預制裝配式建筑施工技術研究

陳煜文

廣州市第二建筑工程有限公司 廣東 廣州 510000

全球經濟持續(xù)增長背景下，建筑業(yè)的需求持續(xù)攀升，對建筑工程的質量、效率、環(huán)保及可持續(xù)性的要求日益嚴格，而預制裝配式建筑施工技術逐漸成為建筑業(yè)的研究熱點。預制裝配式建筑施工技術是指在工廠內生產預制構件，然后將構件運輸到施工現場進行裝配的一種施工方式[1]。這種技術具有提高工程質量、縮短施工周期、降低環(huán)境污染、節(jié)省資源和降低能耗等優(yōu)點，與傳統(tǒng)建筑施工方法相比具有顯著的優(yōu)勢。預制裝配式建筑施工技術的應用在國際范圍內已經取得了顯著的成果，如在歐洲、美國、日本等發(fā)達國家已經得到了廣泛應用。在中國，預制裝配式建筑施工技術也得到了國家政策的大力支持，逐漸成為推動建筑業(yè)轉型升級和實現綠色可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

1 預制裝配式建筑施工技術的優(yōu)點

1.1 提高工程質量

預制構件在工廠內生產，具備相對恒定的生產環(huán)境，有利于實現高質量的生產和嚴格的質量控制，相比傳統(tǒng)現澆現場施工方式，工廠生產過程中能夠更好地保證材料的質量、尺寸精度以及構件的性能要求，從而提高整體工程質量。工廠生產預制構件的過程中可以采用先進的自動化、數字化和智能化設備與技術，降低人為因素對工程質量的影響，有助于減少施工過程中的誤巂，提高構件的合格率，確保施工質量穩(wěn)定可靠。此外，預制裝配式建筑施工技術采用標準化、模塊化的設計理念，有助于提高施工過程中的協(xié)同性和可控性。預制構件的規(guī)格和接口標準化，有利于提高現場安裝的效率和準確性，減少現場調整和返工的可能性，從而進一步提高工程質量。

1.2 縮短施工周期

預制構件可以與現場施工同時進行，這種并行作業(yè)模式大大降低了施工中的時間損失，提高了施工效率。同時，工廠生產還有利于規(guī)?；?、標準化和自動化，有助于進一步提高生產效率。預制裝配式建筑施工技術采用的是干法作業(yè)，減少了現場濕作業(yè)的時間，避免了混凝土澆筑后需經過一定時間養(yǎng)護的等待時間，施工進度可以得到顯著加快。同時，預制構件的安裝過程相較于傳統(tǒng)施工方法更加快捷，因為預制構件的尺寸和形狀都是精確控制的，可以實現快速拼裝，預制構件的連接方式也相對簡便，可以大幅度減少現場施工所需時間[2]。此外，預制裝配式建筑施工技術減少了現場人力資源的需求，從而提高了勞動生產率。通過對人力資源進行優(yōu)化配置，可以進一步縮短施工周期。

1.3 降低環(huán)境污染

首先，工廠生產預制構件可以減少現場混凝土澆筑和砌筑過程中產生的塵土、噪音和廢棄物，與傳統(tǒng)施工方法相比，預制裝配式施工現場更加整潔，對周邊環(huán)境的影響較小。其次，預制裝配式建筑施工技術通過工廠生產和標準化構件的應用，降低了建筑材料的浪費，精確的設計和生產可以減少施工現場的修剪和加工，從而減少廢棄物的產生。另外，預制裝配式建筑施工技術減少了現場施工所需的設備和機械，相應地減少了機械運行過程中產生的廢氣和噪音污染，有助于改善施工現場的環(huán)境質量。此外，由于構件在工廠生產，可以實現集中配送，減少了頻繁的運輸和裝卸過程，從而降低了運輸過程中產生的廢氣和噪音污染。

1.4 節(jié)省資源與降低能耗

預制裝配式建筑施工技術在生產、施工過程中具有明顯的資源節(jié)約和能耗降低優(yōu)勢。工廠生產預制構件的規(guī)?；?、標準化和精細化管理有助于降低原材料浪費，通過精確控制用料和減少現場加工，實現較高的材料利用率。此外，工廠生產的高度自動化和數字化使得能源利用更加高效，有利于降低生產過程中的能耗。在施工現場，預制裝配式建筑技術減少了大量現場模板、支撐等臨時設施的需求，降低了建筑垃圾產生，預制構件的快速裝配施工有效縮短了施工周期，進一步減少了能源消耗和勞動力投入。此外，預制裝配式建筑在建筑物的使用壽命周期內，由于其優(yōu)良的質量、密封性能和保溫性能，可降低建筑物的日常運行和維護成本，實現建筑物的長期節(jié)能。

