雙碳背景下裝配式建筑應(yīng)用優(yōu)勢及施工技術(shù)分析

彭柏林

摘 要 “碳達峰”“碳中和”的提出使建筑行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型面臨重大機遇和挑戰(zhàn)。裝配式建筑是通過工業(yè)化加工建筑構(gòu)件，再運到現(xiàn)場安裝，簡化了現(xiàn)場施工過程，減少了建筑垃圾，節(jié)約了建筑資源，提高了建筑質(zhì)量，是建筑行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重大突破。文章分析了裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢，詳細(xì)討論了裝配式建筑施工關(guān)鍵技術(shù)，希望能在全面了解和掌握裝配式建筑施工技術(shù)的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮其優(yōu)勢，提升建筑工程施工水平，促使我國建筑工程的高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞 裝配式建筑 施工技術(shù) 套筒灌漿 預(yù)制疊合板

中圖分類號：TU741 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）07-0013-03

裝配式建筑符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，體現(xiàn)了項目建設(shè)中的環(huán)境保護和節(jié)能作用，促進了建筑業(yè)的發(fā)展，也為建筑工程質(zhì)量提供了可靠保證。加強裝配式建筑施工技術(shù)及其應(yīng)用研究，對裝配式建筑發(fā)展具有一定的積極影響。

1 裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 提高建筑工程品質(zhì)

裝配式建筑采用眾多精密的加工儀器和流水線式的構(gòu)件加工模式替代了傳統(tǒng)的手工建設(shè)方式，簡化了施工現(xiàn)場操作，從而降低了出現(xiàn)開裂、尺寸誤差等現(xiàn)場施工質(zhì)量問題的概率，因此整體施工質(zhì)量有保障，建筑物的防水、防火、保溫、隔熱、降噪等功能性也得到有效提升[1]。

1.2 可合理壓縮工期

對于傳統(tǒng)建筑，專業(yè)的施工隊一般5天完成一層，但還需砌磚、抹灰等二次結(jié)構(gòu)施工，且施工過程中對施工進度產(chǎn)生影響的因素較多，會因為天氣、返工等原因造成延期交付，而裝配式建筑的大部分構(gòu)件在工廠提前加工完成，不受環(huán)境的影響，現(xiàn)場組裝時也可以多個部分同時進行，具有較強的便捷性和時效性，因而可降低現(xiàn)場工作量，整體交付時間可加快30%～50%。

1.3 降低施工成本

傳統(tǒng)建筑施工需要反復(fù)規(guī)劃設(shè)計，成本管控需考慮的內(nèi)容較多，不可控因素影響容易超預(yù)算，而裝配式建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，采購價格體量化，當(dāng)建筑工程規(guī)模達到10萬m2及以上時具有較高的成本優(yōu)勢，此外裝配式建筑能夠大大簡化施工種類，提升施工效率，工期有保障，甚至可以提前完成作業(yè)任務(wù)，還能有效減少工程現(xiàn)場的工作量，從而為承建企業(yè)節(jié)省了人力和物力，使工程經(jīng)濟效益最大化。

1.4 提高建設(shè)項目的環(huán)保性

傳統(tǒng)的建筑施工方式現(xiàn)場作業(yè)較多，抹灰等濕作業(yè)較多，會浪費材料，也會污染環(huán)境，而裝配式建筑施工的很多內(nèi)容都是在工廠提前預(yù)制完成的，鑒于工廠的自動化加工模式可以有效避免資源浪費，此外工廠加工制作對周邊環(huán)境的影響較小，也可保證施工現(xiàn)場的干凈整潔，從而提高了建筑工程的文明施工水平[2]。

2 裝配式建筑的施工技術(shù)

2.1 預(yù)制構(gòu)件加工

預(yù)制構(gòu)件的制作會采用模具，在設(shè)置好的設(shè)備運行參數(shù)下，大部分的操作可以機械完成，因此為了保證構(gòu)件制作質(zhì)量驗收合格，需要與設(shè)備精良、加工技術(shù)水平和經(jīng)驗較高的工廠建立合作關(guān)系，工廠負(fù)責(zé)加工預(yù)制構(gòu)件的人員應(yīng)與設(shè)計人員做好溝通，對設(shè)計方案和數(shù)據(jù)達成一致后按圖加工，并認(rèn)真監(jiān)控整個加工過程，嚴(yán)格控制模具質(zhì)量，要求預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)用模具應(yīng)具有足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定性，幾何尺寸偏差在允許范圍內(nèi)，在預(yù)制梁、柱等結(jié)構(gòu)體系時，要保證其他墻板及裝飾安裝所需的孔洞、預(yù)埋件等位置預(yù)留正確，模板穩(wěn)固定位，還要注意檢查構(gòu)件的平整度、垂直度等是否合格[3]。

