裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用策略研究

【摘要】將裝配式技術(shù)應(yīng)用于房屋建筑施工中，可提高施工效率、降低施工成本，能夠提高房屋建筑工程施工質(zhì)量。文章選取某工程作為研究項目，針對裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用進行討論，著重分析了構(gòu)件設(shè)計與澆筑、普通預(yù)制板安裝、疊合板安裝及預(yù)制樓梯安裝與矯正等施工流程，進而提出了裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用建議。通過精確尺寸控制、高質(zhì)量材料使用及一體化加工，加強房屋建筑施工質(zhì)量控制，通過全流程信息化管理、供應(yīng)鏈協(xié)同管理、質(zhì)量追溯體系，對房屋建筑施工管理模式進行創(chuàng)新，進而提高房屋建筑施工效率，為廣大學(xué)者應(yīng)用裝配式技術(shù)提供參考。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；施工技術(shù)；預(yù)制板安裝；疊合板安裝

【中圖分類號】TU741 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2025）01-0019-03

0 引言

裝配式技術(shù)作為新型建筑施工方法，泛指基于現(xiàn)代建筑設(shè)計理念與先進制造技術(shù)融合的施工技術(shù)。裝配式技術(shù)通過工廠內(nèi)預(yù)生產(chǎn)建筑構(gòu)件，將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后進行安裝，可進一步提高建筑施工質(zhì)量及效率。較傳統(tǒng)房屋建筑施工技術(shù)而言，裝配式技術(shù)可大幅度提高工程施工效率，對于減少時間、人力成本以及提高建筑工程施工穩(wěn)定性具有深遠意義[1]。對此，文章以裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用進行討論，以此為廣大學(xué)者提供參考幫助及建議。

1 裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用

某工程由4棟26層住宅樓、2棟獨立商業(yè)及地下車庫和其他配套等組成，建筑面積95 172 m2，容積率為2.8，地上建筑面積63 969 m2，地下建筑面積約31 202 m2。工程采用預(yù)制樓梯、預(yù)制疊合板、預(yù)制輕質(zhì)混凝土墻等裝配式構(gòu)件，依據(jù)《裝配式建筑范例城市建設(shè)工作方案》執(zhí)行35%的裝配率，采用裝配式建筑技術(shù)使得整個建筑更環(huán)保、高效。裝配式技術(shù)可確保建筑空間利用效率大幅度提升，為房屋建筑未來使用提供足夠空間。

1.1 構(gòu)件設(shè)計與澆筑

預(yù)制構(gòu)件設(shè)計作為裝配式施工的重要部分，設(shè)計階段應(yīng)圍繞建筑結(jié)構(gòu)要求、使用功能及施工條件，通過精準計算和分析確定預(yù)制構(gòu)件尺寸、形狀及材料。為確保預(yù)制構(gòu)件設(shè)計質(zhì)量，工程預(yù)制構(gòu)件設(shè)計根據(jù)建筑項目特征，滿足4棟住宅樓、2棟獨立商業(yè)及地下車庫等不同部分的需求。其中，4棟住宅樓的預(yù)制構(gòu)件尺寸和強度要求會根據(jù)樓層高度有所不同，以26層住宅樓為例，預(yù)制樓梯踏步高度為160 mm，踏步寬度為280 mm，預(yù)制疊合板厚度為60～80 mm[2]。預(yù)制構(gòu)件澆筑前，應(yīng)確保模具精度、清潔度符合施工標準，確保構(gòu)件外形和尺寸滿足設(shè)計要求。本項目模具精度要求誤差控制在±2 mm以內(nèi)，確保建筑各預(yù)制構(gòu)件準確安裝。澆筑階段應(yīng)控制混凝土入模溫度，并采用高頻振動器進行振動，將振動時間控制在10～15 min，以此確?；炷脸浞痔畛淠＞遊3]。完成澆筑后，應(yīng)對構(gòu)件進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7 d，確?；炷翉姸确显O(shè)計要求。

