探討預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)

李學(xué)強(qiáng)

河北銘嘉工程設(shè)計(jì)有限公司 河北 唐山 063000

1 預(yù)制裝配式建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1.1 裝配式建筑得分項(xiàng)

《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)規(guī)定裝配式建筑得分項(xiàng)主要包括主體結(jié)構(gòu)（50分）、裝修和設(shè)備管線（30分）、圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻（20分）三個(gè)方面。主體結(jié)構(gòu)部分主要包括豎向構(gòu)件得分（30分）和梁、板水平構(gòu)件得分（20分）。目前，主體結(jié)構(gòu)主要采用水平構(gòu)件得分。假如，裝配式建筑進(jìn)行等級評價(jià)時(shí)，預(yù)制豎向構(gòu)件的比例大于等于35%。圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻部分主要包括非承載圍護(hù)墻非砌筑（5分）、內(nèi)隔墻與非砌筑內(nèi)隔墻與管線、裝修一體化（5分）、圍護(hù)墻與保溫隔熱、裝飾一體化（5分）、四個(gè)方面。其中河北省《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定圍護(hù)墻與保溫隔熱一體可得3分。裝修和設(shè)備管線分為干式工法樓地面（6分）、全裝修（6分）、集成廚房（6分）、管線分離（6分）、集成衛(wèi)生間（6分）五個(gè)方面。在《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定裝配式建筑需要滿足以下要求：第一，主體結(jié)構(gòu)部分得分大于等于20分；第二，圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻部分得分10；第三，裝配式建筑需要做全裝修，第四，裝配式建筑總得分不能低于50分[1]。

1.2 裝配式建筑方案選擇

通過前面介紹的裝配式建筑的得分項(xiàng)，我們能夠看出裝配建筑的單體得分會(huì)有很多種方案，下面結(jié)合《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》我們簡單地介紹幾種方案。

表1 裝配式建筑方案

1.3 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)要求

目前預(yù)制構(gòu)件主要分為預(yù)制樓梯、疊合板和預(yù)制剪力墻。下面主要從設(shè)計(jì)角度分別介紹一下疊合板和預(yù)制剪力墻注意的事項(xiàng)。在進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)，平面受力復(fù)雜或開洞較大的樓層、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、上部結(jié)構(gòu)嵌固端樓層以及屋面層通常采用混凝土現(xiàn)澆樓蓋不宜采用疊合板。在考慮疊合板位置時(shí)，我們優(yōu)先選擇普通房間（臥室、客廳、廚房等）；其次選擇陽臺(tái)和空調(diào)板部位；最后選擇衛(wèi)生間、前室和屋頂。當(dāng)選用衛(wèi)生間、屋頂層做疊合板時(shí)，板厚應(yīng)該加厚160mm，這是因?yàn)樾l(wèi)生間、屋頂層有防水的要求。進(jìn)行拆分疊合板拆分時(shí)，每塊板盡量拆分成奇數(shù)塊疊合板；混凝土后澆帶接縫處應(yīng)避開跨中彎矩最大處且不應(yīng)沿著雙向板的主要受力方向布置。其中后澆帶跨度控制到200～300mm，通常情況后澆帶跨度采用300mm。這是因?yàn)?00mm寬后澆帶既能計(jì)入預(yù)制率，又能滿足圖集和規(guī)范要求135°彎鉤錨固長度。垂直于后澆帶方向，疊合板鋼筋盡量采用直徑為8的鋼筋，這是為了保證鋼筋在300mm寬后澆帶的錨固要求。疊合板的跨度最大跨度不宜超過6m，當(dāng)樓板的跨度超過6m時(shí)，可采用預(yù)應(yīng)力疊合板，但是會(huì)大大增加成本，這就要求我們前期選裝配棟號時(shí)選擇板跨不超過6m的棟號。疊合板拆板塊的寬度控制在3m以內(nèi)（包括甩筋在內(nèi)）。在計(jì)算疊合板時(shí)，疊合板保護(hù)層應(yīng)當(dāng)取23mm。當(dāng)疊合板的跨度小于3900mm，疊合板桁架筋代號選用A； 疊合板的跨度不小于3900mm時(shí)，疊合板桁架筋代號選用B。有管線交叉的樓板應(yīng)當(dāng)提前考慮70mm厚的現(xiàn)澆層是否滿足其他專業(yè)穿管要求。另外，需要在疊合板上準(zhǔn)確表示出其他專業(yè)的預(yù)留洞。

