装配式建筑施工技术及安全管理.docx
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装配式建筑施工技术及安全管理
装配式建筑施工技术及安全管理
2019-5
一、装配式建筑基本知识
二、装配式建筑施工技术
三、装配式建筑施工安全管理
一、装配式建筑基本知识
（一）国家政策导向与发展趋势
《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中要求“积极推广应用绿色新型建材、装配式建筑和钢结构建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建筑比例达到30%”。
《国家十三五纲要》更是把“提高建筑技术水平、安全标准和工程质量，推广装配式建筑和钢结构建筑”明确列为发展方向。
大力发展新型建筑工业化已上升为推进社会经济发展的国家战略层面。
对今后装配式建筑发展，住建部陈宜明总工指出推动装配式建筑要做到“四个不变” ：
第一，决心不变；第二，标准不变；第三，目标不变；第四，思路不变。
（二）江苏省及南京市装配式建筑发展状况
江苏省2015、2016、2017三年全省新开工装配式建筑面积分别为360万、608万、1138万平方米，占当年新建建筑比例从3.12%上升到8.28%。
2018年1-11月，全省新开工装配式建筑面积已超过2000万平方米，占新建建筑面积比例达到15%。
南京市2019年装配式建筑截至2月底，13个项目通过评审，地上建筑面积达103万平方米，即将开工建设。
今年全年新开工建筑面积中，最少25%要实现装配式建造。
（三）装配式建筑简介
1、基本知识
装配式建筑是用预制部品、部件在工地进行装配而成的建筑。
通俗的讲装配式建筑就是在现代化工厂，先预制好柱、梁、板、内外墙、楼梯、阳台等建筑组成部分（部品部件），然后运输到工地现场，经过快速组装之后，就成为了装配式建筑。
从结构上说，装配式建筑可以分类为装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑和装配式木结构建筑，而装配式混凝土建筑由于其优异的特性，是装配式建筑主要形式。
2、装配式混凝土建筑结构体系
装配式混凝土建筑结构体系可以分为：
（1）装配式框架结构；
（2）装配式剪力墙体系；（3）装配式框架-剪力墙结构。
3、装配式混凝土建筑的基本构件
根据功能及受力的不同，预制构件可分为竖向构件、水平构件及非受力构件，竖向构件主要是预制柱、预制剪力墙等；水平构件主要包括预制梁、预制楼板、预制阳台板、预制楼梯等；非受力构件包括预制外挂墙板、非承重内隔墙板等。
4、装配式建筑构件连接方式
A、连接方式（框架结构）
B、连接方式（剪力墙结构）
C、连接方式（楼板的连接形式）
D、连接方式（其他常见构件节点形式）
二、装配式建筑施工技术
（一）施工准备工作
1、编制施工组织设计时应根据项目特点、施工流程和施工工艺，明确预制构件进场路线及堆放位置，编制各类构件进场和堆放计划。
2、场地平面布置应能满足各类构件运输、卸车、堆放、吊装的安全要求。
3、根据施工进度和预制构件的总量，构件堆放场地有效面积不宜小于楼层面积的1/2，且应在现场吊装起重机械覆盖范围内，不宜二次搬运。
4、根据施工现场预制构件不同区域的卸运码放工作条件，可设置流动式起重机械。