1.2 普通預(yù)制板安裝

預(yù)制板安裝作為裝配式技術(shù)安裝的重要組成部分應(yīng)具有較高精度、強度。在預(yù)制板安裝中，本次工程采用濕法安裝、干法安裝兩種方法。

1）濕法安裝。濕法安裝優(yōu)點在于施工速度快、便捷，適用于大批量安裝，主要將預(yù)制板放置在澆筑完成后的水泥砂漿墊層。安裝階段應(yīng)在樓板適當預(yù)留鋼筋，鋼筋直徑為12 mm，間距20 cm，進而在墊層上標出相應(yīng)位置。然后，將預(yù)制板放置在預(yù)留鋼筋，并使用鋼絲和墊塊固定，鐵絲直徑為2 mm，墊塊厚度為2 cm。最后，在預(yù)制板與樓板之間的縫隙中澆灌水泥砂漿，確保預(yù)制板與樓板形成一體，水泥砂漿配合比為1：3：1，塌落度應(yīng)控制在5～8 cm[4]。值得注意的是，濕法安裝需要預(yù)留鋼筋且對樓板承載能力具有要求，同時澆灌水泥砂漿需要一定時間干燥，以減少環(huán)境濕度對施工產(chǎn)生的影響。

2）干法安裝。與濕法安裝相比，干法安裝主要將預(yù)制板直接安裝在已經(jīng)完成的結(jié)構(gòu)層上。安裝前應(yīng)在結(jié)構(gòu)層上鋪設(shè)一層輕質(zhì)找平材料，找平材料厚度為3 cm左右，密度200 kg/m3，進而將預(yù)制板放置找平材料，并運用干硬性水泥砂漿進行固定，干硬性水泥砂漿的配合比為1：3，將含水量控制在5%以下。固定完成后，施工人員使用刮刀將預(yù)制板與結(jié)構(gòu)層之間的縫隙填滿，確保預(yù)制板與結(jié)構(gòu)層之間連接緊密。從上述分析可以看出，干法安裝無須預(yù)留鋼筋，對樓板承載能力要求較低，具有施工便捷、簡單的優(yōu)勢。值得注意的是，干法安裝對于找平材料、干硬性水泥砂漿質(zhì)量要求較高，施工階段應(yīng)對材料配比、施工工藝進行嚴格控制，以此提高整體施工質(zhì)量[5]。

1.3 疊合板安裝

疊合板安裝決定整體建筑結(jié)構(gòu)安裝和施工質(zhì)量，本次工程疊合板安裝主要圍繞如下步驟進行。

1）測量和定位。施工人員通過全站儀等測試工具對墻、梁、柱結(jié)構(gòu)進行精確測量，將測量誤差控制在±3 mm以內(nèi)。確定疊合板最佳安裝位置后，根據(jù)疊合板規(guī)格、樓層高度對疊合板尺寸進行計算。經(jīng)過計算，本次工程住宅樓疊合板長度約為3～4 m，寬度約為1.5～2 m[6]。

2）墻體支撐固定。疊合板安裝前應(yīng)對墻體支撐固定，本次工程根據(jù)測量定位結(jié)果，支撐架間距為1.5～2 m，通過專用支撐架對墻體支撐，以此確保墻體穩(wěn)定性。值得注意的是，墻體和疊合板之間應(yīng)設(shè)置臨時支撐，支撐高度為50～60 cm，規(guī)避疊合板安裝階段發(fā)生位移或傾倒等問題。

3）吊裝與調(diào)整。使用吊裝設(shè)備將疊合板從堆放場地吊裝至安裝位置，吊裝階段應(yīng)保持平穩(wěn)、緩慢，避免疊合板安裝中因劇烈晃動產(chǎn)生膨脹。在設(shè)備選擇中，應(yīng)按照疊合板重量及吊裝要求進行選擇，確保吊裝與調(diào)整的合理性[7]。

4）固定與連接。完成吊裝與調(diào)整后，使用高強度螺栓等連接件將疊合板與墻體固定連接，螺栓規(guī)格為M16，數(shù)量根據(jù)疊合板尺寸和重量進行確定，確保連接牢固、可靠。連接完成后，應(yīng)對疊合板之間的拼接縫進行檢查，應(yīng)按照施工標準，將縫隙寬度控制在5～8 mm，以此提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[8]。

