《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》是陝西省第三建築工程公司完成的建築類施工工法；作者分別是王奇維、王福華、劉永新；適用範圍是鋼筋混凝土結構仿古建築，主要套用在仿古建築非承重的斗、拱、升等構件以及檐口體系施工。還適用於民用建築仿古裝飾中較為複雜、繁瑣的混凝土構件的安裝。
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》主要的工法特點是設計單位應具有仿古建築設計經驗；首先進行仿古建築框架部分製做並將全部仿古構件進行預製，隨後依次焊接安裝全部仿古構件；作業難度小、強度低、工序少、速度快，技術準備要求較高；工期短、質量控制簡單易行、安全重點控制內容較少、造價較低等。
2008年1月31日，《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法
- 工法編號： YJGF213-2006
- 完成單位：陝西省第三建築工程公司
- 主要完成人：王奇維、王福華、劉永新
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的形成原因是：
現代仿古建築較多採用混凝土結構。《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》所敘述的仿古建築構件，主要是指建築檐口部位的斗、拱、升、耍頭等。採用現澆混凝土施工工藝製做，工序繁雜、支模較難、混凝土澆築及振搗困難、施工周期長、質量控制難度大。而採用仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工藝，能使上述不利因素得到根本改變。
西安大唐芙蓉園紫雲樓（仿唐建築）的仿古構件，原設計採用現澆混凝土，工期緊。按現澆混凝土施工工藝施工，不能滿足需要。陝西省第三建築工程公司結合十餘年仿古建築施工經驗，研究並提出“先進行仿古建築框架結構施工，可穿插進行仿古構件預製。後在已完的仿古建築框架上依次焊接安裝全部仿古構件”的建設理念（即：仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工藝）。簡化仿古建築施工主導工序，使仿古構件製做安裝不占用總工期，還可提高質量控制水平具有可行性。隨後按照新的施工圖，組織實施並獲得成功。其後，在大唐芙蓉園內的唐集市、南大門等仿古建築施工中再次套用，效果良好。
工法特點
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的工法特點是：
1.設計單位
應具有仿古建築設計經驗，能與施工單位相互配合，並按照該工法的基本思想進行設計。
2.工序安排
首先進行仿古建築框架部分製做並將全部仿古構件進行預製，隨後在已完成的仿古建築框架上依次焊接安裝全部仿古構件。
3.施工單位
作業難度小、強度低、工序少、速度快，技術準備要求較高。
此外，與傳統的現澆混凝土施工工藝比較，《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》還具有工期短、質量控制簡單易行、安全重點控制內容較少、造價較低等特點。在現代仿古建築施工工藝中具有先進性和新穎性。
操作原理
適用範圍
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的適用範圍是：
1.工程對象或工程部位
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》適用於鋼筋混凝土結構仿古建築。主要套用在仿古建築非承重的斗、拱、升等構件以及檐口體系施工。還適用於民用建築仿古裝飾中較為複雜、繁瑣的混凝土構件的安裝。
2.最佳技術經濟條件
在仿古建築主體框架混凝土強度達到設計值，在拆除模板並進行清理後，即可進行全部仿古構件焊接安裝。
工藝原理
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的工藝原理敘述如下：
1.基本原理