5、根据装配式混凝土建筑专项施工方案，构件堆放场地应设置围挡及警示标志。
6、场地、道路应平整坚实、排水畅通，并应进行承载力验算。
7、在地下室顶板等结构部位设置临时道路、堆放场地时，应经过设计单位复核，若不符合要求，应进行加固处理，并经过设计单位确认。
8、现场配置吊运起重机械的规格和数量应满足预制构件进场、卸车、堆放、吊装等作业的要求。
9、现场建筑施工起重机械、工具式吊具、构件支承架应进行安全验算。
（二）预制构件的运输
1、运输路线及运输道路要求
运输路线应在正式运输前制订，并实际考察该运输路线的路况、是否限行、限高、限重。
运输道路应平整，少坑洼。
现场运输道路应平整坚实，以防止车辆摇晃时引致构件碰撞、扭曲和变形。
运输车辆进入施工现场的道路，应满足PC构件的运输要求。
一般要求道路宽度不小于6米，转弯半径不小于9米，道路承受运输车辆重量不小于45吨。
3、运输方式
PC外墙板/内墙板可采用竖立方式运输，PC叠合板、PC阳台板、PC楼梯可采用平放方式运输。
（三）吊装设备、器具
1、吊装设备
预制构件吊装是装配式混凝土结构施工过程中的主要工序之一，吊装工序极大程度得依赖起重机械设备。
预制构件起重设备的选型应综合考虑现场的场地条件、建筑物的总高度，层数、面积等因素，综合成本核算、施工进度情况、施工吊装情况，将楼间距较近，且同时吊装不冲突等情况。
选择汽车吊或者塔吊。
汽车吊主要用于现场驳运、卸货或者面积较大、布置塔吊使用率低，且吊装量不大的情况下的低层厂房等建筑物。
塔吊是适用于中高层装配式建筑构件的吊装，还可以兼顾其他施工材料的水平垂直运输。
（1）塔式起重机
a、塔吊选型中，涉及到的塔吊参数主要包括
①塔吊型号；②大臂长度；③起吊倍率；④安装限高；⑤扶墙长度；⑥塔吊基础尺寸等，
b、须满足吊距较远处的吊重需求
c、吊臂长度须满足吊装半径要求
例如：
QTZ315塔式起重机
（2）自行式起重机
装配式工程中常用的自行拉杆式起重机有履带式起重机、轮胎式起重机两种，也称为吊车。
（3）起重机械选择
根据预制构件种类、重量、平面位置来选择起重机械，保证各幅度的额定起重量大于该幅度下起吊的单个预制构件的重量。
一般认为，为满足100m左右高度、覆盖范围50m左右的装配式混凝土高层建筑的吊装要求，塔式起重机端部起重量不应低于2.5t，并且布置至少两台以完成较重构件的吊装；也可以选用端部起重量在4t左右的一台塔机完成吊装作业。
对于多层装配式混凝土建筑，塔式起重机覆盖范围不满足或少量预制构件重量无法吊装时，可采用塔式起重机和自行式起重机械相配合的方式完成预制构架的吊装。
对于更大跨度的覆盖范围，则其端部起重量则应根据塔式起重机数量和工程进度安排等实际情况选择。
2、吊具
万向吊具
U型环
钢丝绳
调节葫芦
吊环
卸扣
接驳器
（四）预制构件的存放
1、吊车与构件临时存放区域设置
吊车选型应考虑最重构件的重量，预制构件临时堆放场地需在吊车作业范围内，且应在吊车一侧，避免在吊车工盲区作业。
临时存放区域应与其他工种作业区质检设置隔离带或做成封闭式存放区域，尽量避免吊装过程中在其他工种工作区内经过，影响其他工种正常作业。
2、预制构件现场布置原则主要有以下几方面：
（1）重型构件靠近起重机布置，中小型则布置在重型构件外侧。
（2）尽可能布置在起重半径的范围内，以免二次搬运。
（3）构件布置地点应与吊装就位的布置相配合，尽量减少吊装时起重机的移动和变幅。
