關于預制裝配式建筑施工技術的研究與應用

李世海

云南建投安裝股份有限公司，云南昆明 650000

隨著社會經濟的發展，建筑行業蓬勃發展。近年來，建筑工程數量越來越多，規模越來越大，并且出現了許多新變化。隨著建筑行業不斷發展，傳統的施工方式已經很難滿足現代社會的發展要求，因此預制裝配式建筑開始出現，并得到了迅速發展。預制裝配式建筑屬于一種新型結構類房屋建筑，在施工過程中，將各類通用的預制構件利用專業設備連接起來，確保建筑的完整功能得以實現，這就是裝配式建筑。在建筑施工中應用裝配式構件，能夠有效確保工程質量，加快施工進度。除此之外，裝配式建筑施工對周邊環境影響較小，施工難度不大，應當對其進行大力推廣和應用。文章主要探討預制裝配式建筑施工技術的研究與應用。

1 預制裝配式建筑結構技術概述

1.1 預制裝配式建筑的發展及應用

對于預制裝配式建筑在國內建筑行業中的應用，最早可追溯到20世紀80年代。但是，由于經濟因素影響，導致預制裝配式建筑結構的應用沒有得到推廣。隨著建筑行業深入發展，預制裝配式建筑結構又重新受到人們關注。通過研究國內建筑工程得知，上海、北京等地區對于預制裝配式建筑的研究處于全國領先。我國首個主體結構為預制混凝土結構的建筑是浦江大型居住社區，由上海城建置業發展公司負責建設。

通過研究預制裝配式建筑結構體系的應用狀況，基本上可將其分成通用型結構體系、專用型結構體系這兩大類，前者的應用更加廣泛。在結構組成方面，預制裝配式建筑結構與現澆結構并無太大差異，主要有框架結構體系、剪力墻結構體系和混合體系這三種。專用型結構體系在國內建筑工程中應用不多，一般在單層的工業廠房、住宅用大板中使用。國外預制裝配式建筑結構體系較多，包括預制裝配停車樓體系、預應力裝配框架體系以及預應力空心模板墻體系等。近年來，我國越來越重視對預制裝配式建筑結構體系的研究、開發與推廣，包括黑龍江宇輝建設集團研究開發的預制裝配整體式混凝土剪力墻結構體系、南京大地建設集團研究開發的預制預應力混凝土裝配整體式框架結構體系等。總的來說，發展預制裝配式建筑結構的核心任務是對結構體系進行創新。在建筑施工過程中，施工難度最大的部分是主體結構豎向構件，主要有框架柱、剪力墻和各種梁等。隨著建筑技術的不斷發展，預制裝配式建筑的優點也越來越突出，將預制裝配式建筑結構與保溫施工技術、抗震施工技術等有機結合起來，能夠大幅度提升國內建筑水平[2]。

1.2 預制裝配式建筑的特點

第一，節約材料。在建筑施工過程中，裝配式建筑需要在工廠內部預制完成內外墻板、梁、柱、板等，在這種情況下，施工現場模板的使用量會減少，如鋼模、木模等，前者用量會減少約20%，后者用量會減少約40%。除此之外，在工廠內部進行構件的預制，混凝土、鋼筋、水泥以及水的用量會大大減少，避免出現材料浪費現象，既能減少成本投入，又能實現資源節約。

第二，縮短工期。施工周期短是裝配式建筑工程最突出的優勢之一。比如：在吊裝梁、柱、板的過程中，4～5個施工人員即可完成這項工作，單個構件組裝完畢的時間通常為30min左右。在工程量不大的情況下，一天能夠吊裝完成的主體結構構件為2～3層。從整體上來說，如果單體建筑規模不大，相較于現澆混凝土建筑，裝配式建筑的施工周期能減少至6個月左右。

第三，減少建筑施工對環境的污染。傳統建筑施工會帶來很多污染問題，對施工現場周圍環境造成影響。例如，施工過程中出現的噪音污染、水污染以及揚塵帶來的空氣污染等。裝配式建筑能夠在最大程度上降低環境污染，由于建筑構件是在工廠預制、現場吊裝，其噪音時長較短，影響不大。此外，在混凝土養護階段往往會有廢水產生，導致水污染，裝配式建筑同樣可以有效解決這一問題。

第四，多樣化設計。在工程設計中，裝配式建筑采取大開間、小分隔的設計方式，以用戶的居住需求為基礎，對每個房間的面積大小進行合理分割。同時，室內墻體使用輕質隔墻，大大提升了空間分隔的靈活性，充分滿足了不同人對室內空間的要求。