仿古建築施工中，將建築檐口的現澆仿古構件改變為預製仿古構件。主體框架結構施工時，在柱與拱、頭等仿古預製構件連線處預埋鐵件。預製拱、耍頭等仿古構件時，採用混凝土或陶粒混凝土製做，並在其根部預埋鐵件。先完成主體框架施工，在框架柱及仿古預製構件強度達到設計要求時，在已完成的主體框架上分層次、有序地進行仿古預製構件的焊接安裝。將仿古預製構件上的預埋鐵件與框架柱上的預埋鐵件逐一對正，進行焊接連線，從而完成建築仿古構造的施工。通過對仿古預製構件後置焊接安裝施工，達到了工藝化繁為簡，施工生產趨於平衡，縮短關鍵工序時間的效果。
2.理論基礎
以普通鋼筋混凝土結構、輕骨料混凝土、普通鋼構件焊接等成熟技術為理論基礎，進行合理運用。符合設計和2005年前已執行的施工質量驗收規範要求，並將2005年前已執行的的標準、規範與古建築的法式、則例等有機地融為一體。
3.名詞解釋
斗：用於支承柱上體系部分的構件；
拱：連線斗升和升與椽口體系之間的部分；
升：將檐口體系的荷載傳遞給斗的構件；
耍頭：升與升之間直接傳遞荷載的主要通道；
扶檐檁：檐口最外側的檁條；
椽子：在檁條上鋪設，支承望板的構件；
望板：椽子上直接鋪設的屋面板。
如圖1所示。
圖1 仿古建築檐口構造示意
4.仿古建築預製構件後置焊接安裝
施工過程示意如圖2。
圖2 仿古建築預製構件後置焊接安裝施工過程示意
施工工藝
- 工藝流程
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的工藝流程如下：
1.總體流程
確定施工方案→施工現場準備→主體結構施工與仿古構件預製→搭設操作平台並進行焊接安裝→質量檢驗。
2.子流程
（1）仿古預製構件製做
計算預製構件尺寸→確定預埋鐵件尺寸計算預埋鋼筋的長短、焊縫大小→加工製做預埋鐵件、驗收→製做安裝模板及塗刷脫模劑→安裝鋼筋和預埋鐵件→鋼筋隱蔽驗收→澆築混凝土或陶粒混凝土及振搗→養護→脫模並編號→彈控制線→分規格堆放。
（2）主體結構上預埋鐵件
檢查主體結構鋼筋→確定鐵件預埋位置→固定預埋鐵件→支模→驗收模板→複查鐵件位置→澆築混凝土→拆模及清理→再複查鐵件位置→校正。
（3）仿古預製構件焊接安裝
搭設操作平台→在主體結構上彈設控制線（通線、豎線、平線）→分組（部件安裝）→預埋鐵件處理→機械準備試安裝→固定→校正→正式焊接→焊縫處理及構件修補→質量檢驗。
- 操作要點
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的操作要點如下：
1.首先與設計院進行溝通聯繫，根據工程特點論證構件後期焊接安裝的可行性，確定焊接安裝施工工藝及質量驗收標準。正式施焊前必須做好焊接工藝評定。
2.在確定施工方案時，宜採用計算機製做3D數字模型或製做木質1:1~1:10比例模型，驗證和改進焊接安裝的定位控制和作業次序。
3.構件應採用清水模板製做，如：鋼製定型模板、竹覆面膠合板定型模板等。
4.必須確保主體結構上預埋鐵件定位準確。框架柱與檐口、懸挑構件（拱、耍頭等）相接處，柱內鋼筋密度大，綁紮一般較為困難，混凝土澆築振搗也相對較難，需要採取有效措施，避免鋼筋和預埋件的位移。
5.陶粒混凝土的配合比，必須採用現場材料並經過試驗確定，強度必須滿足設計要求。
6.焊接安裝的主要次序為：先安裝建築大角後安裝中間部分；先安裝下層斗拱，後安裝上層斗拱；同層斗拱先安裝內側斗拱，後安裝外側斗拱。
7.在每個仿古預製構件上彈出中心線，在主體結構相應位置也必須彈出中心線和標高控制線，以確保焊接安裝就位準確。
8.層次構造複雜的檐口體系，應首先對仿古預製構件進行分組編號。安裝前按設計要求及構件編組，將構件運至安裝部位，對號入位。
9.每個大角先安一個掛線構件，拉通線，然後中間斗拱依線安裝，經覆核位置、水平度、垂直度無誤後，再進行固定、施焊。
10.焊工必須持證上崗，焊工到現場後必須先另行試焊，經鑑定其技術水平達到要求後，方可正式上崗施焊。架子工應具備操作證、安全義務監督員等雙重證件，才適宜上崗操作。
材料設備
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》所用的材料及設備明細如下：
1.主要材料
普通矽酸鹽水泥、卵石、陶粒、陶砂、脫模劑、型鋼或鋼板（用於鐵件製做）、錨固鋼筋、焊條。
2.施工機具
鋼製定型模板、竹覆面膠合板定型模板、鋼筋切斷機、鋼筋彎曲機、塔吊、電焊機、焊鉗、焊錘等。
3.測量儀器
經緯儀、水準儀、捲尺、水平尺、線錘。
質量控制
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的質量控制要求如下：
一、施工驗收標準
（一）工程的施工及質量驗收，除應達到該工法規定要求外，還必須滿足以下規範要求：
