預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)現(xiàn)狀與問題研究

楊建鋒

酒鋼集團(tuán)冶金建設(shè)有限公司 甘肅 嘉峪關(guān) 735100

引言

隨著建筑施工技術(shù)的不斷提高，越來越多施工工藝應(yīng)用于住宅和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，如預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)、預(yù)制鋼筋混凝土柱基礎(chǔ)等。與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)相比，預(yù)制式建筑結(jié)構(gòu)施工更加方便實(shí)用，同時(shí)還不受現(xiàn)場條件的要求和限制。而其施工質(zhì)量效果和強(qiáng)度非常高。正是這種工藝的便利性和安全性，使裝配式建筑結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的建筑工程、水利工程和交通工程中都發(fā)揮了重要作用，在未來的建筑工程領(lǐng)域也會(huì)成為一種主流趨勢。

1 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)簡介

所謂預(yù)制式結(jié)構(gòu)，是指在工廠內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)方式，經(jīng)過統(tǒng)一加工，生產(chǎn)出相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)制品，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組裝和拼接。這種混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的澆筑混凝土結(jié)構(gòu)形成鮮明的對比，在建筑施工、水利工程等逐步等得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)混凝土施工工藝相比，預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)具有顯著的優(yōu)勢。比如預(yù)制式結(jié)構(gòu)件，比澆筑鋼筋混凝土施工時(shí)更安全和方便。而在質(zhì)量控制方面，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件能通過標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流程，合理控制建筑構(gòu)件的質(zhì)量，避免現(xiàn)澆混凝土?xí)r的施工質(zhì)量問題，有效提高了結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。在施工速度和成本控制上，預(yù)制結(jié)構(gòu)能加快安裝速度，這與傳統(tǒng)的混凝土澆筑方式不同，預(yù)制件都是在廠內(nèi)完成，廠外安裝，省去了混凝澆筑過程非常耗時(shí)和危險(xiǎn)的操作，同時(shí)還降低了相關(guān)材料的耗損，節(jié)約了施工成本。不僅如此，基于大型流水式的生產(chǎn)模式，在一定程度上也極大降低了勞動(dòng)力成本。因此為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)現(xiàn)狀

與傳統(tǒng)澆筑式混凝土施工技術(shù)相比，預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，但同時(shí)也存在一些問題，其主要表現(xiàn)在：一方面是成本累積問題。它是指在批量生產(chǎn)的預(yù)制建筑，為特定項(xiàng)目提供的輔助設(shè)備以及產(chǎn)品時(shí)，在成本控制中，如果沒有找到合適的方法來降低累積成本，可能導(dǎo)致施工企業(yè)成本原增加，不利于預(yù)制建筑與傳統(tǒng)施工技術(shù)結(jié)構(gòu)之間的競爭。同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制廠前期投資非常大，對于運(yùn)營成本的控制和管理也面臨巨大的挑戰(zhàn)。另一方面是關(guān)于施工人員的培訓(xùn)。預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土澆筑工藝有很大不同。對于正常的生產(chǎn)活動(dòng)，工廠要投入足夠的時(shí)間和相關(guān)費(fèi)用來培訓(xùn)技術(shù)操作人員。讓相關(guān)人員在混凝土結(jié)構(gòu)件的施工、相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用以及預(yù)制結(jié)構(gòu)件的組裝中，掌握足夠的專業(yè)知識(shí)。否則會(huì)直接影響預(yù)制結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率和施工效果。然而，在當(dāng)前的人員技術(shù)培訓(xùn)方面，企業(yè)在這方面的投入明顯不足。影響預(yù)制式結(jié)構(gòu)施工成本的重要因素之一，就是運(yùn)輸成本。高運(yùn)輸成本是困擾裝配式結(jié)構(gòu)施工和發(fā)展的主要原因。如果預(yù)制結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)無法得到有效控制，必然會(huì)使運(yùn)輸成本大幅增加，喪失了成本優(yōu)勢。

