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【技術(shù)交流】裝配式建筑鋼筋不連續(xù),防雷引下線(xiàn)該怎么做?
發(fā)布日期:2020-08-27來(lái)源:綠建之家

裝配式建筑指的是傳統(tǒng)建筑中的梁、樓板、柱、墻、樓梯等通過(guò)工廠預(yù)制后在工地裝配而成的建筑,優(yōu)點(diǎn)是建造速度快,受氣候條件制約小,節(jié)約勞動(dòng)力并可提高建筑質(zhì)量。


裝配式建筑取消了施工現(xiàn)場(chǎng)大部分的現(xiàn)澆、現(xiàn)砌工作,同時(shí)對(duì)于裝配式建筑電氣施工尤其是雷電防護(hù)上的施工提出了與以往不同的施工要求,相較于傳統(tǒng)建筑防雷設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),現(xiàn)階段裝配式建筑防雷設(shè)計(jì)還不成熟,在施工過(guò)程中存在諸多問(wèn)題。以某裝配式建筑項(xiàng)目的防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)為例,探討現(xiàn)階段裝配式建筑的防雷設(shè)計(jì)思路,解決裝配式建筑的防雷引下線(xiàn)施工難題。


裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)


根據(jù)GB/T51231-2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑分為裝配整體框架結(jié)構(gòu)建筑、裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)建筑、裝配式墻板結(jié)構(gòu)建筑三類(lèi)。第一類(lèi)多用于公共建筑,第二類(lèi)多用于住宅建筑,第三類(lèi)適用于抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)的多層住宅。


某項(xiàng)目采用裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)+預(yù)制外墻板結(jié)構(gòu)體系,由預(yù)制柱、預(yù)制疊合梁、預(yù)制疊合樓板、預(yù)制外墻板、預(yù)制樓梯等預(yù)制構(gòu)件組成。這些預(yù)制構(gòu)件均由預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)吊裝設(shè)備按照吊裝圖紙裝配而成,如圖1所示。



圖1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑預(yù)制構(gòu)件拆分圖


由于裝配式建筑是由各模塊拼裝而成,在預(yù)制構(gòu)件連接方式上,其中梁、板之間的連接通常設(shè)計(jì)為預(yù)制加現(xiàn)澆層,而上、下層預(yù)制柱間縱向鋼筋的連接則采用套筒灌漿技術(shù)連接。從圖2可以看出,上部預(yù)制柱灌漿套筒與下部預(yù)制柱柱頭鋼筋之間的縫隙已被灌漿料填滿(mǎn),因此上、下層預(yù)制柱內(nèi)的鋼筋并沒(méi)有形成連續(xù)的電氣通路,當(dāng)利用預(yù)制柱內(nèi)主筋作為防雷引下線(xiàn)時(shí),需要采取特殊措施。

圖2 預(yù)制柱灌漿套筒連接示意圖


(注:可查閱《圖解裝配式建筑施工的關(guān)鍵工藝——套筒灌漿》詳細(xì)了解套筒灌漿工藝特點(diǎn))


防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)


引下線(xiàn)即用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置的導(dǎo)體。當(dāng)利用混凝土內(nèi)鋼筋作引下線(xiàn)時(shí),引下線(xiàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.5條、第4.4.5條的規(guī)定選擇合適的直徑,同時(shí)還須根據(jù)規(guī)范中第4.3.3條、第4.4.3條要求按建筑物的防雷類(lèi)別設(shè)置位置及數(shù)量。在傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)建筑中,建筑物的防雷設(shè)計(jì)均優(yōu)先利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)對(duì)角兩根主筋作為防雷引下線(xiàn),通過(guò)鋼筋螺紋套筒或搭接焊的形式很容易形成雷電電氣通路,施工過(guò)程由現(xiàn)場(chǎng)的電氣施工員與結(jié)構(gòu)施工員配合完成,施工工序簡(jiǎn)單,省時(shí)、省材料。


而在裝配式建筑防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)上,為實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間連成電氣貫通滿(mǎn)足防雷要求,就需要在預(yù)制構(gòu)件內(nèi)(主要指預(yù)制柱)設(shè)計(jì)附加專(zhuān)用導(dǎo)體。目前,上、下層預(yù)制柱內(nèi)引下線(xiàn)連接節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)圖上通常采用兩根Ф10圓鋼通過(guò)與預(yù)制柱內(nèi)兩根主筋連接并預(yù)留足夠的長(zhǎng)度于柱外作為附加專(zhuān)用導(dǎo)體。


