裝配式混凝土建筑研究

吳俊峰

(四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000)

隨著建筑工業(yè)化進(jìn)程的加快與建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，裝配式混凝土建筑的重要作用日漸凸顯。應(yīng)解決裝配式混凝土建筑存在的主要問題，確保建筑質(zhì)量和施工安全，促進(jìn)其快速發(fā)展。

1 裝配式混凝土建筑的優(yōu)勢及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 裝配式混凝土建筑的優(yōu)勢

減少施工量，縮短工期。建筑工業(yè)化發(fā)展步伐越來越快，裝配式建筑將工地上的混凝土現(xiàn)澆工作轉(zhuǎn)移到了PC構(gòu)件生產(chǎn)基地中完成(如圖1)，流水生產(chǎn)線提高了生產(chǎn)效率，改變了傳統(tǒng)的澆筑施工方式，大大減少了工地現(xiàn)場的模板安裝，縮短了施工周期。

圖1 PC構(gòu)件生產(chǎn)基地Fig.1 Production base of PC components

減少能耗，保護(hù)環(huán)境。裝配式建筑構(gòu)件是在PC廠實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，與工地現(xiàn)澆相比，減少了模板量和支撐體系所需材料，其他材料用量、用水量和用電量等，也減小了很多。與傳統(tǒng)建筑施工的高能耗、高成本、高污染相比，在PC廠中生產(chǎn)預(yù)制混凝土構(gòu)件，更利于材料及生產(chǎn)的組織與管理，減少了構(gòu)件質(zhì)量問題，混凝土構(gòu)件精度相對更高，實現(xiàn)了節(jié)材降耗，可有效保護(hù)環(huán)境。

降低了氣候?qū)κ┕さ挠绊?。裝配式混凝土構(gòu)件在PC廠中生產(chǎn)，因此，施工現(xiàn)場主要是吊裝作業(yè)，進(jìn)行預(yù)制混凝土構(gòu)件的安裝與連接，降雨、冰雪等天氣對施工的影響也就隨之降低。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

雖然管理部門出臺了支持裝配式建筑發(fā)展的政策，但仍需完善預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品的稅收工作，進(jìn)一步促進(jìn)其快速發(fā)展。裝配式混凝土建筑使用了大量的預(yù)制混凝土構(gòu)件，因此需要建立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)制度來控制PC構(gòu)件的設(shè)計和生產(chǎn)。目前，我國還未形成統(tǒng)一的裝配式建筑混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺少溝通合作，無法形成有效的技術(shù)支持?；炷令A(yù)制構(gòu)件的設(shè)計生產(chǎn)需要經(jīng)過多個復(fù)雜的工藝程序，而預(yù)制混凝土構(gòu)件產(chǎn)品管理制度不完善，難以保證其生產(chǎn)質(zhì)量[1]。

2 裝配式混凝土建筑存在的主要問題

裝配式混凝土建筑的整體性不如現(xiàn)澆混凝土建筑，且吊裝受到起重機(jī)械噸位的限制，吊裝過程構(gòu)件的連接施工耗時耗力。目前，PC構(gòu)件的設(shè)計、拆分與制作、吊裝施工主要存在以下問題：

傳統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)致大量非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件制作、運輸與施工不便。裝配式混凝土建筑基本采用裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)，其是按照現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，依據(jù)施工圖來進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件拆分，而施工圖并沒有采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方法，導(dǎo)致制作了大量非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，不利于PC構(gòu)件的生產(chǎn)，浪費了大量的側(cè)面模板，也不利于提升生產(chǎn)效率，這在很大程度上制約了PC廠大規(guī)模流水線的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)。此外，PC構(gòu)件的形狀不規(guī)則，與節(jié)點連接形式復(fù)雜，對運輸和吊裝施工造成不便，降低了施工效率。因此，需要優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)，以便PC 廠加工制作。

