超高層住宅裝配式建筑施工技術的實踐探討

劉文銳

裝配式建筑施工技術也稱為預制建筑、模塊化建筑或工廠化建筑。為了滿足不斷增長的人口需求和空間限制，該技術已廣泛應用在超高層住宅項目中。本文以超高層住宅裝配式建筑項目為例，重點分析了超高層住宅裝配式建筑施工技術的優(yōu)化要點。

1 超高層住宅裝配式建筑項目的施工概況

本項目位于深圳市南山區(qū)沙河街道沙河街以西、沙河東路以東，用地面積4.2 萬m2。地勢東高西低，最大高差近1.4 m。項目總建筑面積38.6 萬m2，其中地上規(guī)定建筑面積243600 m2，地下規(guī)定建筑面積11 000 m2。此項目采用的裝配式技術類型較多，主要包括戶型標準化、主體結構預制構件、圍護結構預制構件、裝配式模板，并且從勘察到施工，全程使用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術。

2 超高層住宅裝配式建筑施工技術的具體應用

2.1 施工總平面布置和施工計劃

1）在裝配式建筑施工中，道路設計是為了保障施工交通的順暢和安全。施工現(xiàn)場道路應考慮預制構件和模塊的運輸需求，包括運輸車輛的通行、轉(zhuǎn)彎半徑、通道寬度等。道路設計還需要考慮重要設備和機械的進出，確保施工過程中的材料和設備供應暢通無阻。

2）預制構件專用堆場是用于存放、管理和組織預制構件和模塊的場地，要做好進場卸料和塔吊吊裝的銜接。堆場布置需要考慮混凝土預制件（Precast Concrete， PC）和疊合樓板的分類、編號和堆放順序，保證施工過程中能夠方便、高效地取用所需構件。堆場的布置還應充分考慮施工作業(yè)流程的規(guī)范性，考慮塔吊的載荷，盡量布置在塔樓周邊，確保施工人員和設備的安全與順暢施工。

3）塔吊在裝配式建筑施工中扮演著重要的角色，用于搬運、起重、就位和安裝預制構件。塔吊的選型需要綜合考慮施工現(xiàn)場的空間限制、施工高度、起重能力等因素。此外，塔吊的位置布置也需要與總平面布置和施工計劃相協(xié)調(diào)，滿足施工現(xiàn)場的需求，塔吊選型要求如表1 所示。

表1 塔吊選型要求

通過準確評估吊裝耗時、合理安排標準層施工工期以及采取穿插施工等措施，可以有效提高裝配式建筑施工的效率和質(zhì)量，能夠為項目的順利進行奠定堅實的基礎，實現(xiàn)裝配式建筑的快速、高效施工[1]。

2.2 預制構件生產(chǎn)和運輸

首先，生產(chǎn)過程中，需要嚴格按照設計要求進行圖紙深化、材料選用、工藝操作和質(zhì)量控制，確保構件的準確性和穩(wěn)定性。

其次，運輸過程中，需要選擇合適的運輸工具、裝卸設備、專業(yè)的運輸團隊，確保構件在運輸過程中不受損壞。制訂詳細的運輸方案，考慮道路狀況、交通流量和施工現(xiàn)場的情況，選擇最佳的運輸路線和時間，減少運輸時間和成本。合理安排運輸車輛的裝載和固定，確保構件在運輸過程中的穩(wěn)定性和安全性[2]。

2.3 裝配式模板施工

1）在模板制作階段，需要根據(jù)設計圖紙和施工要求，制作符合要求的裝配式模板。模板的制作應考慮模板板材的選用、連接方式和結構強度。通常采用的板材有膠合板、鋁合金模板、塑料模板等，為保證施工質(zhì)量，本項目選用了鋁合金模板[3]。

2）在施工現(xiàn)場，按照施工圖紙和工藝要求安裝模板，包括搭設腳手架、安裝模板支架和板材、調(diào)整模板的水平和垂直度等工作。在安裝過程中，需要注意模板的位置和間距的準確性，確保模板與結構件的連接牢固，避免出現(xiàn)位移或傾斜的情況，注意模板的支撐和固定，確保模板在施工過程中的穩(wěn)定性和安全性[4]。

3）在混凝土達到足夠強度后，需要拆除模板。拆除模板時，應根據(jù)施工進度和設計要求，合理利用快拆體系，按照鋁模廠家預設順序進行，避免對結構造成不必要的影響。在拆除過程中，需要采取適當?shù)墓ぞ吆头椒?，避免對混凝土或其他結構件造成損壞。拆除完成后，還要對模板進行清理和維護，以便下次使用或存放。

2.4 裝配式施工情況

1）裝配式施工在超高層住宅建筑中可以大量使用預制構件，如預制墻板、樓板、梁柱等。這些預制構件在工廠內(nèi)進行生產(chǎn)，具有高度標準化和一致性，可以保證施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和可控性。預制構件可以提前制造，與施工現(xiàn)場的工作同時進行，從而能縮短整體工期[5]。