1.上部預(yù)制柱主筋;2.Ф10圓鋼;3.灌漿套筒;4.下部預(yù)制柱主筋;5.Ф10圓鋼;6.預(yù)埋接地連接板;a1.上部預(yù)制柱;a2.現(xiàn)澆樓板;a3.預(yù)制疊合梁;a4.下部預(yù)制柱;a5.預(yù)制柱內(nèi)主筋

圖3 預(yù)制柱間引下線(xiàn)的連接大樣圖


1.上部預(yù)制柱主筋;2.Ф10圓鋼;3.灌漿套筒;4.預(yù)埋接地連接板;5-40*4鍍鋅扁鋼;6.基礎(chǔ)地梁內(nèi)不小于Ф16兩根鋼筋;a3.預(yù)制柱內(nèi)主筋;a4.上部預(yù)制柱;a6.樁基承臺(tái);a7.結(jié)構(gòu)樁;a8.現(xiàn)澆柱

圖4 預(yù)制柱引下線(xiàn)鋼筋與現(xiàn)澆柱連接大樣圖


上圖3為預(yù)制柱間引下線(xiàn)的連接大樣圖,圖中①為用作防雷引下線(xiàn)的上部預(yù)制柱主筋;②為采用010圓鋼作為附加專(zhuān)用導(dǎo)體,在預(yù)制柱生產(chǎn)時(shí)與用作防雷引下線(xiàn)的上部預(yù)制柱主筋①焊接(焊接長(zhǎng)度60mm),并由預(yù)制柱底部引出;③為灌漿套筒,在預(yù)制柱生產(chǎn)時(shí)與上部預(yù)制柱主筋通過(guò)螺紋連接預(yù)埋于上部預(yù)制柱底部;④為用做防雷引下線(xiàn)的下部預(yù)制柱主筋,現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí),首先利用Ф10圓鋼⑤與用做防雷引下線(xiàn)的下部預(yù)制柱主筋④焊接(焊接長(zhǎng)度60mm),并由預(yù)制柱頂部引出至疊合板現(xiàn)澆層內(nèi),在疊合板現(xiàn)澆面層設(shè)置預(yù)埋接地連接板⑥,并與Ф10圓鋼⑤焊接;在上部預(yù)制柱安裝到位后,將附加專(zhuān)用導(dǎo)體②與預(yù)埋接地連接板⑥焊接(焊接長(zhǎng)度60mm),完成上、下層預(yù)制柱內(nèi)引下線(xiàn)鋼筋的相互連接。上圖4為首層預(yù)制柱內(nèi)引下線(xiàn)鋼筋與現(xiàn)澆柱的連接大樣,其做法與圖3雷同。


裝配式建筑防雷引下線(xiàn)施工難點(diǎn)


上述裝配式建筑防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)雖然實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間連成電氣貫通滿(mǎn)足防雷要求,但在施工過(guò)程中卻存在如下幾點(diǎn)問(wèn)題:


(1)由預(yù)制柱底部引出的Ф10圓鋼在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸及吊裝過(guò)程若保護(hù)不到位易出現(xiàn)折彎、折斷現(xiàn)象,一旦出現(xiàn)上述情況便失去引下線(xiàn)的作用。圖5為施工現(xiàn)場(chǎng)常用的預(yù)制柱引下線(xiàn)設(shè)計(jì)成品照片。



(2) 圖3中預(yù)埋接地連接板⑥設(shè)置在現(xiàn)澆層內(nèi),應(yīng)滿(mǎn)足與樓板結(jié)構(gòu)面平齊方能使上部預(yù)制構(gòu)件落位后與附加專(zhuān)用導(dǎo)體②焊接。然而,在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中預(yù)埋接地連接板⑥的安裝高度難把控,施工中接地連接板往往存在高出或低于結(jié)構(gòu)面,當(dāng)高出結(jié)構(gòu)面時(shí),其50mm的建筑面層無(wú)法將其完全隱蔽;當(dāng)?shù)陀诮Y(jié)構(gòu)面時(shí),必須通過(guò)鑿打結(jié)構(gòu)面找出預(yù)埋接地連接板,而鑿打后的結(jié)構(gòu)面坑坑洼洼存在質(zhì)量缺陷問(wèn)題。圖5、圖6為預(yù)埋接地連接板⑥在施工現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題照片。