《建築工程施工質量驗收統一標準》GB 50300；
《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204；
《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ 81；
《古建築修建工程質量檢驗評定標準》CJJ 39。
（二）主控項目
1.仿古預製構件及預埋件所使用的材料質量必須符合設計要求和規範規定。
2.仿古預製構件的結構性能、外觀質量尺寸偏差等應符合設計要求和規範規定。
3.仿古預製構件鋼筋設定、混凝土強度必須符合設計要求。預製構件必須安裝牢固。
4.預埋件的規格、型號、埋設位置必須符合設計要求。預埋件必須埋設牢固。
（三）一般項目
1.仿古預製構件吊運及水平運輸不得損傷損壞構件。
2.安裝前按設計要求檢查仿古預製構件的規格、幾何尺寸、方正及預埋件等。
3.安裝前檢查臨時支撐架體的標高、支承能力及穩定性。
（四）仿古預製構件安裝允許偏差及檢驗方法
項目 | 允許偏差（毫米） | 檢驗方法 | |
柱 | 中心線偏移 | 3 | 尺量檢查 |
垂直度 | 3 | 經緯儀、吊線尺量 | |
斗拱升 | 中心線 | 2 | 經緯儀、吊線尺量 |
底標高 | 0 -2 | 水準儀、拉線尺量 | |
焊接後變形量 | 2 | 按控制線尺量檢查 | |
二、確保達到標準的技術措施和管理方法
（一）確保按照ISO 9001-2000標準要求，建立完善的現場質量管理體系，並進行有效的運行。
（二）認真細緻地進行圖紙會審，加強與設計單位聯繫和配合。
（三）根據該工法和審定的施工方案，現場製做模型，對照模型和施工圖紙等，對相關的管理人員和所有的操作人員，進行全面細緻的技術交底。
（四）對採用的測量儀器和檢測工具，按規定進行法定計量檢定。
（五）在工程實體上選擇有代表性的部位，組織進行樣板施工，總結相關經驗，用於指導大面積施工。
（六）安排專職質檢員進行跟班檢驗。對每一層斗拱，均進行一次全數檢查。同時，要求班組加強自檢和工序交接檢。
安全措施
採用《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
一、現場安全管理，必須執行以下規範。
1.《建築施工安全檢查標準》JGJ 59；
2.《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130；
3.《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46；
4.《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ 80。
二、安全管理的內容及要求
1.安全施工必須由項目經理領導和安排，專業工長對作業人員進行安全教育、下發安全技術交底，專職安全員負責每日的現場檢查確保施工安全措施到位。
2.編制專項腳手架施工方案、安全用電施工方案等，嚴格按規定審批執行。
3.施工用電執行三級配電、兩級保護TN-接零保護系統，做到一機一箱、一閘一漏。腳手架搭設必須符合要求，按規定設護身欄桿，掛好安全網，要滿鋪架板並固定好，做好防雷接地處理，並進行驗收控制。在使用過程中進行每日巡查，保證使用安全。
4.電氣設備及線路必須進行安全檢查，閘刀箱上鎖，電器設備安裝漏電保護器。線路的敷設不得與檐口體系形成穿插並妥善的進行固定和防護。遇有雷電等惡劣天氣應立即停止作業，並及時切斷電源。
5.電焊工、架子工等作業人員必須配備完善的防護用具，如：安全帽、安全帶、防塵口罩、護目鏡、手套等。高空作業掛好安全帶。雪天要清除架子上的冰雪，防止滑倒傷人。
6.照明條件應滿足夜間作業要求。
三、必須編制的安全管理預案
主要包括：《預防高空墜落緊急預案》、《預防漏電傷害緊急預案》。
環保措施
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的環保措施如下：
一、環保指標主要包括
白天施工噪聲≤70分貝（夜間55分貝），施工現場目測無揚塵，廢水達標後排放，建築垃圾分類處理。
二、環保監測主要包括
對施工現場的噪聲、廢水等進行監測項目均需達到國家環保標準要求。
三、環保措施
1.減少施工噪聲措施有：物體搬運輕起輕落；減少施工作業的敲擊噪聲；金屬型材切割、鐵件加工區域增加隔聲牆體，進行防護；使用環保型震動器進行仿古預製構件的混凝土澆築振搗。