（4）构件叠层预制时，应满足安装顺序要求，先吊装的底层构件在上，后吊装的上层构件。
3、构件的现场堆放
堆放时应按吊装顺序、规格、品种、所用幢号房等分区配套堆放，不同构件堆放之间宜设宽度为0.8～1.2m的通道，并有良好的排水措施；预制墙板采用靠放架立放时，与地面的倾斜角度宜大于80度。
4、预制构件起吊
起吊过程中保证构件垂直起吊，可采用吊运钢梁均衡起吊，防止预制构件起吊时单点起吊引起构件变形，并满足吊环设计时角度要求。
如果采用角度起吊，对吊环、吊具额定吊载需乘以角度系数1.4，且如发现构件严重偏斜及重心偏位要及时处理，避免因受力不均导致安全事故。
钢丝绳与构件的夹角不得小于45度。
（五）1、工艺流程
2、预制墙板的吊装
（1）工艺流程
（2）吊装顺序
预制墙板吊装顺序的确定，需遵循便于施工，利于安装的原则。
可采用从一侧到另一侧的吊装顺序，需提前制作出安装进度计划，有效的提高施工效率；并对需要安装的墙板提前进行验收。
吊装顺序
（3）现浇部位埋件预留
墙板斜支撑埋件在现浇板上的位置根据墙板预埋件位置确定，预埋螺栓固定可采用预埋螺栓与附加钢筋焊接固定，螺栓预埋时保证浇筑完楼板混凝土时螺栓外露不少于40mm。
并且螺栓在预埋定位前，必须用胶带将预埋螺栓螺纹缠裹好，保证在浇筑混凝土不污染螺栓螺纹。
也可在后期安装前采用膨胀螺栓，但需保证螺栓的锚固强度及定位尺寸。
楼梯处预埋角钢及其他连接处预埋件，需安装前对位置二次确定，且安装前对需要焊接的埋件进行清理。
（4）转换层插筋定位
墙板吊装前需对转换层的插筋进行检验及除锈工作，保证墙板顺利安装；对现浇段预埋插筋位置二次校正，并保证插筋的垂直度，避免与预制板连接时出现套筒与插筋位置错位，影响安装进度。
预制墙板转换层插筋定位，要求插筋垂直度，埋入深度、规格数量符合验收规范。
可采用预埋钢板控制插筋垂直度，焊接附加钢筋控制插筋的埋入深度。
（5）定位、座浆
1）根据测量放线确定墙板位置，并在相应位置做20mm的坐垫砂浆，在砂浆靠近外叶墙部位放置一通长硬质橡胶条（10mm宽）
2）预制构件连接部位坐垫砂浆的强度等级不应低于被连接构件混凝土强度等级且应满足下列要求：
砂浆流动度：
130mm~170mm抗压强度（1天）：
30MPa
（6）吊装
1）用塔吊缓缓将外墙板吊起，待板的底边升至距地面30cm时略作停顿，再次检查吊挂是否牢固，继续提升使之慢慢靠近安装作业面。
2）在距作业层上方60cm左右略作停顿，施工人员可以手扶墙板，控制墙板下落方向。
3）墙板在此缓慢下降，待到距预埋钢筋顶部2cm处，墙两侧挂线坠对准地面上的控制线，预制墙板底部套筒位置与地面预埋钢筋位置对准后，将墙板缓缓下降，使之平稳就位。
4）快速利用螺栓将预制墙体的斜支撑杆安装在预制墙板及现浇板上的螺栓连接件上，快速调节，保证墙板的大概竖直。
（7）斜支撑安装
斜支撑能够提高墙板在小震下的抗侧刚度，且安装时还可进行微调操作。
斜支撑安装需采用可调节长度的螺杆，调节长度不小于300mm。
1）垂直墙板方向（Y向）校正，可利用短钢管斜撑调节杆，对墙板根部进行微调来控制Y向的位置。
2）平行墙板方向（X向）校正，可通过在楼板面上弹出墙板位置线及控制轴线来进行墙板位置校正，墙板按照位置线就位后，若有偏差需要调节，则可利用小型千斤顶在墙板侧面进行微调。
3）墙板水平标高（Z向）校正，可通过在下层，预先通过水平仪进行调节到预定的标高位置，另外吊装时还通过墙板上弹出的水平控制标高线来调节，墙板吊装时直接就位至钢板上，以此来控制墙板水平标高。