1.5 促進綠色建筑發(fā)展

綠色建筑是一種以環(huán)保、節(jié)能、高效為核心目標的建筑理念，預制裝配式建筑正符合這一理念。首先，預制裝配式建筑施工過程中較少產生建筑垃圾和塵土，減少現場施工噪聲，提高施工現場的環(huán)境質量。其次，預制裝配式建筑在生產和施工過程中節(jié)省資源和降低能耗，有利于減輕建筑物對環(huán)境資源的壓力。此外，預制裝配式建筑在設計、施工過程中可充分考慮建筑物的綠色性能，如利用綠色建材、實現建筑物的綠化、提高建筑物的保溫性能等，有利于實現建筑物的可持續(xù)發(fā)展[3]。最后，預制裝配式建筑施工技術對推廣綠色建筑理念具有示范作用。隨著預制裝配式建筑在各類工程項目中的廣泛應用，其環(huán)保、節(jié)能、高效等優(yōu)點逐漸被廣泛認可，有利于推動綠色建筑理念在建筑業(yè)的深入發(fā)展。

2 預制裝配式建筑關鍵技術

2.1 預制構件的設計與制造

預制構件是預制裝配式建筑施工技術的核心，其設計與制造質量直接影響到整個工程的質量、效率和可持續(xù)性。在設計階段，預制構件的設計需要遵循模塊化、標準化和通用化原則，以提高構件的通用性和互換性。設計師需充分考慮構件尺寸、形狀、重量等因素，以便于運輸和安裝。同時，設計師還需對構件的連接方式、節(jié)點設計和施工順序等方面進行細致的設計，確保整個預制裝配式建筑系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。在材料選擇方面，預制構件的制造材料應具有良好的力學性能、耐久性和環(huán)保性能。常用的預制構件材料包括混凝土、鋼結構和木材等。在選擇材料時，應綜合考慮成本、性能、資源和環(huán)境等因素，選用最適合的材料。在制造工藝方面，預制構件的制造工藝應確保構件的質量、精度和表面質量。常用的制造工藝包括模具成型、機械加工和自動化生產線等，優(yōu)化制造工藝可以提高生產效率、降低成本，并確保預制構件的質量和性能。

2.2 施工組織與管理

在預制裝配式建筑施工中，施工組織與管理對于確保項目的順利進行至關重要。首先，項目管理團隊需要制定詳細的施工計劃，確保預制構件的設計、生產、運輸、儲存以及現場裝配等各個環(huán)節(jié)的協(xié)調和順利進行。此外，項目管理團隊需要密切關注現場施工進度，并對各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控和調整，以確保工程按照預定的進度順利進行。同時，施工組織與管理也需要關注施工過程中的質量問題，確保預制裝配式建筑的質量達到預期目標。在施工組織與管理中，跨部門和跨專業(yè)的溝通與協(xié)作尤為重要，包括設計師、施工方、材料供應商、預制構件制造商等各個方面，以確保項目的順利實施[4]。最后，施工組織與管理還需要關注預制裝配式建筑施工過程中的安全問題，制定嚴格的安全管理制度和措施，保障施工現場的安全。通過有效的施工組織與管理，有助于提高預制裝配式建筑的施工效率和工程質量，進而推動預制裝配式建筑技術在建筑業(yè)的廣泛應用。

2.3 預制構件的運輸與儲存

預制構件在工廠生產完成后，需要通過專業(yè)的運輸工具將其運輸至施工現場。為了確保預制構件在運輸過程中不受損壞，應采用合適的運輸工具，如平板車、集裝箱車等，并對預制構件進行適當的包裝和固定。此外，根據預制構件的尺寸、重量以及施工現場的條件，可以采用道路、鐵路、水路等多種運輸方式，運輸過程中，需要遵循相關法規(guī)和標準，確保運輸安全。在施工現場，為保證預制構件的質量和安全，儲存區(qū)域應選擇地勢平整、排水良好的場地，避免直接日曬和雨淋。同時，需要對預制構件進行分類、編碼，以便于查找和管理。在儲存過程中，預制構件應保持適當的間距，以便于搬運和檢查。此外，為防止預制構件在儲存過程中受到損壞，需要定期對其進行檢查和維護。合理的預制構件運輸與儲存管理，不僅可以確保預制構件的質量和安全，還有助于提高預制裝配式建筑施工的效率和工程質量。

