模塊化施工在建筑工程中的應用

阮 斌

深圳市新南山控股(集團)股份有限公司

模塊化施工在建筑工程中的應用

阮 斌

深圳市新南山控股(集團)股份有限公司

社會經濟的不斷發展提升了人們的精神和物質需求，同時也提高了人們對于建筑物的各方面要求。為了達到建筑的“三個利于兩個省”，即有利于施工品質的提升、有利于施工質量的提升、有利于建筑工程的節支降耗以及省時、省力，同時可以滿足生態環境的可持續發展和生態社會的運行。在保證質量的前提下進行建筑施工，同時使建筑工程呈現“工業化”，模塊化施工便在此時相應提出。新型的模塊化施工一經提出就受到社會各界的廣泛關注。

模塊化施工；建筑工程；應用

1 模塊化建筑的特點及優勢

1.1 安全性

傳統建筑的建設通常需要使用大量鋼筋、混凝土、模板，在施工過程中，往往要長時間進行高空、高危作業，很容易發生安全事故。模塊化建筑的各個組成模塊在工廠生產，現場只需要拼裝即可，操作簡單，大大降低事故發生的概率。由于我國很多地區都是在地震常發地帶，這就要求建筑的抗震能力非常強，模塊化結構具有良好的整體性能，在地震發生時也能保持良好的穩定性，經過科學技術的發展，目前模塊化建筑最高可以進行9級地震的防護工作。所以，模塊化建筑具有很高的安全性能。

1.2 施工周期短、用工省

模塊化建筑實現了建筑工程的工廠化生產，高度模塊化的建筑90%以上的工作可以在工廠完成，這是現場施工無法比擬的。傳統施工傳統建筑各道工序均需要在現場完成，工期受工人熟練度、天氣等原因影響明顯，每層都要重復綁筋、支模、澆注混凝土且要等到混凝土強度達標后才能進行下一樓層施工，耗時耗力。模塊化建筑有效的解決以上問題，廠內生產作業不受天氣影響；流水化施工，分工明確，簡單培訓即可上崗；各模塊生產互不影響可同時施工，大大縮短工期；同一模具可重復利用；機械化生產，減少人工量的同時大大提高生產效率；裝修工作在工廠流水線上完成比現場裝修節省大量時間；現場吊裝工作量小安全快捷。因此說，模塊化建筑具有施工周期短、用工省的特點。

1.3 設計及綠色環保優勢

隨著人們在環保意識方面的不斷加強，生態環境保護被日益重視，而模塊化建筑因其綠色設計的特點使之更健康環保，在進行設計時可以將生態設計與補償設計共生，建筑內廣泛運用的新型建筑材料，將使房屋更節能環保。而新形建筑材料的運用，不僅使房屋更加堅固，而且其獨特的保溫作用，將減少房間溫差的變化，減少對空調、取暖設備的依賴，更節能、環保。新風經多級過濾后引入室內，每小時徹底換氣一次以上，減少二次裝修帶來的室內甲醛含量。

2 模塊化建筑的基本施工方法

2.1 混凝土結構模塊

當混凝土結構采用獨立基礎形式時，包括廠房設備與結構基礎、外網市政的雨污水井和電纜井等各式各樣的獨立基礎。對于獨立基礎，在進行預制時宜配模為一個整體，做到整體澆筑、整體運輸;若獨立基礎重量較大或者形狀不利于現場的吊裝與安裝，當設計允許時可以進行分割預制后在現場安裝，當設計不允許則需要提前配置好模板后再進行混凝土的澆筑;當混凝土結構基礎采用條形基礎形勢時，按照模塊化設計的要求對基礎進行多片分割，多個鋼殼共同圍起來后再進行整體的澆筑混凝土，鋼殼留置不進行拆除。與大型設備基礎類似的大型混凝土地坪以等大型地坪，可以預制混凝土模塊進行拼接，為了保持其整體的剛度與力學性能，可以在相鄰塊體間設置網狀鋼筋，在拼接完成后再進行混凝土澆筑成型。

2.2 鋼結構模塊

對于鋼結構模塊，按照其結構不同對結構進行拆分為基礎、柱子、梁、屋面等，并對拆分后的基礎分別進行模塊化的制作。在鋼結構內對管線、管道等預埋，并進行檢驗合格后再運輸到現場進行安裝。若鋼結構下方采用混凝土模塊，可以將鋼結構模塊與混凝土模塊整合。鋼結構材料可以選用Q345與Q235型成本較低的鋼材，對于鋼柱截面及屋架截面可以選擇實腹式H型鋼截面，在進行節點的連接時，優先采取永久性的螺栓或者高強度螺栓進行錨固與連接。總之，在進行施工時需要做好對安裝的就位控制與質量控制。

2.3 管道模塊化

管道按照支架的節間或一定模數的長度，利用計算機三維技術進行分段模塊預制、編碼，包裝成捆后批量運輸，在現場按照編碼對號入座進行安裝。要求各類管道的管材選擇、敷設形式、連接方式、支架形式在符合設計性能的同時，必須以便于批量模塊化為前提；要求各公輔泵房及液壓、干油、潤滑等泵站的設備、管道設計以集成模塊化為標準，考慮管道設備選型。

3 模塊化施工工藝

3.1 進行土建基礎建設

基礎建設是進行其他主體建設的基礎，對于現場施工來說，需要仔細閱讀施工建筑圖紙，做好地下工程的排水、打樁、壓實等工作，這些工作是更好地進行模塊化施工的前提。

3.2 托運轉移交由現場進行組裝

其次在基礎工程完工后就是最重要的一步，進行建筑整體結構組裝。進行這一步施工同樣要對施工圖紙有一個很好的把握，因為模塊化建筑本身就具有極強的結構性，雖說施工知識進行相應的組裝，但是，在組裝過程中一定要能看懂圖紙中設計人員需要表達的具體內涵和設計理念。

3.3 進行給排水等安裝工程建設

給排水安裝時建筑物整體功能性不可缺少的階段，因此在建筑物整體框架建設完成的基礎上，進行給排水安裝。安裝過程中同樣要進行模塊化劃分，像廚房、衛生間等具有獨立體系的模塊應提前在工廠整體加工好，運輸到施工場地只需吊裝安插便可。

3.4 進行建筑的整體裝修

在完成了基本建設和安裝的基礎上進行裝修工程進場裝修，這是模塊化施工的第四個步驟，裝飾裝修工程同樣需要采用整體和部分的研究觀點進行施工。

3.5 進行工程的整體驗收

最后一步就是進行工程的整體驗收，在驗收過程中需要把握建筑節點、細節，同時也要注重整體結構的檢驗。

結語

總之，模塊化的好處是顯而易見的，需要做的工作也很多，各方的利益均衡也是不可避免的，只有各方的利益都得到保證，才能將模塊化做得更好。通過模塊化預組裝，也可以避免將問題帶到施工現場。

[1]王蔚.模塊化策略在建筑優化設計中的應用研究[D].湖南大學，2013.

[2]郭建新.模塊化施工在建筑工程中的應用及理論分析——以新喀里多尼亞鎳礦工程建設項目為例[J].科協論壇(下半月)，2013，06：18-19.