芻議如何實現(xiàn)裝配式建筑施工技術精細化

韋素青，胡 博

（南寧職業(yè)技術學院，廣西 南寧 530008）

0 引言

裝配式建筑是建造方式的重大革新，是驅動建造業(yè)轉型升級、實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要手段，有利于促進建筑業(yè)工業(yè)化與信息化相融合。裝配式建筑是一個系統(tǒng)工程，是提前根據(jù)設計方案的圖樣要求，將構件由工廠進行預制性的加工生產，在施工現(xiàn)場進行質檢、定位和拼裝等而形成的建筑技術。為更好地提高裝配式建筑工程的建設水平，在施工技術的應用中必須予以精細化處理，關注影響項目質量、安全等技術問題，確保裝配式建筑工程設計滿足實際需求。

1 裝配式工程建設的技術優(yōu)勢分析

1.1 提升工程效率

裝配式工程建設在施工前期會要求工廠將相關的預制構件提前進行加工生產，在工程建設的現(xiàn)場不需要對其進行切割和其他加工，不僅能夠更好地提升構件的尺寸精確度，還能提升工程建設效率，更符合現(xiàn)代化工程建設的需求。在建筑行業(yè)技術智能化發(fā)展的過程中，許多施工設備都能夠和裝配式工程形成較好的銜接，如在預制性的混凝土構件施工時就可對其耐壓度、抗?jié)B性等進行嚴格控制，相較于現(xiàn)澆施工具有更大的優(yōu)勢［1］。裝配式工程施工不會因為預制構件的應用而縮減建材用料，但在工程質量上可以通過精細化處理的方式予以有效控制，因此在許多建筑項目當中都有廣泛應用。

1.2 實現(xiàn)節(jié)能減耗

裝配式工程建設在建材能耗方面的應用較為高效，特別是在水電等基礎資源的使用量上有明顯的縮減，是一種更符合可持續(xù)發(fā)展要求的建設工業(yè)。許多預制構件的生產在工廠進行加工處理時都可以通過機械設備的精確操控完成集成化處理，對建材的利用上也有明顯的優(yōu)勢，可以避免在工程現(xiàn)場進行材料切割處理時產生的揚塵污染和材料浪費。鋼筋、板材和混凝土等材料的應用明顯減少，施工中產生的垃圾也更為可控，可以嚴格按照城市垃圾分類的要求對其進行處理，一些可供回收利用的建材也可更好地發(fā)揮其價值，對節(jié)約施工單位的建設成本、實現(xiàn)低碳環(huán)保的綠色發(fā)展具有重要意義。

1.3 智能化的管理更為科學高效

裝配式建筑構件工廠化生產，可以采用流水作業(yè)。從圖紙識別、材料分解、構件生產、質量養(yǎng)護到構件出入庫等，均采用建筑信息模型（BIM）技術進行全過程運維管理。同時，利用5G大數(shù)據(jù)信息技術的優(yōu)勢，實現(xiàn)生產過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)追根及溯源。建筑智能化可以打造高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化、智能化工廠。

2 當前裝配式工程建設中存在的主要問題

2.1 圖樣協(xié)調性差

為確保預制構件在生產加工過程當中的精細度，設計人員需要將每一個圖樣的尺寸和形制進行單獨的設計與標注，以計算機輔助設計（CAD）圖紙的方式傳輸給加工工廠，便于實現(xiàn)機械化的調整。在一些工程設計方案中，構件圖樣的協(xié)調性存在不匹配的問題，按照單獨的圖樣尺寸和形制加工而成的預制構件在工程現(xiàn)場進行拼接加工時會出現(xiàn)接口偏差、長短不一致等問題，這反映出裝配式工程建設在前期的圖樣設計時忽略了預制構件的協(xié)調性問題，給后續(xù)的工程加工與實操建設帶來了很大的負面影響［2］。在控制裝配式工程建設質量的過程當中，不僅要關注工程技藝和相關設備的靈活運用，預制構件的生產質量也是其中重要的影響因素，必須加強重視并做好管控處理。

2.2 技術精細度弱

在裝配式工程建設當中，對技術的精細化落實有更高的要求，特別是在綜合布線和墻體建設等這些對實際工程的使用體驗感會產生較大影響的環(huán)節(jié)中，必須予以關注并形成多種技術的綜合協(xié)調。一些施工單位在進行裝配式工程建設時沒有考慮到不同工序之間帶來的影響，完全按照常規(guī)的建筑工程施工流程開展實操項目，在后續(xù)的埋線處理、強度測試等過程當中發(fā)現(xiàn)一些需要預留的孔徑位置已經被混凝土澆筑填充，需要重新測量打孔后才能施工，對工程項目的質量和進度產生了較大的影響，也反映出施工人員在建設前期技術交底不足、圖紙研究不透徹的問題。

