智慧建筑中預(yù)制構(gòu)件施工技術(shù)與優(yōu)化措施

【摘要】在建筑工程施工中，預(yù)制構(gòu)件被廣泛應(yīng)用。常用的預(yù)制構(gòu)件有混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。根據(jù)其種類與特點，文中闡述預(yù)制構(gòu)件的施工工藝和流程，特別是模具設(shè)計與制作、原材料控制及澆筑工藝等關(guān)鍵技術(shù)?；谶@些技術(shù)，提出多項施工優(yōu)化措施，包括應(yīng)用自動化生產(chǎn)技術(shù)、推廣標準化設(shè)計和建立完善的質(zhì)量控制系統(tǒng)，以提高施工效率和保證建筑質(zhì)量。通過對試驗室模擬數(shù)據(jù)和案例的研究，結(jié)果顯示優(yōu)化策略顯著提升了施工過程的效能與質(zhì)量，為智慧建筑領(lǐng)域中預(yù)制構(gòu)件的施工實踐提供參考。

【關(guān)鍵詞】智慧建筑；預(yù)制構(gòu)件；施工技術(shù)；優(yōu)化措施

【中圖分類號】TU758 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）07-0155-03

0 引言

隨著建筑技術(shù)快速發(fā)展，預(yù)制構(gòu)件在智慧建筑施工中的應(yīng)用日益廣泛。探究預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)化措施，以期對智慧建筑施工提供創(chuàng)新技術(shù)支持。通過深入分析預(yù)制構(gòu)件在不同智慧建筑施工場景中的應(yīng)用效果，著重探討模具設(shè)計、原材料選擇與澆筑工藝等預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵施工技術(shù)，并實施標準化設(shè)計、自動化生產(chǎn)與質(zhì)量控制體系等優(yōu)化措施，以進一步提升施工效率和安全性，為智慧建筑施工領(lǐng)域提供寶貴的知識和技術(shù)積累，促進建筑行業(yè)的技術(shù)進步和可持續(xù)發(fā)展。

1 智慧建筑中預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵施工技術(shù)及優(yōu)化措施

1.1 預(yù)制構(gòu)件的種類及特點

預(yù)制構(gòu)件在智慧建筑施工中扮演著重要角色，其種類豐富，特點各異，能夠滿足不同建筑需求。

1）混凝土預(yù)制構(gòu)件?；炷令A(yù)制構(gòu)件以其高承載能力和成熟工藝，成為智慧建筑施工中的主力軍。其應(yīng)用范圍廣泛，包括墻體、地板、樓梯、檐口等，能夠有效提升施工效率和建筑質(zhì)量。在智慧建筑中，通過BIM技術(shù)等數(shù)字化手段，可以實現(xiàn)混凝土預(yù)制構(gòu)件的精準設(shè)計和生產(chǎn)，進一步優(yōu)化施工流程，降低能耗和環(huán)境影響[1]。

2）鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件以其輕質(zhì)高強、抗震性能優(yōu)異等特點，在智慧建筑施工中發(fā)揮著重要作用。其應(yīng)用范圍包括大型工業(yè)廠房、體育館等，能夠滿足大跨度、高空間等建筑需求。在智慧建筑中，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的加工精度更高，連接方式更靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜而精細的建筑設(shè)計，提升建筑品質(zhì)和安全性。

3）木質(zhì)預(yù)制構(gòu)件。木質(zhì)預(yù)制構(gòu)件以其環(huán)保、可持續(xù)性強的特點，在智慧建筑施工中逐漸受到關(guān)注。其輕質(zhì)易安裝，適用于臨時建筑或小型建筑項目，能夠為建筑帶來自然美感和溫馨氛圍。在智慧建筑中，木質(zhì)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝不斷改進，能夠更好地滿足建筑功能和審美需求[2]。

1.2 預(yù)制構(gòu)件施工中的關(guān)鍵技術(shù)

