探討預(yù)制裝配式建筑施工存在問題及對策

◎周承道

引言

與現(xiàn)場施工相比，裝配式建筑施工具有施工時(shí)間短、施工簡單、對環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際施工過程中，一些施工隊(duì)伍沒有采用正確的施工方法，從而導(dǎo)致施工中存在諸多質(zhì)量問題，也會影響到建筑物的安全。隨著裝配式建筑施工項(xiàng)目的不斷增多，對其施工質(zhì)量進(jìn)行討論，避免質(zhì)量事故的發(fā)生是十分必要的。

一、裝配式建筑概述

預(yù)制裝配式建筑，主要是指施工過程中所需的外墻、梁、板柱等建筑構(gòu)件。構(gòu)件在預(yù)制加工廠生產(chǎn)后，通過特定的運(yùn)輸方式運(yùn)送到施工現(xiàn)場。在現(xiàn)場，然后采取正確的安裝方法并在施工現(xiàn)場組裝。由于這種方法不需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行大規(guī)模的混凝土澆筑，安裝過程也比較簡單，所以這種方法的施工成本可以降低，同時(shí)可以很好地控制施工進(jìn)度，因此裝配式建筑也被廣泛使用，并且在生產(chǎn)過程中可以保證施工質(zhì)量。此外，工廠將根據(jù)需要加工鋼筋、混凝土、砂和保溫材料，控制生產(chǎn)成本，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也可以減少資源和能源的消耗，從而達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目的。

二、裝配式建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

裝配式建筑，其設(shè)計(jì)可以簡化施工過程，減少人力物力的實(shí)際消耗，有效控制施工成本。在裝配式建筑的設(shè)計(jì)中，模塊化是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，規(guī)劃裝配式模塊的數(shù)量，優(yōu)化施工環(huán)境。裝配式建筑不需要很高的技術(shù)能力即可實(shí)現(xiàn)工程施工，提高了建筑施工效率。

三、裝配式建筑設(shè)計(jì)流程

裝配式建筑設(shè)計(jì)過程非常復(fù)雜，包含的要素很多，具體來說，主要包括構(gòu)件加工方案設(shè)計(jì)、建筑方案設(shè)計(jì)、施工方案設(shè)計(jì)。同時(shí)，在裝配式建筑設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)實(shí)際情況，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)流程和工藝，才能更好地滿足當(dāng)今對高品質(zhì)建設(shè)的需求。

四、裝配式建筑的特點(diǎn)

1.主要構(gòu)件采用預(yù)制件。

采用平面施工方法，要輔以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，而不是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)三維交叉作業(yè)，可在幾毫米內(nèi)生產(chǎn)高精度的預(yù)制構(gòu)件，基于混凝土材料的強(qiáng)相容性，使用預(yù)制工藝可以生產(chǎn)范圍廣泛的產(chǎn)品。

2.預(yù)制材料功能強(qiáng)大。

大部分預(yù)制構(gòu)件采用集防水、保溫、結(jié)構(gòu)和完美性能于一體的制造工藝，減少材料損耗和施工工序。同時(shí)，由于預(yù)制構(gòu)件的傾倒、維護(hù)和儲存均在工廠進(jìn)行，工廠受天氣影響較小，有利于冬季施工。在工廠生產(chǎn)和儲存過程中，建筑材料中的有害物質(zhì)會被釋放出來，裝配式建筑建成后，不會對人體造成傷害。

3.預(yù)制施工的工程步驟。

在預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)和建筑構(gòu)件的預(yù)制完成后，這些將通過機(jī)械化吊裝和組裝運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，施工期可采用同步工程，在設(shè)計(jì)和繪制部分或全部構(gòu)件生產(chǎn)圖紙的同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件制造商將進(jìn)行構(gòu)件制造、構(gòu)件倉儲和交付以及現(xiàn)場基礎(chǔ)和樁施工以及地下工程的施工，可以同時(shí)完成，大大提高了勞動效率，大大縮短了工程的工期。