（8）现浇节点钢筋绑扎
1）预制板预留钢筋为开口箍筋，绑扎前在预制板上用粉笔标定暗柱箍筋的位置，预先把箍筋交叉放置就位。
钢筋绑扎前，应先校正预留锚筋、箍筋位置及箍筋弯钩角度。
2）墙体钢筋绑扎时，严格控制钢筋绑扎质量，保证暗柱钢筋与预制墙体甩出筋、箍筋绑扎固定形成一体。
3）墙体钢筋绑扎前先对预留竖筋位置校正，校正之后再绑扎上部竖筋；水平筋绑扎时绑扎成水平一条线。
墙体的水平和竖向钢筋错开搭接，钢筋的相交点需全部绑牢。
墙体竖向钢筋搭接区域内箍筋需加密。
（9）灌浆
1）清扫楼板表面，不得有碎石、浮浆、灰尘、油污和脱模剂等杂物；灌浆前24h，楼板表面应充分湿润；灌浆前1h，应吸干积水。
2）推荐采用机械搅拌方式，搅拌时间一般为1-2min，采用人工搅拌时，应先加入2/3的用水量拌和2min，其后加入剩余水量搅拌至均匀。
（标准稠度加水量为12%-14%。
）
3）浆料应从一侧灌入，直至另一侧溢出为止，以利于排出设备机座与混凝土基础之间的空气，使灌浆充实，不得从四侧同时进行灌浆。
4）灌浆开始后，必须连续进行，不能间断，并应尽可能缩短灌浆时间。
5）充填完毕后4小时内不得移动套筒，灌浆材料充填操作结束后1d内不得施加振动、冲击等影响。
（10）预制墙板间现浇节点支模
1）两块预制墙板之间“一”字型现浇节点，采用内侧单侧支模；外侧利用两侧墙板外装饰面作为外模板。
外装饰面之间的缝隙外侧采用聚氯乙烯棒填塞，填塞完毕后从内侧打发泡胶后用壁纸刀修平。
2）两块预制墙板之间“T”型现浇节点，现浇节点内侧采用单侧支模，墙板外侧采用50*100mm的木方，木方内采用80mm厚的聚苯板塞牢。
利用铅丝拉外侧的通长木方，内侧固定在现浇柱的附加钢筋上。
3）预制墙板转角处两块预制墙板之间“L”型现浇节点，现浇节点内侧采用标准角模，外侧采用定制异性角模，内外侧角模采用穿墙螺杆连接固定。
（11）墙体混凝土浇筑
1）混凝土浇筑部位的模板、钢筋、预埋件及机电管线预留预埋等等全部安装完毕，且隐检合格。
2）墙体混凝土浇筑前，需要在底部利用与混凝土相同的水泥砂浆坐浆，混凝土应分层浇筑，上下层间隙时间不得大于混凝土初凝时间；混凝土振捣要均匀，确保节点区振捣密实。
3、预制梁的吊装
工艺流程
测量放线→支撑搭设→构件尺寸、编号复核→准备、安装吊具→主梁吊装→梁柱钢筋对位→主梁就位→校正→次梁吊装→校正。
4、预制叠合楼板的吊装
工艺流程
构件编号检查→楼板起吊→就位、调整→绑扎梁墙节点绑扎→水电管线的铺设→板面筋绑扎→叠浇层混凝土的浇筑→混凝土养护。
5、预制柱的吊装
工艺流程
预制柱吊具的准备→柱初步就位→固定斜拉杆斜撑→调整可调支撑→柱精确就位→柱连接灌浆。
6、预制楼梯的吊装
工艺流程
构件检查→准备、安装吊具→起吊→就位→精度调整→铰座固定→铰座灌浆→成品保护
三、装配式建筑施工安全管理
（一）预制构件的运输安全
1、运输安全要求
1）预制构件的运输线路应根据道路、桥梁的实际条件确定。
场内运输宜设置循环线路；
2）运输车辆应满足构件尺寸和载重要求；
3）装卸构件时应考虑车体平衡，避免造成车体倾覆；
4）应采取防止构件移动或倾倒的绑扎固定措施；
5）运输细长构件时应根据需要设置水平支架；
6）对构件边角部或链索接触处的混凝土，宜采用垫衬加以保护。
7）重物吊运是要保持平衡，应尽可能避免振动和摇摆，作业人员应选择合适的上风位置及随物护送的路线，注意招呼逗留人员和车辆避让。
