设计吊具|装配式建筑 | 预制封闭式阳台成套生产及安装技术

摘要：预制阳台作为装配式构件部品的重要组成部分被广泛应用于装配式建筑项目中。通过从设计、生产及安装等方面介绍一种预制封闭式阳台成套生产及安装技术，此技术在国内装配式建筑领域内处于领先，优势特点显著，推广后将实现良好的社会效益和经济效益。

关键词：装配式建筑，预制阳台，生产安装，质量控制

中图分类号：TU74

Precast enclosed balcony complete set production

and installation technology

Abstract:Prefabricated balcony is widely used in prefabricated building projects as an important part of prefabricated components. This paper introduces a complete set of production and installation technology of prefabricated and enclosed balcony from the aspects of design, production and installation. This technology is in the leading position in the field of prefabricated building in China, with remarkable advantages and characteristics, and will achieve good social and economic benefits after popularization.

Keywords: prefabricated building; prefabricated balconies; production installation; quality control

0、引言

装配式建筑的发展[1-2]是大势所趋，预制阳台是装配式住宅中构件部品的重要组成部分。目前，传统的预制阳台所采用的叠合板式阳台和全预制板式阳台受预制构件悬挑长度的限制往往不能满足大悬挑阳台设计及使用的要求；全预制梁式阳台因构件全预制重量较大，结构配筋锚固长度过长造成预制构件生产、运输、安装难度加大，以及阳台上所需机电设备专业提前预留预埋与现浇层预埋管道敷设对接不方便等问题被广泛诟病[3]。预制阳台上的预制阳台挂板因受阳台长度和窗户洞口的影响，以及构件传统生产、施工等工艺的制约，预制阳台挂板预制构件拆分较为零散，增加预制构件现场施工及安装工序和人工量，降低了构件的施工安装效率[4]。同时，构件的零散拆分增加了阳台隔板间竖向和水平拼缝的数量，造成构件拼缝处的渗水隐患。

该技术具有构件设计拆分合理、结构体系安全可靠、生产集成度高、防水抗渗优越、施工安装方便、保证建筑质量、节能环保等优势。预制封闭式阳台主要适用于预制装配式剪力墙体系、预制装配式框架结构体系以及预制装配式框架-剪力墙结构体系中的预制阳台的施工及安装。

1、装配式设计与施工原理

1.1 装配式设计拆分

根据传统装配式住宅中预制阳台的设计[5]，在建筑及结构设计中，本文将阳台设计为预制叠合梁式阳台，有效整合了传统阳台的优点，阳台板采用叠合楼板既能降低预制构件重量又方便机电设备现场敷设。

图1 封闭式阳台建筑平面图

深化设计集成建筑设计方案中的阳台板和空调板布置，将两者科学合理拆分成预制阳台与空调一体化阳台板，采用预制叠合梁式阳台和预制空调板拆分一体设计；阳台挂板全预制，采取长尺度、大直角整体预制阳台挂板拆分方案，避免了阳台挂板直接接触室外环境存在的防水隐患，同时有效减少了预制构件的拆分类型和数量，提高了预制构件生产制作效率。建筑设计方案中封闭阳台平面图如图1，预制构件拆分方案中封闭阳台三维图如图2。

图2 预制封闭式阳台三维图

1.2 装配式施工原理

预制封闭式阳台成套生产及安装工法主要是指通过施工图设计单位合理优化阳台部位构件拆分设计方案吊车出租，将预制封闭阳台拆分为预制阳台与空调一体化阳台板、全预制整体阳台挂板两种构件类型，深化设计单位设计深化构件间的安装连接节点大样和预制防水企口连接大样节点，通过工厂采用标准化、成组立模工艺预先生产相关构件，构件之间采取牢固可靠的连接方式现场固定和安装。

1.3关键技术

关键技术控制要点包括阳台生产预留凹槽及企口精准度、现场安装的精确定位、连接节点采用干式连接及优化竖向接缝防水处理。

1.3.1阳台生产预留凹槽、企口

预制阳台与空调一体化阳台板采用标准化模台，工厂化预制生产，确保了构件上的连接凹槽、防水企口的标准化、集成化、精确化预留；全预制整体阳台挂板采用成组立模生产工艺生产，隔板上预留防水企口凹槽定位预留准确、后装窗凹槽预留精准，为现场安装提供可靠精度保障。

1.3.2现场安装精确定位

预制构件上的预留凹槽、企口均在构件上精准定位，现场安装时采用水平和垂直靠尺、激光扫平仪、斜支撑等工具控制和调整现场安装精度。阳台挂板连接采用连接钢板，阳台上挂板安装大样如下图3。

1.3.3连接节点采用干式连接

构件上下防水企口处采用装配式防水节点做法现场安装定位敷设，确保防水填充材料的定位准确、敷设连续；构件间采用干式节点连接方式，使用工地连接钢板和配套连接螺母和垫片将构件现场连接固定，固定完成后采用建筑做法将预留凹槽填平抹实。

