預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)探究

王曉東

（山西建筑工程集團有限公司，山西 運城044000）

0 引言

在國內(nèi)建筑行業(yè)中，預(yù)制裝配式建筑正在迅速發(fā)展，并得到了廣大學(xué)者的關(guān)注。裝配式建筑施工技術(shù)的推廣為建筑行業(yè)帶來諸多成效：①大大提高了建筑的質(zhì)量和品質(zhì)，采用大量的工廠預(yù)制作業(yè)替代現(xiàn)場澆筑作用，減少了現(xiàn)場施工發(fā)生錯誤的概率，使得工程更加標(biāo)準(zhǔn)化、精細化；②推動了建筑業(yè)管理模式的變革，預(yù)制裝配式建筑具備顯著的工廠預(yù)制化以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化等特征，大大縮減了施工現(xiàn)場的管理工作量，使得管理者可以從煩瑣的現(xiàn)場管理中抽身至對于施工技術(shù)的創(chuàng)新思考中，并推動了建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展；③大大提高了施工效率，預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的引入使得現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大幅降低，減少了現(xiàn)場施工給環(huán)境帶來的污染，同時可以縮減近25%的工期以及近30%的用工量?？偟膩碚f，預(yù)制裝配式建筑具備節(jié)材、節(jié)能、建造效率高、社會經(jīng)濟效益突出等優(yōu)勢，研究其施工技術(shù)意義重大。

1 預(yù)制裝配式建筑關(guān)鍵施工技術(shù)

1.1 預(yù)制構(gòu)件的工廠化加工

預(yù)制構(gòu)件的工廠化加工效率直接影響到后續(xù)施工工期。預(yù)制構(gòu)件的加工效率主要受以下兩個因素的影響：①工廠生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)先進性；②預(yù)制工人的工作效率。在預(yù)制過程中，工人應(yīng)事先備好模板并將模板清理干凈，進一步將底模、側(cè)模、端模牢固固定，其后吊入綁扎好的鋼筋，并確保預(yù)埋件安裝位置準(zhǔn)確。對鋼筋安裝進行檢查后，進行混凝土的澆筑與抹面。

1.2 預(yù)制構(gòu)件的運輸與存放

預(yù)制構(gòu)件的運輸應(yīng)該在確保運輸車輛的運輸能力充足的基礎(chǔ)上，對構(gòu)件采取相關(guān)防護措施，對于構(gòu)件邊角等易損壞的部位應(yīng)尤其注意，可以采用柔性材料等進行包裹。例如，對于疊合梁板可以采用二個支點平躺堆放的運輸方式，并確保支點與吊點重合，同時確保上下層疊合梁視為支點在同一條直線上?，F(xiàn)場堆放預(yù)制構(gòu)件的場地應(yīng)平整堅實、排水通暢。預(yù)制構(gòu)件堆垛之間的通道寬度不得少于1m。預(yù)制構(gòu)件卸載時，應(yīng)確保堆放順序與吊裝順序吻合，將先安裝的構(gòu)件放置在上部、將后安裝的構(gòu)件放置于下部，以方便后續(xù)吊裝作業(yè)的開展。

1.3 預(yù)制構(gòu)件的進場驗收

預(yù)制構(gòu)件進場后，應(yīng)重點驗收數(shù)量、外觀、構(gòu)件尺寸及力學(xué)性能等。一般來說，采用肉眼觀測的方式驗收外觀質(zhì)量，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)棱角分明、表面平整，預(yù)制構(gòu)件上的預(yù)埋件應(yīng)完好；采用儀器測量的方式驗收構(gòu)件尺寸，對構(gòu)件的長、寬、高、水平度及垂直度等指標(biāo)予以驗收，對于誤差超過允許范圍的構(gòu)件應(yīng)拒絕接受；采用抽樣送檢的方式驗收構(gòu)件的力學(xué)性能，現(xiàn)場取樣并送至有資質(zhì)的檢測單位進行檢測，禁止接收不合格產(chǎn)品。

1.4 預(yù)制構(gòu)件的吊裝技術(shù)