8）重物运输时，应摆放均衡，防止偏载，堆码摆入时要捆绑牢固，必要时点焊固定，做好防倒塌、滑动的安全措施。
2、运输安全准备工作
1）制定运输方案：
根据运输构件实际情况需要，装卸车现场及运输道路的情况，施工单位要根据起重机械、运输车辆的条件等因素综合考虑，最终选定运输方法、选择起重机械（装卸构件用）和运输车辆。
2）设计制作运输架：
根据构件的重量和外形尺寸进行设计制作，且尽量考虑运输架的通用性。
3）验算构件强度：
对钢筋混凝土屋架和钢筋混凝土柱子等构件，根据运输方案所确定的条件，验算构件在最不利截面处的抗裂度，避免在运输中出现裂缝。
如有出现裂缝的可能，应进行加固处理。
4）检查构件：
检查构件的型号、质量和数量，有无加盖合格印和出厂合格证书等。
5）察看运输路线：
组织有司机参加的有关人员察看道路情况，沿途上空有无障碍物，公路桥的允许负荷量，通过的涵洞净空尺寸等。
如不能满足车辆顺利通行，应及时采取措施。
此外，应注意沿途是否横穿铁道，如有应查清火车通过道口的时间，以免发生交通事故。
6）和交通部门沟通：
询问交管部门的道路状况，获取通行线路、时间段的信息十分重要。
（二）预制构件的存放安全
1、预制构件堆场安全要求
预制构件堆场应符合下列安全要求：
1）预制构件应设置专用堆场，并满足总平面布置要求。
2）使用各式起重设备，必须满足相关的法规、标准要求；
3）预制构件堆场的选址应综合考虑垂直运输设备起吊半径、施工便道布置及卸货车辆停靠位置等因素，便于运输和吊装，避免交叉作业。
4）预制构件堆场用电设备和电线电缆布置，必须符合相关的法规、标准要求；
2、预制构件堆放安全管理
1）应根据预制构件的类型选择合适的堆放方式及规定堆放层数，同时构件之间应设置可靠的垫块；
2）使用货架堆置，货架应进行力学计算满足承载力要求。
3）堆场应硬化平整、整洁无污染、排水良好。
4）构件堆放区应设置隔离围栏，按品种、规格、吊装顺序分别设置堆垛，
5）其他建筑材料、设备不得混合堆放，防止搬运时相互影响造成伤害事故。
3、吊装人员资质审核
《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》
（国家安全生产总局30号令）
第五条特种作业人员必须经专门的安全技术培训并考核合格取得《中华人民共和国特种作业操作证》方可上岗作业。
汽吊司机、履带吊司机、塔吊司机以及指挥、司索均属于特种作业人员，必须经专门的培训并考核合格，持《特种作业操作证》方可上岗作业。
（三）预制构件的安装安全
1、吊装中的安全风险
预制构件往往自重较大，因此对塔吊等起重设备的附着措施要求十分严格。
不得将附墙与外挂板、内墙板等非承重构件连结；且应优先选择窗洞、阳台伸进。
建设单位与施工单位应于预制构件工厂生产阶段之前，将附墙杆件与结构连接点所处的位置向预制工厂交底，在构件预制过程中便将其连接螺栓预埋到位，以便施工阶段塔吊附着措施的精确安装。
附墙杆件与结构的连接应采用竖向位移限制、水平向转动自由的铰接形式。
2、吊装中的安全注意事项
吊装安全注意事项:
1）安装作业前，应对安装作业区进行围护并做出明显的标识，拉警戒线，根据危险源级别安排旁站;
2）施工作业使用的专用吊具、吊索、定型工具式支撑、支架等，应进行安全验算，使用中进行定期、不定期检查，确保其安全状态;