图3 阳台上挂板安装大样

1.3.4优化竖向接缝防水处理

如图4所示，为阳台挂板接缝节点，阳台挂板竖缝渗水问题一直是预制构件防水的薄弱环节，全预制整体阳台挂板预制外墙（或PCF板）接触处的阳台挂板面采用预留凹槽的做法，配合预制外墙（或PCF板）粗糙面做法和防水砂浆加膨胀剂处理做法，既能有效保证传统竖缝装配式防水做法发挥其最大防水效果，又增强了节点处防水能力。

图4 阳台挂板接缝节点示意图

2、装配式生产及安装

2.1生产安装流程及操作要点

2.1.1 生产安装流程

将预制阳台与空调板一体化拆分设计，将预制封闭式阳台挂板全预制整体拆分设计。预制阳台与空调一体化阳台板采用标准化模台生产，全预制整体阳台挂板采用成组立模生产。构件生产前对模具进行处理，后安装绑扎钢筋，预埋连接件及预留凹槽定位，安装预埋件连接件及预埋，配置并浇筑混凝土，冲洗模台，两次预养后蒸气养。达到养护强度后，进行起吊、脱模，吊运并摆放到固定位置，对有质量缺陷的构件进行修补，最后进行质检，产品合格后方可运送到施工现场，不合格进行二次修补，若二次修补后仍不合格，进行报废处理。

预制构件运输到现场以后，首先进行全预制整体阳台挂板吊装与斜撑临时固定，调整校正位置，采用工地连接件与预埋件连接固定，安装预制阳台与空调一体化阳台板脚手架支撑。准备完毕后，对预制阳台与空调一体化阳台板进行吊装与安装，校正位置，预制阳台与阳台挂板用连接件连接固定。复核调整定位，然后现场绑扎预制阳台叠合层钢筋、阳台梁外伸锚固钢筋绑扎，并进行机电设备预埋管线敷设，现场浇筑混凝土并进行养护，与预制外墙或PCF板接触处竖缝节点防水处理。最后，后装阳台窗，预制构件安装固定预留凹槽封填。

2.1.2 操作要点

全预制整体阳台板及阳台挂板吊装前设计吊具，应检查吊具质量是否符合吊装相关质量安全标准，预制构件吊点处要绑扎牢固，操作规范。施工现场采用塔式起重机，不同的构件重量其工作半径、起吊重量应符合要求；在正式起吊之前应进行试起吊工作[6]。吊钩的中心线，必须通过构件的重心，严禁倾斜吊卸构件；吊装偏心构件时，应使用可调节偏心的吊具进行吊装。

图5 采用工地连接件连接固定

吊装前，应检查全预制整体式阳台挂板预留防护架孔定位，校核施工现场用预制构件爬升防护架尺寸和安装预留孔位定位，先安装好预制阳台挂板爬升防护架装置。预制构件吊装应采用等长的帆布带，要求布带交点位于构件重心垂直线上，布带与水平线的夹角不宜小于45°，构件吊装过程应尽量缓慢平稳，可在构件上挂溜绳，便于安装人员牵引构件。预制构件吊到结构层上方由安装人员辅助，缓慢吊入安装区域，在达到安装高度时，通过螺栓、工地用连接角铁、斜撑临时固定全预制整体式阳台挂板。斜撑杆作为安装临时支撑调节安装位置。三（两）根斜撑杆通过螺栓固定在阳台板上，之后通过调节斜撑杆长度调节预制阳台隔板的垂直度和定位精度。

全预制整体阳台挂板通过调整校正后，实现了构件在在垂直于挂板方向、平行于挂板方向以及挂板水平线上的安装质量精度控制。工地用连接角铁在构件临时固定时已部分临时安装固定，全预制整体阳台挂板安装定位后可使用全自动铆螺母机将所有工地连接件与预制构件预埋连接件连接固定。从而实现构件与构件下部结构层的可靠干式连接。预制阳台与空调一体化阳台板安装定位完成后，通过工地用连接角铁与下方全预制整体式阳台挂板连接固定。构件上预埋连接件定位精确，现场施工便捷高效，构件结构安全可靠，有效提高了现场施工效率[7]。采用工地连接件连接固定后如图5.吊装及安装完成后外立面图如图6。

图6 吊装及安装完成后外立面图

全预制整体式阳台隔板通过预留企口为发泡聚乙烯棒的填实和固定提供了可靠保证，有效避免了安装时的位置和错动。预制阳台隔板安装完成后，在外隔板拼缝处处理耐候胶一道，耐候胶将均匀连续无空鼓和气泡。预制阳台隔板内拼缝处采用防水砂浆加膨胀剂防水处理措施，确保防水安全可靠。

2.2 质量控制要点

2.2.1构件进场验收

生产厂家对预制件钢筋、生产、成品、出货要有相应的质量检查，并要通过盖合格章等方式表示出来，未经检验或检验不合格的构件不得使用[8]。进入现场的预制阳台与空调一体化阳台板、预制整体式阳台隔板，其外观质量、尺寸偏差及结构性能应符合相关标准或设计要求。预制构件的型号、位置、预留钢筋必须符合设计要求，且无变形、破损现象。

