預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)的探討

焦富強(qiáng)

中國華西企業(yè)有限公司，中國·廣東 深圳 518100

1 引言

預(yù)制裝配式施工技術(shù)是一種具有創(chuàng)新意義的建筑工程施工技術(shù)，將其應(yīng)用到住宅建筑工程的施工過程中，不僅可以降低住宅建筑施工過程中的能源消耗，還可以對建筑分散問題進(jìn)行有效的改善，消除施工過程對周圍生態(tài)環(huán)境的不利影響。但是，如何將這種新型施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，卻依然是一個值得思考的問題。

2 預(yù)制裝配式建筑

所謂預(yù)制裝配式建筑，指的是同時應(yīng)用了全新裝配式建筑施工技術(shù)與可持續(xù)技術(shù)的建筑形式。在建筑構(gòu)件的生產(chǎn)與裝配過程中，應(yīng)用的是新型綠色優(yōu)質(zhì)施工材料，不僅滿足國家住宅產(chǎn)業(yè)化和節(jié)能減排要求，還可以提高建筑空間分割的靈活性。與傳統(tǒng)的住宅建筑相比，這種新型建筑形式的重量更輕[1]。在施工過程中，不僅將預(yù)制好的工程建筑構(gòu)件運輸至施工現(xiàn)場，進(jìn)行安裝與施工，還對預(yù)制裝配式構(gòu)建的彈性工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并加強(qiáng)各構(gòu)件連接位置的施工質(zhì)量控制，目的是加強(qiáng)住宅建筑工程的安全控制，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫損傷問題。圖1 為預(yù)制裝配式建筑施工現(xiàn)場實拍圖。

圖1 預(yù)制裝配式建筑施工現(xiàn)場實拍圖

3 預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 節(jié)能性與環(huán)保性

建筑產(chǎn)業(yè)一直是中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，在帶動中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也引發(fā)了嚴(yán)重的資源消耗問題和環(huán)境污染問題。例如，在建筑工程的施工過程中，不僅會消耗大量的鋼筋、混凝土等材料，還會因為各種施工行為產(chǎn)生揚塵污染、噪聲污染以及廢水污染等問題。同時，施工現(xiàn)場的很多資源與能源也沒有得到充分的應(yīng)用[2]。這些問題的存在，都對中國建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了制約。而預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)是一種全新的使用技術(shù)形式，可以實現(xiàn)住宅建筑的工業(yè)化、模塊化生產(chǎn)。很多工程預(yù)制構(gòu)件都是在相對封閉的工廠內(nèi)部提前加工而成的，只需要運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝即可。這樣的施工過程，不僅可以大幅度降低施工行為對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，還可以明顯提高各類資源與能源的利用率，實現(xiàn)資源能源的有效節(jié)約。另外，在預(yù)制混凝土裝配式建筑施工過程中，應(yīng)用了大量的預(yù)制外墻墻板。這種材料的應(yīng)用，不僅減少了施工現(xiàn)場澆筑的工程量，還節(jié)省了大量的外墻模板資源。

3.2 高效性與經(jīng)濟(jì)性

在預(yù)制裝配式住宅建筑施工中，不僅不需要消耗大量的施工材料，還不會產(chǎn)生過多的建筑垃圾，可以對周圍的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，對各種資源與能源進(jìn)行有效的節(jié)約，幫助施工單位提高成本造價控制質(zhì)量，實現(xiàn)施工單位經(jīng)濟(jì)效益的提高。首先，預(yù)制裝配式住宅建筑施工過程中使用到的各種構(gòu)件，主要生產(chǎn)于環(huán)境更加穩(wěn)定的工廠當(dāng)中，生產(chǎn)環(huán)境更加理想和封閉，其生產(chǎn)質(zhì)量不容易受到外界因素的影響，構(gòu)件質(zhì)量更有保證。其次，施工人員在施工現(xiàn)場對各種構(gòu)件進(jìn)行組裝的時候，會使用到大型機(jī)械設(shè)備。所以施工效率更高、施工周期更短，且與傳統(tǒng)的施工方式相比，施工過程中產(chǎn)生的噪聲更小，更不容易對周圍居民的日常生活產(chǎn)生影響[3]。例如，利用傳統(tǒng)的施工模式，外墻裝修、保溫粘貼以及抗裂砂漿涂抹需要花費2～3 個月的時間，而利用預(yù)制裝配式住宅建筑施工模式，只需要在工廠預(yù)制、在現(xiàn)場組裝即可，裝飾層與保溫層的施工過程可以省略。不僅施工速度更快，施工現(xiàn)場投入的人力成本和設(shè)備成本還更少。