應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場選用的吊機參數(shù)，將預(yù)制構(gòu)件進行編號，并將預(yù)制構(gòu)件的吊裝順序、吊裝位置等予以明確?，F(xiàn)場吊裝時首先將塔吊或其他形式的吊機就位，測量放線后依此將預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制板吊裝就位，在預(yù)制梁吊裝過程中，應(yīng)按照先主梁后次梁的順序進行吊裝。在預(yù)制構(gòu)件吊裝時，應(yīng)確保構(gòu)件的凈空高度達標(biāo)；在預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中，可以人工調(diào)整構(gòu)件的角度和方向；在預(yù)制構(gòu)件吊裝之后，應(yīng)及時檢查構(gòu)件安裝位置的準(zhǔn)確性，并利用螺桿等構(gòu)件進行微調(diào)。

1.5 預(yù)制構(gòu)件的連接技術(shù)

1.5.1 灌漿套筒連接技術(shù)

預(yù)制構(gòu)件連接常用技術(shù)為灌漿套筒連接技術(shù)，即將上部預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋鋼筋穿束于下部構(gòu)件的預(yù)埋套筒中，進一步在套筒中注漿，漿料養(yǎng)護成型后上下構(gòu)件即連接牢固。在灌漿之前，應(yīng)仔細檢查灌漿液的質(zhì)量，確保其強度、流動性等參數(shù)達標(biāo)；在灌漿之后，應(yīng)對灌注漿液進行充分養(yǎng)護，以保障連接部位質(zhì)量。

1.5.2 螺栓連接技術(shù)

采用螺栓連接技術(shù)的構(gòu)件需要在加工過程中沿著構(gòu)件邊緣部位布設(shè)安裝孔，在現(xiàn)場安裝時，將螺桿插入相鄰預(yù)制構(gòu)件的安裝孔中，再將螺帽擰緊以實現(xiàn)相鄰構(gòu)件的固定。在穿螺栓之前，應(yīng)仔細檢查螺栓質(zhì)量，確保螺栓平直、干凈、螺紋完好。為了提高螺栓連接質(zhì)量，可以采用高強螺栓來提高連接部位質(zhì)量，在提高抗震性能的同時，使連接部位的強度與現(xiàn)澆連接趨同。

2 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的創(chuàng)新

2.1 節(jié)點連接技術(shù)的創(chuàng)新

節(jié)點連接技術(shù)的創(chuàng)新一方面體現(xiàn)在對于施工現(xiàn)場安裝效率的提升。具體有如下創(chuàng)新途徑：①雙皮墻連接技術(shù)，即在加工廠預(yù)制“板+現(xiàn)澆區(qū)+板”的雙皮墻，在兩塊板之間預(yù)留后澆內(nèi)芯。該技術(shù)可以將上下層剪力墻進行現(xiàn)澆連接，使得兩側(cè)墻板和后澆內(nèi)芯形成整體，且通過墻板還可以減少現(xiàn)場模板的用量；②環(huán)形筋連接技術(shù)，即在剪力墻的兩側(cè)設(shè)置環(huán)筋，使得相鄰剪力墻在連接時可以通過環(huán)筋相互扣合，進一步再環(huán)筋中穿束鋼筋，以增強剪力墻之間的連接強度；③組合節(jié)點技術(shù)，即采用鋼筋混凝土柱—鋼梁的組合形式，并在梁、柱節(jié)點部位澆筑混凝土。該技術(shù)連接便捷、結(jié)構(gòu)剛度強、鋼梁自重小從而可以實現(xiàn)大跨度；④雙T板連接技術(shù)，即在柱上部設(shè)置牛腿，通過牛腿連接梁。該技術(shù)無需后澆作業(yè)，安裝效率高，且不存在梁鋼筋外露的問題；⑤單排筋連接技術(shù)，即通過適當(dāng)增加鋼筋直徑的方式將雙排連接鋼筋簡化為單排連接鋼筋，以簡化安裝難度并縮短安裝耗時。

節(jié)點連接技術(shù)的創(chuàng)新另一方面體現(xiàn)在對于連接部位防水滲漏性能的提升。為了提高構(gòu)件接縫部位的防水性能，可以將采用企口形式的構(gòu)件接縫，并在接縫部位襯墊柔性墊片以減小縫隙并增強密實性，同時，對于外掛墻板的解封部位，應(yīng)使用不少于1道的材料防水或者構(gòu)造防水。對于鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑，考慮到外掛墻板與主體結(jié)構(gòu)材料不同，可以運用嵌入式的節(jié)點結(jié)構(gòu)避免熱脹冷縮造成的漏水問題。