3）预制构件起吊后，应先将构件提升300mm左右后，停稳构件，检查钢丝绳、吊具和预制构件状态，确认吊具安全且构件平稳后，方可缓慢提升构件；
4）吊运预制构件时，构件下方严禁站人，应待预制构件降落至距地面1m以内方准作业人员靠近，就位固定后方可脱钩；
5）高空应通过缆风绳改变预制构件方向，严禁高空直接用手扶预制构件；
6）遇到雨、雪、雾天气，或者风力大于6级时，不得进行吊装作业。
3、临边及高空作业防护
1）相关调查统计数据结果显示，在装配式建筑施工中，有将近25-30%的可能发生高空临边坠落风险。
对于装配式框架结构施工而言，为了凸显装配式建筑的特点——不搭设外架，于是高处作业及临边作业的安全隐患变得尤为突显。
2）为了防止登高作业事故和临边作业事故的发生，可在临边搭设定型化工具式防护栏杆。
或采用外挂脚手架，其架体由三角形钢牛腿、水平操作钢平台及立面钢防护网组成。
3）攀登作业所使用的设施和用具结构构造应牢固可靠，使用梯子必须注意，单梯不得垫高使用，不得双人在梯子上作业，在通道处使用梯子设置专人监控，安装外墙板使用梯子时，必须系好安全带，正确使用防坠器。
4、预防重物坠落
重物坠落也是比较常见的安全事故，如预制构配件装时，若是混凝土的强度不够，可能会被碰坏，这样大块的混凝土便会从高空坠落，容易砸伤地面的施工人员。
5、防坠落防护
6、临边防坠防护
7、钢结构施工高空作业防护
对于装配式框架结构尤其是钢框架结构的施工而言，工人个体高处作业的坠落隐患凸显。
除了加强发放安全带、安全绳、防高坠安全教育培训、监管等措施，还可通过设置安全母索和防坠安全平网的方式对高坠事故进行主动防御。
在框架梁上设置安全母索（生命绳）能达到的防高坠效果，安全母索能为工人在高处作业提供可靠的系挂点，且便于移动性的操作。
8、临时支撑体系
9、临时用电安全管理
在装配式建筑施工中，触电是很容易被忽视却又常常会发生的一类事故，预制构件在完成拼装后，外挂板的拼接、拼缝防水条焊接、外挂板的固定需要加设斜支撑，都需要用电，为便于施工，施工楼层每层必须设置配电箱方便用电，现场临时用电按照JGJ46-2005规范要求，现场实行一机一箱一闸一漏制度，严格执行三级配电二级保护用电原则，楼梯通道使用36V安全电压。
10、安全制度
1）吊装指挥系统是构件吊装最主要的核心，也是吊装成败的关键。
因此，应成立吊装领导小组，为吊装制定完善和高效的指挥操作系统，绘制现场吊装岗位设置平面图，实行定机、定人、定岗、定责任，使整个吊装过程有条不紊地顺利进行。
2）制定有关的安全生产规章制度和安全操作规程，使作业人员掌握本岗位的安全操作技能。
11、安全教育
1）传统的整体现浇建筑施工中的工人，显然已难以适应装配式建筑施工的要求，因此对工人开展相关的技术技能、安全培训教育是十分必要的。
2）预制构件安装前应对全体人员进行详细的安全交底，参加安装的人员要明确分工，利用班前会、小结会，并结合现场具体情况提出保证安全施工的要求。
12、设备管理
1）用于PC结构的机械设备，施工机具及配件，必须具有生产（制造）许可证，产品合格证。
并在现场使用前，进行查验和检测，合格后方可投入使用。
2）机械设备\施工机具及配件必须由专人管理，定期进行检查\维修和保养，建立相应的资料档案。
13、工器具管理
吊装前必须检查吊具、钢梁、葫芦、钢丝绳等起重用品的性能是否完好。
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