裝配式示范項(xiàng)目的工業(yè)化技術(shù)體系應(yīng)用實(shí)踐

孫棟杰

摘? ? 要：為適應(yīng)現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展要求，建筑工業(yè)化理念逐漸得到推廣和普及。建筑工業(yè)化能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和系統(tǒng)性管控，推動(dòng)建筑業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn)，因而成為當(dāng)前建設(shè)工程的熱點(diǎn)。本文從工業(yè)化技術(shù)體系的發(fā)展歷程出發(fā)，重點(diǎn)闡述了萬科裝配式示范項(xiàng)目的工業(yè)化技術(shù)體系應(yīng)用實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：建筑工業(yè)化;技術(shù)體系;示范項(xiàng)目;應(yīng)用實(shí)踐

1? 引言

建筑工業(yè)化是將某一類需要批量建造的建筑物或構(gòu)筑物，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和配套的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)配件，輔以配套的生產(chǎn)工藝設(shè)備、施工機(jī)械、施工方法以及科學(xué)的組織管理，使之形成工業(yè)體系的生產(chǎn)全過程，是建筑業(yè)從傳統(tǒng)的以手工操作為主的小生產(chǎn)方式向社會(huì)化大生產(chǎn)方式的過渡。改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)快速增長，我國的建筑行業(yè)也持續(xù)高速發(fā)展，工程建設(shè)總量巨大，而傳統(tǒng)的濕作業(yè)建造方式，卻存在著能源資源消耗嚴(yán)重、建筑環(huán)境污染問題突出、工作條件與環(huán)境較差等方面的缺陷。隨著建筑業(yè)體制改革不斷深化，勞動(dòng)力成本逐漸上升，節(jié)能環(huán)保要求持續(xù)提高，這些現(xiàn)實(shí)因素為建筑工業(yè)化提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。建筑工業(yè)化技術(shù)能夠顯著改善建筑質(zhì)量，提升建造效率，減少現(xiàn)場施工人員，可以有效地發(fā)揮工廠化的優(yōu)勢，對(duì)建造全過程進(jìn)行質(zhì)量管理及系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，很大程度上保障了建造施工的穩(wěn)定性，推動(dòng)建筑業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn)。

2 工業(yè)化技術(shù)體系發(fā)展

建筑工業(yè)化的發(fā)展離不開政府相關(guān)政策法規(guī)的支持與指導(dǎo)。以上海為例，其建筑工業(yè)化政策經(jīng)歷了自主推廣期（2011年之前）、政策推廣期（2011～2016年）及強(qiáng)制推廣期（2016年至今）三個(gè)發(fā)展階段，從而推動(dòng)了建筑工業(yè)化技術(shù)體系的不斷更新?lián)Q代。

第一代工業(yè)化技術(shù)體系以內(nèi)澆外掛體系為代表，其主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆，外墻為預(yù)制外掛墻板，陽臺(tái)與樓梯等構(gòu)件可采用預(yù)制形式。采用這種體系時(shí)，在主體結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件與非主體結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件之間需選擇合理的傳力路徑，實(shí)現(xiàn)柔性連接，從而弱化對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響;第二代工業(yè)化技術(shù)體系以預(yù)制構(gòu)件外墻模（PCF）體系為代表，預(yù)制構(gòu)件連接方式為：通過預(yù)埋接駁器安裝螺桿，與內(nèi)側(cè)現(xiàn)澆混凝土澆搗形成一體（即PCF連接方式）。PCF板在工廠內(nèi)將保溫材料、飾面材料或裝修涂料等一次加工成型，形成自保溫復(fù)合外墻模，解決外墻模板支設(shè)難的問題，且省去后期外保溫和飾面等工序;第三代工業(yè)化技術(shù)體系以預(yù)制剪力墻體系為代表，預(yù)制構(gòu)件連接方式為：通過下層構(gòu)件預(yù)留鋼筋與本層構(gòu)件套筒相連接，后期澆灌高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行封閉（即PC連接方式）。這種方式通過套筒內(nèi)側(cè)凹凸槽和鋼筋肋之間的灌漿料進(jìn)行傳力，對(duì)于灌漿料的性能及灌漿澆筑要求很高;第四代工業(yè)化技術(shù)體系以全預(yù)制剪力墻、無外架施工、疊合樓板體系為代表，其中，外架方案需經(jīng)過有限元分析軟件進(jìn)行模擬分析確保無外架施工的可行性。

