預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究與應(yīng)用

【摘要】文中對裝配式建筑施工技術(shù)進行了研究，報告了目前預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)情況、施工技術(shù)的應(yīng)用概況。以案例分析的方式，提出了工程預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、預(yù)制構(gòu)件吊裝安裝技術(shù)，強調(diào)在預(yù)制構(gòu)件吊裝安裝過程中，科學(xué)合理進行疊合板、預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)的安裝，遵循技術(shù)原則要點，提升工程項目的施工質(zhì)量水平，改善預(yù)制裝配式建筑的建設(shè)效果，達到預(yù)期的施工目的。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；建筑施工技術(shù)；建筑設(shè)計

【中圖分類號】TU741 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）08-0007-03

0 引言

建筑工程施工過程中采用預(yù)制裝配式技術(shù)，需要完善相關(guān)的施工技術(shù)模式，按照工程現(xiàn)場的實際情況，構(gòu)建相應(yīng)的施工體系，提升施工工作的質(zhì)量，改善預(yù)制裝配式施工技術(shù)應(yīng)用的效果，為促使工程施工水平的提高夯實基礎(chǔ)。

1 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)

預(yù)制裝配式建筑采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式，生產(chǎn)流程較為成熟，能夠批量生產(chǎn)多種類型的預(yù)制構(gòu)件，滿足不同建筑的需求，且預(yù)制裝配式建筑采用預(yù)制構(gòu)件在工廠內(nèi)預(yù)先制作，減少現(xiàn)場施工的時間，施工效率較高，降低現(xiàn)場施工的工作量，節(jié)約建筑成本，尤其在人力成本較高的地區(qū)預(yù)制裝配式建筑的性價比更加突出。同時，預(yù)制裝配式建筑采用預(yù)制構(gòu)件在工廠內(nèi)生產(chǎn)，減少施工現(xiàn)場的噪聲、塵土、建筑廢料等環(huán)境污染，符合綠色建筑的發(fā)展方向，在工廠內(nèi)預(yù)先設(shè)計多種規(guī)格、形式，按照不同的建筑需求進行靈活組合，具有較強的適應(yīng)性。

2 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用

工程項目位于廣東省深圳市龍崗區(qū)某大學(xué)校內(nèi)，校園總用地面積約100.14 hm2，分為上園、中園、下園三個部分。上、下園均為可建設(shè)用地，中園為公共綠地。已建成Ⅰ期教學(xué)樓、試驗樓、圖書館、學(xué)生中心等功能。大學(xué)Ⅱ期校舍新建總建筑面積267 180 m2，包括新建教學(xué)綜合樓、學(xué)術(shù)交流中心、綜合試驗大樓、書院等單體建筑。工程主要采用預(yù)制裝配式施工技術(shù)。

2.1 工廠預(yù)制生產(chǎn)前的建筑設(shè)計

案例工程項目采用預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)，在工廠預(yù)制生產(chǎn)前進行預(yù)制設(shè)計，按照要求設(shè)計裝配式建筑的戶型、構(gòu)件，完善裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，利用BIM技術(shù)設(shè)計預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵節(jié)點，將預(yù)制外墻、預(yù)制凸窗設(shè)計為外掛于主體結(jié)構(gòu)的形式，預(yù)制疊合板則設(shè)計為水平預(yù)制構(gòu)件，板體厚度為60 mm左右，與現(xiàn)澆層相互貼合，現(xiàn)澆層的厚度為70 mm。同時設(shè)計鋼筋桁架樓承板、現(xiàn)澆拉縫墻體結(jié)構(gòu)、ALC外墻板防水結(jié)構(gòu)等，為預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件的預(yù)制生產(chǎn)、安裝等提供依據(jù)[1]。

