裝配式施工技術(shù)在住宅工程中的運(yùn)用

李曉寧

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊262500）

住宅建筑行業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)就是產(chǎn)業(yè)化住宅，在這個(gè)發(fā)展進(jìn)程中，建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵因素之一就是主體結(jié)構(gòu)的預(yù)制裝配式技術(shù)水平。相較于發(fā)達(dá)國家，中國該項(xiàng)技術(shù)起步發(fā)展較晚，不過經(jīng)過多年探索，已經(jīng)取得了一定的成績。在國家政策引領(lǐng)下，很多地產(chǎn)開發(fā)商積極響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保號(hào)召，致力于應(yīng)用和推廣預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)，這對(duì)于住宅建筑施工速度和施工的優(yōu)化有著很大的推動(dòng)作用，但是同時(shí)也要對(duì)中國預(yù)制裝配式住宅建筑存在的核心技術(shù)缺乏、社會(huì)認(rèn)知度不高、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)偏低、政策不配套等諸多短板進(jìn)行深入的分析研究，從而解決發(fā)展中的不足，推動(dòng)裝配式住宅建筑進(jìn)一步發(fā)展。

1 裝配式施工技術(shù)應(yīng)用的意義

1.1 提高資源利用率

傳統(tǒng)住宅工程墻體澆筑作業(yè)施工中需要搭設(shè)模板并且用鋼筋、混凝土材料進(jìn)行組建和澆筑，在這個(gè)過程中需要應(yīng)用到的木材較多，并且重復(fù)利用率不高，導(dǎo)致造成了一定的資源浪費(fèi)。在工廠生產(chǎn)相關(guān)構(gòu)件時(shí)，能夠用相同的模板批量、大規(guī)模生產(chǎn)大量預(yù)制裝配式構(gòu)件，可以大大節(jié)約模板等材料，所以裝配式施工技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于住宅建筑工程、工廠建設(shè)等項(xiàng)目中，可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的高效利用[1]。

1.2 縮短施工工期

傳統(tǒng)的住宅施工中需要循序漸進(jìn)，一步步完成各項(xiàng)施工作業(yè)，比如在完成結(jié)構(gòu)主體模型建設(shè)和封頂后再進(jìn)行防水、收口等工作，有的施工還需要等待一段時(shí)間方可繼續(xù)施工，比如混凝土結(jié)構(gòu)要靜置養(yǎng)護(hù)多天后方可進(jìn)入到下一步施工作業(yè)。種種因素導(dǎo)致傳統(tǒng)住宅工程需要投入大量的施工時(shí)間，建設(shè)效率不高，同時(shí)需要投入大量的資金。裝配式技術(shù)的應(yīng)用主要是在工程預(yù)制完成各個(gè)構(gòu)件，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)組裝，有著較高的施工效率，不會(huì)占用大量的施工面積。同時(shí)在預(yù)制構(gòu)件時(shí)做好了管道預(yù)留等工作，可以在封頂施工后立刻進(jìn)入外圍施工作業(yè)，施工工期大大縮短[2]。

1.3 減少成本支出

住宅工程施工需要涉及到的專業(yè)內(nèi)容較多，有著諸多復(fù)雜的流程，需要投入的材料成本、人工成本、時(shí)間成本較多，裝配式建筑能夠節(jié)約施工時(shí)間，減少現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量，節(jié)約人力資源，同時(shí)天氣等外界因素的影響會(huì)大大降低，可以減少成本支出。傳統(tǒng)的住宅施工中需要應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備較多，可能存在使用頻率不高、空置率高等問題，導(dǎo)致成本支出增多，而裝配式建筑流水生產(chǎn)、安裝，現(xiàn)場(chǎng)所用設(shè)備、人員都較少，可以節(jié)約成本。尤其是在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)后，能夠提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率，減少模具生產(chǎn)量，可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，進(jìn)一步節(jié)約預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)成本。

1.4 有利于環(huán)境保護(hù)