發(fā)展到目前，通過對(duì)前四代工業(yè)化技術(shù)體系的傳承與升級(jí)，第五代工業(yè)化技術(shù)體系應(yīng)運(yùn)而生。它是一種更為高效、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的建筑工業(yè)化體系，涵蓋了夾芯保溫、暗柱預(yù)制、套筒預(yù)埋、塑鋼預(yù)埋、管線預(yù)埋、疊合樓板、無外架體系、面磚反打、穿插提效、BIM技術(shù)等十大技術(shù)特征，有利于全面強(qiáng)化質(zhì)量管控，保障項(xiàng)目穩(wěn)步建設(shè)。

3? 裝配式示范項(xiàng)目的工業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐

萬科啟宸項(xiàng)目是上海萬科第五代工業(yè)化技術(shù)體系的典型示范項(xiàng)目，是對(duì)工業(yè)化建造方式的一次成功探索和實(shí)踐。

3.1? 項(xiàng)目概況

啟宸項(xiàng)目位于上海市寶山工業(yè)園區(qū)（BSP0-1801單元）108-04地塊。項(xiàng)目占地面積80805.30m2，建筑面積216088.25m2，地上建筑面積156641.95m2。保障房占比5%，自持住宅占比15%，其余為普通商品房，實(shí)現(xiàn)100%全裝修。項(xiàng)目分三期開發(fā)，總工期共計(jì)20個(gè)月，其中單棟工期為14個(gè)月，分期間隔6個(gè)月。整個(gè)項(xiàng)目裝配式技術(shù)覆蓋率為100%，是上海市工業(yè)化程度最高的住宅項(xiàng)目之一，也成為上海萬科第五代工業(yè)化技術(shù)體系的代表項(xiàng)目。

此項(xiàng)目除售樓處采用鋼結(jié)構(gòu)外，其余樓棟均采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，全區(qū)所有單體預(yù)制率均大于40%，且75%建筑單體預(yù)制率超過45%。以典型的20號(hào)樓棟為例，其總計(jì)17層，2層以上采用預(yù)制裝配式技術(shù)，頂層樓板和梁為現(xiàn)澆。具體預(yù)制范圍為：2-17層樓板采用預(yù)制樓梯和疊合樓板，其中，疊合樓板預(yù)制層厚70cm，現(xiàn)澆層厚60cm;4-17層采用預(yù)制墻板、預(yù)制飄窗及預(yù)制陽臺(tái)。單體預(yù)制率高達(dá)45.76%。

3.2? ?啟宸項(xiàng)目的工業(yè)化技術(shù)應(yīng)用

（1）夾芯保溫墻體。本項(xiàng)目外墻采用夾芯保溫墻體。預(yù)制夾芯保溫墻體是一種由內(nèi)、外層混凝土墻板、連接件、中間保溫層所組成的一種新型復(fù)合式墻體結(jié)構(gòu)， 外墻與保溫一次成型，預(yù)埋線盒、線管以及鋼筋綁扎等復(fù)雜工序都在工廠內(nèi)完成。夾芯保溫相比常規(guī)的黏貼外保溫板鋪網(wǎng)刮薄漿料的工藝，其安全性和可靠性大大提高，外保溫層不會(huì)脫落，防火性能得到保證，集承重、圍護(hù)、保溫、隔熱、裝飾等功能為一體，具有不易開裂老化、使用壽命長、減少室內(nèi)濕作業(yè)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在裝配式建筑工程中有著較為廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，夾芯保溫外墻體系的應(yīng)用還使項(xiàng)目獲得3%的容積率獎(jiǎng)勵(lì)。

夾芯保溫墻體連接通常采用FRP（高強(qiáng)玻璃纖維和樹脂）連接件，其輕質(zhì)高強(qiáng)，耐火性能及耐久性良好，能有效消除保溫墻的冷熱橋效應(yīng)，性能顯著優(yōu)于不銹鋼連接件。