在滿足豎向構(gòu)件預(yù)制率的情況下，我們優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)層（不包括底部加強(qiáng)部位的上一層和頂層）墻體；其次為選擇底部加強(qiáng)部位的上一層的墻體；再次為頂層的墻體；最后為底部加強(qiáng)部位層的墻體。當(dāng)選擇頂層墻體做預(yù)制墻體時(shí)，規(guī)范規(guī)定做250高的圈梁，女兒墻的鋼筋需要錨入圈梁內(nèi)。在選取預(yù)制墻的位置時(shí)，盡量不要選擇電箱集中、管線較多、留洞大的位置以及電井位置。

2 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)目前存在的問題

在工廠的整體規(guī)劃中存在的不合理因素會(huì)影響到后續(xù)的施工等環(huán)節(jié)。因此在建設(shè)預(yù)制工廠之前，要對市場展開充分地調(diào)研和分析，掌握動(dòng)態(tài)情況，進(jìn)行產(chǎn)品的分析和定位，預(yù)測未來市場的發(fā)展方向。在掌握全面的信息之后來進(jìn)行生產(chǎn)，使得工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以滿足市場的需求，在整個(gè)行業(yè)競爭中占有一席之地，進(jìn)而不斷擴(kuò)大規(guī)模。但是在實(shí)際的發(fā)展過程中，很多企業(yè)在建立之初，并沒有對市場進(jìn)行充分的調(diào)查和研究，缺少對市場的整體掌握。對于企業(yè)本身而言，沒有一個(gè)明確的發(fā)展規(guī)劃，對施工人員也沒有做到專業(yè)化的培訓(xùn)。信息技術(shù)的應(yīng)用水平也比較低，影響到整個(gè)企業(yè)的發(fā)展和利潤的獲取[2]。

3 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 裝配式構(gòu)件混凝土澆筑

混凝土澆筑是施工人員需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，這關(guān)系到整個(gè)施工的質(zhì)量。在澆筑之前，要對混凝土的構(gòu)件和模具進(jìn)行多次檢查，來保證產(chǎn)出品滿足設(shè)計(jì)的要求和建筑的需要。還需要檢測鋼筋成品，為之后的工作打下施工基礎(chǔ)。如果檢查中發(fā)現(xiàn)形變的問題要及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。在澆筑完成之后，施工人員還要進(jìn)行對裝配式構(gòu)件的檢查和養(yǎng)護(hù)。

3.2 裝配式構(gòu)件運(yùn)輸環(huán)節(jié)

同時(shí)施工單位也要管理整個(gè)裝配式構(gòu)件的運(yùn)輸過程，根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)，選擇合適的運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸工具，并進(jìn)行加固和做好保護(hù)工作。施工單位要提前制定出運(yùn)輸?shù)挠?jì)劃并進(jìn)行試驗(yàn)，在具體的運(yùn)輸過程中嚴(yán)格按照構(gòu)件運(yùn)輸技術(shù)實(shí)行，以免出現(xiàn)質(zhì)量問題，尤其要避免在運(yùn)輸過程中有緊急剎車狀況出現(xiàn)。

3.3 裝配式構(gòu)件存放環(huán)節(jié)

構(gòu)件的存放也是施工人員需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。施工人員要根據(jù)構(gòu)件的形狀和特點(diǎn)來選擇對應(yīng)的存放方式。頂面或者樓板類構(gòu)件，最好是進(jìn)行豎向放置，梁體構(gòu)件需要橫向放置。在放置構(gòu)件之前，還需要提前壓實(shí)地面，以避免坑洼等出現(xiàn)影響到構(gòu)件的存放。

3.4 裝配式構(gòu)件的連接

裝配式構(gòu)件連接的方式有很多種，在實(shí)際中，通常采用的是現(xiàn)澆式和機(jī)械型。需要注意的是，現(xiàn)澆式構(gòu)件在連接的過程中很容易出現(xiàn)狹窄的情況，施工工人則可以將現(xiàn)澆混凝土注入其中，來保證構(gòu)件的強(qiáng)度，提高整個(gè)工程的質(zhì)量[3]。

除了各項(xiàng)建筑中的設(shè)備之外，預(yù)制裝配式建筑在公共建筑和工業(yè)建筑中也發(fā)揮著重要的作用。提高這些建筑對裝配式結(jié)構(gòu)的利用率，可以很大程度上降低施工的成本，從而提高整個(gè)工程的收益。并且這種建筑結(jié)構(gòu)采用的是高強(qiáng)混凝土技術(shù)，可以承載很大的重量，保障了整個(gè)建筑的安全性

