梯井以外的竖井井壁, 耐火极限要求不低于1.00h。因此, 可采用12mm厚纤维增强硅酸钙板+轻钢龙骨内填塞60mm厚高温岩棉+12mm厚纤维增强硅酸钙板的防火保护措施。
(2) 楼板空腔在电梯井、管道井等竖向管井处应采用与楼板防火保护相同的构造进行水平防火分隔。
(3) 贯穿楼板的电缆井、管道井及其他竖井, 在每层楼板处应采用耐火极限不低于所在楼板耐火极限的防火板和防火封堵材料等进行防火分隔。管线穿越楼板和墙体形成的孔洞、缝隙时, 需采用防火封堵材料密实封堵。
3.2 楼板空腔
(1) 每块楼板外围四周侧面均需采用12mm厚纤维增强硅酸钙板作水平防火分隔, 楼板拼接处上下表面的拼缝均填塞岩棉后用防火水泥密闭填缝。
(2) 楼板空腔内的送排风管道应采用容重不小于60kg/m3的岩棉作为保温材料, 且岩棉层的厚度不小于30mm。
(3) 楼板吊顶上开设的排风口、线头口、喷淋管道口与顶棚的缝隙应内填塞岩棉并用防火水泥密闭填缝。
(4) 楼板吊顶上可供开启的管道设备检修口的面积不宜大于0.6m×0.6m, 且不应在相邻位置连续设置两个或多个检修口。检修口处的防火保护方式应与楼板的防火保护方式相同, 在检修完成后应及时关闭开口。
4 结论
装配式钢结构建筑符合绿色建筑的要求, 具有良好的发展前景和应用价值。针对某实际工程采用的装配式钢结构体系防火设计中存在的问题, 对其主要结构构件开展了耐火试验, 确定了构件的耐火极限及合理、有效的防火保护措施;针对装配式钢结构建筑中楼板空腔及竖向管井存在的火灾和烟气蔓延危险, 提出了适当的分隔和封堵措施。
我国现行工程建设消防技术标准难以满足装配式钢结构体系建筑的发展需要。建议系统开展钢结构体系建筑的消防关键技术研究, 尽快提出适用于我国装配式钢结构体系建筑防火设计的技术要求, 为保障此类建筑的消防安全与工程建设、完善我国相关消防技术标准提供技术支持。
摘要：以某实际工程为例, 分析了装配式钢结构体系建筑消防设计中存在的主要问题。对装配式钢结构体系建筑的主要建筑构件, 包括钢柱、钢桁架楼板、非承重墙等开展耐火性能试验研究。结合装配式钢结构体系的特点及现行规范的要求, 对该类建筑中楼板空腔及竖向管道的防火封堵等进行了探讨并提出了相应的解决方案。