2.廢水、建築垃圾處理措施有：在仿古預製構件加工現場設定污水沉澱池和篩濾網，使廢水經過過濾、沉澱和化學中和後排放；建築垃圾採用容器運輸分類、分區密閉堆放，並由有資質的清運公司處理。
3.減少施工揚塵措施有：對施工現場地面進行硬化處理，並安排專人定時清掃；現場進出車輛必須進行輪胎清洗；施工人員在作業面上做到文明施工、工完場清。
四、文明施工管理
1.對於需創建文明工地的項目，應將該工法相關的作業內容，納入項目部《文明工地創建規劃》。無創建文明工地要求時，也應按照文明工地驗收標準，制定文明施工措施並有效執行。
2.文明施工的主要措施內容包括
（1）完善施工及安全防護設施，完善各類標誌及標識。
（2）及時、合理地調整現場布局，並定時清理現場。
（3）改進施工人員現場服務設施。
（4）開展職工文明施工行為教育和文化娛樂活動。
效益分析
1.經濟效益
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》從根本上簡化了異型模板的製做及安裝過程。能保證構件達到清水混凝土效果。相比傳統工藝的工期、經濟效益等，具有優勢。經濟效益主要包括：大幅度減少施工模板等設施的投入與消耗；達到清水混凝土效果後，不再進行粉刷；節省較多的勞動力等。
2.環保、節能效益
採用《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》，節省施工設施料投入後，減少了對自然竹木製品的需求；達到清水混凝土效果後，不再粉刷，減少水泥用量；均有利於生態保護。通過套用陶粒混凝土仿古構件，減輕了結構自重；節省了混凝土養護用水；減少了高空支拆模板作業以及因此形成的粉塵、噪聲污染和危險源。
3.社會效益
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》的形成，為仿古建築施工探索出一條新路，提高了仿古建築的內在品質和科技含量。延長了使用壽命，減少了維修頻次。有利於施工企業技術水平和競爭實力的增強。通過採取系列環保措施，使施工現場周邊的居民及企事業單位，能正常生活和工作。是一項值得推廣的、綠色的施工工法。
套用實例
《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》在大唐芙蓉園內的三個工程項目套用後，仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工藝成熟，質量和經濟效益較好，分別為：紫雲樓：節約28.4萬元；唐集市：節約12.5萬元；南大門：節約1.1萬元；合計節約：42萬元。套用情況照片參見圖3~圖6。
1.大唐芙蓉園紫雲樓
由主樓、飛橋、四座闕樓連線而成，為四層框剪結構。建築面積9121平方米。仿古預製構件斗、拱、升及椽子等構件全部採用陶粒混凝土製做，總計1307種規格，20413件。仿古預製構件的粉刷面積為16330.4平方米。施工質量較好。從模板體系的投入費用、構件表面達到清水效果方面綜合計算。與傳統的構件安裝工藝相比較，產生經濟效益總計28.4萬元。
2.大唐芙蓉園唐集市
為地上兩層框架結構。建築面積4652平方米。斗、拱、升預製構件均採用輕骨料陶粒混凝土澆築。仿古預製構件共有926種規格，11987件。預製構件的粉刷面積為7290.8平方米。施工質量較好。從模板體系的投入費用、構件表面達到清水效果方面綜合計算。與傳統的構件安裝工藝相比較，產生經濟效益總計12.5萬元。
3.大唐芙蓉園南大門
為地上一層框架結構。建築面積2473平方米。斗、拱升等仿古預製構件總計83種規格，685件。仿古預製構件的粉刷面積為560平方米。施工質量較好。從模板體系的投入費用、構件表面達到清水效果方面綜合計算。與傳統的構件安裝工藝相比較，產生經濟效益總計1.1萬元。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
圖3 紫雲樓檐口斗拱1:10模型
圖4 紫雲樓陶粒混凝土仿古預製件斗、拱
圖5 紫雲樓檐口仿古預製構件焊接安裝後效果
圖6 紫雲樓檐口斗拱效果
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《仿古建築預製構件後置焊接安裝施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。