2.2 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

工程項目現(xiàn)場施工前在工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，在預(yù)制構(gòu)件工廠生產(chǎn)之前需構(gòu)建BIM模型，存儲構(gòu)件的尺寸、形狀、材料、重量等信息，優(yōu)化構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量?；贐IM模型提供更準(zhǔn)確的生產(chǎn)計劃、排產(chǎn)信息，提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量，同時監(jiān)控生產(chǎn)進度、設(shè)備狀態(tài)及時調(diào)整生產(chǎn)計劃、資源分配。在預(yù)制構(gòu)件工廠生產(chǎn)過程中可利用BIM技術(shù)對構(gòu)件進行質(zhì)量檢查、驗收，模擬工廠生產(chǎn)的情況，在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)期間進行模板的清理、組合安裝，完成預(yù)埋件的預(yù)埋處理，設(shè)置鋼筋、墊塊，做好混凝土的澆筑振搗，拆模后吊裝運輸。工程項目的預(yù)制外墻構(gòu)件生產(chǎn)過程中，主要的生產(chǎn)流程如圖1所示。采用鐵鏟進行模具上混凝土的清理，將模具擦拭干凈以后，全面清理模具上的雜物，在模板上涂抹黃油潤滑處理，利用螺栓固定模板，組裝模板后噴涂脫模劑，在模板上設(shè)置預(yù)埋件，完成預(yù)埋件的預(yù)留后安裝內(nèi)模，設(shè)置鋼筋籠，進行混凝土的澆筑振搗，混凝土結(jié)構(gòu)的強度質(zhì)量符合要求后，脫出模具起吊，對其進行水洗處理。

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的過程中，還需重點完善樓板、外墻的生產(chǎn)規(guī)格，提升樓板生產(chǎn)的質(zhì)量水平，保證質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

2.3 預(yù)制構(gòu)件的運輸

完成預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)后，需按照具體的情況進行預(yù)制構(gòu)件運輸處理，利用BIM技術(shù)更新物流信息，生成構(gòu)件的運輸路徑、裝卸方式、時間安排等計劃方案，優(yōu)化物流路線、運輸方式，降低物流成本、提高運輸效率。同時在車輛設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控車輛的運行軌跡，保證車輛按照標(biāo)準(zhǔn)時間到達現(xiàn)場。同時，PC構(gòu)件運輸、堆放、吊裝期間設(shè)置保護措施，利用鋼架輔助運輸，采用吊裝設(shè)備平衡堆放，在預(yù)制構(gòu)件下方設(shè)置棉紗或橡膠塊等保護構(gòu)件，預(yù)防出現(xiàn)構(gòu)件運輸損傷的問題。在運輸之前按照預(yù)制構(gòu)件的拆封圖紙設(shè)置構(gòu)件的運輸順序、編號等，完善運輸?shù)穆肪€，不可選擇涵洞、高架橋等路段運輸，應(yīng)選擇平穩(wěn)、寬敞的道路進行運輸，以免出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量損壞問題。工程企業(yè)在實際工作中已經(jīng)編制了關(guān)于預(yù)制構(gòu)件的運輸路線，主要是從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家到項目部，全程45 km，采用平板拖車運輸大型預(yù)制構(gòu)件，車輛運輸速度50 km/h，超高、超寬、超長的預(yù)制構(gòu)件，安排專業(yè)的人員看管，嚴(yán)格進行預(yù)制構(gòu)件的運輸保護，保證能夠快速、穩(wěn)定運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。工程預(yù)制構(gòu)件第一批進場時間預(yù)計2021年1月份，預(yù)制構(gòu)件在廣東省東莞市某公司，距離工地約70 km，預(yù)制構(gòu)件數(shù)量較多，而施工場地有限，運輸架在構(gòu)件完成吊裝后，再運回工廠周轉(zhuǎn)使用，按照施工進度要求，構(gòu)件運輸至現(xiàn)場后直接吊裝到樓層安裝，防止二次吊運對構(gòu)件造成損壞[2]。