2.2 儲存和運輸預(yù)制構(gòu)件

一般構(gòu)件加工廠與施工現(xiàn)場會有一定的距離，當(dāng)構(gòu)件加工完成，現(xiàn)場準(zhǔn)備安裝時，需要根據(jù)構(gòu)件類型和運輸距離合理設(shè)計運輸方案，選擇長度和載重合適的車輛，科學(xué)規(guī)劃運輸路線，要注意對構(gòu)件進行編號并有序堆放，完善軟包、覆蓋等防護措施，減少部件運輸中的磨損，盡量在較短的時間內(nèi)安全到達。

安排專人和專業(yè)設(shè)備對預(yù)制構(gòu)件進行卸載，按照構(gòu)件類型劃分專門的場地進行存放，堆放場地應(yīng)保證良好的平整度和穩(wěn)定性，對于一些有防水防潮等要求的構(gòu)件，需要構(gòu)建合適的存放環(huán)境，設(shè)置排水措施，保證通風(fēng)干燥，安排專人打掃等。

2.3 組件定位及安裝

構(gòu)件定位裝配用于裝配式墻板的裝配，安裝裝配式墻板時，避免安裝墻板時底部不平、左右不平等各種問題，導(dǎo)致施工質(zhì)量出現(xiàn)問題。因此，在組裝部件時，需要使用定位技術(shù)來解決問題。對構(gòu)件的生產(chǎn)提出要求，控制預(yù)制墻板的尺寸，確定內(nèi)外板條的位置。預(yù)制墻板在出廠前，做好標(biāo)記，例如中間線。安裝墻板時，采用六面定位法，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)利用墻板出廠前標(biāo)出的線，以及現(xiàn)場板的水平、高度、中心線，調(diào)整墻板的位置，確保正確放置墻板。操作完成后，必須臨時固定預(yù)制墻板，校正墻板的位置。在校正墻板時，調(diào)節(jié)桿應(yīng)靠在對角線的長度上，根據(jù)控制線在水平方向上緩慢調(diào)節(jié)。為全面提高施工安全，保證裝配式建筑施工質(zhì)量，需要改革和優(yōu)化構(gòu)件的安裝方案。施工在選擇所需的塔吊時，考慮具體內(nèi)容。確定在現(xiàn)場的全覆蓋范圍，分析和規(guī)劃塔吊條件，考慮吊裝性能并做好檢查。安裝所需的部件必須滿足安裝各部件的要求，保證安裝人員的安全，施工必須在合理的方式。注意吊裝對所有部件的安裝和拆卸要求，起重機的承載能力必須滿足要求。注意吊裝高度和面積，在裝配式施工過程中必須遵守和滿足規(guī)范要求，保證整個裝配式建筑施工的順利進行[4]。

2.4 鋼筋套筒灌漿

在裝配式建筑中，灌漿質(zhì)量直接決定了裝配式結(jié)構(gòu)的安全性。方案設(shè)計會受到溫度的影響，這會使項目的開發(fā)變得復(fù)雜。選擇正確的基材對于解決設(shè)計尤為重要。材料主要包括灌漿材料和低溫灌漿。前者用于正常環(huán)境下施工，后者對應(yīng)溫度為-5～10℃，可適用于冬季施工。灌漿前檢查套管的強度，采用聯(lián)合控制檢查套管，檢查所用的材料是灌漿施工的輔助材料。灌漿時要保證分布合理、密封嚴(yán)密，防止溶液泄漏。必須對構(gòu)件操作員進行培訓(xùn)，以確保能夠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。在冬季施工，低溫灌漿必須符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在進入現(xiàn)場之前，檢查材料是否符合灌漿設(shè)計。冬季施工時，要注意保溫以及門窗、樓梯等密封，必要時用加熱器調(diào)節(jié)溫度。在裝配式結(jié)構(gòu)灌漿中，溫度對其設(shè)計有很大影響?；诖?，為在鋼筋套筒灌漿過程中有效應(yīng)對溫度因素的影響，提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量，可制定兩種灌漿方案。常溫下應(yīng)用常規(guī)材料，冬季采用低溫灌漿材料。灌漿施工是在冬季條件下，需要選擇第二種方案。在具體灌漿時，檢查套管連接處的形狀，根據(jù)接頭的形狀和套管強度準(zhǔn)備灌漿材料。灌漿時，確保灌漿隔室合理密封嚴(yán)密，注意聚乙烯膠帶的位置和安裝，并密封組件隔室，以免灌漿外流。操作人員都必須接受專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并持有上崗證，以確保施工質(zhì)量。施工過程需要質(zhì)量控制，冬季施工所用的灌漿材料到達現(xiàn)場應(yīng)進行檢查，指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且環(huán)境混度符合要求后方可施工[5]。

