装配式混凝土建筑预制柱钢筋精准定位快速施工技术.pdf

装配式混凝土建筑预制柱钢筋精准定位快速施工技术

随着装配式建筑在各地逐步推广和应用，发展装配式建筑已成必然趋势。装
配整体式框架结构具有构件质量好、节省工期和成本、节能环保等优点，但是存
在较多的连接节点，预制构件的连接质量对结构起到了至关重要的作用[1]。预
制构件连接节点受力钢筋根据接头受力、施工工艺等要求，常采用套筒灌浆连接、
机械连接、浆锚搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方式[2]，其中装配

整体式框架结构房屋高度大于12m或层数超过3层时，宜采用套筒灌浆连接。
钢筋的施工质量以及钢筋位置的精准定位直接影响预制构件的安装进度和结构
的安全[3]，尤其是预制柱、剪力墙等构件采用灌浆套筒的施工工艺，对钢筋的
位置有很高的要求，不能超出允许的偏差范围，钢筋位置的偏差会导致灌浆套筒
安装难度增加以及上层预制柱安装的失败[4]。
传统装配式施工中通常采用开孔木模板来进行钢筋定位，木模板开孔精度差、
强度低，使用和拆除过程中易出现破坏等情况，故不适合现场使用。也有采用双
层钢板定位箱固定钢筋，虽然提高了较长预留钢筋的定位精度，但现场安装与拆
卸较为费工且制作较为复杂，且对定位件的整体固定没有说明，施工现场多是使

用连接件与框架梁主筋焊接进行固定，这样不仅浪费人力，还对主筋正常工作带
来影响。
针对以上存在的问题，依托新乡职业技术学院新校区建设二期装配式设计施

工总承包（EPC）工程，开展装配式建筑结构预留钢筋定位技术研究，提出一种
适用于现场实际施工的预制柱钢筋精准定位快速施工技术，并重点对施工工艺、
操作要点以及应用效果进行阐述，通过提高钢筋定位的精确度以及减小整体轴线
偏差，从而提高施工质量和加快施工进度[5-7]。
1工程概况

新乡职业技术学院新校区建设二期工程是河南省首家装配式工程总承包

（EPC）项目（图1），总建筑面积65375.62m2，包含6栋单体，其中5栋
为学生公寓，装配形式为预制装配整体式框架剪力墙结构，共6层，装配率达到

66%，另外1栋为装配式钢结构。共3层，装配率达76%。项目设计工期20d，
施工工期150d。

图1新乡职业技术学院新校区建设二期工程效果图

宿舍楼主体结构的装配式构件有预制柱、预制楼板、SPD板、预制楼梯、预
制剪力墙、ALC墙板。其中竖向受力构件预制柱的构件数量为1630个，预制
柱纵向受力钢筋连接方式为半灌浆套筒连接。框架梁以及梁柱节点为现浇混凝土
连接。本工程预制柱数量多、截面大，竖向受力钢筋多且直径大，若在施工过程
中下层柱钢筋产生位移，由于钢筋直径大，很难进行事后校正，造成上层柱无法
顺利对孔安装的情况。给施工带来不便，对工期和成本都会产生较大影响。
结合现场实际情况，开发出一种预制柱钢筋精准定位技术，针对每种预制柱
的钢筋型号以及钢筋排布情况，加工一种钢筋定位法兰盘，在梁柱节点浇筑前使
用定位法兰盘对钢筋相对位置以及柱的轴线位置进行校正，并固定牢固。浇筑混

凝土以后，将法兰盘拆除，进行上层预制柱的吊装，这样可一次性完成吊装，减
少不必要的返工，大大提高了预制柱的吊装速度和准确率，加快了施工速度，节
省了工期。
2深化设计

2.1设计要点及难点

依据预制柱构件深化图，对法兰盘进行设计，根据预制柱的钢筋型号、间距、
截面尺寸和所用灌浆套筒的技术参数确定法兰盘的开孔尺寸和截面尺寸。以新乡

职业技术学院新校区建设二期工程预制柱相关信息为例，根据现场实际情况，截

面尺寸为600mm×600mm的柱子数量占比很大，能更好地发挥法兰盘定位技

术周转的优势，选取5#宿舍楼2层YKZ3截面为600mm×600mm的预制柱为
研究对象，预制柱深化信息如图2所示。

图2预制柱深化信息

YKZ3纵向受力钢筋为16根φ25mm三级钢。灌浆套筒如图3所示。

图3灌浆套筒

对照不同灌浆套筒的相关参数可知，适用于φ25mm钢筋连接的灌浆套筒的

内径为36mm
因此，法兰盘的钢筋定位孔尺寸应控制在25～36mm之间。考虑法兰盘的
周转，法兰盘的设计应保证易安装、易拆除，钢筋定位孔应选择较大尺寸，同时

考虑预留钢筋承插部分的垂直度，控制承插长度内垂直度在2mm以内。另外，
考虑钢筋的截面尺寸的偏差，将法兰盘开孔尺寸确定为32mm。法兰盘技术参
数及三维结构如图4所示。

图4法兰盘技术参数及三维结构
2.2钢筋定位法兰盘的加工制作

钢筋定位法兰盘材料选用厚6～10mm的钢板边角料，经过焊接成形后，用
数控冲床按照法兰盘的技术参数和尺寸进行加工。加工时应注意先整体焊接，再
行开孔，因为钢板在焊接之后焊缝位置会产生收缩，造成整体尺寸和定位孔相对
间距减小，造成误差过大的情况。

选择数控冲床进行开孔，保证孔位间距误差与孔径大小偏差均控制在0.5

m