（2）疊合樓板。本項(xiàng)目2-17層采用疊合樓板，兼顧工業(yè)化及整體性。規(guī)范[1]中規(guī)定：疊合樓板的預(yù)制板厚度不宜小于60mm，后澆帶混凝土疊合層厚度不應(yīng)小于60mm;預(yù)制混凝土與后澆混凝土之間的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面，粗糙面凹凸深度不應(yīng)小于4mm;根據(jù)跨度確定板厚，跨高比介于1/30～1/40;合理控制模具周轉(zhuǎn)次數(shù);桁架筋主要起抗剪作用。同時(shí)需對(duì)板底裂縫進(jìn)行控制：對(duì)于單向板，留設(shè)八字口;對(duì)于雙向板，后澆帶寬度不小于200mm，設(shè)置薄吊頂。在進(jìn)行樓蓋拆分時(shí)，應(yīng)沿著板的次要受力方向，且拆分樓板的寬度受到運(yùn)輸及生產(chǎn)線模臺(tái)的限制;當(dāng)頂棚無吊頂時(shí)，板縫應(yīng)避開燈具、接線盒的位置。

（3）塑鋼窗預(yù)埋。在傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中，窗多為后安裝，而對(duì)于預(yù)制墻體構(gòu)件，則可以采用預(yù)埋窗框的方式來避免窗框與墻體洞口間的安裝縫隙，密閉性及防水性更佳。在進(jìn)行塑鋼窗預(yù)埋時(shí)，洞口兩側(cè)的非結(jié)構(gòu)墻寬度不應(yīng)小于150mm，不宜小于200mm，此范圍內(nèi)不設(shè)置邊緣構(gòu)件。塑鋼窗預(yù)埋能夠大面積減少后期窗框安裝及塞縫工作，降低滲漏風(fēng)險(xiǎn)，也減少了現(xiàn)場施工垃圾的產(chǎn)生。由于塑鋼窗易老化變色、強(qiáng)度較低，故預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)需進(jìn)行低溫蒸養(yǎng)以防止變形。

（4）無外架施工。無外架施工是施工措施方面的裝配式技術(shù)。進(jìn)行無外架施工時(shí)，螺栓洞的位置不允許同時(shí)與多塊面磚關(guān)聯(lián)，孔洞的封堵應(yīng)注意有可靠的防水方案。無外架施工的外防護(hù)裝置組裝簡便，安拆靈活，可周轉(zhuǎn)利用，有利于節(jié)約成本;在安裝構(gòu)件時(shí)，外防護(hù)結(jié)構(gòu)依然存在，具有更高的安全性;可以實(shí)現(xiàn)打膠前置，在構(gòu)件安裝完成后短期內(nèi)即可進(jìn)行縫隙打膠處理;此外，場容場貌能夠更好地保持整潔性，進(jìn)而減少扣分項(xiàng)。

（5）面磚反打工藝。面磚反打工藝是事先在工廠里將面磚打到預(yù)制外墻的混凝土中，從而形成一體的工藝，其優(yōu)點(diǎn)是預(yù)制構(gòu)件表面平整，面磚附著牢固，省時(shí)省工。面磚反打的具體工藝流程為：①面磚排版;②面磚挑選;③貼片模內(nèi)布磚;④模具內(nèi)鋪貼;⑤鋼筋入模及輔件安裝;⑥混凝土澆筑;⑦養(yǎng)護(hù)及脫模;⑧構(gòu)件翻轉(zhuǎn)及面磚清理。在挑選面磚時(shí)，應(yīng)禁止出現(xiàn)明顯凹凸面，采用吸水率較小的面磚，一般宜采用釉面磚。預(yù)制構(gòu)件澆筑過程中需要合理把握振搗力度，若振搗力度過小，面磚處極易造成空鼓、起砂，后續(xù)脫落隱患極大;若振搗力度過大，面磚處極易造成錯(cuò)位、污染，清理難度極大。