智慧建筑施工對預(yù)制構(gòu)件的施工技術(shù)提出更高的要求，關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。模具設(shè)計與制作、原材料控制和澆筑工藝是保證預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量和性能的核心環(huán)節(jié)。在智慧建筑中，數(shù)字化技術(shù)和自動化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使得模具可以更加精準和耐用地設(shè)計制造，從而確保構(gòu)件的尺寸精度和表面質(zhì)量[3]。信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了原材料的精準控制和溯源，保證了原材料的質(zhì)量符合設(shè)計要求。自動化澆筑系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)可以精準控制澆筑過程，確?；炷恋木鶆蛐院兔軐嵍?，從而提升預(yù)制構(gòu)件的強度和耐久性。

1.3 預(yù)制構(gòu)件施工中的優(yōu)化措施

為滿足智慧建筑施工對預(yù)制構(gòu)件的高效率和高品質(zhì)要求，優(yōu)化措施的應(yīng)用成為關(guān)鍵。自動化生產(chǎn)線和機器人技術(shù)的引入，實現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件的自動化生產(chǎn)，有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并降低人工成本。標準化設(shè)計則通過降低模具制作成本、提高模具復(fù)用率和縮短施工周期，進一步提升施工效率。此外，建立完善的質(zhì)量控制體系，對設(shè)計、生產(chǎn)到施工的全過程進行嚴格的質(zhì)量監(jiān)控，確保預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量符合設(shè)計要求，為智慧建筑施工提供堅實的技術(shù)保障。

1.4 預(yù)制構(gòu)件施工質(zhì)量的驗收標準

智慧建筑施工對預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量要求更加嚴格，驗收標準也更加完善。尺寸精度、強度和密實性、表面質(zhì)量以及環(huán)保指標都是重要的考核指標。預(yù)制構(gòu)件的尺寸精度直接影響其安裝和連接的準確性，必須符合設(shè)計要求；強度和密實性則關(guān)系到其承載能力和耐久性，必須滿足設(shè)計要求；表面質(zhì)量則直接影響建筑的外觀和功能，也必須符合設(shè)計要求。此外，智慧建筑強調(diào)綠色環(huán)保，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和使用過程必須符合環(huán)保要求，減少對環(huán)境的影響。

2 智慧建筑中預(yù)制構(gòu)件施工技術(shù)模擬與案例分析

2.1 試驗室模擬

通過試驗室模擬智慧建筑中預(yù)制構(gòu)件的施工過程，研究施工中的關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)化措施。

1）模具設(shè)計與制作試驗。試驗?zāi)康模和ㄟ^模擬不同模具設(shè)計與制作方案，研究其對預(yù)制構(gòu)件形態(tài)和尺寸的影響。

具體試驗操作：①制定不同的模具設(shè)計方案，考慮模板的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、連接方式等因素；②制作模具樣品，確保樣品尺寸準確，并符合預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計要求；③進行多組模具設(shè)計的試驗，測量每組樣品的尺寸差異。記錄數(shù)據(jù)見表1。

2）原材料控制試驗。試驗?zāi)康模和ㄟ^試驗控制混凝土原材料，確定最佳的配比，保證混凝土的性能滿足設(shè)計要求。

具體試驗操作：①選擇不同的混凝土配比方案，調(diào)配混凝土試樣；②進行混凝土強度測試、流動性測試等，記錄每組試樣的性能指標（見表2）；③對比不同配比下混凝土性能的異同，評估其適用性。

3）澆筑工藝試驗。試驗?zāi)康模耗M澆筑工藝過程，研究不同澆筑工藝對構(gòu)件密實性、表面質(zhì)量等的影響。

具體試驗操作：①設(shè)計不同的澆筑工藝，考慮澆筑速度、振搗方式等因素；②進行多組澆筑工藝的試驗，制作相應(yīng)的構(gòu)件試樣；③對比不同工藝下試樣的密實性、表面平整度等性能。記錄數(shù)據(jù)見表3。