五、裝配式建筑施工中常見的質(zhì)量問題

1.板材制作安裝問題。

在裝配式建筑施工過程中，板材的生產(chǎn)和施工是極其重要的環(huán)節(jié)，如果出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，將直接影響整個(gè)建筑的質(zhì)量。在板材生產(chǎn)和安裝過程中，也會因?yàn)楦鞣N因素而出現(xiàn)質(zhì)量問題。例如，在板材的生產(chǎn)和施工過程中，原材料在運(yùn)輸過程中受到溫度和濕度的影響，因此其表面出現(xiàn)了開裂問題，這種板材是不允許使用的，以免發(fā)生更嚴(yán)重的安全事故。在安裝過程中也會出現(xiàn)常見的質(zhì)量問題。例如，在吊裝角板和層壓板的過程中，由于材料本身體積較大，可能會出現(xiàn)用力不均或操作不當(dāng)?shù)那闆r。在這種情況下，非常容易開裂和折斷，安裝過程中的磨損也會對工程質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。此外，在裝配式建筑施工過程中，外墻的保溫層經(jīng)常出現(xiàn)破損，這也會嚴(yán)重影響房屋的保溫隔熱性能。

2.套筒連接錯(cuò)位問題。

在裝配式建筑的現(xiàn)場施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)構(gòu)件套筒與鋼筋無法完美連接，從而導(dǎo)致套筒連接錯(cuò)位的問題。套筒連接錯(cuò)位問題的存在，不僅會影響施工進(jìn)度，還會降低施工質(zhì)量；雖然裝配式建筑的總施工時(shí)間較短，但施工工期會在套筒連接錯(cuò)位時(shí)，不僅會使部分施工難以進(jìn)行，而且會花費(fèi)過多的時(shí)間在這件事情上。為在合同規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成工程，施工人員將采用簡單的方法進(jìn)行糾正。套管連接錯(cuò)誤的問題需要解決，在建筑物投入使用的過程中可能會出現(xiàn)重大的質(zhì)量問題。如果在施工過程中出現(xiàn)套管連接錯(cuò)誤，將增加建筑材料的不良率，對工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.管道填埋的問題。

管道填埋對當(dāng)前建設(shè)質(zhì)量不會產(chǎn)生太大影響。但是，如果在建筑施工過程中管道填埋出現(xiàn)問題，不僅會對業(yè)主的實(shí)際體驗(yàn)產(chǎn)生負(fù)面影響，還會影響建筑功能的發(fā)揮。在管道填埋過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。例如，在埋設(shè)水暖管道的過程中，由于位置偏差、墜落等問題，使供暖系統(tǒng)的功能無法正常工作，同時(shí)在給排水系統(tǒng)的使用過程中，還會出現(xiàn)水流不暢、排污困難等問題。另外，如果使用太多廉價(jià)的材料，大量的下層管道會流入管道垃圾填埋場，在使用過程中也會出現(xiàn)斷管問題，這樣會使維護(hù)成本增加。另外，如果在管道填充過程中混凝土進(jìn)入管道內(nèi)部，也會造成堵塞，這種問題的存在也會影響建筑物的正常使用。

六、裝配式建筑在發(fā)展中存在的問題

在裝配式建筑的開發(fā)過程中，雖然可以有效提高建筑項(xiàng)目的施工效率，減少人工，但在實(shí)際開發(fā)中仍有不少城市對其充滿擔(dān)憂，同時(shí)也對設(shè)備充滿擔(dān)憂。建筑物沒有受到施工單位的支持，相反，施工單位的積極性不足，造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下三個(gè)，原因討論如下：