裝配式住宅的構(gòu)件在封閉的工廠生產(chǎn)預(yù)制，如圖1所示，不會(huì)污染周圍環(huán)境，可以減少傳統(tǒng)住宅施工中的粉塵污染、水體污染、固體廢棄物污染等。工廠生產(chǎn)中，可以集中處理污染物，有助于節(jié)約污染處理費(fèi)用。此外，工廠生產(chǎn)可以回收利用一些邊角料，可以將材料的利用率提高，符合節(jié)能環(huán)保施工理念。

圖1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)車間

1.5 提高住宅質(zhì)量

裝配式住宅建筑可以滿足現(xiàn)代住宅多功能需求，該結(jié)構(gòu)體系的抗震性能良好。在預(yù)制構(gòu)件連接時(shí)，可以將內(nèi)部封閉性進(jìn)一步提高，有助于改善住宅建筑的美觀性、功能性，可以將建筑的使用壽命延長，提高住宅質(zhì)量[3]。

2 裝配式住宅建筑施工技術(shù)

2.1 材料的加工

不同住宅工程的結(jié)構(gòu)形式存在一定的差別，預(yù)制構(gòu)件也并非完全相同，所以在實(shí)際施工中，要做好材料加工的控制，建設(shè)單位、施工單位、預(yù)制廠家等需要加強(qiáng)溝通，根據(jù)工程具體實(shí)際需要，要做好材料加工的控制和優(yōu)化。在開展預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，對(duì)模具精度的控制有著較高的難度系數(shù)和技術(shù)要求，隨著現(xiàn)代BⅠM等信息技術(shù)的應(yīng)用，裝配式住宅建筑能夠進(jìn)一步提高構(gòu)件的準(zhǔn)確度，可以保證工件尺寸精確科學(xué)，還可以利用智能化數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備加工生產(chǎn)預(yù)支構(gòu)件?，F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用大大提高了當(dāng)前裝配式構(gòu)件生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，將傳統(tǒng)人工生產(chǎn)精確度不足的問題有效改善。在傳統(tǒng)混凝土住宅施工中為了保證混凝土結(jié)構(gòu)整體性以及美觀性往往需要一次性澆筑成型，有著較高的造價(jià)，而預(yù)制構(gòu)件可以批量化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，大大節(jié)約了住宅建筑成本[4]。

2.2 預(yù)制內(nèi)剪力墻施工技術(shù)

相比于傳統(tǒng)住宅建筑，裝配式住宅建筑有著更加簡單的施工過程，但是對(duì)各個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量有著十分高的要求。為了保證高效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)組裝目標(biāo)，需要技術(shù)人員高度重視各個(gè)部件的連接處理?，F(xiàn)場(chǎng)開展預(yù)制內(nèi)剪力墻施工中技術(shù)人員要細(xì)致地檢查各個(gè)連接件，保證緊密地連接各個(gè)構(gòu)件，將住宅整體抗震性能提高。當(dāng)前螺栓是常用的連接構(gòu)件的方式，技術(shù)人員要重點(diǎn)檢查螺栓連接緊密度，充分發(fā)揮螺栓的固定作用。在安裝預(yù)制內(nèi)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)要注意在預(yù)制板螺栓孔內(nèi)插入下層樓板，用配置好的水泥漿將每個(gè)螺栓孔填充密實(shí)。通過這種濕連接方式可以突出連接的穩(wěn)固性，有助于提高剪力墻的整體性[5]。

2.3 PC構(gòu)件施工技術(shù)

預(yù)制裝配式住宅施工中非常重要的環(huán)節(jié)之一就是PC構(gòu)件安裝。在裝配式住宅中，主要結(jié)構(gòu)包括梁板、墻板、樓梯等。為了將裝配式住宅建筑的整體質(zhì)量水平提高，需要加強(qiáng)控制PC構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量和安裝質(zhì)量，保證緊密安全地連接各個(gè)構(gòu)件。具體來講，要從運(yùn)輸、構(gòu)件吊裝、構(gòu)件連接等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行PC構(gòu)件施工技術(shù)控制，具體如下。