4 預(yù)制裝配式建筑施工質(zhì)量控制措施

4.1 嚴(yán)格施工的各道工序

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，預(yù)制裝配式建筑的操作步驟已經(jīng)呈現(xiàn)流程化且具有規(guī)劃性，并且被相關(guān)部門納入到施工監(jiān)督的范圍之內(nèi)。相關(guān)管理部門對這方面的建筑和施工作出明確的要求，規(guī)范了各道工序。因此，施工單位在進(jìn)行施工中要嚴(yán)格按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，改變施工的工序會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故或者降低工程的質(zhì)量。因此要嚴(yán)格施工的各道工序，保證人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。

4.2 完善施工單位的安全防范標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行預(yù)制裝配式施工的時(shí)候，各項(xiàng)施工措施也要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的要求，施工單位要嚴(yán)格按照規(guī)劃和要求選擇建筑材料，這是進(jìn)行安全防范的基礎(chǔ)。此外，施工單位也要總結(jié)多年的施工經(jīng)驗(yàn)，建立健全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)防范標(biāo)準(zhǔn)，不斷優(yōu)化現(xiàn)行的施工標(biāo)準(zhǔn)。在施工的時(shí)候，沒有得到上級批準(zhǔn)的前提下，施工人員不能對預(yù)制裝配式建筑施工的流程和步驟進(jìn)行私自更改，按照步驟進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，部門之間可以定期地進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決施工工程中隱藏的安全問題，保證整個(gè)施工環(huán)節(jié)的安全性和建筑的質(zhì)量。

4.3 提高施工人員的專業(yè)水平

施工單位要定期對施工人員開展專業(yè)培訓(xùn)，重視人才的培養(yǎng)和挖掘?？梢圆捎门嘤?xùn)會(huì)和交流會(huì)等形式來增強(qiáng)施工工人的專業(yè)技能和操作水平。就預(yù)制裝配式施工的過程中要運(yùn)用到諸多的技術(shù)，對細(xì)節(jié)有著嚴(yán)格的要求，施工單位應(yīng)該明確強(qiáng)調(diào)施工的安全性和施工的質(zhì)量，從而強(qiáng)化施工人員的責(zé)任感。企業(yè)也要及時(shí)學(xué)習(xí)預(yù)制裝配相關(guān)的法律法規(guī)和政策要求，并將這些文件要求及時(shí)地下發(fā)給各個(gè)施工部門，根據(jù)行業(yè)的規(guī)范和法律要求不斷改進(jìn)自己的施工技術(shù)，及時(shí)安排相關(guān)的培訓(xùn)。

4.4 要合理使用輔助設(shè)備

在安裝施工的環(huán)節(jié)，施工單位可以借助輔助設(shè)備來提高工程建筑的效果和質(zhì)量。合適的吊裝方法可以減少施工人員的勞動(dòng)量，一些比較精細(xì)的構(gòu)件需要根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)和形狀來額外地安裝保護(hù)套和護(hù)角等，減少構(gòu)件的磨損，確保施工過程中的精度。輔助設(shè)備也要進(jìn)行妥善的管理和保護(hù)，施工單位可以設(shè)置專門的部門進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的管理和維護(hù)。同樣，這些輔助設(shè)備在運(yùn)輸過程中也要做好提前計(jì)劃，并選擇合適的工具，減少預(yù)制構(gòu)件損壞的情況。

4.5 固定預(yù)埋件

預(yù)埋件固定質(zhì)量的提高也可以提高整個(gè)施工環(huán)節(jié)的效率，同時(shí)作為預(yù)制構(gòu)件焊接的基礎(chǔ)，也對整個(gè)建筑的穩(wěn)定性有著直接的影響。因此，施工人員要保證預(yù)埋件的固定質(zhì)量，選擇合適的位置進(jìn)行安置，避免錯(cuò)位，影響到后續(xù)的施工和整個(gè)建筑的質(zhì)量。

5 結(jié)束語

通過對預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的分析，從設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)出發(fā)了解到預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展可以便捷整個(gè)施工環(huán)節(jié)，提高施工的安全性和工程的質(zhì)量。大大壓縮了生產(chǎn)的時(shí)間，是未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。但在實(shí)際施工環(huán)節(jié)還存在著很多的問題，構(gòu)件的運(yùn)輸和存放等都需要施工人員進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)和安排，以保證構(gòu)件的精度和與建筑的合理性。有關(guān)部門和企業(yè)要重視預(yù)制裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展，提供專業(yè)人才支持，積極推進(jìn)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念，促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。