1.裝配式建筑造價(jià)高。

裝配式建筑，雖然在施工上具有絕對優(yōu)勢，但裝配式建筑也存在一些不足。根據(jù)建筑行業(yè)使用裝配式建筑的實(shí)際情況，其造價(jià)通常高于傳統(tǒng)的建筑模型造價(jià)在每平方米500元左右。通過對這一現(xiàn)象的分析，找到了成本高的主要原因。首先，實(shí)際預(yù)制建筑施工對相關(guān)構(gòu)件的需求量很大，應(yīng)提高構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)水平，以提高建筑的整體質(zhì)量，滿足構(gòu)件的裝配式施工要求。但是，我國能生產(chǎn)出合格零部件的工廠并不多，而且工廠分布過于分散，實(shí)際建設(shè)量很高。運(yùn)輸成本的多少將組裝好的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，運(yùn)輸距離越長，施工成本越高。其次，考慮到建筑構(gòu)件生產(chǎn)工廠，完成工廠建設(shè)需要大量的成本投入。在我國，裝配式建筑的規(guī)范和范圍比其他國家小，所以對裝配式構(gòu)件的需求相對較低。為此，裝配式構(gòu)件的成本會增加，因此建筑單位的成本會增加預(yù)制建筑施工。那么在實(shí)施裝配式建筑時(shí)，通常對裝配式建筑有嚴(yán)格的要求，因此裝配式建筑需要模塊化和局部化。這就要求預(yù)制件工廠進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，減少生產(chǎn)過程中的機(jī)械損失、材料使用和生產(chǎn)周期，這也是預(yù)制件生產(chǎn)的目標(biāo)。然而，隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，其建筑造型的多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化的模型產(chǎn)生了明顯的沖突。在真正的預(yù)制建筑中，需要更多的零部件，需要確保兩者之間的差異不要太大。但在實(shí)際施工中，建筑工程對預(yù)制構(gòu)件的需求是有限的，要求構(gòu)件的形狀多樣化，無形中增加了構(gòu)件廠的成本，符合提倡節(jié)約資源的理念。

2.對裝配式建筑質(zhì)量的擔(dān)憂。

由于裝配式建筑在我國尚未得到全面推廣，仍有不少施工單位對其存在疑問，尤其是裝配式建筑存在質(zhì)量問題。建筑物的認(rèn)可度不高，主要問題出現(xiàn)在設(shè)計(jì)上。就這三個(gè)方面做一個(gè)簡單的分析：

首先，我國缺乏對裝配式構(gòu)件的相關(guān)研究，裝配式建筑中預(yù)購件的相關(guān)技術(shù)不完善，如連接技術(shù)、現(xiàn)場連接技術(shù)等，缺乏標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。此外，裝配式建筑設(shè)計(jì)難以與現(xiàn)場施工形成完美契合，這使得工程質(zhì)量難以提升。因此，預(yù)購件的質(zhì)量是裝配式建筑質(zhì)量的基本保證。如今，預(yù)制件的質(zhì)量控制體系并不完善，建筑單位很難控制預(yù)制件的質(zhì)量。最后，在裝配式建筑和管理方面，缺乏穩(wěn)健的建筑和管理技術(shù)，擁有相關(guān)技術(shù)的單位較少。同時(shí)，在施工過程中，工人對預(yù)制施工的了解不夠，可見實(shí)際施工中缺乏專業(yè)的施工設(shè)備。

3.不完整成熟的預(yù)制建筑產(chǎn)業(yè)鏈。

在裝配式建筑行業(yè)，建設(shè)對象與利益相關(guān)企業(yè)在風(fēng)險(xiǎn)和收益方面的銜接并不完善。在裝配式建筑中，仍然沿用傳統(tǒng)建筑的相關(guān)工藝。但是，與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑對行業(yè)間的協(xié)調(diào)與合作有更高的要求，這主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和裝配部件上。生產(chǎn)、零部件運(yùn)輸和現(xiàn)場組裝，這些過程都需要各單位之間密切配合，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。但就目前的產(chǎn)業(yè)鏈而言，缺乏有能力、有資質(zhì)的相關(guān)單位，不利于產(chǎn)業(yè)鏈的形成?；诖耍b配式施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同性較低，工業(yè)化施工方式的轉(zhuǎn)變遇到了困難。

七、預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.施工方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