2.5 轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

轉(zhuǎn)換層在建筑業(yè)中有著重要的角色，對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)起著重要的作用。轉(zhuǎn)換層是項目的連接部分，起到保證整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用。分析中轉(zhuǎn)換層的技術(shù)非常重要，是保證技術(shù)的前提。控制轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量，在建設(shè)工程中轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)有應(yīng)力聯(lián)系的關(guān)鍵點。必須運用獨特的施工技術(shù)，對施工過程的質(zhì)量進行嚴(yán)格監(jiān)控。以達到建設(shè)預(yù)期目標(biāo)。在建筑建造中，轉(zhuǎn)換層最常見的是梁式，優(yōu)選的梁式層具有簡單方便、傳力明確、成本較低的優(yōu)點。在既有建筑施工中，利用率達到70%左右。在設(shè)計建筑轉(zhuǎn)換梁層時，應(yīng)控制豎向構(gòu)件的數(shù)量。轉(zhuǎn)換垂直組件的數(shù)量與建筑中的垂直組件成正比，數(shù)字越大，轉(zhuǎn)換的垂直就越多。增加轉(zhuǎn)換層施工復(fù)雜性，剛度會增加，并且會影響結(jié)構(gòu)抗震效果，降低建筑造價。轉(zhuǎn)換柱和滑動墻設(shè)計時，采用對稱布置，轉(zhuǎn)換柱應(yīng)位于轉(zhuǎn)換梁中間位置，以減少轉(zhuǎn)換中轉(zhuǎn)換柱變形的影響。平面設(shè)計的要求和結(jié)構(gòu)高度的具體要求，必須確保設(shè)備和工人按計劃進行調(diào)整，進行測量必須嚴(yán)格使用科學(xué)儀器，以便獲得準(zhǔn)確的安裝信息。所有工作都必須在模板施工前完成。模板安裝后，安排專業(yè)人員對安裝進行嚴(yán)格的驗證，包括樓板、橫梁和外墻的高度。安裝必須符合合格標(biāo)準(zhǔn)，進行混凝土澆筑。在設(shè)計橫縫寬度時，要嚴(yán)格按照相關(guān)要求和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，與技術(shù)人員討論并公開技術(shù)，橫縫寬度在2.5cm以內(nèi)，以便施工可以順利進行。

2.6 護腳手架安裝

大多數(shù)裝配式建筑中使用鋼懸挑架，其具有重量輕和操作方便的特點。在施工中，防護腳手架可以起到防護作用，保證人員的安全。在施工中，使用鋼索對腳手架卸載，增加了腳手架的安全性。防護腳手架適合裝配式建筑施工，傳統(tǒng)的施工需要使用工字梁，占用大量空間，而且無助于進一步的工作。外護腳手架可以用螺栓固定，不需要錨環(huán)，可以保證墻體完整性。位于墻桿內(nèi)的螺栓孔為橢圓形，可降低安裝復(fù)雜性。通過控制腳手架的螺栓間距，捕捉弦桿的位置，實現(xiàn)同步吊裝，提高施工效率。在墻桿上使用限位鋼筋，防止螺母掉落，達到永久固定。此外，可以保證施工人員在進行所有操作施工的安全性。

2.7 起重機錨固技術(shù)

