綠色建筑背景下裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用

陳猛，施堅(jiān)堅(jiān)，趙達(dá)，李卿博，楊欣

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100023）

1 引言

我國(guó)的建筑工程行業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們的生活做出了突出的貢獻(xiàn)。然而，高能耗、高污染一直伴隨著行業(yè)的發(fā)展，付出了一定的環(huán)境治理代價(jià)，迫切需要轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，加快綠色建筑的實(shí)施。在這種形勢(shì)下，裝配式建筑得到了廣闊的發(fā)展空間，但也存在著一定的技術(shù)復(fù)雜性，容易形成質(zhì)量隱患，必須不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)的工程建設(shè)提供有益支撐。

2 綠色建筑與裝配式建筑內(nèi)涵解析

2.1 綠色建筑內(nèi)涵解析

綠色建筑指的是在全生命周期內(nèi)，節(jié)約資源，減少污染，保護(hù)環(huán)境，為人們提供舒適、高效、健康的使用空間，最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高性能建筑。綠色建筑符合當(dāng)今社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展理念，根據(jù)建筑業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，綠色建筑占新建建筑的比例將逐步提升，成為未來(lái)建筑行業(yè)的主流發(fā)展方向。綠色建筑的設(shè)計(jì)原則主要包括新能源利用、保護(hù)環(huán)境、以人為本等，力求改變高能耗、高污染的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，尤其是要減少施工過(guò)程中的不利影響，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和保護(hù)的同時(shí)進(jìn)行。

2.2 裝配式建筑內(nèi)涵解析

裝配式建筑主要指的是在工廠生產(chǎn)建筑預(yù)制構(gòu)件，然后將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝而成的建筑。常見(jiàn)的裝配式建筑的類型有預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。裝配式建筑的實(shí)施過(guò)程主要包括3 個(gè)階段：生產(chǎn)加工階段、構(gòu)件運(yùn)輸階段、起吊安裝階段，具有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、管理信息化等特點(diǎn)，成為現(xiàn)代建筑工業(yè)化生產(chǎn)的典型代表，由于主要構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，減少了許多外界因素的干擾，能夠極大地改善構(gòu)件的質(zhì)量，隨著工藝的不斷成熟，生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化、智能化水平將越來(lái)越高，在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，施工工序大大簡(jiǎn)化，施工進(jìn)度得以提升，而且產(chǎn)生的能源消耗和環(huán)境污染也比較少，具有顯著的生態(tài)環(huán)保效益，因此，裝配式建筑符合綠色建筑發(fā)展理念，對(duì)于綠色建筑發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用[1]。

3 綠色建筑背景下裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用

3.1 選擇合作單位

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量至關(guān)重要，直接決定著后續(xù)工程進(jìn)展，所以，必須選擇可靠的生產(chǎn)廠家，綜合考慮生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)能力、運(yùn)輸路線等方面的因素，全面考察廠家的綜合實(shí)力，明確要求產(chǎn)品合格率，保證預(yù)制構(gòu)件的供應(yīng)效率，避免因生產(chǎn)能力不足影響工期。還要詳細(xì)勘察運(yùn)輸線路，保證在一定距離、一定時(shí)間內(nèi)能夠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，防止意外情況的發(fā)生，同時(shí)，也有利于降低生產(chǎn)成本。安裝單位的選擇同樣重要，需要優(yōu)先與能力出色、經(jīng)驗(yàn)豐富的單位建立合作關(guān)系，充分重視合同簽訂，理清責(zé)任與義務(wù)，明確爭(zhēng)議解決方式，避免承受更大的損失。

3.2 起吊機(jī)械選型

在不同的裝配式建筑項(xiàng)目中，預(yù)制構(gòu)件的重量和大小各不相同，需要選用合適的起吊機(jī)械，以順利進(jìn)行起吊安裝工作，同時(shí)，要綜合考慮場(chǎng)區(qū)道路、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、覆蓋范圍、成本費(fèi)用等因素。比如，預(yù)制構(gòu)件重量集中在某段區(qū)域，沒(méi)有較重的預(yù)制構(gòu)件，可以按照吊距和吊重正常選擇塔吊型號(hào)；如果存在特別少數(shù)較重的預(yù)制構(gòu)件，可以采用塔吊加汽車吊組合的方式進(jìn)行吊裝，這樣可以避免因少數(shù)構(gòu)件而選擇過(guò)大塔吊，從而有效節(jié)約機(jī)械費(fèi)用[2]。

3.3 場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?/h3>

預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸車輛通常體量比較大，需要充分考慮場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆泛途€路的合理性，包括道路寬度、回車場(chǎng)地、轉(zhuǎn)彎半徑、堆放地點(diǎn)等方面。場(chǎng)區(qū)內(nèi)的道路應(yīng)該盡可能相互連通，形成行車環(huán)路，沿著待建建筑物四周布置，使預(yù)制構(gòu)件能夠堆放在靠近安裝現(xiàn)場(chǎng)的位置，方便塔吊起吊，防止超出工作幅度范圍。根據(jù)運(yùn)輸重量，充分考慮道路及地下室頂板的承載能力，如果承載力不足，需要采取針對(duì)性的加強(qiáng)加固措施，防止道路和頂板開(kāi)裂。場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆窇?yīng)該盡可能與永久性道路相結(jié)合，做好規(guī)劃方案，盡可能節(jié)約臨時(shí)道路施工成本。