圖5施工現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題照片1

圖6施工現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題照片2


(3) 由于預(yù)埋接地連接板采用鍍鋅鋼板,其表面較為光滑,當(dāng)預(yù)埋高度低于結(jié)構(gòu)面,經(jīng)過(guò)鑿打找出的接地連接板,易導(dǎo)致其底部與結(jié)構(gòu)脫離從而產(chǎn)生空鼓的現(xiàn)象,而空鼓處一旦有積水將會(huì)腐蝕附加專(zhuān)用導(dǎo)體②以及預(yù)埋接地連接板⑥,存在雷電安全隱患。


(4)在上部預(yù)制柱吊裝落位后,預(yù)制柱底部預(yù)留的附加專(zhuān)用導(dǎo)體②必須經(jīng)過(guò)折彎并甩岀至結(jié)構(gòu)面,然后與設(shè)置在疊合板現(xiàn)澆面層的預(yù)埋接地連接板⑥焊接,附加專(zhuān)用導(dǎo)體②在折彎過(guò)程易擋住相鄰灌漿套筒的底部出漿孔,影響該處灌漿套筒的灌漿質(zhì)量,存在質(zhì)量安全隱患。


裝配式建筑防雷引下線(xiàn)施工要點(diǎn)


為了提高防雷引下線(xiàn)在裝配式建筑中的施工質(zhì)量,針對(duì)施工中可能存在的問(wèn)題提岀以下幾點(diǎn)看法:


(1)在預(yù)制構(gòu)件吊裝運(yùn)輸前,應(yīng)先開(kāi)展預(yù)制構(gòu)件吊裝施工技術(shù)及安全技術(shù)交底工作,提高施工人員的施工安全意識(shí)與預(yù)制構(gòu)件成品保護(hù)意識(shí),使成品預(yù)制構(gòu)件的損壞率降低為零,從而保證成品構(gòu)件功能的完整性。


(2)完善相關(guān)生產(chǎn)責(zé)任制,劃分好各項(xiàng)施工任務(wù)并落實(shí)相關(guān)責(zé)任人,提高施工人員責(zé)任意識(shí)。施工前應(yīng)對(duì)施工班組進(jìn)行施工技術(shù)交底。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工工序開(kāi)展施工作業(yè)。預(yù)埋件放樣時(shí)可借助放樣機(jī)器人、激光儀、水平儀等設(shè)備進(jìn)行定位。施工過(guò)程中應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)跟蹤,嚴(yán)格把控接地連接板安裝高度。施工完畢應(yīng)對(duì)每處預(yù)埋點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)高復(fù)合,從而提高預(yù)埋接地連接板的準(zhǔn)確度和施工質(zhì)量。


(3)在上部預(yù)制柱吊裝前,應(yīng)先對(duì)附加專(zhuān)用導(dǎo)體的Ф10圓鋼做折彎處理,避開(kāi)預(yù)制柱底部灌漿套筒的出漿孔,待上部預(yù)制柱吊裝落位后再進(jìn)行焊接工作。對(duì)附加專(zhuān)用導(dǎo)體與接地連接板焊接長(zhǎng)度無(wú)法滿(mǎn)足≥60mm時(shí),可通過(guò)圓鋼進(jìn)行跨接,再與預(yù)埋接地連接板有效焊接,嚴(yán)禁通過(guò)敲打拗彎附加專(zhuān)用導(dǎo)體來(lái)滿(mǎn)足與接地連接板的焊接長(zhǎng)度,圓鋼與圓鋼間應(yīng)上下搭接雙面施焊。


防雷引下線(xiàn)在裝配式建筑中的設(shè)計(jì)建議


與傳統(tǒng)建筑防雷引下線(xiàn)施工相比,裝配式建筑防雷引下線(xiàn)的施工工序多,且耗時(shí)、耗工、耗材料。目前,裝配式建筑對(duì)于機(jī)電安裝專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō),其并未在安裝上帶來(lái)效益,反而提高了機(jī)電安裝專(zhuān)業(yè)施工難度。為解決裝配式建筑在機(jī)電安裝專(zhuān)業(yè)存在的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)裝配式建筑真正的高效施工優(yōu)勢(shì),應(yīng)從裝配式建筑設(shè)計(jì)源頭上解決上述存在的問(wèn)題。


