裝配式結(jié)構(gòu)在建筑施工中的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用研究

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，建筑行業(yè)也得到了高速發(fā)展。伴隨著中國建筑業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的逐步完善，模塊化建筑逐漸成了建筑領(lǐng)域的焦點(diǎn)話題，其在各種類型的建設(shè)項(xiàng)目中得到了普遍使用并得到了國家住建部的多項(xiàng)政策支持。相較于傳統(tǒng)建筑方法，裝配式結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代住宅建造技術(shù)上的使用范圍正持續(xù)發(fā)展并擴(kuò)大。同時(shí)，裝配式結(jié)構(gòu)也需要在建筑領(lǐng)域得到更廣闊的運(yùn)用，它的優(yōu)點(diǎn)包括能有效地提升生產(chǎn)率、加快施工進(jìn)程，減少工地污染物排放，節(jié)省資源，實(shí)施環(huán)保型、低碳型的施工，并為工程質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)化的保持提供保障。進(jìn)一步提高裝配式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，可以優(yōu)化建筑工序，轉(zhuǎn)變施工系統(tǒng)的運(yùn)行模式，有助于提升建筑品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：中國建筑業(yè)，住宅建造技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.16.039

0 引 言

從2015年底開始，我國對預(yù)先設(shè)計(jì)建造模式進(jìn)行了大量政策調(diào)整與制定，住建部發(fā)布了名為《工業(yè)化建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51129—2015）的標(biāo)準(zhǔn)文件，確定在全國范圍內(nèi)推行該種建設(shè)方式，這標(biāo)志著預(yù)先設(shè)計(jì)建造模式取得了重大進(jìn)步。此外，“十四五”期間住建部也公布了名稱為《建筑業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展規(guī)劃》的戰(zhàn)略框架，目標(biāo)是在未來五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)至少有百分之二十的新建房屋采用這種方法來構(gòu)建（即占比超過總數(shù)的五分之一），并在十年后進(jìn)一步提升至三成比例。包括2024年兩會期間提出的積極推進(jìn)金屬架構(gòu)及其相關(guān)技術(shù)的使用力度等措施，都旨在改善現(xiàn)有施工水平，確保整體項(xiàng)目品質(zhì)得到有效保障。

作為一種新興構(gòu)造方式，模塊化建造技術(shù)為建筑業(yè)帶來了一系列變革，它能有效減少對環(huán)境的影響、提升項(xiàng)目品質(zhì)并促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。然而，相比傳統(tǒng)建法而言，其獨(dú)特的構(gòu)思及技巧使得初次嘗試的企業(yè)可能會遇到預(yù)期目標(biāo)未達(dá)成的情況。部分公司則過度倚賴舊有的操作模式而抵制新技術(shù)的引入，這無疑阻礙了此類創(chuàng)新型構(gòu)建方案前進(jìn)的步伐。因此為了應(yīng)對這種情況，需要引導(dǎo)這些機(jī)構(gòu)深入理解這類先進(jìn)架構(gòu)的關(guān)鍵特性，以增加他們對此項(xiàng)科技的支持力度，進(jìn)而確保新技術(shù)能在實(shí)際應(yīng)用場景下充分發(fā)揮出應(yīng)有價(jià)值。

無論哪個領(lǐng)域，若想實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長，必須堅(jiān)守創(chuàng)新思維，勇于挑戰(zhàn)慣例，超越現(xiàn)狀，這同樣適用于建筑業(yè)。因此，為了推進(jìn)建筑公司的轉(zhuǎn)型，需要積極改良傳統(tǒng)的建造方式，并在實(shí)踐過程中使用預(yù)制構(gòu)件，同時(shí)強(qiáng)化公司人員對此種構(gòu)建方法的理解與運(yùn)用，并且加大對預(yù)制構(gòu)件使用的監(jiān)管力度，期望能夠優(yōu)化建設(shè)過程、提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，從而助力公司迅速發(fā)展壯大。本課題研究的目的及意義是期望將來在建筑施工中，大量推廣使用裝配式結(jié)構(gòu)，從而在施工進(jìn)度、環(huán)境保護(hù)、提高建筑標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量上取得更大進(jìn)步。