1.4 預(yù)制樓梯安裝與矯正

樓梯安裝階段，應(yīng)通過精確測量和定位對樓梯位置進行確定，通過專門吊裝設(shè)備將預(yù)制樓板吊裝至預(yù)定位置，確保樓梯垂直度和水平度滿足規(guī)范要求后進行固定。固定完成后，施工人員在矯正階段需要注意保持樓梯整體的自穩(wěn)定性。矯正中應(yīng)注意標高正確，校正后方可脫鉤，避免因局部調(diào)整導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，還要遵循建筑設(shè)計的要求，確保樓梯的位置、尺寸、形狀參數(shù)與設(shè)計圖紙一致，經(jīng)過安裝與矯正后，樓梯應(yīng)滿足建筑設(shè)計、施工規(guī)范和安全要求。樓梯段校正完畢后，將梯段上口預(yù)埋件與平臺預(yù)埋件用連接角鋼進行焊接，焊接完畢接縫部位采用灌漿料進行灌漿[9]。

2 裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用建議

2.1 加強房屋建筑施工質(zhì)量控制

裝配式技術(shù)有助于房屋建筑施工尺寸控制，通過一體化加工，減少傳統(tǒng)材料不合格對房屋建筑施工造成的不良影響，以此提高房屋建筑質(zhì)量。具體質(zhì)量控制措施如下。

1）精確尺寸控制。裝配式技術(shù)可在工廠中采用先進模具、生產(chǎn)設(shè)備進行預(yù)加工，降低預(yù)制構(gòu)件尺寸偏差度，確保各預(yù)制構(gòu)件拼接嚴絲合縫，提高建筑整體外觀的美觀性、整體性及一致性。對此，在構(gòu)件生產(chǎn)階段應(yīng)嚴格控制構(gòu)件尺寸，以此有效規(guī)避因預(yù)制構(gòu)件尺寸誤差導(dǎo)致房屋建筑施工安裝困難引發(fā)的質(zhì)量問題[10]。

2）高質(zhì)量材料使用。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段應(yīng)對生產(chǎn)工廠原材料進行嚴格檢驗與篩選，確?；炷?、鋼筋等材料符合房屋建筑施工標準要求。此外，裝配式技術(shù)可通過優(yōu)化配合比和生產(chǎn)工藝，提高構(gòu)件強度和耐久性，從而延長房屋建筑的使用壽命。

3）一體化加工。裝配式技術(shù)可對復(fù)雜構(gòu)件進行一體化加工，避免現(xiàn)場安裝、施工造成的質(zhì)量問題。對此，施工單位在設(shè)計階段，應(yīng)針對復(fù)雜構(gòu)件進行設(shè)計，在生產(chǎn)廠家中進行一體化設(shè)計，提高房屋建筑施工質(zhì)量。

2.2 創(chuàng)新房屋建筑施工管理模式

通過裝配式技術(shù)進行房屋建筑施工，可依托BIM技術(shù)進行全流程信息化管理，通過供應(yīng)鏈協(xié)同管理的方式，確保構(gòu)件及時送達施工現(xiàn)場，通過制定質(zhì)量追溯體系，增強各方質(zhì)量意識，以此加強房屋建筑工程施工質(zhì)量管理，具體優(yōu)勢如下。

1）全流程信息化管理。在房屋建筑施工中應(yīng)用裝配式技術(shù)可從設(shè)計、生產(chǎn)到施工各環(huán)節(jié)，通過BIM技術(shù)進行全流程信息化管理，設(shè)計人員可在系統(tǒng)中對預(yù)制構(gòu)件進行三維建模、模擬裝配，提前發(fā)現(xiàn)房屋建筑施工設(shè)計存在的問題，生產(chǎn)廠家可根據(jù)系統(tǒng)中的訂單信息安排生產(chǎn)計劃，以此確保構(gòu)件按時交付。此外，通過全流程信息化管理，施工單位可通過對構(gòu)件生產(chǎn)進度、質(zhì)量情況進行檢查，以此合理安排施工進度。

