淺論預制裝配式建筑施工技術研究與應用

黃 勘 趙飛翔

（湖北地礦建設工程承包集團有限公司，湖北 武漢 430050）

當前我國建筑工程施工中存在較多的缺陷和不足，為了進一步滿足用戶對建筑物功能和質量的高要求，預制裝配式建筑的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的模式，施工序較為簡單，可以很大程度上滿足多樣化的空間需求，改變了傳統(tǒng)施工建設周期長、安全性能較低的問題，符合我國當前可持續(xù)發(fā)展理念，有效提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益以及社會效益。預制裝配式施工技術可以減少建筑所需要原料的損耗，加快施工進程，進一步推進建筑行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

1 預制裝配式建筑的相關概念和案例分析

1.1 概況

當前預制裝配式建筑得到了迅速發(fā)展，預制裝配式建筑施工結構體系主要包括兩種，一種是框架結構體系、剪力墻結構體系，這種結構體系與現(xiàn)澆結構體系差異不大，是一種通用型的結構體系；另外一種是專用型的結構體系。

1.2 案例分析

某工程總建筑面積約為40萬m2，屬于住宅建筑項目，該項目要求預制梁應至少大于等于30%，并且三板的應用比例至少應大于等于60%。本工程為工業(yè)化制造，采用裝配整體式剪力墻結構體系，為實現(xiàn)節(jié)約施工成本，提高建筑物質量，本工程基于BIM協(xié)同設計平臺來實現(xiàn)預制裝配式建筑設計施工一體化的目的。其中預制裝配式建筑的分類主要包括以下兩點：一，全預制裝配式結構；二，半預制裝配式結構，該結構是我國建筑項目中常見的施工結構，這種建筑結構的整體設計和施工不是一次性的，主要指的是對于建筑設計的一部分構件在工廠進行完工，將構件運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工，在現(xiàn)場施工中要將設計結構澆筑到一起形成完整的整體，這種結構形式需要進行一定的連接，如果遇到地震等自然災害，構件會出現(xiàn)一定程度的非彈性形變。

2 預制裝配式建筑施工技術的優(yōu)勢與技術特點

2.1 設計更加豐富，功能更加齊全

裝配式建筑在當前發(fā)展的要求是標準化，涉及的預制品部件尺寸要基本一致。在建筑設計過程中要靈活變通，改進傳統(tǒng)建筑物的不足，結合用戶的需求進行規(guī)劃和設計，以變通性為基礎，通過調整建筑模具的規(guī)格與尺寸，以滿足客戶多功能的需求。在預制裝配式施工過程中涉及的隔墻，在設計時可以使用石膏板以及輕鋼龍骨，既滿足了客戶的實際需求，又賦予了裝配式建筑豐富的功能和特點。此外，裝配式建筑的抗震性能較好，在施工中所用的材料更加綠色環(huán)保，且具有良好的防水性能。裝配建筑具有延長使用時間的優(yōu)點，不容易出現(xiàn)變形和裂縫，其墻和門窗具有良好的封閉功能，可以避免噪聲干擾，給住戶提供良好的居住環(huán)境。在預制裝配式構件生產(chǎn)過程中，許多構件可以滿足生產(chǎn)與吊裝的需求，具有顯著的經(jīng)濟效益以及社會效益。

2.2 準確掌握預制裝配式建筑施工技術的價值

預制裝配式施工技術所涉及的構件主要包括預制疊合板、預制空調板等，這些構件在工廠經(jīng)過制作后，運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝，在整個過程中能夠有效節(jié)約建筑資源。當前國家重視環(huán)境保護、節(jié)約資源、降低能耗，通過實施裝配式建筑，可以對結構進行合理的設計，大大降低材料用量，有效降低材料損耗，避免產(chǎn)生建筑垃圾。在拆除建筑單體后可以將不可再生的石子、黃沙等材料重新利用起來，合理縮短了施工周期，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，減少了環(huán)境的污染，滿足綠色建筑節(jié)能減排的要求[1，2]。

2.3 制造工廠化，提高效率與質量

裝配式建筑施工通過采用高精度模板或免拆模板，可以確保建筑物的外觀完整且整潔，相較于以往的建筑施工具有較大優(yōu)勢，可進一步提高施工效率與質量。當前越來越多的塑鋼門窗運用到裝配式建筑中，可以使整個裝配式建筑更加穩(wěn)固，保溫材料也得到了良好的應用，可以確保構件的精準性，保障構件發(fā)揮良好的功效。

2.4 降低工程費用

預制裝配式建筑所涉及的構件大多是在工廠進行生產(chǎn)，通過相應的流水線提高建筑行業(yè)的工業(yè)化水平，提高生產(chǎn)效率。在預制建筑的標準化構件生產(chǎn)過程中可以避免材料浪費，降低相關成本。在實施過程中所需要的安裝工人不需要太多，周期較短，進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.5 施工過程的裝配化