采用低速平板車運(yùn)輸PC構(gòu)件。在運(yùn)輸途中用枕木固定好PC構(gòu)件，避免運(yùn)輸途中發(fā)生構(gòu)件晃動(dòng)，以免影響構(gòu)件質(zhì)量。在進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)后用塔吊等設(shè)備完成PC構(gòu)件的轉(zhuǎn)移，保證有序堆放PC構(gòu)件，做好安全消防處理措施，避免發(fā)生傾覆等安全事故。

構(gòu)件吊裝。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境選擇起吊設(shè)備，并且合理安放起吊裝置。施工單位要靈活地利用定位輔助裝置，保證準(zhǔn)確地吊裝PC構(gòu)件。比如可以在墻板兩側(cè)安裝定位裝置，保證對(duì)稱安裝定位裝置，確保構(gòu)件能夠平穩(wěn)地到達(dá)指定位置。同時(shí)，為了保證預(yù)制墻板能夠精準(zhǔn)地放置于指定位置可以使用U形板上端斜角并且在連接套筒中灌注水泥漿料，最終準(zhǔn)確、穩(wěn)定地安裝墻體PC構(gòu)件。預(yù)制樓梯吊裝如圖2所示。

圖2 預(yù)制樓梯吊裝

構(gòu)件連接。在完成構(gòu)件吊裝、固定和調(diào)整后，施工人員可以連接處理PC構(gòu)架末端預(yù)留的鋼筋，細(xì)致地檢查和清理干凈套筒中的雜物，用混凝土現(xiàn)澆處理節(jié)點(diǎn)部位，保證PC模板和主體梁形成一個(gè)完整的整體。同時(shí)，工作人員在構(gòu)件連接施工中要嚴(yán)格遵守技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量規(guī)范，提高對(duì)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和密實(shí)性的重視，保證能夠密實(shí)地填充各個(gè)部位。在下部墻板和預(yù)埋件安裝時(shí)，連接方式可以根據(jù)實(shí)際情況選擇焊接、螺栓等不同的形式。此外，技術(shù)人員還要細(xì)致地核查預(yù)埋件、模板、鋼筋等質(zhì)量是否滿足工程標(biāo)準(zhǔn)要求，只有確認(rèn)無誤后方可澆筑混凝土。

2.4 密封膠防水技術(shù)要點(diǎn)

新型預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，首先需要對(duì)預(yù)制裝配式外墻板之間的外側(cè)縫隙進(jìn)行深度清理，確保密封膠水在應(yīng)用的過程中不會(huì)因?yàn)殡s物而影響了密封膠的應(yīng)用性能。在清理的過程中，要清理縫中存在的垃圾、雜物和灰塵。徹底清除之后利用密封膠進(jìn)行二次處理，二次處理結(jié)束之后用PE棒嵌入到縫隙中，然后貼上美紋紙進(jìn)行保護(hù)，避免相關(guān)人員在刷底劑時(shí)污染了外墻面。在涂刷底劑后，經(jīng)過25～40 min，再進(jìn)行縫隙填注，通常情況下，底劑時(shí)效在6～8 h，如果超出這個(gè)時(shí)間范圍還沒有進(jìn)行下一道工序就需要進(jìn)行重新涂刷，灌注填縫劑需要利用厚度大于10 cm的耐候膠進(jìn)行作業(yè)，先從縫隙的交叉處進(jìn)行填充，然后利用槍嘴膠填完接縫底部，灌注完成之后采用硬質(zhì)塑料進(jìn)行修理，確保膠保持同水平的寬度和深度，完成所有工序之后去除美紋紙。