2.2 工廠預(yù)制技術(shù)的創(chuàng)新

現(xiàn)階段，國內(nèi)的工廠化預(yù)制存在如下問題：①預(yù)制生產(chǎn)所用的設(shè)備先進性不足、生產(chǎn)效率低下；②預(yù)制現(xiàn)場的自動化程度偏低，工人手工作業(yè)所占比例過大。為此，工廠預(yù)制技術(shù)的創(chuàng)新可以從如下角度入手：①優(yōu)化工廠的生產(chǎn)工藝布局，使得工藝布局與預(yù)制構(gòu)件體系相互配套，針對構(gòu)件特征優(yōu)化工廠的設(shè)施布局、操作站位、通道布局、空間排布等，以提高生產(chǎn)效率；②推進鋼筋骨架自動組合成型技術(shù)的研究，借助BIM技術(shù)等錄入構(gòu)件鋼筋籠的鋼筋間距、彎曲形態(tài)、組合方式等參數(shù)，進一步利用自動化機械實現(xiàn)鋼筋的自動下料、彎曲、焊接、綁扎；③推進定型化模具安裝固定技術(shù)的研究，在“少規(guī)格、多組合”原則的指導(dǎo)下，將預(yù)制構(gòu)件的模具進行定型化設(shè)計，在提高模具周轉(zhuǎn)使用率的同時，研究高效的模具組合方式，確保預(yù)制構(gòu)件澆筑過程中不變形、不漏漿，同時形成自動化的模具清理、回傳、存儲體系；④推進構(gòu)件鋼筋籠與模具的自動化組裝技術(shù)，即利用自動化設(shè)備，使得鋼筋籠在模具中自動定位、組裝并固定，在減少鋼筋籠安裝誤差的同時，減少人工作業(yè)量；⑤推進低噪聲、高效振搗技術(shù)的研究，以減少混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的噪音，同時提高振搗效率、縮短澆筑時間；⑥推進工裝系統(tǒng)聯(lián)動技術(shù)的研究，促進生產(chǎn)設(shè)施的聯(lián)動化、整合化、智能化發(fā)展。

2.3 現(xiàn)場裝配技術(shù)的創(chuàng)新

現(xiàn)階段，以裝配技術(shù)為主的施工工法尚未普及，裝配式施工技術(shù)的優(yōu)勢難以在國內(nèi)建筑市場中得以發(fā)揮，現(xiàn)場裝配技術(shù)仍有待完善與創(chuàng)新。具體來說，有如下創(chuàng)新方式：①不斷完善以裝配技術(shù)為主的標(biāo)準(zhǔn)化施工工法，結(jié)合預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)特征以及工程規(guī)模大小，將預(yù)制構(gòu)件的吊裝、支撐、定位、連接等工藝明確化，具體應(yīng)明確各項工藝的作業(yè)順序、作業(yè)方法以及持續(xù)時間；②綜合考慮建筑、結(jié)構(gòu)、機電、裝修等相關(guān)專業(yè)，研究形成多專業(yè)集成的整合化裝配技術(shù)，在多專業(yè)的視角下，不斷推進預(yù)埋件預(yù)埋技術(shù)的精細化發(fā)展以及構(gòu)件裝配技術(shù)的模塊化發(fā)展；③推進裝配式建筑全過程質(zhì)量控制技術(shù)的研究與完善，將構(gòu)件預(yù)制、構(gòu)件進場檢驗、構(gòu)件安裝與連接等技術(shù)的質(zhì)控措施細化，形成全方位、全過程的裝配質(zhì)控體系，進一步結(jié)合質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)形成質(zhì)量評估方法，重點評估預(yù)制構(gòu)件連接部位、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土結(jié)合界面、各個防水節(jié)點的施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

在國內(nèi)經(jīng)濟社會步入新常態(tài)趨勢下，建筑業(yè)也在不斷改革和創(chuàng)新。預(yù)制裝配式建筑作為新起之秀，是建筑業(yè)變革的關(guān)鍵點，也是推進建筑產(chǎn)業(yè)化、實現(xiàn)建筑綠化環(huán)保的重要助力之一。預(yù)制裝配式建筑一改傳統(tǒng)現(xiàn)澆技術(shù)工作環(huán)境差、勞動強度高、工作效率低等缺陷，具備節(jié)材、節(jié)能、建造效率高、社會經(jīng)濟效益突出等優(yōu)勢。為了有效發(fā)揮預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)勢，必須結(jié)合現(xiàn)有問題，不斷從工廠預(yù)制與現(xiàn)場施工兩個角度對預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)進行創(chuàng)新和完善。