在整個裝配式建筑施工過程中，工作人員主要是對構件進行組裝。在現(xiàn)場施工過程中可以有效節(jié)省大量的人力和財力資源，工作人員要進一步檢查每道工序，營造良好的工作環(huán)境，提高資源的有效運用。預制構件的作用主要是進行構件的有效連接，要進一步加強對構件連接質量和技能的控制工作，保證滿足施工標準和要求，保證彈性與抗震性要求，對放線以及測量精度、預留孔的位置提出更高的要求[3]。

2.6 保證工程質量

預制裝配式建筑主要是采用集中生產(chǎn)的方式，對于疊合樓板、預制樓梯等預制構件制作過程中，無論是鋼筋用量，還是混凝土用量，都要進行嚴格的計算，確保用量的科學性及合理性。在建筑設計階段充分考慮預制構件的尺寸要求，滿足相應的截面設計與材料控制，在保證結構安全性的條件下進行流水線生產(chǎn)，在保證質量標準化生產(chǎn)的同時，避免可能產(chǎn)生的質量問題，提高裝配式建筑的整體質量。

3 預制裝配式建筑施工技術的研究和應用

3.1 預制疊合板施工技術

預制疊合板安裝施工工作是預制裝配式建筑中重要的工作內(nèi)容，尤其是在框架結構中更應該重視疊合板的施工工藝。在開始施工之前要做好對項目的調查工作，對結構形式、柱間距等內(nèi)容進行科學合理的分析。在施工過程中要嚴格把握疊合板安裝施工技術與工藝，按照相應的規(guī)范、標準展開。為了確保疊合板準確的定位，一般調整位置在距離作業(yè)板300mm左右，調整安裝方向，減少施工中存在的誤差。在安裝過程中要采取相應的保護措施保護疊合板，避免疊合板受到損害，避免發(fā)生碰撞，減少安裝過程中材料大量損耗的問題，對施工成本進行有效控制，提高施工質量以及施工效率。為了進一步提升預制疊合板吊裝安裝的緊密性，在安裝過程中要嚴格遵循相應的施工順序，可以在安裝過程中采用模數(shù)化吊裝方法，保障安裝的穩(wěn)定性與安全性。在預制支架應用過程中，可以將臨時支架設置在底部，各臨時支架要保持150cm左右的安裝距離，等安裝完成后，最后拆除臨時支架，以便下次使用。雙層支架可以用到雙層建筑上，要按照每一層澆筑順序，確保達到施工質量后進行拆除。在實際安裝過程中對鋼筋混凝土進行拆除，等強度達到70%后進行全面拆除工作。在疊合板安裝過程中，要注意以下幾個方面：其一，側面疊合板在安裝過程中，必須要按照相應的規(guī)范要求進行操作，保持其與墻體始終豎直狀態(tài)。疊合板要與剪力墻結構處在同一個水平上。疊合板在安裝過程中需要設置獨立的支撐，專業(yè)人員須進一步保證其寬度。此外，還要保證支撐體系的穩(wěn)固性，在休息平臺的疊合板吊裝過程中，要注意施工的順序，先對板進行調節(jié)，防止因荷載分布作用而產(chǎn)生不利的影響。梁兩側的鋼筋直接使用安裝進行加固處理。

3.2 預制窗體施工技術

預制窗體是預制裝配建筑施工技術中重要的內(nèi)容，當前預制窗體結合陽臺廣泛出現(xiàn)，在整個施工過程中要充分考慮到預留螺母在窗體上的預留作用，在實際的研究過程中要加強對吊耳、螺栓的應用，對窗體上的螺母進行有效的連接。在窗體距離作業(yè)面300mm的位置，按照施工要求規(guī)范實施操作，對窗體的位置進行把控，根據(jù)螺栓的施工細節(jié)提高施工質量。

3.3 預制內(nèi)剪力墻施工技術

為了進一步提升預制構件之間的連接緊密性，提升建筑物的抗震性能，要用螺栓進行連接，保障整個預制裝配式建筑的指標，避免出現(xiàn)螺栓松動或者缺失的情況發(fā)生，滿足人們的生活居住安全要求。在預制預留板孔中插入預留鋼筋是提升預制構件連接緊密性的重要方式。將水泥砂漿灌漿料灌入到螺孔中，使各個連接部分與剪力墻進行有效的連接，實現(xiàn)整個裝配式建筑整體穩(wěn)定性的提升。在整體結構中心設置剪力墻的螺栓安裝位置，把握好重要的施工環(huán)節(jié)，有序展開施工，避免對剪力墻的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