3.4 預(yù)制構(gòu)件堆放

預(yù)制構(gòu)件的堆放需要占用大量的場(chǎng)地，如果安排位置不合理，可能需要消耗大量的資源進(jìn)行二次搬運(yùn)，所以，在進(jìn)場(chǎng)前需要提前進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，從尺寸重量、場(chǎng)區(qū)道路、吊裝順序、堆場(chǎng)面承載、塔吊工作范圍等方面出發(fā)，進(jìn)行綜合考量，預(yù)制構(gòu)件堆放場(chǎng)所至少要滿足長(zhǎng)度、寬度、承載力要求，結(jié)合塔吊起重性能，合理安排吊裝順序，避免相互影響，外掛板的吊裝順序應(yīng)該從東、西、南、北4 個(gè)面進(jìn)行考慮，隨著吊裝面起始不同進(jìn)行規(guī)劃[3]。

3.5 協(xié)同設(shè)計(jì)優(yōu)化

裝配式建筑絕大部分作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，一旦存在設(shè)計(jì)漏洞，需要重新生產(chǎn)，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)程，所以，必須做好設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量把控，避免出現(xiàn)問(wèn)題后付出更大的代價(jià)。利用BIM 技術(shù)構(gòu)建全專業(yè)協(xié)同的設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)實(shí)時(shí)的信息交換，能夠讓相關(guān)人員快速、全面、準(zhǔn)確地反饋設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，這樣能夠及時(shí)查找出可能存在的設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題，減少施工過(guò)程中的困難。針對(duì)預(yù)制構(gòu)件與各種管線進(jìn)行碰撞檢查，模擬施工過(guò)程，注意預(yù)制結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的沖突，保證在工廠加工時(shí)各種預(yù)留洞口位置準(zhǔn)確、大小合適，避免出現(xiàn)預(yù)埋件遺漏問(wèn)題，防止在關(guān)鍵構(gòu)件和部位現(xiàn)場(chǎng)鉆孔。另外，對(duì)于一些尺寸或重量較大的預(yù)制構(gòu)件，可能不利于運(yùn)輸和堆放，尤其是一些數(shù)量少且重量大的構(gòu)件，會(huì)影響起吊機(jī)械的選擇，所以，可以針對(duì)這些構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，適當(dāng)拆分，以滿足實(shí)際需求，減少費(fèi)用支出和施工困難，生產(chǎn)廠家與設(shè)計(jì)單位要保持有效的溝通，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工過(guò)程有效串聯(lián)，針對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)優(yōu)化調(diào)整。

3.6 預(yù)制構(gòu)件驗(yàn)收

預(yù)制構(gòu)件首件進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，做好相關(guān)檢查記錄，如果產(chǎn)品質(zhì)量不合格，需要返修整改或報(bào)廢，及時(shí)采取有效的缺陷糾偏措施，對(duì)于主控項(xiàng)目，必須全部檢查且合格，對(duì)于一般項(xiàng)目，需要從外觀和尺寸兩方面進(jìn)行檢查，必須在允許偏差范圍內(nèi)。首件驗(yàn)收合格并不代表每批構(gòu)件都是合格產(chǎn)品，所以，要加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，做好質(zhì)量把控，進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行核對(duì)，包括構(gòu)件規(guī)格尺寸、預(yù)留鋼筋大小和長(zhǎng)度、焊接長(zhǎng)度和質(zhì)量等，如果遇到問(wèn)題要及時(shí)采取補(bǔ)救措施，防止影響現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量和效率[4]。

3.7 預(yù)制墻板吊裝

預(yù)制墻板吊裝施工工藝流程主要包括測(cè)量放線、測(cè)定標(biāo)高、起吊準(zhǔn)備、確認(rèn)構(gòu)件編號(hào)、安裝攬風(fēng)繩、吊運(yùn)、安裝定位件、就位安裝、微調(diào)位置、斜支撐固定、垂直度微調(diào)、取鉤、防水卷材封縫、連接件安裝、完成安裝。埋件定位應(yīng)該準(zhǔn)確無(wú)誤，不得出現(xiàn)較大偏差，那樣會(huì)影響埋件與墻板之間的有效連接，在預(yù)制墻板安裝前，需要在結(jié)構(gòu)柱上標(biāo)記1 m 控制線，用來(lái)調(diào)整墻板水平標(biāo)高，安裝固定時(shí)，應(yīng)使用激光儀或吊線錘控制預(yù)制墻板的垂直標(biāo)高，通過(guò)靠尺控制相鄰預(yù)制墻板之間的平整度，防止相鄰墻板之間存在裂縫問(wèn)題，樓層與預(yù)制墻板之間的裂縫需要保證灌漿飽滿，否則可能會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，預(yù)制墻板的最終安裝定位需要通過(guò)轉(zhuǎn)換層墊片和斜支撐進(jìn)行微調(diào)，用以控制整體的垂直度和水平度。圖1 為預(yù)制墻板施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖1 預(yù)制墻板施工現(xiàn)場(chǎng)