根據(jù)裝配式建筑的特點(diǎn),通過(guò)調(diào)整原有的防雷設(shè)計(jì)思路,從而提供一種裝配式建筑防雷引下線(xiàn)新型連接裝置及其施工方法。該防雷引下線(xiàn)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,在不影響結(jié)構(gòu)鋼筋套筒連接的力學(xué)性能和裝配式簡(jiǎn)易施工的前提下,實(shí)現(xiàn)將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接地引下線(xiàn),從而節(jié)約施工成本,縮短施工工期,還解決了原有裝配式建筑防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)所帶來(lái)的施工難題。



1.上部預(yù)制柱主筋;2,Ф10圓鋼;3.-40 X 4鍍鋅扁鋼;4.下部預(yù)制柱主筋;5.Ф10圓鋼;a1.上部預(yù)制柱;a2.下部預(yù)制柱;a3.灌漿套筒


圖7裝配式建筑防雷引下線(xiàn)新型連接裝置示意圖



圖7為裝配式建筑防雷引下線(xiàn)新型連接裝置示意圖,圖中①為用做防雷引下線(xiàn)的上部預(yù)制柱主筋;②為采用Ф10圓鋼作附加專(zhuān)用導(dǎo)體;③為-40x4鍍鋅扁鋼,長(zhǎng)度為150mm,在預(yù)制柱生產(chǎn)時(shí)將-40x4鍍鋅扁鋼預(yù)埋于上部預(yù)制柱的柱腳凹槽內(nèi),其正面與凹槽面平齊,凹槽深50mm。在鍍鋅扁鋼的背面則通過(guò)Ф10圓鋼②與防雷引下線(xiàn)的上部預(yù)制柱主筋①進(jìn)行跨接,兩端跨接長(zhǎng)度為60mm。上述施工作業(yè)均在預(yù)制構(gòu)件廠完成,預(yù)制柱的成品樣式如圖9所示。

圖8預(yù)制柱成品圖


圖7中④為用作防雷引下線(xiàn)的下部預(yù)制柱主筋,在疊合板現(xiàn)澆層澆筑前,首先利用Ф10圓鋼⑤的一端與用作防雷引下線(xiàn)的下部預(yù)制柱柱頭主筋④焊接(焊接長(zhǎng)度60mm);另一端則伸出現(xiàn)澆層結(jié)構(gòu)面,在上部預(yù)制柱安裝到位后,通過(guò)Ф10圓鋼⑤與-40x4鍍鋅扁鋼③焊接(焊接長(zhǎng)度60mm),最終實(shí)現(xiàn)上、下層預(yù)制柱內(nèi)的防雷引下線(xiàn)連成電氣貫通滿(mǎn)足防雷要求。圖9為裝配式建筑防雷引下線(xiàn)施工效果圖。

圖9 裝配式建筑防雷引下線(xiàn)施工效果圖


調(diào)整后的裝配式建筑防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)取消了預(yù)制柱底部預(yù)留的Ф10圓鋼引下線(xiàn),改為鍍鋅扁鋼預(yù)埋在預(yù)制柱的柱腳凹槽內(nèi),從根源上解決了防雷引下線(xiàn)在安裝過(guò)程中的施工質(zhì)量問(wèn)題,杜絕了上述問(wèn)題而帶來(lái)的質(zhì)量安全隱患。而且該裝配式建筑防雷引下線(xiàn)新型連接裝置不僅便于預(yù)制構(gòu)件的成品保護(hù),還簡(jiǎn)化了防雷引下線(xiàn)安裝的施工工序,有效地提高了防雷引下線(xiàn)安裝施工效率,且更好地融合了裝配式建筑的高效施工設(shè)計(jì)思路。


結(jié)語(yǔ)


本文歸納、總結(jié)了現(xiàn)階段裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)的施工要點(diǎn)和措施,通過(guò)防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)在裝配式建筑施工中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析與探討,并根據(jù)裝配式建筑的特點(diǎn)提出不同的防雷引下線(xiàn)設(shè)計(jì)思路,形成了一種裝配式建筑防雷引下線(xiàn)新型連接裝置及施工方法,解決裝配式建筑的防雷引下線(xiàn)施工難題,供設(shè)計(jì)人員與施工人員參考。


來(lái)源:裝配式360