1 裝配式結(jié)構(gòu)的概述

伴隨著現(xiàn)代化工程科技進(jìn)步，裝配式結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)能如同機(jī)械化生產(chǎn)一般，實(shí)現(xiàn)大批量、整齊劃一的產(chǎn)品制作。只需將已組裝完畢的建筑部件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場并完成安裝即可形成完整結(jié)構(gòu)。因其建設(shè)效率高且生產(chǎn)費(fèi)用低廉，這種方式已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用和普及。早期階段的裝配式建筑外觀較為單一，缺乏創(chuàng)新與個性，而后，設(shè)計(jì)師們對該模式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，增強(qiáng)了其適應(yīng)性和多變性，使得裝配式建筑既可大規(guī)模生產(chǎn)，又具備豐富的樣式可供選擇[1]。

1.1 裝配式結(jié)構(gòu)的概念

裝配式的結(jié)構(gòu)是進(jìn)行建筑工程施工的重要創(chuàng)新方式，比傳統(tǒng)的建筑施工方式更加方便。具體來說，它主要是將建筑工程中施工現(xiàn)場所需要的施工內(nèi)容，轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)代化的工廠中，通過工廠來制造出預(yù)制的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，采用適當(dāng)?shù)倪B接方式進(jìn)行裝配和安裝，是一種較為先進(jìn)的建筑結(jié)構(gòu)，對建筑施工的發(fā)展具有促進(jìn)作用。

1.2 裝配式結(jié)構(gòu)的分類

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，裝配式的結(jié)構(gòu)施工中需要的構(gòu)件種類繁多，目前主流使用的建筑裝配部件主要有各類墻板、樓板、外掛陽臺和多類型門、窗等。從目前市場使用的裝配式結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的具體實(shí)際情況來看，按照一定的類別進(jìn)行分類可以分出以下幾種類型：預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)制木結(jié)構(gòu)、預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)。

2 建筑施工中裝配式結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的主要影響因素

與傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)相比，裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)在安全性和施工效率方面更具優(yōu)勢，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用將各個方面的知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合，繼而選擇出合適的建筑材料，促進(jìn)建筑工程施工的發(fā)展。在進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，需要考慮以下影響因素。

2.1 對建筑質(zhì)量進(jìn)行安全把關(guān)

房屋建筑的安全性與人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全有直接性的聯(lián)系，只有對其安全性重點(diǎn)保證，才能對房屋建筑的質(zhì)量進(jìn)行保證。對建筑質(zhì)量進(jìn)行安全把關(guān)，一方面需要專業(yè)的技術(shù)人員，另一方面更需要專業(yè)的技術(shù)進(jìn)行支持[2]。

2.2 建筑施工中的具體要求

在進(jìn)行建筑施工的過程中，要對其中的技術(shù)手段進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，需要專業(yè)的技術(shù)人員投入到生產(chǎn)過程中。在進(jìn)行一定的專業(yè)分析之后，在施工之前必須要進(jìn)行科學(xué)的分析和調(diào)查，只有這樣才能為之后的施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 建筑施工的周期性

要完成建筑施工的全部流程是需要一定的周期性的，在進(jìn)行施工之前就需要完善的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，并且要對工期進(jìn)行一定的預(yù)測和評估，其中包括天氣和人員以及材料的調(diào)度等，對這些內(nèi)容都要有一個整體的認(rèn)識和分析，并且對其中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，避免出現(xiàn)安全威脅。

3 裝配式結(jié)構(gòu)在建筑施工中的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

3.1 預(yù)制柱的標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)

