淺析預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用及技術(shù)要點(diǎn)

付忠亮

摘 要 本文從設(shè)計(jì)與建造方式、工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、節(jié)能環(huán)保等角度，分析了預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞 預(yù)制;裝配式;結(jié)構(gòu);建筑

1國(guó)內(nèi)預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用與發(fā)展

20世紀(jì)50、60年代，我國(guó)首次提出建筑工業(yè)化概念。80年代，為滿足改革開放后大規(guī)模建設(shè)需要，“大板建筑”開始出現(xiàn)，為我國(guó)最早的工業(yè)化建筑產(chǎn)品。90年代，現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)的迅速發(fā)展，更加使得預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展一度停滯不前[1]。近十年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，人工成本大幅度上升，預(yù)制裝配式施工技術(shù)和管理水平較以往有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用重新被提及，呈快速發(fā)展的趨勢(shì)。但是由于前期高昂的造價(jià)，建筑量占全世界50%的我國(guó)，裝配式建筑的比率仍不足7%[2]。2016年9月27日，國(guó)務(wù)院出臺(tái)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，對(duì)大力發(fā)展裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)重點(diǎn)區(qū)域、未來(lái)裝配式建筑占比新建筑目標(biāo)、重點(diǎn)發(fā)展城市進(jìn)行了明確，裝配式建筑正式進(jìn)入快速發(fā)展通道。據(jù)住建部最新數(shù)據(jù)，2019年全國(guó)新開工裝配式建筑4.2億平方米，占新建建筑面積的比例約為13.4%，近4年年均增長(zhǎng)率為55%。

2預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)與建造方式不同。相對(duì)于傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)建造方式，預(yù)制裝配式建筑很好地結(jié)合了預(yù)制構(gòu)件和構(gòu)件裝配技術(shù)。具體來(lái)講，該技術(shù)需要相關(guān)工廠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)建筑各類預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行集中制造，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一裝配?？梢?，這種建筑建設(shè)方式，意味著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作至關(guān)重要，需要兼顧建筑穩(wěn)定性、安全性以及構(gòu)件制造、實(shí)際裝配施工的需求[3]。

（2）工程質(zhì)量較好。由于預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的各類構(gòu)件是通過(guò)工業(yè)化集中制造的，較高的集成化水平意味著構(gòu)件的制造質(zhì)量可以得到有效保障，并且構(gòu)件制造過(guò)程將會(huì)避免傳統(tǒng)施工中受施工人員技能水平及各類外部環(huán)境因素的影響。構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)安裝遵循固定的流程，隊(duì)伍專業(yè)化程度較高，工程質(zhì)量穩(wěn)定性更好。

（3）施工周期縮短。預(yù)制裝配式建筑縮短工期與預(yù)制率有關(guān)，預(yù)制率越高，縮短工期就越多。預(yù)制裝配式建筑減少了現(xiàn)場(chǎng)濕法作業(yè)，外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)一體化完成，其他環(huán)節(jié)的施工也不必等主體結(jié)構(gòu)完工后才進(jìn)行，可以尾隨主體結(jié)構(gòu)的進(jìn)度，相隔2～3樓層即可。主體結(jié)構(gòu)結(jié)束，其他環(huán)節(jié)的施工也接近結(jié)束。對(duì)于精裝修建筑，預(yù)制裝配式建造方式縮短工期更顯著。

（4）節(jié)能環(huán)保性佳。傳統(tǒng)的建造方式過(guò)程中的資源利用率不高，能源損耗較大，不符合節(jié)能環(huán)保的理念。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)工廠化生產(chǎn)可以循環(huán)利用生產(chǎn)機(jī)器和模具，施工現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量、模板和支撐材料使用量極大地減少。整個(gè)制造、裝配過(guò)程對(duì)周邊環(huán)境乃至生態(tài)環(huán)境的影響都比較小[4]，滿足目前城市建設(shè)的環(huán)保與節(jié)能要求。