2.5 疊合板組件安裝

裝配式住宅建筑施工技術(shù)的要點(diǎn)之一就是疊合板安裝施工技術(shù)。在安裝疊合板過程中，工作人員要注意做好疊合板和作業(yè)層間距的嚴(yán)格控制，通常不得低于40 cm，同時(shí)要將疊合板安裝方向明確。在吊裝過程中要注意采取保護(hù)措施，處理疊合板避免發(fā)生磕碰等損傷，避免浪費(fèi)疊合板材料，同時(shí)保障疊合板安裝質(zhì)量。在具體實(shí)踐中為了將疊合板安裝的穩(wěn)定性和安全性提升，通常需要臨時(shí)設(shè)置用于支撐的支架，在完成組件安裝后再將臨時(shí)支架拆除。在安裝雙層結(jié)果過程中需要以住宅建筑實(shí)際情況做好雙層支架的安裝。

2.6 套筒灌漿和現(xiàn)澆

工作人員在吊裝預(yù)制梁、預(yù)制板等工作后需要將鍵槽鋼筋整理好，做好混凝土的配置并且做好各類管線的合理鋪設(shè)和調(diào)整，尤其要注意處于預(yù)留的管道、孔洞等。通常使用U形鋼筋作為鍵槽鋼筋。工作人員要清理干凈槽內(nèi)的雜物，然后澆筑混凝土。通常采用邊澆筑邊振搗的施工作業(yè)方式，利用小型振搗器振搗混凝土保證其填充密實(shí)，在振動(dòng)過程中需要注意避免觸碰鋼筋材料。在套筒灌漿前需要檢測(cè)其質(zhì)量，由專門的人員做好攪拌水量、砂漿流動(dòng)度的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和記錄。

3 裝配式住宅建筑施工常見不足

3.1 方案設(shè)計(jì)中的不足

缺乏完善的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，沒有落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)施工。在裝配式住宅建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中需要嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)，但是當(dāng)前該行業(yè)缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這不利于裝配式住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以及裝配式技術(shù)的進(jìn)一步推廣。

缺乏足夠的資金支持。新型預(yù)制裝配式住宅建筑在方案設(shè)計(jì)中需要使用先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件，有著較為龐大的設(shè)計(jì)工作量，需要多次拆分和組合各種類型的構(gòu)件，這對(duì)于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能提出了較高的要求，同時(shí)也需要投入一定的資金升級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，這就使得設(shè)計(jì)費(fèi)用相對(duì)較高，從一定程度上限制了裝配式住宅建筑的發(fā)展。

3.2 預(yù)制構(gòu)件加工不足

產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是住宅建筑發(fā)展的趨勢(shì)，這就要求建立起完善的技術(shù)體系用于支持和指導(dǎo)預(yù)制裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)，不過在具體實(shí)踐中還缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上沒有完善的產(chǎn)業(yè)鏈，相關(guān)資源存在一定的不足，缺乏足夠的生產(chǎn)企業(yè)，導(dǎo)致裝配式建筑發(fā)展受限。

3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)管理不足

套筒灌漿質(zhì)量不佳。在應(yīng)用新型裝配式施工技術(shù)過程中，建筑物的整體結(jié)構(gòu)安全性從很大程度上受到主體結(jié)構(gòu)豎向墻體鋼筋是否緊密地連接套筒，灌漿質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。但是在具體實(shí)踐中工作人員無法直觀地觀察內(nèi)部灌漿的密實(shí)情況，即便施工后用儀器進(jìn)行檢測(cè)也難以完全保證施工質(zhì)量。

構(gòu)件廠和施工現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)不到位。當(dāng)前很多裝配式住宅建筑施工中都存在無法準(zhǔn)確定位現(xiàn)場(chǎng)澆筑預(yù)埋管位置和預(yù)制墻體預(yù)埋管位置的情況，一旦出現(xiàn)錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安裝難度大大增加，導(dǎo)致施工時(shí)間延長，對(duì)整個(gè)工程施工工期、質(zhì)量、成本等多個(gè)方面產(chǎn)生負(fù)面影響。