預(yù)制柱是進(jìn)行施工安裝的關(guān)鍵性構(gòu)件，一般來說是在進(jìn)行安裝之前在工廠進(jìn)行提前的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，同時(shí)做好相關(guān)的施工方案，然后對施工安裝的問題進(jìn)行解決。預(yù)制柱運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的時(shí)候，尤其要進(jìn)行質(zhì)量檢查，同時(shí)還要在安裝之前做好準(zhǔn)備性的工作，防止在安裝中出現(xiàn)錯誤，影響整體的安裝效率和質(zhì)量。吊裝預(yù)制柱的時(shí)候，要將預(yù)留的鋼筋混凝土位進(jìn)行鑿除，確保一定的平整度。對預(yù)制柱的吊裝作業(yè)是施工過程中的關(guān)鍵步驟，因此需要深入研究其工藝流程，以確保其順利進(jìn)行。

3.2 外掛板的標(biāo)準(zhǔn)化施工安裝

在進(jìn)行外掛板的固定施工前，首先就是要將其基礎(chǔ)性的工作進(jìn)行推演，施工人員在進(jìn)行吊裝安裝的時(shí)候，要進(jìn)行精確的計(jì)算，對位置和承載力進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，確保吊裝的安全性。在進(jìn)行外掛板固定的時(shí)候，施工的人員要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)較大的誤差，一旦出現(xiàn)了高差，需要使用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度地的保證外掛板的安裝效果。

3.3 內(nèi)隔墻板吊裝標(biāo)準(zhǔn)化施工

組裝內(nèi)隔墻板的施工是非常重要的環(huán)節(jié)，一定要加強(qiáng)重視。在實(shí)際進(jìn)行吊裝施工的過程中，普遍會產(chǎn)生比較高的壓力，但墻板的承載能力是有限的，在吊裝之前要設(shè)計(jì)好控制線。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部分割墻體的安裝任務(wù)時(shí)，工作人員應(yīng)維持適當(dāng)?shù)陌踩g距以使組件與地面的距離適中，并確保其放置的位置是合理的。同時(shí)，他們需要校準(zhǔn)組件的豎向角度，以便優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，從而提高裝配式建筑的準(zhǔn)確性和質(zhì)量[3]。

4 裝配式建筑的優(yōu)勢

4.1 施工更安全

與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑采用工廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)部件，由高科技設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品，施工效率提高4 ～5倍，保證施工質(zhì)量，減少工人操作誤差，大幅度提高施工安全性。

4.2 減少建筑重量

裝配式建筑充分利用了其全方位的優(yōu)勢，減少了凸柱和墻體數(shù)量，使得建筑結(jié)構(gòu)堅(jiān)固度大幅提高，戶內(nèi)空間使用率得到提升。另外，裝配式結(jié)構(gòu)的墻體數(shù)量少，相對于傳統(tǒng)建筑，能夠降低2/3的建筑重量。

4.3 施工周期短

裝配式自承式樓板施工可實(shí)現(xiàn)多層同時(shí)開工，可以達(dá)到立體交叉作業(yè)的效果，從而大幅提升工程進(jìn)展速度，比一般傳統(tǒng)建筑節(jié)省了3/4的施工周期。因?yàn)檠b配式結(jié)構(gòu)部件是在工廠按照規(guī)格預(yù)先生產(chǎn)，而后在現(xiàn)場進(jìn)行裝配施工，所以作業(yè)不受不良?xì)夂蛴绊憽?/p>

4.4 大幅減少人工成本

原來要在工地上完成的任務(wù)現(xiàn)在大部分都由廠家完成，大約85%至95%的部件和零件都能在工廠中得到加工，這相比于傳統(tǒng)建筑現(xiàn)場作業(yè)人員減少了大概60%。此外，它們易于拆卸，一些產(chǎn)品還可以再次使用并且材料也可以循環(huán)利用。

