預(yù)制裝配式住宅設(shè)計(jì)及施工技術(shù)研究

梁怡

（華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司）

前言

如今，住宅建筑仍以全現(xiàn)澆模式為主，雖然該模式技術(shù)成熟，在經(jīng)濟(jì)上略占優(yōu)勢，但隨著人工費(fèi)及資源成本的不斷上漲，這一模式將不再適用。因此，當(dāng)前應(yīng)將重點(diǎn)放在預(yù)制裝配技術(shù)上，確保住宅建筑得以可持續(xù)發(fā)展。

1 工程概況

某工程總建筑面積約6.6萬m2，只要由14棟住宅建筑構(gòu)成，設(shè)1層地下室，住宅樓的外墻平窗、凸窗、陽臺及樓梯段都采用預(yù)制構(gòu)件，再與剪力墻構(gòu)成整個(gè)裝配式建筑。3#樓、10#樓與11#樓為地上31層，其它則為地上5～12層。現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對其裝配式建筑的設(shè)計(jì)和施工做如下深入分析。

2 裝配式建筑設(shè)計(jì)

本工程建筑結(jié)構(gòu)以剪力墻為主，預(yù)制構(gòu)件的布置位置包括外墻、陽臺，樓梯與陽臺為受力構(gòu)件，其它外墻構(gòu)件則處于剪力墻的外側(cè)，屬非受力構(gòu)件。該工程在設(shè)計(jì)工作中，主要采用以下預(yù)制構(gòu)件：①預(yù)制平窗外墻；②預(yù)制凸窗外墻；③預(yù)制陽臺；④預(yù)制樓梯。所有預(yù)制構(gòu)件均在工廠進(jìn)行生產(chǎn)，平窗、凸窗、陽臺外墻在完成加工后粘貼面磚，在現(xiàn)場進(jìn)行固定后，視作主體結(jié)構(gòu)模板主要組成部分，在主體結(jié)構(gòu)的模板完成支設(shè)與鋼筋完成綁扎以后，進(jìn)行混凝土澆筑。在此之后，僅陽臺中的結(jié)構(gòu)和女兒墻進(jìn)行面磚粘貼，在施工中被破壞的部分，及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。此類具有產(chǎn)業(yè)化特征的建筑，其主要優(yōu)勢在于外墻上可以節(jié)省大量的資源，但成本從當(dāng)前看依然很高。伴隨我國產(chǎn)業(yè)化建筑不斷推廣，以及人工費(fèi)的快速提高，這種產(chǎn)業(yè)化建筑必定成為今后重要發(fā)展趨勢[1]。

3 裝配式建筑施工

3.1 吊裝施工

工藝流程為：對控制軸線進(jìn)行引測→在樓面上彈出控制線→對水平標(biāo)高進(jìn)行測量→逐個(gè)安裝、校對并臨時(shí)固定所有預(yù)制構(gòu)件→混凝土現(xiàn)澆與鋼筋綁扎→支設(shè)墻體模板→搭設(shè)支撐排架體系→制作并安裝頂板模板體系，并對樓板混凝土進(jìn)行澆筑，綁扎鋼筋→振搗混凝土→對預(yù)制樓梯進(jìn)行吊裝和校正→對樓梯端頭處鋼筋進(jìn)行綁扎，然后進(jìn)行混凝土澆筑。

3.2 預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸和堆放

用低平板車對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸，采用立放的方式，樓梯則需要平放。現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件都應(yīng)有明確標(biāo)注，以現(xiàn)場需要的構(gòu)件層數(shù)等為依據(jù)，在工廠按照標(biāo)注進(jìn)行裝車，將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，然后采用塔式起重機(jī)進(jìn)行卸吊，將構(gòu)件堆放至統(tǒng)一場地。

在對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行吊裝時(shí)，應(yīng)采用塔式起重機(jī)，于有效回轉(zhuǎn)半徑之內(nèi)，布置構(gòu)件的堆放場地后，同時(shí)制作專門的堆放支撐架。平窗和凸窗的堆放支架都用型鋼進(jìn)行焊接制成，由兩榀組成一個(gè)整體支架；樓梯和陽臺的支架，主要采用混凝土墊塊[2]。

3.3 預(yù)制構(gòu)件的吊裝和校正

吊具選擇：①平窗與凸窗外墻需選用“一”字形的吊梁進(jìn)行起吊，吊鏈采用兩爪；②陽臺需選用“口”字形的吊梁進(jìn)行起吊，吊鏈采用四爪；③樓梯直接用吊鏈進(jìn)行起吊，采用四爪。陽臺與外墻到場后，以吊釘具體位置為依據(jù)對吊點(diǎn)編號進(jìn)行標(biāo)注，在起吊的過程中，吊點(diǎn)和吊梁的編號必須完全吻合。

以構(gòu)件具體標(biāo)注為依據(jù)，結(jié)合圖紙確定的位置，用起重機(jī)吊起構(gòu)件，并保持平穩(wěn)之后，對拼縫中的止水帶進(jìn)行安裝，然后勻速移動(dòng)和吊升，與待安裝的位置相近后，采用人工進(jìn)行對中。安裝陽臺以前，在底部搭設(shè)穩(wěn)固的支撐架，再進(jìn)行吊裝作業(yè)[3]。