3 裝配式建筑施工技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

首先是預(yù)制式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)的施工不同于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，預(yù)制式的工程構(gòu)件通常是預(yù)制的，安裝和施工更加方便靈活。但為了更好建筑結(jié)構(gòu)的施工，需要在工程建設(shè)過程中，對建筑的各個(gè)施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類、規(guī)劃，同時(shí)必須對裝配式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。在生產(chǎn)中，技術(shù)人員必須按照設(shè)計(jì)規(guī)格和比例進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保配件符合設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求。在結(jié)構(gòu)件組裝前必須進(jìn)行檢查，經(jīng)檢測合格后方可安裝，并由專業(yè)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場的指揮工作，以確保工程結(jié)構(gòu)滿足應(yīng)用要求。但在實(shí)際施工過程中，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制以及現(xiàn)場的施工管理明顯不足，對整個(gè)裝配式項(xiàng)目的施工造成嚴(yán)重影響。其次是鋼筋的應(yīng)用問題，在澆筑混凝土梁的施工中，要保證梁的直線度以及抗彎強(qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋的使用和其保護(hù)層的厚度控制非常重要。在安裝過程中，施工人員要在疊合板前抽出連梁上的兩道縱筋，否則會(huì)導(dǎo)致縱筋沖突，導(dǎo)致疊合板的無法安裝，而重要的問題是如何將抽出的鋼筋再安放回去。由于連接梁的縱向鋼筋影響，拉動(dòng)后鋼筋位置很難再放置回去。導(dǎo)致了連接梁縱筋多重連接。不僅影響了施工時(shí)間還增加了勞動(dòng)力和資源的消耗。還有就是設(shè)計(jì)和應(yīng)用不符合預(yù)期的問題。例如，設(shè)計(jì)要求，層壓板要放置在幕墻上2cm左右。但是，在實(shí)施過程中，由于模板脫落等原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)的整體平整度對接不上，導(dǎo)致了嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。同時(shí)，由于施工操作不正確，造成了混凝土施工縫不符合原設(shè)計(jì)規(guī)范，直接影響了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和安全性。在施工中，施工單位都會(huì)盡量以最短的施工完成建筑任務(wù)，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，也忽略了在施工前對相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行會(huì)審和優(yōu)化。導(dǎo)致了工程在施工中出現(xiàn)這么多質(zhì)量問題。

另外，還要加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)，如果施工人員培訓(xùn)不到位，就無法滿足目前施工設(shè)備的操作，以及裝配式建筑的安裝質(zhì)量的要求，也會(huì)嚴(yán)重阻礙裝配式建筑技術(shù)的有效發(fā)揮。使工程設(shè)計(jì)不能按照正確的施工方法完成[1]。

4 提升裝配式建筑工程施工質(zhì)量的相關(guān)措施

4.1 深化工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

裝配式建筑工程其安裝過程相對簡單，但對建筑構(gòu)件的質(zhì)量要求比較高，為滿足工程施工質(zhì)量的要求。在進(jìn)行裝配式建筑施工前，必須要對工程構(gòu)件圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員，要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和要求，科學(xué)的設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)，增加構(gòu)件的承載力，嚴(yán)格控制構(gòu)件的變形量，加工構(gòu)件時(shí)，建立制作和澆筑構(gòu)件的控制措施。確保建筑墻體的垂直度和墻板高度。并充分考慮施工過程，塔式起重機(jī)的安裝和使用、電氣工程安裝以及建筑結(jié)構(gòu)連接件的合理固定組裝。同時(shí)，合理安排預(yù)制組件的安裝路徑和雙組件的拼接工作。確保裝配式建筑施工的合理性和可行性[2]。

4.2 做好工程技術(shù)會(huì)審和交底工作

在裝配式工程過程中，工程設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)件制造和現(xiàn)場組裝是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其中明確各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要求尤為重要。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)前，施工單位的技術(shù)管理人員要對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的會(huì)審工作，并及時(shí)與設(shè)計(jì)單位就設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)問題進(jìn)行溝通，以明確相關(guān)施工要求。并對相關(guān)施工人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底工作，以保證施工人員的操作滿足工程需求。在此基礎(chǔ)上，施工單位將配置相關(guān)結(jié)構(gòu)件的制造生產(chǎn)線，并制定標(biāo)準(zhǔn)化的管理機(jī)制，確保制造工藝符合工程設(shè)計(jì)要求。在工程施工時(shí)，還要對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行綜合研究，分析各種干擾因素，并制定相關(guān)措施，做好現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備的布置和調(diào)式工作。為工程順利施工做好基礎(chǔ)[3]。

4.3 加強(qiáng)各施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制

雖然我國對裝配式建筑的安裝有明確的規(guī)定，但并沒有形成具體的管理標(biāo)準(zhǔn)。因此，相關(guān)單位在執(zhí)行預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的施工情況，合理地制訂施工技術(shù)流程。同時(shí)，明確參與各項(xiàng)施工工作人員的崗位職責(zé)。施工人員在施工中要把質(zhì)量控制放在施工管理的首位，按照相關(guān)的預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和程序提高現(xiàn)場的施工標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對施工技術(shù)和相關(guān)預(yù)制裝配材料的監(jiān)管，確保其有效實(shí)施到施工中。在混凝土灌漿時(shí)，必須對預(yù)制構(gòu)件的模具進(jìn)行驗(yàn)證，確保模具的制作能夠按照施工設(shè)計(jì)要求安裝。嚴(yán)格控制模具的內(nèi)部部件，并需要在模具上涂抹脫模劑。在澆筑工作中，混凝土砂漿必須得到充分的攪拌。在混凝土振動(dòng)中必須保護(hù)鋼筋，施工時(shí)要注意鋼筋有無變形。一旦出現(xiàn)重要構(gòu)造發(fā)生變形問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解決。在零部件生產(chǎn)制造中，技術(shù)人員需要對原材料和半成品進(jìn)行審核和標(biāo)記，對不合格的材料進(jìn)行標(biāo)記，并要求現(xiàn)場的物料管理人員做好材料的分類存儲(chǔ)工作。裝配式組件交付到施工現(xiàn)場后，現(xiàn)場的施工人員將開始實(shí)施裝配式施工安裝。但隨著時(shí)代的發(fā)展，裝配式結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也在逐漸增加，因此必須需要遵守預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)安裝要求[4]。