4.5 提高環(huán)保水平

傳統(tǒng)的建筑模式會產(chǎn)生200 kg/m2的廢棄物，這意味著一座五萬平方米的大廈可能產(chǎn)生超過一萬噸的垃圾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑垃圾占據(jù)著城市垃圾總量的30%～50%，而建筑物的原料和施工過程中的揚(yáng)塵則對城市空氣質(zhì)量造成了10%～3 0%的影響。此外，這種方式消耗大量的水資源且會對水質(zhì)帶來負(fù)面影響。然而，預(yù)制構(gòu)件式的建筑可以將室內(nèi)裝飾等細(xì)節(jié)工作在生產(chǎn)階段完成，從而使現(xiàn)場沒有火災(zāi)、缺水、塵土飛揚(yáng)和異味的困擾。由于無需使用焊接技術(shù)，不需要混凝土澆筑，也不需要搭建遮擋網(wǎng)，所以產(chǎn)生的建筑垃圾僅為普通建筑的一小部分。另外，預(yù)制構(gòu)件型房屋的建造過程中幾乎完全避免了濕法作業(yè)，因而其對于噪聲、塵埃和水的污染都非常有限。同時(shí)，它也大幅度降低了沙子、石頭和混凝土的使用數(shù)量，主要使用的建材是可百分百循環(huán)利用或者能自然分解的環(huán)保產(chǎn)品。當(dāng)這些房子最終被拆卸的時(shí)候，它們也不會給環(huán)境帶來重大污染。

4.6 保溫效果更好

建筑構(gòu)件采用節(jié)能輕型標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制墻板替代黏土磚，具有非常優(yōu)秀的保溫效果，相比于鋼筋混凝土建筑，節(jié)能達(dá)到50%。

5 結(jié) 論

模塊化的建設(shè)模式是在制造廠中提前制作出大量的零件組件，然后將其運(yùn)送到工地并進(jìn)行拼接、聯(lián)結(jié)與安裝。這種方法比手工操作更具生產(chǎn)力，它不會受到如氣候變化之類的外部因素影響，因此其進(jìn)度更加穩(wěn)定，并且由于使用自動化設(shè)備進(jìn)行施工，能大幅度降低傳統(tǒng)的混凝土澆筑過程中涉及的大量泥土處理、涂料粉刷及磚石砌筑等工序的工作量。同時(shí)，此種方式也便于多項(xiàng)工程同步開展，從而提高勞動者的工作效能，使整個施工過程的時(shí)間至少能夠節(jié)省四分之一。除此之外，采用這一構(gòu)建策略還能削減大約三分之一的現(xiàn)場工作人員需求。由此可見，轉(zhuǎn)變?yōu)槟K化的生產(chǎn)方式有助于緩解勞作壓力，增強(qiáng)生產(chǎn)能力，降低成本支出，這對打破建筑行業(yè)的困境具有積極意義，同時(shí)也推動著整體建筑行業(yè)向現(xiàn)代化的方向邁進(jìn)。

總體來看，消除劣質(zhì)產(chǎn)出供應(yīng)并提高優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品輸出量以推動供需平衡調(diào)整，是中國長期經(jīng)濟(jì)發(fā)展策略的關(guān)鍵點(diǎn)之一，國家持續(xù)引導(dǎo)預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的發(fā)展方向及具體措施逐步加強(qiáng)。根據(jù)國家的總體規(guī)劃指引，中國建工部門及相關(guān)地區(qū)行政機(jī)構(gòu)應(yīng)推出一系列鼓勵性優(yōu)惠舉措，將裝配式結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化科學(xué)應(yīng)用到建筑工程當(dāng)中，進(jìn)一步提高建筑工程的施工效率和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)裝配式建筑施工在我國廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]靳曉亮.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J ].江西建材，2020（11）：75-76.

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[3]張向東，高月秀.淺談裝配式結(jié)構(gòu)在建筑施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（14）：145-146.

作者簡介

李巖，本科，工程師，研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化。

朱紅，本科，工程師，研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化。

張佶，本科，工程師，研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化。

（責(zé)任編輯：劉憲銀）