（6）泡沫減重工藝。泡沫減重工藝是在預(yù)制構(gòu)件制作過程中，部分窗間構(gòu)造墻體采用填充泡沫板進(jìn)行減重的措施。單個(gè)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)總重量宜控制在6噸以內(nèi)。此工藝能夠有效地減少構(gòu)件自身重量，降低運(yùn)輸及吊裝難度，使板塊劃分、塔吊選擇等自由度更寬泛。

3.3? AAA級(jí)裝配式建筑探索

《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[2]中規(guī)定：裝配率達(dá)到60%～75%時(shí)，評(píng)價(jià)為A級(jí)裝配式建筑;裝配率達(dá)到76%～90%時(shí)，評(píng)價(jià)為AA級(jí)裝配式建筑;裝配率達(dá)到91%及以上時(shí)，評(píng)價(jià)為AAA級(jí)裝配式建筑。本項(xiàng)目中26號(hào)、27號(hào)、28號(hào)樓的裝配式建筑評(píng)價(jià)分值為92分，裝配率達(dá)到92%，滿足AAA級(jí)裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)AAA級(jí)的高標(biāo)準(zhǔn)，在項(xiàng)目推進(jìn)過程中進(jìn)行了下述幾個(gè)方面的探索與嘗試。

（1）快裝隔墻?？煅b隔墻的主體由純平龍骨和無機(jī)復(fù)合板組成，，采用工業(yè)化產(chǎn)品、專用配件和現(xiàn)場拼裝的方式保持墻體垂直和平整。其中，高性能無機(jī)復(fù)合板為新型無機(jī)復(fù)合環(huán)保材料，可直接吊掛，抗沖擊能力好。龍骨設(shè)置加勁肋，可以提高墻體整體剛度?？煅b隔墻具有抗震性強(qiáng)、隔音性強(qiáng)、易于拆卸改裝和節(jié)省空間等特點(diǎn)，是裝配式建筑的理想選擇。

（2）整體廚衛(wèi)。在裝配整體式建筑中，廚衛(wèi)是設(shè)計(jì)施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而整體廚衛(wèi)則通過集成底盤、壁板、天花吊頂、廚衛(wèi)家具、智能家電等各功能部件，在很大程度上降低了廚衛(wèi)現(xiàn)場施工建造的難度，也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品、功能、風(fēng)格的有機(jī)統(tǒng)一。

（3）干法地暖。干法地暖相對(duì)于普通地暖，無需回填細(xì)石混凝土墊層，施工工藝中沒有濕作業(yè)，主要適用于室內(nèi)精裝修地面。其具有施工速度快，維護(hù)方便，增加室內(nèi)凈高，節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)，符合裝配式建筑的整體需求。

（4）分電器體系。傳統(tǒng)電線的安裝方式需在前期設(shè)計(jì)中充分考慮，主體預(yù)埋量大，對(duì)精度要求高，材料及人工消耗量大，開槽、埋管等對(duì)墻體破壞比較嚴(yán)重，且后期改造難度很大。而分電器體系則是將照明分電器及插座分電器安裝于吊頂中，照明開關(guān)采用無線傳輸，消除大量走線，涉及的所有材料均在工廠按照?qǐng)D紙技工就緒，現(xiàn)場無接駁電線，可進(jìn)行快速插接式安裝，對(duì)工人專業(yè)性要求較低，真正實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)和程序化安裝。

4? 結(jié)語

建筑工業(yè)化是我國建筑行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)和趨勢。政府的相關(guān)政策法規(guī)極大地推動(dòng)了建筑工業(yè)化技術(shù)體系的發(fā)展和升級(jí)，萬科從內(nèi)澆外掛體系為代表的第一代工業(yè)化技術(shù)體系發(fā)展到目前的第五代工業(yè)化技術(shù)體系，體現(xiàn)了建筑工業(yè)化的傳承與創(chuàng)新。上海萬科啟宸項(xiàng)目作為第五代工業(yè)化技術(shù)體系的典型示范項(xiàng)目，對(duì)AAA級(jí)裝配式建筑進(jìn)行了探索與實(shí)踐，達(dá)到了很高的工業(yè)化程度，也為后續(xù)工業(yè)化技術(shù)體系的應(yīng)用與推廣提供了良好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ 1-2014.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] GB/T 51129-2017.裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].