2.3 構件質量問題

2.3.1 預制構件鋼筋定位偏差

預制構件工廠化生產由于時間緊、任務重，在生產過程中，管理人員疏于管理，對構件鋼筋加工尺寸、錨固措施等隱蔽工程檢驗不到位，產業(yè)工人質量意識不強，工序自檢、互檢、專檢制度沒有落實到位等，致使構件鋼筋定位出現(xiàn)偏差。

2.3.2 預埋件位置、尺寸偏差、錯漏等

在裝配式構件生產過程中，預埋件的定位必須準確，現(xiàn)場管理人員必須熟悉圖紙，按圖紙安放并固定好預埋件。由于產業(yè)工人對設計規(guī)范和圖紙不熟悉、圖紙尺寸計算偏差等，造成預埋件與構件沖突；現(xiàn)場施工人員雖然按照圖紙布置預埋件，但是預埋件的固定措施不牢固，在混凝土澆筑過程中，預埋件容易移動位置或變形；預制構件在進行鋼筋綁扎時，工人未按規(guī)范操作，踩踏或者在成品上隨意堆放材料致使預埋件移位或變形；混凝土澆筑作業(yè)時，振搗棒操作不當，預埋件被振搗棒碰撞；工人未及時糾偏等，造成預埋件位置、尺寸出現(xiàn)偏差、錯漏等。

3 提升裝配式工程技術精細化的對策

3.1 優(yōu)化設計圖紙，構件尺寸參數(shù)化管理，改善圖樣的協(xié)調性

在進行裝配式工程建設前期，工程方案設計是預制構件生產、現(xiàn)場拼接建設的重要指導和參考，設計人員必須重視工程方案的優(yōu)化，考慮到后續(xù)實操建設過程中所使用到的技術、設備和建材，確保裝配式工程的規(guī)劃建設更具全局性。在進行項目設計時，可以考慮應用CAD軟件進行標注，或通過BIM技術將其轉化為三維立體的模型結構，便于和施工人員快速完成技術交底工作［3］。在進行預制構件的生產時會涉及一些不規(guī)則的圖形結構，設計人員在進行不同的角度切換和模型變換時要注意對這些構件的結構和尺寸進行調節(jié)，使其在不同的建設環(huán)節(jié)中能夠保持參數(shù)的一致性，規(guī)避設計方案不協(xié)調的問題。在裝配式工程中涉及的一些配套性環(huán)節(jié)也需要在設計方案中予以明確，更有利于在工序優(yōu)化環(huán)節(jié)提供技術參考。裝配式建筑結構有別于傳統(tǒng)的建筑現(xiàn)澆結構，現(xiàn)澆混凝土結構澆筑完成后還可以根據(jù)安裝管道圖紙進行洞口開槽，但預制裝配式構件因其已生產完成，不能在成型后任意開洞或開槽，所以對所需的預留洞口、穿管線等，設計時必須在構件圖中清楚標出，使構件生產方能夠精準制作構件。構件安全起吊，對起吊點的預埋很重要，因此設計時要特別注意吊點的位置安排，必須根據(jù)相關安全操作規(guī)范，合理布置吊點，確保吊裝施工安全。

3.2 調整建設工序，強化布局協(xié)調，提升技術精細度

裝配式工程現(xiàn)場需要對預制構件進行組裝和拼接，一些預埋性的建設環(huán)節(jié)需要提前和模板建設、混凝土澆筑等形成交叉，在項目的工序優(yōu)化上必須保證科學合理。在墻體建設時要按照三層建設的原則進行墻板的安裝，并對板材的縫隙處進行加固處理，使其形成更加穩(wěn)定的連接。室內的疊合梁、承重柱和剪力墻依次完成其模板的拼裝建設，并進行澆筑施工達到硬度標準后再予以拆除。高層建筑中的電梯通道需要先搭建好模板后再對其他材料進行安裝建設，同時對井道的穩(wěn)定性進行處理以保證電梯的運行安全［4］。樓板施工涉及的鋼筋、板材等都是預制性建設的結構，施工單位要嚴格落實好建設工程的順序性要求，確保每個環(huán)節(jié)的質檢標準能夠落實，避免出現(xiàn)返工延誤的問題。相較于現(xiàn)澆式建筑，裝配式建筑各構件主要是通過在工廠預制構生產，質量檢驗合格后再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，現(xiàn)場根據(jù)施工程序，吊裝就位完成施工建設。為了確保工廠生產的預制構件滿足質量需求，要從源頭入手進行質量管理，即從設計階段開始進行質量把控。