4.4 預(yù)制裝配式構(gòu)件制作及運(yùn)輸中的質(zhì)量控制

為保證預(yù)制裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)技術(shù)水平，在與供應(yīng)商簽訂供貨合同時(shí)，首先要確定好預(yù)制件的生產(chǎn)技術(shù)要求，必須在生產(chǎn)預(yù)制件之前設(shè)計(jì)預(yù)制件相關(guān)的參數(shù)模型。需要查看供應(yīng)商生產(chǎn)預(yù)制件的生產(chǎn)原材料，因?yàn)樵牧系馁|(zhì)量也是影響預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素?？梢蠊?yīng)商提供其生產(chǎn)預(yù)制件的生產(chǎn)原材料廠家資質(zhì)，并且附有相關(guān)的原材料性能參數(shù)，確保原材料符合預(yù)制裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)要求。此外，預(yù)制件的運(yùn)輸是一個(gè)質(zhì)量控制的基本環(huán)節(jié)，因?yàn)樵谶\(yùn)輸中，會(huì)有很多不確定因素會(huì)損壞預(yù)制件的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，嚴(yán)重的運(yùn)輸損壞會(huì)降低預(yù)制件的實(shí)際施工質(zhì)量。因此，在簽訂預(yù)制件供需合同時(shí)，需要確定好運(yùn)輸?shù)能囕v和運(yùn)輸方式，完成整體的運(yùn)輸管理，確保預(yù)制件在運(yùn)輸中的質(zhì)量不受破壞[5]。

4.5 預(yù)制裝配式構(gòu)件的存放與驗(yàn)收

在預(yù)制裝配式構(gòu)件存放時(shí)，應(yīng)配有專門的放置場所，合理的規(guī)劃存放場地，在存放構(gòu)件的地面上澆筑混凝土，以增加地面的結(jié)構(gòu)硬度。根據(jù)材料的種類存放預(yù)制構(gòu)件，在預(yù)制裝配式構(gòu)件堆疊中，必須結(jié)合構(gòu)件的強(qiáng)度來合理存儲(chǔ)。必須為所有預(yù)制裝配式構(gòu)件標(biāo)簽在表面，以便物料管理人員很容易觀察到。設(shè)計(jì)的預(yù)制裝配式構(gòu)件堆垛架需要具有較高的結(jié)構(gòu)承載能力和良好的荷載穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)人員需要做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加框架的必要承重能力。在底部放置橡膠圈以防結(jié)構(gòu)的損壞，并選擇合理的方式，在構(gòu)件放置下方放置保護(hù)墊。預(yù)制組件的制造商必須生產(chǎn)符合預(yù)制裝配式構(gòu)件施工技術(shù)要求的產(chǎn)品，并確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，對于重要的預(yù)制裝配式構(gòu)件技術(shù)參數(shù)需要在產(chǎn)品合格說明書中有明確的規(guī)定。對于有特殊需求的供應(yīng)產(chǎn)品，需要提供完整的安裝說明。對于預(yù)制裝配式構(gòu)件制造商的生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范要求將包括組件的編號(hào)、制造商名稱、制造日期和檢驗(yàn)員簽名等。在預(yù)制裝配式構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場后，工程技術(shù)人員必須及時(shí)檢查構(gòu)件的參數(shù)質(zhì)量，對材料進(jìn)行全面的檢查，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可運(yùn)至預(yù)制裝配式施工現(xiàn)場。驗(yàn)收內(nèi)容包括型號(hào)，生產(chǎn)日期、生產(chǎn)企業(yè)和驗(yàn)收人員等。檢查預(yù)制裝配式構(gòu)件外觀是否有偏差，是否符合預(yù)制裝配式施工技術(shù)相關(guān)要求[6]。

5 結(jié)束語

綜上所述，裝配式建筑作為綠色、高效的結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，為建筑業(yè)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇，也為建筑施工工藝帶來了重大轉(zhuǎn)變。因此施工單位，必須不斷優(yōu)化施工管理能力，提高預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的水平，加強(qiáng)材料和相關(guān)設(shè)備的管理，努力提高管理和施工人員的綜合素質(zhì)，有效促進(jìn)建筑施工行業(yè)綠色健康可持續(xù)的發(fā)展。