總的來說，預制裝配式建筑施工技術的應用，實現了建筑施工質量的整體提升，相較于過去的施工技術，預制裝配式建筑施工技術具有以下優勢：第一，在實際施工過程中，輕質墻的應用比例有了顯著提升，不僅簡化施工流程，大大減少人力、物力及財力的投入，而且實現了施工靈活性的大幅度提升；第二，在確保建筑施工質量的前提下，實現了施工效率的有效提高，施工周期大大縮短。除此之外，該技術在最大程度上降低了建筑施工對自然環境、周邊交通的影響，實現了建筑企業綜合效益的顯著提升；第三，在進行預制裝配式建筑施工時，無需投入大量施工人員和較高的施工技術，同時能夠有效控制施工質量。相較于傳統施工技術，預制裝配式建筑在施工中使用的材料數量、種類都有所減少，降低了施工安全管理難度，有利于建筑行業可持續發展[3]。

2 預制裝配式建筑施工技術要點

2.1 預制裝配式框架結構體系

在建筑施工過程中，預制裝配式框架結構具有以下優勢：便于運輸、施工工藝簡單、自重輕等。因此該結構體系在建筑工程中的應用較為普遍，尤其是高層建筑。預制疊合板、預制疊合梁是框架結構體系的關鍵，這兩種構件都可由專門工程負責制作，僅僅在現場做好澆筑、焊接工作即可，施工難度較小。在設計預制裝配式框架結構體系時，應注意以下方面：第一，確保框架結構在整體上規則、平整，內部支撐體系的承載力、強度等均要滿足規定要求。除此之外，還要控制好每一個梁柱的中軸線，確保其在同一水平面位置；第二，在處理梁、柱之間的交接部位時，需要使用剛接點，框架基礎應當具備足夠的穩定性、剛度和強度。使用C30以上強度等級的混凝土作為框架基礎；第三，根據實際情況選擇內部構件之間的連接方式，同時還要考慮構件承載性能、所處部位等，正確選擇焊接方式、焊縫形式。對于承受彎矩、剪力或者扭矩等作用的構建，在設計時應當分別計算其承載力要求。

2.2 預制裝配式剪力墻結構體系

在設計預制裝配式剪力墻結構體系時，應當注意下列幾點：第一，在選擇縱橫墻結構時，既要考慮到使用條件、外部環境等因素，又要對動、靜荷載對墻體的作用進行充分考慮。確保墻體力學性能達到規定要求；第二，在布置橫墻時，應當將承重墻板設置在兩側端部的山墻結構上，并認真研究抗側力構件的承載性能，在此基礎上計算內力，確保承重墻板、填充墻板等布置合理；第三，在設計剪力墻之間的連接構件時，應當考慮其承載性特征。

2.3 預制裝配式建筑施工技術的應用分析

預制裝配式結構已經成為當前建筑結構重要組成部分，在設計該結構時，不但要對不同地區的抗震性要求加以考慮，還要對建筑結構特點、節能要求等進行考慮，以此提高預制裝配式結構的適用性。在實現預制率提升的基礎上，切實保障建筑施工質量，推動建筑行業專業化發展。在研究和開發預制疊合構件、非受力構件等構件時，應當按照由低級到高級、由簡單到復雜的順序，將預制裝配式建筑結構的優勢特點充分發揮出來，全面提高我國建筑技術水平，實現建筑行業的產業升級。對于預制裝配式建筑來說，除了要對設計理念進行不斷更新、完善，還要努力提高預制構件生產的自動化程度。相較于常規的建筑構件，預制裝配式建筑結構對設計有著更高要求，設計師既要具備豐富的專業知識和實踐經驗，還要對建筑業的發展趨勢、發展動向進行隨時關注，以此實現預制裝配式結構穩定性、安全性的提升，為該結構的推廣應用奠定良好基礎。

3 結語

綜上所述，社會經濟的發展帶動了建筑行業發展。近年來，建筑工程數量和規模有了很大提升，建筑行業取得了顯著成就。為了滿足現代建筑業的發展要求，預制裝配式建筑逐漸取代了現澆式建筑。預制裝配式建筑具有施工簡單、工期短、綠色環保等諸多優勢，但是對施工技術要求較高，導致其推廣和應用受到限制。因此，加強預制裝配式建筑施工技術研究十分重要。企業與相關技術人員應當認真積極借鑒發達國家、地區的施工經驗、施工技術和施工手段，并將其合理應用建筑施工中，從而提高國內預制裝配式建筑的施工技術水平，促進建筑行業又好又快發展。