建筑成本較高[2]。鋼筋用量多，混凝土板厚增大，使得混凝土用量增加。此外，PC構(gòu)件制作的側(cè)面模板構(gòu)造復(fù)雜，由于鋼筋伸出，且不通用，導(dǎo)致模板費用大幅增加。非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計造成建筑結(jié)構(gòu)體系與部件不統(tǒng)一、不通用，難以在多個項目之間形成規(guī)模效益，造成建筑成本偏高。PC構(gòu)件的自動化生產(chǎn)水平也影響了構(gòu)件生產(chǎn)效率，直接影響施工成本。PC構(gòu)件生產(chǎn)工藝還有待改進(jìn)提升，目前仍很難實現(xiàn)整條流水生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)，使得建筑成本增加。

施工管理水平有待提高。與工地現(xiàn)澆建筑相比，裝配式混凝土建筑更需要精細(xì)化施工與管理。為了確保預(yù)制裝配式混凝土建筑施工的順利完成，需要PC構(gòu)件生產(chǎn)工廠提供技術(shù)支持，這對施工方案設(shè)計，構(gòu)件制作與運輸、吊裝、連接等工序都提出了較高的要求。目前，裝配式混凝土建筑施工仍采用現(xiàn)場施工方法，施工人員素質(zhì)及管理水平有待提高[3]。

容易出現(xiàn)防水問題。裝配式混凝土建筑施工中，節(jié)點的連接施工作業(yè)較多，尤其是某些節(jié)點是灌漿連接和坐漿，有可能機(jī)械振搗不夠密實。如果施工人員對節(jié)點防水工作不重視，很容易出現(xiàn)節(jié)點滲漏現(xiàn)象。

3 解決裝配式混凝土建筑問題的措施

采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計[2]。應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計人員對裝配式混凝土建筑的理解，使其對PC構(gòu)件的制作流程有一定的認(rèn)識，確保PC構(gòu)件設(shè)計合理，便于制作、運輸、安裝和連接。如剪力墻板安裝施工時，采用的鋼筋連接套筒較多，會造成鋼筋插入鋼筋套筒的速度較慢。設(shè)計時，應(yīng)增大鋼筋直徑，減小鋼筋根數(shù)，以減少連接鋼筋套筒的個數(shù)，加快安裝施工速度。應(yīng)不斷完善裝配式混凝土建筑規(guī)范、模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等，使其采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，根據(jù)設(shè)計施工圖進(jìn)行PC構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)施工。

降低建筑成本[4]。硏發(fā)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝，加快標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計步伐。擴(kuò)大EPC工程總承包管理模式的范圍，使工程項目建設(shè)全過程實現(xiàn)設(shè)計、制作、施工一體化，發(fā)揮裝配式混凝土建筑優(yōu)勢，降低裝配式混凝土建筑成本。

提高從業(yè)人員的技術(shù)水平[2，4，5]。要強(qiáng)化精細(xì)化施工與管理，因為PC構(gòu)件之間連接的整體性會影響受力，會直接影響建筑質(zhì)量和安全性。應(yīng)對從業(yè)人員展開技術(shù)培訓(xùn)，提高其職業(yè)素養(yǎng)，完善設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、吊裝、連接等各個環(huán)節(jié)的控制質(zhì)量，提高建筑質(zhì)量和施工管理水平。

加大研發(fā)力度，不斷提高技術(shù)水平，如標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、裝配施工、質(zhì)量安全技術(shù)等，保障各個環(huán)節(jié)的技術(shù)水平，促進(jìn)裝配式混凝土建筑的發(fā)展。

4 結(jié)語

為了更好地滿足我國建筑行業(yè)發(fā)展需求，裝配式混凝土建筑應(yīng)用越來越廣泛。應(yīng)提高從業(yè)人員的技術(shù)水平，解決PC構(gòu)件設(shè)計、拆分與制作、吊裝施工等問題，使裝配式混凝土建筑擁有更好的發(fā)展前景，為加快我國建筑工業(yè)化發(fā)展提供堅實基礎(chǔ)[5]。