3預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)要點(diǎn)。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)重要內(nèi)容，其一是建筑平面及整體造型設(shè)計(jì)，其二是內(nèi)部結(jié)構(gòu)及構(gòu)件設(shè)計(jì)。針對(duì)建筑整體的設(shè)計(jì)，需要遵循模式協(xié)調(diào)原則，基于經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)模塊，對(duì)套型模塊的種類、尺寸進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)建筑布局、構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。例如，在住宅建筑的平面設(shè)計(jì)中，要基于對(duì)住宅空間需求的考慮，選擇更合適的模數(shù)系列，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊， 然后再對(duì)建筑外形、布局進(jìn)行微調(diào)。

在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)方面，要減少構(gòu)件類型，盡量采用造型簡(jiǎn)單、易于制造和裝配的構(gòu)件設(shè)計(jì)方案。如果存在開洞多、造型比較復(fù)雜的位置，可以結(jié)合施工時(shí)澆筑的方式進(jìn)行靈活處理。同時(shí)，要充分考慮耐久性、消防安全等規(guī)范性要求，提高構(gòu)件設(shè)計(jì)方案的可靠性。另外，還需要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，對(duì)外墻構(gòu)件厚度、材料等進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，保證其隔音性、保溫性，提升建筑舒適度[5]。最后，構(gòu)件的設(shè)計(jì)需要考慮相關(guān)地區(qū)制造工藝、運(yùn)輸條件等，保證設(shè)計(jì)方案的可行性。

（2）外掛板固定施工。施工中技術(shù)人員需要對(duì)構(gòu)件吊裝位置進(jìn)行精確計(jì)算，做好現(xiàn)場(chǎng)的放線定位。同時(shí)要做好吊點(diǎn)位置和數(shù)量的確定，確保吊點(diǎn)承載力達(dá)到吊裝要求。同時(shí)，施工人員在安裝就位時(shí)，要根據(jù)定位線來(lái)對(duì)墻板位置進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)偏差，要及時(shí)查明原因后糾正。另外，外掛板固定施工期間要使用鋁合金靠尺來(lái)檢查墻面垂直度，避免出現(xiàn)偏差。

（3）連接件的安裝。在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的建筑裝配施工中，連接件的安裝是保證建筑結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。目前，比較常見的連接件有平面型和轉(zhuǎn)角型兩種，采用6cm厚鋼板制作而成，鋼板上開有長(zhǎng)圓孔，便于在實(shí)際安裝中對(duì)位置、緊固程度進(jìn)行微調(diào)。在每個(gè)構(gòu)件板上都設(shè)置有4個(gè)連接件，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)連接、固定構(gòu)件的功能。在連接件安裝時(shí)，需要注意先不要將緊固螺栓擰得太緊，避免造成構(gòu)件不同緊固位置錯(cuò)位的現(xiàn)象。待檢查各位置達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，采用電焊的方式進(jìn)行焊實(shí)[6]。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)以較高的效率、質(zhì)量、安全性及節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)代建筑工程領(lǐng)域當(dāng)中有很好的應(yīng)用價(jià)值。建筑工程領(lǐng)域的企業(yè)及技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視對(duì)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究和實(shí)踐，秉承科學(xué)化、合理化和環(huán)保性的理念，從建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件制造到現(xiàn)場(chǎng)裝配施工等環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，促使我國(guó)建筑工程行業(yè)的建造管理水平進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃小坤，田春雨.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2010（9）：

30-34.

[2] 張紅霞，徐學(xué)東.裝配式住宅全生命周期經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析[J].新型建筑材料，2013（5）：98-101.

[3] 石博文.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)[J].河南建材，2020

（5）：100-101.

[4] 曹永紅，金豪，蔣豪.全預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)新型梁柱節(jié)點(diǎn)研究[J].施工技術(shù)，2020，49（5）：29-33，84.

[5] 駱文進(jìn).預(yù)制裝配式混凝土建筑框架結(jié)構(gòu)的施工力學(xué)分析[J].混凝土，2019（10）：120-124.

[6] 杭蔚.淺談?lì)A(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)裝配式建筑的施工質(zhì)量管理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（1）：1387.