2.4 預制構件的安裝與連接

預制構件的安裝與連接是預制裝配式建筑施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)，不同類型的預制構件和連接方式對施工效率、工程質量以及建筑物的性能有重要影響，表1列舉了常見的預制構件安裝與連接方法及其特點。在實際施工過程中，預制構件的安裝與連接方法的選擇需要綜合考慮預制構件的類型、尺寸、承載力要求以及施工現場的條件。合理的連接方式應具備以下特點：簡單易行、經濟實用、安全可靠、具有一定的承載力和剛度[5]。此外，為了保證預制裝配式建筑施工的質量，施工現場還需要對預制構件的安裝與連接進行嚴格的質量控制，包括對連接部位的檢查、連接件的質量檢驗以及連接過程的監(jiān)督和管理等。通過科學合理的安裝與連接方式，有助于提高預制裝配式建筑的施工效率和工程質量，進而實現預制裝配式建筑技術的優(yōu)勢。

表1 常見預制構件安裝與連接方法及特點

2.5 預制裝配式建筑的質量控制

為保證工程質量，需要從設計階段就充分考慮預制構件的尺寸、形狀和性能要求，以便于生產、運輸和安裝。在預制構件生產階段，要確保生產工藝的規(guī)范化和標準化，嚴格控制原材料的質量，對預制構件進行全面的質量檢測，以確保其質量符合設計要求。在運輸和儲存階段，合理安排運輸工具和方式，確保預制構件在運輸過程中不受損壞，同時合理規(guī)劃儲存區(qū)域，保證預制構件的質量和安全。在現場施工階段，對預制構件的安裝進行嚴格的質量監(jiān)督和管理，確保安裝過程的精度和穩(wěn)定性[6]。對連接部位進行定期檢查，及時發(fā)現并處理質量問題。同時，預制裝配式建筑施工過程中的質量控制還需要關注工程的整體性能，包括建筑物的結構安全、耐久性、防水、隔熱、隔音等方面。

3 加強預制裝配式建筑施工技術的優(yōu)化措施

3.1 預制裝配式混凝土結構施工技術

為確保預制裝配式建筑施工質量，需加大對施工檢驗的力度，嚴格審核各種硬件設備。對主要施工設備的質量標準要有嚴格把控，以便在基本施工環(huán)境中實現高效施工。同時，工程管理部門需關注主要施工環(huán)節(jié)的審核，記錄施工過程中的細節(jié)問題，并對所有工作人員進行培訓。對施工管理環(huán)節(jié)中出現的缺陷，應及時調整與糾正，進一步提高施工設備的穩(wěn)定性和完整性。對于以鋼材、混凝土為主要材料的檢測，應先進行現場試驗，然后在小范圍內進行模擬施工，如發(fā)現工程質量問題，需及時更換或修復材料，以滿足施工需求。

3.2 做好驗收工作

施工監(jiān)理單位負責驗收裝配式建筑工程，仔細檢查總體施工質量，并審查施工企業(yè)的技術檔案和驗收報表。監(jiān)理人員應在竣工審計報告中，明確提出對施工監(jiān)理工作的看法，并針對問題給出整改建議。同時，監(jiān)理企業(yè)需要提供工程質量評價報告，在建設部門根據預驗收意見進行整改后，監(jiān)理單位應協(xié)助建設方進行工程竣工檢驗準備，提出具體檢驗方法，并執(zhí)行相關檢驗工作。

3.3 創(chuàng)新建筑模式

在裝配式工程設計中，應用BIM技術不僅可以顯著提高工程設備的制造效率和生產能力，還能提升工程主體的管理水平[7]。通過實現建筑設計信息的統(tǒng)一管理和應用，精細化工程設計生產管理，可視化工程設計信息管理，預設功能銜接，設計信息的聯動修改，以及預制系統(tǒng)設計排期管理和施工等方面，使得工程設計模式與建筑樣圖之間的信息實時連接，從而大幅度提高工程設計數據的識別性，實現工程設計智能化。這種技術引導企業(yè)不斷創(chuàng)新，探索和發(fā)展新的建筑施工結構形式和工藝技術，提高裝配式工藝能力，致力于綠色建筑的發(fā)展，逐步實現工藝、技術、結構、管理人員的功能轉換，形成核心企業(yè)群，從而使企業(yè)具備更多關于裝配式建筑的實施技巧和水平。

4 結語

預制裝配式建筑施工技術是一種具有廣泛應用前景和可持續(xù)發(fā)展性的新型施工技術，能夠顯著縮短工期、提高施工質量和安全性、降低施工成本和環(huán)境污染，具有較高的經濟和社會效益。然而，該技術在應用中仍存在一些問題和挑戰(zhàn)，需要進一步完善和提高。在城市化進程加快、節(jié)能環(huán)保要求提高的背景下，該技術將有更大的市場需求和發(fā)展空間。同時，還需要進一步加強標準制定、技術創(chuàng)新和人才培養(yǎng)等方面的支持和保障，以推動該技術的不斷進步和提高。