2）供應(yīng)鏈協(xié)同管理。裝配式建筑施工設(shè)計涉及多個參與方，通過對設(shè)計單位、生產(chǎn)廠家、運輸企業(yè)和施工單位進行統(tǒng)籌，實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同管理，可根據(jù)生產(chǎn)進度、施工需求，合理安排構(gòu)件運輸路線和時間，以期確保構(gòu)件及時送達施工現(xiàn)場。

3）質(zhì)量追溯體系。該體系通過對每一個預(yù)制構(gòu)件進行唯一編碼，實現(xiàn)從生產(chǎn)、運輸?shù)绞┕と^程的精確跟蹤，無論是梁、柱還是板，都被賦予了獨一無二的身份，記錄著它的所有信息。在生產(chǎn)階段，質(zhì)量追溯系統(tǒng)詳細記錄預(yù)制構(gòu)件的原材料來源、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量檢驗等關(guān)鍵信息，這些信息不僅有助于及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題，也為后續(xù)的質(zhì)量追溯提供了可靠的依據(jù)。在運輸過程中，系統(tǒng)記錄構(gòu)件的運輸方式、時間和路線，以保證構(gòu)件在運輸過程中的安全和質(zhì)量。當預(yù)制構(gòu)件進入施工階段時，質(zhì)量追溯系統(tǒng)也發(fā)揮著重要作用，記錄了構(gòu)件的安裝位置、安裝時間、安裝人員等關(guān)鍵信息，為施工過程中的質(zhì)量控制提供了有力支持。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，通過查閱這些信息，可以快速定位問題來源，采取針對性的整改措施，避免問題進一步擴大。此外，質(zhì)量可追溯系統(tǒng)還增強了所有參與者的質(zhì)量意識，無論是廠家、運輸單位還是施工單位，都知道自己的每一個行為都會被記錄下來，所以會更加注重質(zhì)量控制，以保證各環(huán)節(jié)的質(zhì)量。這種全員參與、全程控制的質(zhì)量管理模式，無疑將大大提高住宅建設(shè)的整體質(zhì)量。

2.3 提高房屋建筑施工效率

進一步提高房屋建筑施工效率，依托裝配式技術(shù)對房屋建筑施工進行優(yōu)化與調(diào)整，通過快速現(xiàn)場安裝、并行施工等方式，有效減少現(xiàn)場作業(yè)量，以此提高整體施工效率，具體如下。

1）提高現(xiàn)場安裝質(zhì)量。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完成并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，應(yīng)做好吊裝和連接工作，按照既定施工計劃、施工標準，對構(gòu)件標準化、模塊化設(shè)計，確保安裝過程簡單、便捷，有效縮短施工周期，提高現(xiàn)場安裝質(zhì)量。如在多層住宅主體結(jié)構(gòu)中，可根據(jù)建筑主體結(jié)構(gòu)特點，合理設(shè)置預(yù)制構(gòu)件，并在現(xiàn)場制訂安裝方案及計劃，確保預(yù)制構(gòu)件的安裝效率及質(zhì)量。

2）并行施工。房屋建筑施工中應(yīng)用裝配式技術(shù)，可通過工廠生產(chǎn)和現(xiàn)場施工并行的方式，實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和安裝施工并行。施工現(xiàn)場可進行基礎(chǔ)施工和場地準備工作，構(gòu)件運輸?shù)浆F(xiàn)場后施工人員可立即安裝，以此提高整體施工效率。

3 結(jié)語

綜上所述，本文以裝配式技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用策略進行討論與分析。裝配式構(gòu)建設(shè)計階段應(yīng)圍繞建筑結(jié)構(gòu)要求、使用功能技術(shù)及施工條件，通過精確計算和分析，確定預(yù)制構(gòu)件尺寸、形狀及材料后，做好混凝土澆筑工作。預(yù)制板安裝中，采用濕法安裝、干法安裝兩種方法，提高預(yù)制板安裝質(zhì)量。疊合板安裝中，按照測量和定位、墻體支撐固定、吊裝與調(diào)整、固定與連接等流程，提高疊合板安裝施工質(zhì)量，進而進行預(yù)制樓梯安裝與矯正。

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[作者簡介]張鴻（1990—），男，河南駐馬店人，本科，工程師，研究方向：土木工程。