2.2.2构件安装质量控制

构件吊装时，应徐徐起落，操作平缓，以避免构件剧烈摇摆、碰撞而造成构件损坏和安全事故。安装过程中应尽量避免构件与支座撞击和撬棍撬动而使构件和支承结构掉边掉角。安装就位后，应采取保证构件稳定的临时固定措施，并应根据基准点和轴线校正位置；保证安装精度。

2.2.3钢筋绑扎质量控制

预制叠合板式阳台板的钢筋绑好之后禁止人在钢筋上行走或采取有效措施（如增设马凳筋）防止负筋被踩到下面，且在混凝土浇注前先整修合格。钢筋分布筋应均匀分布，间距和排列必须符合设计规定，浇注混凝土时注意浇筑振捣操作，尽量不碰到钢筋，浇筑过程中派专人随时检查，及时修整钢筋。

2.2.4混凝土施工质量控制

施工方要核实混凝土强度等级是否和图纸一致，根据实际情况选择不同的混凝土施工方式，相应的施工方式对应的混凝土坍落度要求不同，但要严格控制，防止混凝土出现离析。构件节点部位钢筋属钢筋密集区，需用细振捣棒，振捣时应做到快插慢拔，保证绑扎钢筋不受影响，且混凝土振捣充分以杜绝蜂窝、孔洞。

2.3 安全及环境措施

预制阳台要严格按照吊装专项施工方案吊装，确保吊装顺序、吊装作业安全可靠。吊装前必须检查组合平横吊梁、索具、吊钩等起重用品的性能是否完好。机械操作人员工作前，应对所使用的机械设备进行安全检查，严禁设备带病使用，带病工作。禁止在天气恶劣情况下进行吊装作业。严禁起吊重物长时间悬挂在空中，作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全地方，并切断电源进行检修。

预制阳台吊装施工[9]期间，应控制施工过程中的噪声、粉尘和有害气体，施工场地经常洒水除尘保持清洁，车辆来往井然有序，避免车辆乱鸣笛、抢道、发出噪声等，保障职工的劳动卫生条件和身体健康。施工现场要设置废弃物临时置放点，并制定专人管理，专人管理负责废弃物的分类、放置及管理工作，废弃物清运应符合有关规定。在夜间施工时，应防止现场照明灯、汽车前照灯光、电焊产生的光污染对周边居民的影响。

3、工程应用

如图7所示设计吊具，预制封闭式阳台成套生产及安装技术已成功应用于济宁市八里庙旧村改造项目。济宁八里庙旧村改造项目建筑面积约625895.03㎡吊车，共33栋26层住宅楼。该项目建造的预制构件产品包含：外墙、内墙、飘窗、阳台、阳台挂板、楼梯、叠合板、PCF板，各类型构件共计89600件，混凝土总方量约62000m ，构件产品总重量约158000吨。该项目建造的预制构件产品在位于济宁市任城区安居街道的山东海龙建筑科技有限公司的工厂预制完成后，运输到项目施工及安装。

图7 济宁八里庙旧村改造项目鸟瞰图

该工程预制阳台按本生产安装技术实施，严格进行质量控制，质量验收达到优良标准。对解决现有装配式阳台施工及安装质量问题，提高预制阳台工程质量、提升装配式建筑形象、缩短预制封闭阳台施工及安装工期具有重要经济和社会意义。

4、结论

装配式建筑具有深远的发展前景，本文从设计、生产及安装要点着重介绍了预制封闭式阳台成套生产及安装技术。预制封闭式阳台具有结构体系安全、生产集成度高、施工安装方便、节能减排、工程质量高等优点。预制封闭式阳台采用预制叠合梁式阳台和预制空调板拆分一体设计，阳台挂板全预制避免了阳台挂板直接接触室外环境存在的防水隐患，同时有效减少了预制构件的拆分类型和数量，提高了预制构件生产制作效率。目前该技术已在项目中成功应用，实现了良好的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]李海建,冀志江,孙义永.装配式建筑的发展现状和前景分析[J].中国建材科技,2017,26(03):72-75.

[2]樊军,杨嗣信.关于实现装配式建筑的思考及建议[J].建筑技术,2017,48(02):118-122.

[3]苏杨月,赵锦锴,徐友全,司红运.装配式建筑生产施工质量问题与改进研究[J].建筑经济,2016,37(11):43-48.

[4]潘雨红,吴欢欢,蔡亚军,张宜龙,隋鸿艳.预制楼梯和预制阳台在住宅中的应用研究[J].城市住宅,2015(03):97-102.

[5]侯本才,马文文,郭瑞峰,王奇龙.建筑工业化深化设计与工程实践[J].施工技术,2016,45(10):38-41.

[6]刘佳颖,吴姝娴.预制混凝土构件生产过程中的质量控制[J].上海建设科技,2018(01):68-70.

[7]王召新. 混凝土装配式住宅施工技术研究[D].北京工业大学,2012.

[8]宋涛. 装配式混凝土结构预制构件质量控制研究[D].西安建筑科技大学,2017.

[9]彭前立,徐新,赵勇.装配式技术在保障房项目绿色施工中的应用[J].建筑技术,2013,44(12):1109-1111.