4 預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

在預(yù)制裝配式住宅建筑工程的施工過程中，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)是最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。首先，相關(guān)工廠要根據(jù)國家相關(guān)部門給出的規(guī)定，對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行合理的設(shè)計，在準(zhǔn)確把握住宅建筑戶型特點、結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上對預(yù)制構(gòu)件的種類進(jìn)行合理的規(guī)劃，并進(jìn)行相關(guān)模具的制作[4]。其次，生產(chǎn)人員要對預(yù)制構(gòu)件的尺寸、規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格的要求，對各項生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行細(xì)致地核對，以免對后期的安裝施工產(chǎn)生不利影響。在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，需要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙中的相關(guān)要求，對各項參數(shù)指標(biāo)是否合理進(jìn)行試驗檢測，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行大批量生產(chǎn)。如果某些構(gòu)件比較特殊，其生產(chǎn)過程還要由質(zhì)檢人員和技術(shù)人員進(jìn)行在旁監(jiān)督。最后，對預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃。針對已經(jīng)生產(chǎn)出來的預(yù)制構(gòu)件，要做好相應(yīng)的質(zhì)量檢查和保存管理，加強(qiáng)預(yù)制構(gòu)件的防腐處理和防潮處理，以免預(yù)制構(gòu)件的使用性能受到外界因素的不利影響。

4.2 預(yù)制構(gòu)件的運輸

當(dāng)生產(chǎn)出來的預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過質(zhì)量檢測之后，就可以按照施工順序，安排專門的運輸車輛，將其運輸至施工現(xiàn)場，由施工人員進(jìn)行現(xiàn)場安裝。在對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行運輸?shù)倪^程中，需要對預(yù)制構(gòu)件的性能與規(guī)格有一個準(zhǔn)確的把握，然后在此基礎(chǔ)上合理選擇運輸設(shè)備[5]。同時，為了保證預(yù)制構(gòu)件運輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性，防止運輸過程中預(yù)制構(gòu)件遭到破壞，還需要做好相應(yīng)的穩(wěn)定防護(hù)措施。

4.3 預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場吊運與堆放

在預(yù)制裝配式住宅建筑的施工過程中，在施工現(xiàn)場的塔吊，主要包含兩方面內(nèi)容：第一，對傳統(tǒng)施工材料和施工機(jī)具進(jìn)行運輸。第二，對所有的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行吊運安裝。為了保證塔吊的順利進(jìn)行，需要對塔吊的選型與布置予以嚴(yán)格的控制。例如，針對預(yù)制外墻板等單個構(gòu)件的吊運安裝，需要確保塔吊設(shè)備的起重量達(dá)到5～6 t。

另外，無論是預(yù)制構(gòu)件的進(jìn)場堆放，還是預(yù)制構(gòu)件的吊運安裝，都需要花費較多的塔吊時間，所以在正式開始現(xiàn)場吊運之前，需要結(jié)合施工圖紙，進(jìn)行塔吊方案的合理編制。同時，針對場地總平面的布置，需要結(jié)合施工動線，對大型構(gòu)件運輸車輛的現(xiàn)場道路和轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行合理的規(guī)劃，對預(yù)制構(gòu)件的專用場地進(jìn)行充分的考慮，防止后期施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的交叉作業(yè)現(xiàn)象，使施工人員面臨較大的安全隱患。針對預(yù)制構(gòu)件的堆放，要確保堆場與道路之間的距離不能太遠(yuǎn)，目的是預(yù)制構(gòu)件運輸至現(xiàn)場后便于水平吊運堆放。

在堆放預(yù)制構(gòu)件的時候，需要結(jié)合預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格、品種、所用部位、吊裝順序等情況，對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行分類堆垛，并確保固件預(yù)埋吊件朝上暴露。這樣，可以為下一次的起吊提供方便[6]。針對預(yù)制墻板，要盡量選擇專用支架進(jìn)行直立存放；針對預(yù)制疊合板，要做到多層碼垛，層與層之間要墊方木，上下要對齊。不同種類的預(yù)制構(gòu)件、不同尺寸的預(yù)制構(gòu)件要分開堆放，以免某類預(yù)制構(gòu)件遭到損壞，影響施工。

4.4 預(yù)制構(gòu)件的安裝與連接

4.4.1 預(yù)制內(nèi)剪力墻的安裝

在預(yù)制裝配式住宅建筑工程主體結(jié)構(gòu)的施工過程中，對于剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充分的應(yīng)用。為了加強(qiáng)剪力墻施工質(zhì)量的控制，提高住宅建筑主體結(jié)構(gòu)的抗震性能，需要對各部件預(yù)制構(gòu)件之間的連接位置進(jìn)行有效的優(yōu)化。對現(xiàn)階段絕大多數(shù)預(yù)制裝配式住宅建筑的施工現(xiàn)狀進(jìn)行分析，可以明確螺栓及相關(guān)部件是連接預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵，可以結(jié)合根據(jù)實際情況提高連接預(yù)制構(gòu)件的精密度。另外，在預(yù)制構(gòu)件的安裝施工過程中，在下層板位置上預(yù)留插筋也是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。在這一施工環(huán)節(jié)中，施工人員需要進(jìn)行一定長度鋼筋的預(yù)留，然后再將其伸入到內(nèi)墻預(yù)制預(yù)留版的螺栓孔內(nèi)。