2.4 預(yù)制構(gòu)件的吊裝安裝

工程項目預(yù)制構(gòu)件吊裝工作，主要采用塔式起重機設(shè)備，吊裝器具為平衡梁、鋼絲繩、吊帶、吊環(huán)、經(jīng)緯儀與水平儀、防墜器、鐵錘、撬棍、鴨嘴口、平衡支架等，在吊裝施工前進行預(yù)制構(gòu)件的分類處理，明確吊裝安裝的順序要求，降低施工工作的難度。吊具鋼材采用Q235鋼，吊具的強度、剛度、吊點的完整性符合要求，且在預(yù)制構(gòu)件吊裝方面，提出了明確的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。例如：綜合試驗大樓承重構(gòu)件PCTC1/PCTC1R，重量7.85 t，起吊點距離塔吊中心距離39.2 m；由塔吊起重性能表顯示40 m 處二倍率吊重為8.32 t；8.32 t＞7.85 t，滿足吊重要求。吊裝構(gòu)件中，預(yù)制凸窗最遠(yuǎn)距離為39.2 m，PCTC1R，重量7.85 t；由塔吊起重性能表顯示40 m 處二倍率吊重為8.32 t；8.32 t＞7.85 t，滿足吊重要求。預(yù)制疊合板重量較小，均＜2 t，由塔吊起重性能表顯示50 m 處二倍率吊重為6.38 t；吊具重量按1 t考慮，6.38 t＞疊合板重量+1 t，滿足吊重要求。因此，工程項目的預(yù)制構(gòu)件吊裝工作效果較為良好，同時嚴(yán)格采取預(yù)先制定的主要吊裝安全措施。

2.4.1 預(yù)制外墻構(gòu)件吊裝安裝

工程項目的預(yù)制外墻構(gòu)件吊裝之前，按照具體的吊裝順序、平面圖等，完成設(shè)備的調(diào)試、施工前的準(zhǔn)備，為鋼筋綁扎操作、模板施工等營造良好的工作面，引測控制軸線、進行樓面的彈線處理，開展水平標(biāo)高測量的工作以后安裝預(yù)制外墻。在構(gòu)件起吊的工作中，采用塔吊設(shè)備保證吊裝的有效半徑符合要求，結(jié)合預(yù)制外墻構(gòu)件的受力特點，使用鋼扁擔(dān)起吊，提升吊點的垂直性，在鋼扁擔(dān)應(yīng)用之前做好加載試驗分析，明確吊環(huán)的受力性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)，提升吊裝的安全性，設(shè)置可調(diào)節(jié)的吊點，不可采用三角吊裝的方式，各構(gòu)件都需要設(shè)置一根吊繩，配置手動葫蘆，提升構(gòu)件的平衡性[3]。另外，預(yù)制外墻吊裝期間也需要放置控制線，安裝調(diào)平螺絲后安裝鋼片限位，外墻吊裝到安裝的位置設(shè)置斜撐，測量垂直度后連接限位鋼槽，拆除吊具，PE棒填塞、鋼筋綁扎、模板的搭設(shè)需要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)安裝的工作中，主要是放置控制線，安裝支撐井字架后定位邊線，對梁縱筋進行調(diào)整后吊放疊合板，將梁縱筋回位以后拆除吊具，進行其他位置疊合板的安裝處理，做好管線預(yù)留工作、板面的鋼筋綁扎處理工作、混凝土的澆筑工作等。

外墻預(yù)制凸窗的吊裝工作中，放置控制線、安裝調(diào)平墊塊與限位槽鋼、將預(yù)制構(gòu)件吊裝到翻轉(zhuǎn)臺翻轉(zhuǎn)后進行構(gòu)件的起吊處理，吊裝到安裝的位置，設(shè)置斜撐后檢測垂直度，連接槽鋼后拆除吊具，按照設(shè)計要求填塞PE棒，對鋼筋進行綁扎處理，搭設(shè)相關(guān)的模板；外墻鋼筋桁架樓承板的吊裝方面，需要先安裝次龍骨，然后安裝主龍骨，設(shè)置支撐體系后，將樓承板吊裝到安裝的位置，完成安裝后設(shè)置L型的連接件，敷設(shè)管線、綁扎鋼筋材料，按照標(biāo)準(zhǔn)要求澆筑混凝土[4]。

2.4.2 疊合板構(gòu)件吊裝安裝

工程項目中疊合板預(yù)制構(gòu)件的吊裝，主要是進行墻柱鋼筋的綁扎、墻柱與梁體模板的安裝、梁鋼筋的綁扎、安裝控制線、架設(shè)支撐架、放置支撐龍骨（水平梁）、標(biāo)高調(diào)校、疊合板起吊、試吊、引導(dǎo)下降調(diào)整就位、摘鉤、校正板底標(biāo)高、依次吊裝疊合板、其他板結(jié)構(gòu)模板、封模、水電線管預(yù)埋、板面鋼筋綁扎、濕潤表面、澆筑混凝土、混凝土養(yǎng)護。