3.4 無腳手架多功能安全防護體系

為了進一步提高預制裝配式建筑施工的質量和效率，必須要建立無腳手架多功能安全防護體系，在整個體系設置過程中要注意墻體整體性的增強，可以應用預制墻板的預埋螺栓，實現(xiàn)連接鋼片在圍欄固定中的應用。無腳手架多功能安全防護體系安裝和拆卸較為方便，還能為下一階段墻體安裝的定位提供有效幫助，避免了重新開孔造成的資源浪費，實現(xiàn)重復利用。

3.5 預制框架柱與預制框架梁連接

在預制框架設計過程中，要充分考慮現(xiàn)場的實際情況，充分考慮構件偏差以及現(xiàn)場施工裝配的影響，對節(jié)點設計進行優(yōu)化?？蚣苤目v向鋼筋預留要盡可能減少，縱向受力鋼筋的位置不均勻排布可以為底筋下落留足空隙?？v向鋼筋梁與橫向鋼筋梁底部外露，預留鋼筋在位置和標高上要有相互錯位處理，在設計時要保證裝配時位置準確。

4 預制裝配式工程施工中所存在的問題

其一，對預制件的質量檢查不到位。在裝配式建筑施工過程中，質量檢查不到位會造成一些安全隱患問題，較多的施工企業(yè)認為裝配式的質量較輕，只要連接的時候不出現(xiàn)問題就不會造成較大的影響，這種片面的觀點導致了一些構件內(nèi)部的材料以及電線存在一定問題，給后續(xù)工作帶來嚴重的安全隱患。其二，預制構件連接時容易出現(xiàn)問題。如果預制構件的混凝土無法灌注到內(nèi)部，出現(xiàn)堵塞情況，容易導致混凝土不能達到準確位置，對后續(xù)的監(jiān)督質量產(chǎn)生較大的影響。其三，需要預埋的構件做得不到位。裝配式建筑部分構件在工廠進行預制，在處理的過程中需要做好提前的設計工作。如果設計出現(xiàn)問題，將會影響后期的工作，后期更換要為麻煩，修復的工作會對整體結構產(chǎn)生較大的影響[5]。

5 預制裝配式建筑施工質量控制策略

其一，強化工人的相關培訓工作。當前裝配式建筑得到了迅速發(fā)展，對于裝配式人才的需求越來越大，相關企業(yè)要對施工人員進行培訓工作，加強質量意識，為企業(yè)創(chuàng)造工程造價管理團隊。其二，明確構件體系。在預制裝配式建筑項目中，預制構件體系主要包括疊合樓板、預制外墻板、剪力墻等，設計人員要以實際情況出發(fā)，確定構件尺寸和類型，必須要符合相應的要求，綜合考慮構件的吊裝、鋼筋預埋等內(nèi)容，提高裝配結構的穩(wěn)定性。其三，創(chuàng)新施工工藝。在裝配式建筑施工過程中，要改變傳統(tǒng)的施工模式，按照項目的大小、規(guī)模，不斷優(yōu)化施工工藝，簡化施工流程，提高建筑外墻的安全性，可以利用預制外墻板快速支撐體系，降低施工成本。通過施工人員的培訓工作，進一步提高施工的效率，利用先進的科學技術對預制構件進行監(jiān)測，從而實現(xiàn)裝配式建筑施工的智能化。其四，按照質量規(guī)程進行相應的施工操作。當前國家出臺了相應的施工工序和具體參數(shù)，在施工過程中應按照質量規(guī)程進行施工，不能更改施工工具和方法，結合項目的實施情況，提前與設計單位進行溝通交流。其五，進一步規(guī)范相應的設計和制造標準。為了進一步提高裝配建筑施工的經(jīng)濟效益，必須要加強建筑標準化的規(guī)范設計。在設計和制造環(huán)節(jié)，嚴格按照國家、行業(yè)的標準，提高設計產(chǎn)品的精確度，進一步保證施工質量。其六，做好預制裝配式建筑施工準備工作。要根據(jù)施工圖紙的要求完成預制構件，開展全面地施工現(xiàn)場勘察工作，保證預制構件的制作質量。

6 結語

綜上所述，預制裝配式建筑是當前建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，在建筑施工的過程中要充分考慮現(xiàn)場實際內(nèi)容，注重施工方案的合理性，增加建筑的安全系數(shù)。根據(jù)實際情況來確定構件的尺寸和類型，保證預制內(nèi)剪力墻、預制疊合板等施工質量，充分發(fā)揮出預制裝配式建筑施工技術的優(yōu)勢，提高裝配式建筑工程的質量，滿足居民的生活需求。