3.8 疊合梁吊裝

疊合梁吊裝施工工藝流程主要包括測(cè)量放線、測(cè)定標(biāo)高、梁夾具和支撐安裝、確認(rèn)構(gòu)件編號(hào)、安裝纜風(fēng)繩、吊運(yùn)、落位調(diào)整、安裝就位、支撐固定、質(zhì)量驗(yàn)收、取鉤、完成安裝。注意提前熟悉圖紙，規(guī)劃好吊裝順序和堆放場(chǎng)地，根據(jù)施工計(jì)劃合理安排預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，注意上下梁的安放順序，主次梁前后擺放位置要正確，不能出現(xiàn)主梁擺反的問(wèn)題，當(dāng)預(yù)制梁與鋼筋桁架樓承板之間采用角鋼連接時(shí)，預(yù)制梁兩側(cè)的角鋼需要現(xiàn)場(chǎng)加工，這樣可以有效保證安裝精度，預(yù)制梁部分底部最好鋪設(shè)底膜，能夠?qū)崿F(xiàn)有效保護(hù)的目的，避免出現(xiàn)損壞，疊合梁吊裝可以采用平衡梁進(jìn)行，也可以使用吊繩吊裝，這樣比較簡(jiǎn)單而且速度更快[5]。

3.9 預(yù)制樓梯吊裝

預(yù)制樓梯吊裝施工工藝流程主要包括連接部分現(xiàn)澆混凝土養(yǎng)護(hù)完成、彈出樓梯段安裝邊線和端線、樓梯安裝面標(biāo)高測(cè)定、選配上下端吊點(diǎn)鋼絲繩、確認(rèn)起吊樓梯段編號(hào)、掛鉤及吊運(yùn)、落位安裝、調(diào)整位置、安裝質(zhì)量驗(yàn)收、取鉤、完成安裝。樓梯平臺(tái)板澆筑時(shí)，應(yīng)注意平臺(tái)標(biāo)高的控制，特別是與預(yù)制樓梯連接部位的標(biāo)高，防止后期吊裝時(shí)由于標(biāo)高較高再去進(jìn)行鑿毛處理，或者因標(biāo)高太低再去進(jìn)行二次澆筑，注意預(yù)留鋼筋的位置，防止安裝預(yù)制樓梯時(shí)預(yù)留孔無(wú)法套入樓梯平臺(tái)板預(yù)留鋼筋，需要做二次處理，將原預(yù)留鋼筋切除掉，然后重新植筋定位。與預(yù)制梁吊裝類似，預(yù)制樓梯吊裝也可以不采用平衡梁，采用鋼絲繩吊裝更加簡(jiǎn)單、快速，根據(jù)預(yù)制樓梯的重量，選擇兩點(diǎn)對(duì)角吊裝或者四點(diǎn)平衡吊裝的方式進(jìn)行，吊裝安放前，需要注意樓梯下部的坐漿，通過(guò)調(diào)節(jié)墊片對(duì)樓梯標(biāo)高加以控制。圖2 為預(yù)制樓梯施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖2 預(yù)制樓梯施工現(xiàn)場(chǎng)

3.10 套筒灌漿施工

灌漿時(shí)，需要提前對(duì)灌漿面進(jìn)行灑水濕潤(rùn)處理，但是不得存在明顯的積水，采用壓漿法，從套筒下孔灌漿，通過(guò)水平縫連通腔，一次向多個(gè)套筒灌漿，按漿料排出先后使用橡膠塞依次封堵，排漿孔保持灌漿壓力，直至所有套筒的上孔排出漿料并封堵牢固為止，最后一個(gè)出漿孔封堵后需持壓5 s，這樣能夠保證套筒內(nèi)的漿料密實(shí)，如果存在漏漿問(wèn)題，需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。灌漿料需要在制備后30 min 內(nèi)用完，灌漿后24 h 內(nèi)，不得使構(gòu)件和灌漿層受到碰撞、震動(dòng)干擾。灌漿作業(yè)完成后，需要及時(shí)進(jìn)行施工質(zhì)量檢驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作長(zhǎng)方體試塊，達(dá)到養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，做好相關(guān)檢查記錄和驗(yàn)收資料，為后續(xù)工作做好準(zhǔn)備[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代建筑工程中，綠色建筑理念深入人心，不但能夠緩解資源緊張問(wèn)題、減少環(huán)境污染，而且有利于新技術(shù)、新工藝、新材料的開(kāi)發(fā)運(yùn)用，裝配式建筑已經(jīng)經(jīng)歷了一定發(fā)展時(shí)期，形成了相對(duì)完善成熟的技術(shù)體系，而且具有綠色建筑的典型特征，能夠有效減少建造過(guò)程中的不利影響，通過(guò)緊密銜接、有效配合，讓工程建設(shè)更加高效環(huán)保。