構(gòu)件吊裝至要求的位置后，以樓層上的控制線為依據(jù)，調(diào)整構(gòu)件位置。對構(gòu)件的校正，主要分成以下三個(gè)步驟進(jìn)行：①在構(gòu)件底部與接縫位置安放水平尺，對上層構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整和校正，使上、下兩個(gè)構(gòu)件的外立面保持平整；②利用水平尺與線錘對構(gòu)件垂直度進(jìn)行準(zhǔn)確測試，借助斜拉桿可進(jìn)行伸縮的功能對構(gòu)件的垂直度進(jìn)行調(diào)整，確?？梢赃_(dá)到要求。至此，即可完成一個(gè)構(gòu)件的調(diào)整、校正；③樓面完成調(diào)整、校正后，還應(yīng)對相同立面上的構(gòu)件實(shí)施整體調(diào)整與校正，要求相鄰左右外立面面磚水平縫拉通，下層構(gòu)件和豎向垂直縫應(yīng)完全對齊。如果有個(gè)別構(gòu)件無法達(dá)到以上要求，則需要在底部使用鐵片進(jìn)行填充，也可用輔助工具進(jìn)行微調(diào)。

3.4 構(gòu)件和結(jié)構(gòu)之間的連接

構(gòu)件需要和墻、柱、梁與板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，在構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，已埋設(shè)錨固筋，在施工中，應(yīng)對其進(jìn)行校正，按要求進(jìn)行綁扎，確保錨固筋能夠伸入需要連接的結(jié)構(gòu)中。在墻模支設(shè)與鋼筋綁扎均已完成后，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)澆和振搗，至此即可與結(jié)構(gòu)形成完整的整體。構(gòu)件和結(jié)構(gòu)之間的連接主要采用錨固筋，其應(yīng)符合抗震技術(shù)規(guī)范，有足夠的長度，以保證整體結(jié)構(gòu)的抗震性能[4]。

3.5 臨時(shí)支撐系統(tǒng)

角碼和斜拉桿都屬于臨時(shí)固定件，在該層結(jié)構(gòu)澆筑施工完成，且混凝土的實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求后，方可將其拆除。墊塊、墊板與墊片等都于澆筑后的2～3d進(jìn)行拆除，拆除墊塊的具體方法為：在墊板表面放置千斤頂，對內(nèi)測墻體施加一定頂力，然后將墊板退出。陽臺構(gòu)件的定位槽鋼在該層澆筑施工完成后即可拆除。

3.6 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的處理

首先，對基面進(jìn)行清理，達(dá)到潔凈后，均勻涂刷一層膠水，其寬度應(yīng)比止水條的有效寬度略大，當(dāng)膠水進(jìn)入可粘貼狀態(tài)后，進(jìn)行止水條的安裝，同時(shí)使所有位置都能緊密粘貼，達(dá)到牢固的狀態(tài)。在止水條上，接頭必須嚴(yán)密對接，而不得相互疊壓。在安裝過程中，盡可能使用一整條止水條，同時(shí)減少接頭的數(shù)量[5]。

4 分析對比

通過實(shí)踐對比、綜合分析和測算，在面積與結(jié)構(gòu)形式完全相同的建筑中，采用預(yù)制構(gòu)件，與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，能減少5～10%的成本。在不考慮起重機(jī)與腳手架等方面費(fèi)用的基礎(chǔ)上，采用預(yù)制構(gòu)件的建筑和采用現(xiàn)澆構(gòu)件的建筑相比，雖然會(huì)增加19%左右的構(gòu)件生產(chǎn)，但能減少3%左右的現(xiàn)場支模，8%左右的外墻面磚施工，以及0.5%左右的窗框安裝，可節(jié)省7.5%左右的總成本。對于預(yù)制構(gòu)件方面的費(fèi)用，主要由以下部分構(gòu)成：①施工費(fèi)用約占總成本的26%；②模具費(fèi)用約占總成本的23%；③鋼筋費(fèi)用約占總成本的12%；④管理費(fèi)用約占總成本的6%；⑤混凝土費(fèi)用約占總成本的5%；⑥養(yǎng)護(hù)費(fèi)用約占總成本的1%；⑦面磚費(fèi)用約占總成本的8%；⑧運(yùn)費(fèi)約占總成本的3%；⑨安裝費(fèi)用約占總成本的14%；⑩其它費(fèi)用為總成本的2%[6]。

通過對比可知，相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑，采用預(yù)制構(gòu)件的建筑，在經(jīng)濟(jì)成本方面是劣勢，使這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與推廣有很大難度，現(xiàn)在僅可以用于較大的開發(fā)商。根據(jù)以上費(fèi)用構(gòu)成可知，需在模具費(fèi)用、施工費(fèi)用、管理費(fèi)用等方面入手，降低費(fèi)用。對于預(yù)制構(gòu)件，其具有諸多優(yōu)勢特點(diǎn)，如減少人工及對木模的使用，實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)，保護(hù)自然環(huán)境與資源，是對新型綠色環(huán)保節(jié)能建筑施工工藝的以此創(chuàng)新與探索。

5 結(jié)束語

預(yù)制裝配構(gòu)件是當(dāng)前以產(chǎn)業(yè)化為核心的新型住宅建筑體系，在原方式基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了一次前所未有的突破，它將環(huán)保、資源節(jié)約等為主要目標(biāo)，采用具備可持續(xù)發(fā)展特征的技術(shù)。伴隨人工費(fèi)與資源費(fèi)用的不斷上漲，這項(xiàng)技術(shù)逐漸引起越來越多開發(fā)商的重視，而且實(shí)踐表明，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用勢必會(huì)帶來綜合效應(yīng)，促進(jìn)住宅建筑向產(chǎn)業(yè)化方向快速發(fā)展。