在具體的安裝施工過程中，需要注意以下幾方面：其一，需要將一定量的水泥漿液灌入螺栓孔內(nèi)。然后再利用螺栓或者其他部件，對預(yù)制構(gòu)件的連接部位進(jìn)行固定。這樣，就可以將構(gòu)件與剪力墻緊密地連接在一起，并形成一個整體。其二，在對整體結(jié)構(gòu)的中心位置加以明確之后，需要布設(shè)相應(yīng)的剪力墻連接螺栓，加強(qiáng)剪力墻主體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性的控制，為后續(xù)的順利做好準(zhǔn)備。

4.4.2 預(yù)制疊合板的安裝

預(yù)制疊合板安裝施工技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅建筑工程的施工過程中，也有著極為廣泛的應(yīng)用。施工人員在對預(yù)制疊合板進(jìn)行安裝的時候，需要參照作業(yè)層的具體位置，對作業(yè)層與預(yù)制疊合板之間的距離進(jìn)行合理的控制，使其始終在30 cm 以上[7]。然后按照預(yù)制裝配式住宅建筑工程的施工要求，對疊合板的安裝方向進(jìn)行明確。由于疊合板的安裝施工容易受到外界環(huán)境因素的影響，所以在實際施工中，需要根據(jù)實際情況對疊合板的行進(jìn)方向進(jìn)行及時的調(diào)整，確保其符合相關(guān)設(shè)計要求，避免疊合板的安裝方向與安裝質(zhì)量出現(xiàn)問題。住宅類建筑工程的施工建設(shè)，涉及的內(nèi)容比較多，覆蓋到的范圍也比較廣泛，所以在疊合板安裝施工過程中，要做好疊合板的保護(hù)工作，避免其遭到其他部件的損害。

在對預(yù)制吊板進(jìn)行安裝的過程中，還需要合理選擇安裝方式。如果條件允許，可以優(yōu)先使用模數(shù)化控制的吊裝方式，對吊板進(jìn)行緊密性的吊裝。為了保證疊合板安裝的穩(wěn)妥性，還需要提前在疊合板的底部位置進(jìn)行臨時支架的設(shè)置，用以穩(wěn)固疊合板。當(dāng)疊合板的吊裝施工完成之后，再按照相應(yīng)的順序?qū)@些臨時支架進(jìn)行拆除。

針對雙層結(jié)構(gòu)的安裝施工，也需要對住宅建筑工程的實際情況進(jìn)行充分考慮，加強(qiáng)雙層支架的布設(shè)。一般情況下，需要在安裝完上一層疊合樓板結(jié)構(gòu)之后，就可以對混凝土進(jìn)行澆筑。澆筑施工結(jié)束后，可以根據(jù)實際情況對混凝土進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)，提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計目標(biāo)的75%之后，才能夠拆除下一層支架。只有這樣，才能夠?qū)︻A(yù)制疊合板的安裝施工質(zhì)量進(jìn)行有效地控制。

4.4.3 預(yù)制窗體的安裝

在預(yù)制裝配式住宅建筑工程的施工過程中，預(yù)制窗體也是非常重要的一種材料，直接關(guān)系著整個住宅建筑的外觀效果與質(zhì)量水平。在實際施工過程中，利用螺栓連接技術(shù)方法，對預(yù)制窗體進(jìn)行有效的安裝。這種連接方法使用起來極為簡便，只需要對窗體內(nèi)預(yù)留的螺母進(jìn)行連接即可[8]。需要注意的是，在實際施工過程中，為了最大限度地貼合預(yù)制裝配式建筑的窗體施工形式，加強(qiáng)窗體施工質(zhì)量的控制，需要結(jié)合實際情況對建筑窗體方向進(jìn)行及時的調(diào)整，確保螺栓能夠順利地插入連接孔中。

5 結(jié)語

綜上所述，預(yù)制裝配式施工技術(shù)是一種近幾年來才興起的施工技術(shù)，是一種更為高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能的施工技術(shù)，在住宅建筑工程的施工過程中有著極為廣泛的應(yīng)用前景。但是，要想將預(yù)制裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，提高住宅建筑工程的施工效率與施工質(zhì)量，實現(xiàn)住宅建筑工程經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的最大化，不僅要對預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量與運輸質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，還要在施工現(xiàn)場，按照不同的要求和標(biāo)準(zhǔn)，對各類預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行規(guī)范化的塔吊、安裝與連接。