疊合板起吊的工作中，采用專門的吊架進行吊裝，設(shè)置6個吊點，在吊具上設(shè)置防墜的設(shè)施，預(yù)防吊繩斷裂，均勻受力的情況下緩慢起吊，提升疊合板吊裝的穩(wěn)定性。且疊合板吊裝施工的工作中，立桿底部設(shè)置墊板，預(yù)防立桿直接、混凝土表面相互接觸出現(xiàn)質(zhì)量問題，在立桿的頂部設(shè)置托架，采用專門的工字鋼材料，結(jié)合設(shè)計圖紙的要求進行樓板支撐處理，將其與框架梁相互穿插施工，降低施工的周期時間。吊裝前需檢測分析疊合板下部分支撐體系的情況，合格后才能吊裝施工。在吊裝的最初階段，預(yù)埋集電線盒、線管，預(yù)防位置偏移的問題，可采用定制類型的線盒，利用其中的穿鋼筋套管綁扎鋼筋、主筋，提升鋼筋綁扎的牢固性。完成疊合板的安裝后需要進行驗收，采用靠尺、水平激光儀、水準(zhǔn)儀等進行檢驗。在樓板吊裝取鉤之前利用水平激光儀放射1 m的標(biāo)高線，在樓板底部位置檢驗水平度，一旦發(fā)現(xiàn)有水平度的問題必須及時進行頂托的調(diào)節(jié)。將疊合板的水平度偏差控制在3 mm以內(nèi)，保證施工工作的質(zhì)量。完成質(zhì)量檢測后進行鋼筋的綁扎處理，綁扎鋼筋前清理干凈預(yù)制板上雜物。鋼筋綁扎期間，鋼筋縱向筋與預(yù)制板上預(yù)留的橫向筋均進行綁扎?；炷翝仓┕し矫妫冗M行現(xiàn)場的清理、濕潤處理，為保證現(xiàn)澆層與預(yù)制板之間牢固結(jié)合，需去除油污、雜質(zhì)處理。在澆灌前，利用壓力水管沖洗濕潤，不使浮灰積在壓痕內(nèi)?；炷翝仓陂g，混凝土坍落度控制在 12～16 mm，每一段混凝土料斗從箱體一端起，兩個作業(yè)組平行進行澆筑處理，持續(xù)性一次性完成施工。采用平板振搗器對其進行振搗處理，提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實度，利用木刮杠在水平線上將混凝土表面刮平，隨即用木抹子搓平做好二次壓抹工作，然后澆水養(yǎng)護，保持濕潤兩周左右[5]。

另外，在吊裝施工期間需要采用智能化技術(shù)，利用智能吊具、自動導(dǎo)向系統(tǒng)等自動識別、定位、吊裝建筑構(gòu)件，提高吊裝效率、精度，采用物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)對施工過程進行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)、處理安全隱患問題，提高施工質(zhì)量、安全性能?；蚴遣捎弥悄芑夹g(shù)對施工任務(wù)進行調(diào)度、管理，優(yōu)化資源配置、作業(yè)流程，提高施工效率、管理水平，對施工數(shù)據(jù)的分析、挖掘，為施工決策提供支持，優(yōu)化施工方案、資源配置，提高施工質(zhì)量、效益。

3 結(jié)語

綜上所述，預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)應(yīng)用的過程中須按照工程項目特點和工程實際情況等，制定完善的施工方案計劃，在施工之前按照要求采用BIM技術(shù)進行預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計。在工廠進行預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，完成生產(chǎn)后做好運輸保護工作，設(shè)計運輸路線，將預(yù)制構(gòu)件運輸?shù)浆F(xiàn)場吊裝，吊裝完成后檢測施工質(zhì)量，保證工程項目的施工水平。

參考文獻

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[作者簡介]黃正宇（1991—），男，廣東河源人，本科，工程師，研究方向：現(xiàn)場施工管理。