2）在工廠內(nèi)對預制構件進行精確制作和檢測，確保其尺寸和質(zhì)量符合要求。施工現(xiàn)場，預制構件通過裝配的方式進行安裝，不僅避免了傳統(tǒng)施工中的現(xiàn)場澆筑和模板搭設等煩瑣工序，還減少了施工時間和人力成本。

3 超高層住宅裝配式建筑施工技術的優(yōu)化要點

3.1 吊裝前在預制外墻（下掛）節(jié)點中應用防水技術

預制外墻工藝流程：預制外墻支撐搭設—彈出控制線并復核—預制外墻板起吊、就位—預制外墻校正—現(xiàn)澆部分鋼筋綁扎—混凝土澆筑。

為確保預制外墻的接縫具有良好的防水性能，該項目采用了多重防水設計方式。中間部分采用防漏漿膠條和密封膠形成減壓空間，內(nèi)側(cè)則使用現(xiàn)澆混凝土反坎起到防水作用。由于外窗構造的特殊性，窗洞口部位外側(cè)還設置了一道幕墻防水層[6]。

密封膠與混凝土在相容性、低溫柔性、伸縮變形量、剪切變形性、防霉性及耐水性等方面均符合規(guī)范和設計要求，為確保防水質(zhì)量，預制外掛墻板接縫防水工程由專業(yè)人員施工。為提高接縫的密封性和防水效果，預制外墻和鋁?，F(xiàn)澆墻體都采用了內(nèi)外高低企口的防水設計，如圖1 所示。

圖1 預制外墻節(jié)點防水大樣（來源：作者自繪）

3.2 完善塔吊、附著節(jié)點、塔吊吊重選型及復核

首先，塔吊的定位應基于施工現(xiàn)場的實際情況和預制構件的吊裝范圍進行合理規(guī)劃，定位時需考慮安全距離、工作半徑、承重能力等因素，確保塔吊的支撐基礎牢固可靠[7]。

其次，在附著節(jié)點的設計和安裝中，應遵循相關規(guī)范和設計要求，確保節(jié)點的強度和穩(wěn)定性。附著節(jié)點應與預制構件的連接方式相匹配，采用可靠的連接技術和合適的固定件，保證構件的安全性和穩(wěn)定性。

針對本工程的特點，經(jīng)過綜合考慮各項因素，選擇了T7530 型號的塔吊。該塔吊的起重臂長度為70 m，首先，PC 構件的堆放場地、吊裝點和最遠端構件都在塔吊的工作范圍內(nèi)，所以這個型號的塔吊能夠滿足預制構件的吊裝需求。其次，選擇此型號的塔吊有助于提高施工效率和安全性，因為它具備足夠的起重能力和合適的工作半徑，能夠滿足吊裝預制構件的要求[8]。

3.3 完善轉(zhuǎn)角凸窗生產(chǎn)、運輸、吊裝加固方案

為了完善轉(zhuǎn)角凸窗的生產(chǎn)、運輸和吊裝加固方案，本項目采取以下措施：第1，在生產(chǎn)階段采用二次澆筑的方法，先澆筑L 型凸窗的底面，達到強度后再澆筑豎向面，可以避免一次性澆筑時造成的蜂窩，能夠提高構件的觀感品質(zhì)。第2，針對凸窗轉(zhuǎn)角部分上下沒有連接，且處于懸挑鏤空的造型，為避免吊裝時出現(xiàn)斷裂風險，可以在澆筑面脫模前增加兩道槽鋼進行加固，保障構件生產(chǎn)、運輸和吊裝過程中的整體性和穩(wěn)定性。第3，由于凸窗的形體不規(guī)則且重心位于構件形體之外，采用三點吊裝的方式來保持吊裝的平衡，確保大轉(zhuǎn)角凸窗在吊裝過程中的穩(wěn)定性和安全性。第4，在現(xiàn)場構件安裝完成后，保留轉(zhuǎn)角處的支撐，保證現(xiàn)場澆筑受壓飄臺安全性，待幕墻框架及玻璃安裝完成后方可拆除，確保凸窗在整個安裝過程中的穩(wěn)定性和可靠性。3 棟轉(zhuǎn)角凸窗加固及吊裝布置圖如圖2 所示[9]。

圖2 3 棟轉(zhuǎn)角凸窗加固及吊裝布置圖（來源：作者自繪）

通過以上措施的綜合應用，可以有效完善轉(zhuǎn)角凸窗的生產(chǎn)、運輸和吊裝加固方案，提高凸窗的施工質(zhì)量。這些措施由專業(yè)團隊進行設計和深化，并在施工過程中嚴格按照相關規(guī)范和要求執(zhí)行[10]。

4 結語

裝配式建筑施工技術在超高層住宅項目中仍面臨一些挑戰(zhàn)，但通過不斷改進，可以最大限度地發(fā)揮裝配式建筑施工技術的優(yōu)勢，推動其在超高層住宅建設中的廣泛應用。本文主要探討了某項目的超高層住宅裝配式建筑施工技術，相關結論能夠為相關研究提供借鑒。