建造裝配式墻體結(jié)構(gòu)時，不允許在塔式起重機上的墻體結(jié)構(gòu)上開連接孔。對于塔吊墻體安裝部分，如果施工時填料不能滿足錨固力要求，可與塔吊墻體結(jié)構(gòu)連接。設(shè)計與施工部門需要進行深入研究，綜合考慮各種因素，采用鋼柱連接塔式起重機的墻體，采用模壓成型。在錨固層結(jié)構(gòu)樓板，根據(jù)工程設(shè)計和應(yīng)用要求，科學(xué)計算樓板配筋，上下位置貼在吊頂上。施工時，錨桿焊接在鋼支撐梁上，為預(yù)制樓板預(yù)留梁和孔用螺栓連接在一起。錨層上層必須與下層結(jié)構(gòu)連接。在錨固連接的計算和設(shè)計后，確保梁在水平方向上保持。由于安裝在起重機上的墻體主受力位置是鋼柱，在結(jié)構(gòu)中，為保證拆裝方便，鋼柱采用鋼槽形式的連接板連接。螺栓將兩側(cè)鋼柱與結(jié)構(gòu)板連接，將錨板與鋼柱連接，作為連接塔吊錨桿。經(jīng)計算和檢驗，確保塔式起重機與墻體混凝土結(jié)構(gòu)的墻體強度在荷載增加值后滿足要求。得益于方案的應(yīng)用，塔吊扣件的測量符合施工要求，能夠順利完成施工中的所有垂直作業(yè)。在具體的監(jiān)測中，錨固位置裂紋沒有出現(xiàn)，應(yīng)用效果較好。

2.8 預(yù)制疊合板的應(yīng)用

預(yù)制板的使用有明確的要求，在使用中必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進行施工，以達到裝配式建筑規(guī)范要求。在施工中，預(yù)制板與工作臺的誤差是不可避免的，但誤差必須控制在一定范圍內(nèi)，以保證裝配式建筑安裝的準(zhǔn)確性。在吊裝預(yù)制疊合板時，容易劃傷和碰撞，為避免碰撞造成變形和材料浪費，應(yīng)在不影響正常運動的情況下進行防護工作。此外，標(biāo)準(zhǔn)化的安裝也是保證質(zhì)量的重要方法，在吊裝預(yù)制板中，可以根據(jù)安裝制定合適的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)程，增加密封性。在吊裝中，安裝臨時支架以獲得穩(wěn)定性，在達到吊裝要求后進行拆卸支架，同時需要加強疊合板的工作[6-7]。

2.9 內(nèi)剪力墻的應(yīng)用

在裝配式建筑的施工中，連接部位的穩(wěn)定性決定了整體穩(wěn)定性，因此各相關(guān)連接部件的工程質(zhì)量受各連接的穩(wěn)定性影響。在建造裝配式剪力墻時，要注意穩(wěn)定性是否滿足要求。在制造預(yù)制件中需要更高的精度，對于緊固件的強化也尤為重要，需要緊固件來確保預(yù)制組件牢固連接。對于內(nèi)剪力墻，可以在內(nèi)剪力墻內(nèi)增加鋼筋以提高穩(wěn)定性，通過灌漿加固形式，以實現(xiàn)整體裝配式建筑穩(wěn)定性和支撐。另外，在施工中，要根據(jù)實際情況對緊固裝置進行安裝，必須以獲得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性為目標(biāo)，采用多種方法增加裝配式建筑整體穩(wěn)定性[8]。

3 結(jié)語

隨著我國建筑技術(shù)的發(fā)展速度不斷提高，裝配式建筑范圍也在不斷擴大。裝配式建筑的使用，有利于減少資源浪費，提高建筑工程施工效率，值得在實踐中得到一定的推廣應(yīng)用。要想裝配式建筑技術(shù)發(fā)揮優(yōu)勢和功能，就需要推進建筑施工技術(shù)，需要專業(yè)人士在技術(shù)上研究和改進技術(shù)，在實踐中探索更多技術(shù)，不斷發(fā)展和改進裝配式建筑?？傊?，要想推動裝配式建筑的使用，就要發(fā)展建設(shè)技術(shù)，加強技術(shù)研究，提高構(gòu)件的精度，保證項目的連續(xù)性。

參考文獻：

[1] 談福本.預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)探究[J].散裝水泥，2022（02）：118-120.

[2] 周仁發(fā).建筑工程中裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2021（12）：103-104.

[3] 孫媛，張梟.混凝土裝配式住宅建筑施工技術(shù)[J].城市住宅，2021，28（09）：181-182.

[4] 曹邦.混凝土裝配式住宅建筑工程施工技術(shù)[J].江西建材，2021（08）：146，148.

[5] 徐基平，劉印建.裝配式建筑工程中的鋼筋套筒灌漿連接施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2022（04）：77-79.

[6] 崔洋，柴亞輝，張意.裝配式建筑預(yù)制疊合板施工技術(shù)分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2021，48（17）：37-38.

[7] 楊海濤.裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的疊合板施工技術(shù)分析[J].房地產(chǎn)世界，2022（07）：125-127.

[8] 施繼余，胡瑛.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2021，48（07）：8-10.