對于建設(shè)項(xiàng)目的施工監(jiān)控，裝配式建筑設(shè)計(jì)工作是基本保障。最關(guān)鍵的內(nèi)容是施工方案的設(shè)計(jì)。通過科學(xué)合理的內(nèi)部裝修、材料設(shè)施和結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)，可為施工作業(yè)帶來更強(qiáng)大的參考依據(jù)，展現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的形態(tài)。施工現(xiàn)場計(jì)劃的設(shè)計(jì)將直接影響質(zhì)量控制、施工技術(shù)和工藝操作。設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)以相關(guān)裝配式建筑要求為依據(jù)，充分注意滲漏問題，做好這項(xiàng)工作，為建設(shè)項(xiàng)目的各項(xiàng)功能提供堅(jiān)實(shí)的保障，進(jìn)而提高建設(shè)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)水平。

2.平面立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

在裝配式建筑的前期設(shè)計(jì)工作中，立面和平面圖的設(shè)計(jì)工作是重要的基礎(chǔ)。平面設(shè)計(jì)主要側(cè)重于對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的嵌套模塊和尺寸的分析，以建筑的結(jié)構(gòu)形狀為依據(jù)，合理、科學(xué)地選擇建筑內(nèi)部空間的分布，從而實(shí)現(xiàn)管井、承重墻等支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，充分滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯男枰龠M(jìn)建設(shè)項(xiàng)目內(nèi)部功能的充分利用，加強(qiáng)立面與承重墻之間的協(xié)調(diào)。平面設(shè)計(jì)，保證建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)用性和美觀性。

3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制設(shè)計(jì)。

裝配式建筑中裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)是保證其順利發(fā)展的重要前提。對于預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要有正確的認(rèn)識，才能充分分析建筑的整體結(jié)構(gòu)，選擇更合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。在預(yù)制結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)合理安排以下內(nèi)容。（1）需要詳細(xì)設(shè)計(jì)構(gòu)件加工圖紙，這也是裝配式建筑的核心部分。構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合裝配廠商的工藝技術(shù)，設(shè)計(jì)構(gòu)件的規(guī)格和尺寸，確保構(gòu)件的精度滿足相關(guān)施工要求，避免因尺寸不合理而導(dǎo)致后續(xù)施工質(zhì)量下降的問題。（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制設(shè)計(jì)，還應(yīng)以施工現(xiàn)場的實(shí)際情況和構(gòu)件加工廠的起吊運(yùn)輸水平為依據(jù)，綜合考慮，遵循相關(guān)設(shè)計(jì)原則，提高組件性能設(shè)計(jì)能力。

4.鋼筋連接設(shè)計(jì)。

鋼筋在預(yù)制建筑工程中的連接非常重要，直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以設(shè)計(jì)人員要注意。首先，設(shè)計(jì)人員必須準(zhǔn)確計(jì)算配筋量，合理確定鋼筋間距。另外，對于鋼筋材料的連接設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者必須根據(jù)具體情況確定鋼筋的連接方式（一般為焊接、搭接與接縫、胎體灌漿、機(jī)械連接等主要連接方式）同時(shí)，由于工藝失誤會影響工程進(jìn)度，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)注意梁柱節(jié)點(diǎn)的定位。

5.節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)只能防止自然降水進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)，在空氣濕度高且不能滿足防水設(shè)計(jì)要求的情況下，無法發(fā)揮作用。因此，設(shè)計(jì)師必須創(chuàng)新和創(chuàng)新防水設(shè)計(jì)措施調(diào)整不僅包括排水通道的安裝，還包括墻體裂縫的處理，以提高建筑工程的防水性，避免滲水破壞工程的穩(wěn)定性。

6.環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)。

現(xiàn)階段，建筑領(lǐng)域越來越重視建筑工程的綠色設(shè)計(jì)。為此，預(yù)制建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者應(yīng)采取措施提高建筑的環(huán)境適宜性，貫徹環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的設(shè)計(jì)理念。其次，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)階段還必須注意項(xiàng)目場地周圍環(huán)境資源的充分利用。在這個(gè)過程中，設(shè)計(jì)者要調(diào)查建筑物周圍的氣候和環(huán)境條件，通過科學(xué)選址，了解其特點(diǎn)，合理確定建筑物的朝向，改善建筑項(xiàng)目的通風(fēng)采光條件，減少建筑條件。在使用環(huán)境資源時(shí)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以使用能量收集設(shè)備和能量轉(zhuǎn)換設(shè)備來獲取必要的資源，以最大限度地發(fā)揮環(huán)境資源的有效性，加強(qiáng)生態(tài)設(shè)計(jì)的效果。