針對多項裝配式工程建設技術的交叉應用，需要提前對其進行整體性的布局，使項目建設能夠在建設效率、設備利用率等方面得到更好的優(yōu)化。例如，在建筑工程的水電線路布設過程中，需要嚴格按照設計圖紙的標注進行刻槽、埋設，槽子的尺寸和管道的直徑之間要確保形成精確匹配，其中涉及管線傾斜的位置要對角度進行嚴格控制，避免留存偏差。水電線路在安裝前必須經過碰撞測試，確保不存在矛盾隱患點后才能夠預置鋪設，管線預埋的孔徑位置需要在混凝土澆筑前期預留，結合建筑信息模型（BIM）對其進行優(yōu)化排布后不斷提升室內綜合管線布設的科學性［5］。管道線路在建設時還需要為后期的運營檢修留存好空間位置，避免技術人員的修剪工具無法深入管線洞口內。在剪力墻的施工建設過程中，要注意對墻體的實際荷載能力進行有效控制，通過優(yōu)化墻體套筒與鋼筋連接、節(jié)點與組件調整等方式不斷優(yōu)化其抗壓性。

我國裝配式建筑還處在起步階段，設計圖與施工圖還不能做到一體化，構件需要深化設計。目前各企業(yè)沿用的是與鋼結構建筑模式類似的結構設計，即設計院按建設程序完成建筑施工圖紙，專業(yè)的構件生產廠家與專業(yè)深化設計機構合作，按生產任務要求逐項對各構件進行二次拆分。按內外墻、樓板、樓梯、陽臺、空調板等拆分，對于工程中梁、柱等主要受力構件目前基本未拆分，所以僅能實現(xiàn)部分裝配化。構件工廠化生產相較現(xiàn)場施工更為復雜，構件里還涉及各種管線預埋、孔洞預留等；在現(xiàn)場安裝構件時，不同構件之間可能產生碰撞，所以生產管理也較復雜。因此信息化管理、合理布局就非常重要，即將信息技術、管理技術與制造技術相結合，實現(xiàn)構件設計的信息化、構件生產過程的智能化管理。

3.3 重視構件預制及施工全過程質量安全管理，強化質量意識

裝配式構件質量直接影響工程的安全，質量的影響因素包含人員、材料、機器、方法和環(huán)境等，其中人員是主要的影響因素。所以在質量管理上要加強作業(yè)人員專業(yè)技能培訓，強化全員、全過程質量意識，加強關鍵工序的質量驗收和監(jiān)督檢查。

裝配式工程建設的安全性是技術應用和精細化管理當中的重要內容，一些不規(guī)則和較為復雜的預制性構件拼裝建設時會涉及現(xiàn)場吊裝的環(huán)節(jié)，技術人員必須對前端的綁繩定位和預制構件的重心進行匹配性調節(jié)，對起重設備的扶板進行固定處理，避免構件在起吊后發(fā)生晃動和偏轉的問題，引發(fā)工程現(xiàn)場的建設隱患。裝配式建筑構件吊裝工藝復雜、吊裝施工機械化程度高、施工現(xiàn)場安全保證措施要求高。在構件安裝前，施工單位可以利用BIM技術進行裝配式構件安裝的施工動畫模擬和仿真技術模擬，模擬施工現(xiàn)場的預制構件起吊就位、安裝等施工過程，對施工流程進行優(yōu)化比選；還可以模擬不同施工環(huán)境下現(xiàn)場可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，進一步完善構件吊裝施工現(xiàn)場安全管理應急預案，排除安全隱患，避免施工安全質量事故的發(fā)生。BIM技術的應用，可以對施工場地平面布置和場地內車輛運行交通路線進行優(yōu)化，減少構件及其他工程材料的場內二次搬運，合理布置垂直運輸機械設備，使其最大限度地覆蓋施工范圍，提高垂直運輸機械的吊裝作業(yè)效率。

在安裝樓板、樓梯和鋼筋時，也需要不斷強調裝配式工程的安全要求。裝配性的樓梯段需要吊裝移動到對應的樓層樓板處進行疊合式建設，施工人員必須對其工作面進行安全防護，強化工程現(xiàn)場實操的安全準則。針對不同的裝配式工程建設環(huán)節(jié)，其安全要求的要點也有一定的差異，要求技術人員結合技術特點和設備實況展開全面的管理，充分按照建筑安全法規(guī)的要求維護裝配式項目的施工。

4 結束語

在促進裝配式工程建設技術精細化發(fā)展的過程中，必須結合業(yè)主的建設需求進行設計方案的優(yōu)化和調整，使預制構件的生產精度得到更好的控制，為后續(xù)的裝配建設做好準備工作。工程項目中的工序對建設質量、進度等會產生較大影響，必須結合實際情況提前明確，并關注水電等較為重要的基礎環(huán)節(jié)。在建設項目的不同工序間要予以充分協(xié)調，使設備、建材和技術更好地融合，規(guī)避后期碰撞返工等問題，不斷優(yōu)化裝配式建筑技術體系。