2.2 結(jié)果分析

優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件施工是一個復(fù)雜而關(guān)鍵的過程，在試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可從模具設(shè)計、原材料控制和澆筑工藝等多個方面著手進行改進。在模具設(shè)計中，選擇合適的材質(zhì)、優(yōu)化連接方式以及改進模板結(jié)構(gòu)，有助于提高模具的穩(wěn)定性和精確度。在原材料控制方面，調(diào)整混凝土配比、選擇高質(zhì)量原材料能夠平衡混凝土性能，滿足建筑工程需求。澆筑工藝，根據(jù)需要選擇合適的振搗方式和速度，嚴格控制工藝參數(shù)以保證所需的密實度和平整度[4]?？傊?，綜合考慮模具設(shè)計、原材料控制以及澆筑工藝等多個因素，持續(xù)數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化策略能夠提升預(yù)制構(gòu)件施工質(zhì)量、效率和穩(wěn)定性，從而滿足不同工程項目的要求。

2.3 案例分析

在實施階段，對預(yù)制構(gòu)件施工項目進行全面、詳細研究，全面了解項目中涉及的各項問題和相應(yīng)的解決方案。以山東省濟南市某工程項目為例，項目充分展示預(yù)制構(gòu)件技術(shù)在大型綜合體中的應(yīng)用潛力。項目采用先進的數(shù)控加工設(shè)備，模具設(shè)計精度達到毫米級別，預(yù)制構(gòu)件尺寸誤差控制在±2 mm以內(nèi)，表面平整度達到光潔度要求。原材料質(zhì)量控制嚴格，混凝土強度等級達到C60，鋼筋采用高強度鋼筋，抗拉強度達到630 MPa。自動化澆筑系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)有效控制了澆筑過程，混凝土密實度達到98%以上，抗?jié)B等級達到P12。項目還采用預(yù)制構(gòu)件自動化生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率提升30%以上，標準化設(shè)計降低模具制作成本，質(zhì)量控制體系確保預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量。

總之，項目首先通過采用統(tǒng)計學(xué)方法、圖表和相關(guān)技術(shù)手段，對不同試驗條件下的數(shù)據(jù)進行對比和評估，對試驗數(shù)據(jù)展開系統(tǒng)整理和深入分析，科學(xué)制定工藝優(yōu)化措施。其次，項目的數(shù)據(jù)分析顯示，模具設(shè)計的優(yōu)化直接提高了預(yù)制構(gòu)件的成型精度和原材料控制，確?；炷恋膹姸群湍途眯?，而澆筑工藝的改進則提升了構(gòu)件的密實性和外觀質(zhì)量。通過這些數(shù)據(jù)的分析，項目團隊得出多項優(yōu)化措施，如提高模具的重復(fù)使用率、優(yōu)化混凝土配比及改進澆筑工藝，這些措施能有效提升施工效率和構(gòu)件質(zhì)量[5]。

3 結(jié)語

通過對智慧建筑中預(yù)制構(gòu)件施工關(guān)鍵技術(shù)進行深入探究，并基于這些技術(shù)，提出多項施工優(yōu)化措施，包括應(yīng)用自動化生產(chǎn)技術(shù)、推廣標準化設(shè)計和建立完善的質(zhì)量控制系統(tǒng)，以提高施工效率和保證建筑質(zhì)量。通過結(jié)合試驗室模擬數(shù)據(jù)和案例分析，提出優(yōu)化策略，為智慧建筑中預(yù)制構(gòu)件的施工技術(shù)優(yōu)化提供有力支持。研究成果將繼續(xù)推動建筑行業(yè)的技術(shù)革新，促進建筑施工向更高效、更環(huán)保、更智能化的方向發(fā)展。

參考文獻

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[作者簡介]徐長柱（1989—），男，山東菏澤人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。

[通信作者]陳珂（1989—）男，濟南人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。