八、預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量提升措施

1.發(fā)揮政府部門的主導(dǎo)作用。

在我國建筑領(lǐng)域，裝配式建筑是一項(xiàng)全新的進(jìn)步和創(chuàng)新，由于其諸多優(yōu)勢，受到建筑行業(yè)人士的廣泛青睞。因此，對于政府部門來說，這方面的工作應(yīng)該得到更多的關(guān)注和支持，充分發(fā)揮政府部門的領(lǐng)導(dǎo)作用。首先，應(yīng)以裝配式建筑的主要特點(diǎn)作為制定相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。二是政府有關(guān)部門要從現(xiàn)狀出發(fā)，加大對裝配式建筑的政治支持力度，推動裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化。

2.預(yù)制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。

為保證預(yù)制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)以構(gòu)件的可操作性和精度作為保證后續(xù)裝配工作合理性和科學(xué)性的依據(jù)。在裝配式建筑施工作業(yè)方面，由于具有節(jié)能減排、施工時(shí)間短、方便等優(yōu)點(diǎn)，不需要過高的技術(shù)水平。要想大大提升裝配式建筑的效果和價(jià)值，就必須著眼于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，為后續(xù)的施工作業(yè)提供更安全可靠的安裝指導(dǎo)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

對于預(yù)制設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，需要仔細(xì)分析立面設(shè)計(jì)和方案布局，確保設(shè)計(jì)方案的合理性能夠長期發(fā)展；對于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作，應(yīng)遵循多組合少規(guī)格的原則，盡量減少構(gòu)件的數(shù)量、類型，以保證預(yù)制構(gòu)件安裝的效率和流動性。

為滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)公司必須對建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域的成本約束和自然環(huán)境進(jìn)行集中分析，形成標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程，為后續(xù)施工提供準(zhǔn)確的施工規(guī)劃，有效避免設(shè)計(jì)問題造成后續(xù)施工質(zhì)量差。

結(jié)束語

總之，隨著裝配式建筑的不斷增多，人們對建筑質(zhì)量的要求也越來越高。為滿足人們對建筑的要求，設(shè)計(jì)人員必須不斷優(yōu)化和改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過有效的監(jiān)控和管理，確保設(shè)計(jì)優(yōu)化的有效性，以促進(jìn)裝配式建筑項(xiàng)目效益的整體提升。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是對設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出解決方案。同時(shí)，要不斷加強(qiáng)對預(yù)制、結(jié)構(gòu)構(gòu)件等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的控制，結(jié)合現(xiàn)狀，結(jié)合相關(guān)規(guī)定，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，落實(shí)預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，取得良好的社會效益。在建設(shè)項(xiàng)目逐步發(fā)展的社會背景下，需要整合施工技術(shù)體系，按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行施工，提高裝配式裝配結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，完善建筑施工體系。積極落實(shí)高效精益建筑要求，對預(yù)制建筑工程整體質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，滿足檢測需求，全面優(yōu)化建筑工程質(zhì)量。為解決裝配式建筑施工中的質(zhì)量問題，可以通過合理使用輔助工具、控制疊合板施工過程、增加對中性和有效性開口等多種措施，有效提高裝配式建筑的施工質(zhì)量?？梢灶A(yù)見，未來預(yù)制技術(shù)將不斷發(fā)展，并與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式有效結(jié)合，積極推動新型裝配式結(jié)構(gòu)體系在建筑施工中的應(yīng)用，促進(jìn)我國建設(shè)，保證行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，還需要施工人員不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高自己的技術(shù)水平，保證施工規(guī)范，預(yù)制裝配式建筑發(fā)展的新契機(jī)下，應(yīng)把握這個(gè)機(jī)會，使企業(yè)獲得更好的效益。