工期問題。有的施工人員專業(yè)施工技術(shù)水平較低，需要耗費(fèi)較長的時(shí)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換成熟練施工人員，標(biāo)準(zhǔn)層施工工期會(huì)隨著技術(shù)人員操作的熟練度提升而逐漸縮短，不過在具體實(shí)踐中仍然難以和結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層施工要求相符合，導(dǎo)致裝配式建筑施工周期短、速度快的優(yōu)勢(shì)難以充分體現(xiàn)出來。

監(jiān)理問題。有的監(jiān)理單位監(jiān)管人員工作量較大，在預(yù)制裝配式住宅施工中可能存在質(zhì)量檢測(cè)疏忽，對(duì)裝配式建筑的整體質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

4 裝配式施工技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化

4.1 加強(qiáng)交流、整合資源

當(dāng)前各個(gè)企業(yè)的技術(shù)水平參差不齊，雖然很多企業(yè)都越來越重視并且開始推廣應(yīng)用裝配式施工技術(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在不同程度的問題。中國裝配式住宅處于發(fā)展初期，還需要漫長的時(shí)間進(jìn)行探索創(chuàng)新。各個(gè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)交流溝通，共同總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)一步分析當(dāng)前裝配式住宅施工中存在的不足，并且采取改進(jìn)辦法。企業(yè)之間也可以加強(qiáng)合作，共同建設(shè)高質(zhì)量的裝配式住宅，推動(dòng)中國建筑行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

4.2 重視管理工作

4.2.1 材料管理

采購部門采購材料時(shí)要深入市場(chǎng)，調(diào)查材料市場(chǎng)信息，貨比三家，最終確定最佳供貨廠商，同時(shí)要考察供貨廠家的資質(zhì)。在材料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)時(shí)要由專業(yè)的質(zhì)檢人員抽樣檢查材料的質(zhì)量，確認(rèn)質(zhì)量達(dá)標(biāo)后根據(jù)材料性質(zhì)分類保存，做好登記。

4.2.2 技術(shù)管理

裝配式施工技術(shù)水平從很大程度上決定了住宅工程的施工質(zhì)量，為此，工作人員要全面分析裝配式技術(shù)應(yīng)用方法。首先，要做好技術(shù)方案的完善，結(jié)合工程實(shí)際需要區(qū)分不同項(xiàng)目或者不同環(huán)節(jié)的施工技術(shù)，保證有序落實(shí)技術(shù)方案。其次，提高施工技術(shù)適用性，尤其要全面分析裝配式技術(shù)施工中的構(gòu)件組裝、混凝土澆筑等工作環(huán)節(jié)，盡量提高施工質(zhì)量。最后，要加強(qiáng)質(zhì)量管控。在裝配式建筑施工中要注意規(guī)范員工操作行為，高效落實(shí)技術(shù)方案，在確保施工質(zhì)量的同時(shí)保證施工安全，全面提升裝配式建筑施工水平。

4.3 安全管理

安全是所有施工項(xiàng)目的第一管理要?jiǎng)?wù)。在裝配式住宅建筑施工中需要提前進(jìn)行安全培訓(xùn)，將整個(gè)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患明確并且評(píng)級(jí)，向每位員工闡述施工安全的重要性，保證施工隊(duì)伍能夠高度重視施工安全并且理解施工中的安全隱患，在施工中時(shí)刻提高警惕，保證安全作業(yè)。同時(shí)，施工單位還要根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)做好針對(duì)性的安全管控。比如可以用自動(dòng)升降平臺(tái)取代腳手架施工，便于工作人員操作的同時(shí)保證工作人員的人身安全。

5 結(jié)束語

總之，裝配式住宅憑借著自身污染小、效益高、工期短等多方面優(yōu)勢(shì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。在未來發(fā)展中，相關(guān)工作人員要不斷改革創(chuàng)新，優(yōu)化和完善裝配式施工技術(shù)，提高裝配式施工技術(shù)水平，切實(shí)保證裝配式建筑的整體質(zhì)量。