預制裝配式住宅設計及施工技術研究

梁怡

（華藍設計（集團）有限公司）

前言

如今，住宅建筑仍以全現澆模式為主，雖然該模式技術成熟，在經濟上略占優勢，但隨著人工費及資源成本的不斷上漲，這一模式將不再適用。因此，當前應將重點放在預制裝配技術上，確保住宅建筑得以可持續發展。

1 工程概況

某工程總建筑面積約6.6萬m2，只要由14棟住宅建筑構成，設1層地下室，住宅樓的外墻平窗、凸窗、陽臺及樓梯段都采用預制構件，再與剪力墻構成整個裝配式建筑。3#樓、10#樓與11#樓為地上31層，其它則為地上5～12層。現圍繞本工程實際情況，對其裝配式建筑的設計和施工做如下深入分析。

2 裝配式建筑設計

本工程建筑結構以剪力墻為主，預制構件的布置位置包括外墻、陽臺，樓梯與陽臺為受力構件，其它外墻構件則處于剪力墻的外側，屬非受力構件。該工程在設計工作中，主要采用以下預制構件：①預制平窗外墻；②預制凸窗外墻；③預制陽臺；④預制樓梯。所有預制構件均在工廠進行生產，平窗、凸窗、陽臺外墻在完成加工后粘貼面磚，在現場進行固定后，視作主體結構模板主要組成部分，在主體結構的模板完成支設與鋼筋完成綁扎以后，進行混凝土澆筑。在此之后，僅陽臺中的結構和女兒墻進行面磚粘貼，在施工中被破壞的部分，及時進行修補。此類具有產業化特征的建筑，其主要優勢在于外墻上可以節省大量的資源，但成本從當前看依然很高。伴隨我國產業化建筑不斷推廣，以及人工費的快速提高，這種產業化建筑必定成為今后重要發展趨勢[1]。

3 裝配式建筑施工

3.1 吊裝施工

工藝流程為：對控制軸線進行引測→在樓面上彈出控制線→對水平標高進行測量→逐個安裝、校對并臨時固定所有預制構件→混凝土現澆與鋼筋綁扎→支設墻體模板→搭設支撐排架體系→制作并安裝頂板模板體系，并對樓板混凝土進行澆筑，綁扎鋼筋→振搗混凝土→對預制樓梯進行吊裝和校正→對樓梯端頭處鋼筋進行綁扎，然后進行混凝土澆筑。

3.2 預制構件的運輸和堆放

用低平板車對預制構件進行運輸，采用立放的方式，樓梯則需要平放。現場的預制構件都應有明確標注，以現場需要的構件層數等為依據，在工廠按照標注進行裝車，將其運輸到施工現場，然后采用塔式起重機進行卸吊，將構件堆放至統一場地。

在對預制構件進行吊裝時，應采用塔式起重機，于有效回轉半徑之內，布置構件的堆放場地后，同時制作專門的堆放支撐架。平窗和凸窗的堆放支架都用型鋼進行焊接制成，由兩榀組成一個整體支架；樓梯和陽臺的支架，主要采用混凝土墊塊[2]。

3.3 預制構件的吊裝和校正

吊具選擇：①平窗與凸窗外墻需選用“一”字形的吊梁進行起吊，吊鏈采用兩爪；②陽臺需選用“口”字形的吊梁進行起吊，吊鏈采用四爪；③樓梯直接用吊鏈進行起吊，采用四爪。陽臺與外墻到場后，以吊釘具體位置為依據對吊點編號進行標注，在起吊的過程中，吊點和吊梁的編號必須完全吻合。

以構件具體標注為依據，結合圖紙確定的位置，用起重機吊起構件，并保持平穩之后，對拼縫中的止水帶進行安裝，然后勻速移動和吊升，與待安裝的位置相近后，采用人工進行對中。安裝陽臺以前，在底部搭設穩固的支撐架，再進行吊裝作業[3]。

構件吊裝至要求的位置后，以樓層上的控制線為依據，調整構件位置。對構件的校正，主要分成以下三個步驟進行：①在構件底部與接縫位置安放水平尺，對上層構件進行調整和校正，使上、下兩個構件的外立面保持平整；②利用水平尺與線錘對構件垂直度進行準確測試，借助斜拉桿可進行伸縮的功能對構件的垂直度進行調整，確保可以達到要求。至此，即可完成一個構件的調整、校正；③樓面完成調整、校正后，還應對相同立面上的構件實施整體調整與校正，要求相鄰左右外立面面磚水平縫拉通，下層構件和豎向垂直縫應完全對齊。如果有個別構件無法達到以上要求，則需要在底部使用鐵片進行填充，也可用輔助工具進行微調。

3.4 構件和結構之間的連接

構件需要和墻、柱、梁與板等結構進行連接，在構件生產時，已埋設錨固筋，在施工中，應對其進行校正，按要求進行綁扎，確保錨固筋能夠伸入需要連接的結構中。在墻模支設與鋼筋綁扎均已完成后，對結構進行現澆和振搗，至此即可與結構形成完整的整體。構件和結構之間的連接主要采用錨固筋，其應符合抗震技術規范，有足夠的長度，以保證整體結構的抗震性能[4]。

3.5 臨時支撐系統

角碼和斜拉桿都屬于臨時固定件，在該層結構澆筑施工完成，且混凝土的實際強度達到要求后，方可將其拆除。墊塊、墊板與墊片等都于澆筑后的2～3d進行拆除，拆除墊塊的具體方法為：在墊板表面放置千斤頂，對內測墻體施加一定頂力，然后將墊板退出。陽臺構件的定位槽鋼在該層澆筑施工完成后即可拆除。

3.6 構造節點的處理

首先，對基面進行清理，達到潔凈后，均勻涂刷一層膠水，其寬度應比止水條的有效寬度略大，當膠水進入可粘貼狀態后，進行止水條的安裝，同時使所有位置都能緊密粘貼，達到牢固的狀態。在止水條上，接頭必須嚴密對接，而不得相互疊壓。在安裝過程中，盡可能使用一整條止水條，同時減少接頭的數量[5]。

4 分析對比

通過實踐對比、綜合分析和測算，在面積與結構形式完全相同的建筑中，采用預制構件，與傳統施工技術相比，能減少5～10%的成本。在不考慮起重機與腳手架等方面費用的基礎上，采用預制構件的建筑和采用現澆構件的建筑相比，雖然會增加19%左右的構件生產，但能減少3%左右的現場支模，8%左右的外墻面磚施工，以及0.5%左右的窗框安裝，可節省7.5%左右的總成本。對于預制構件方面的費用，主要由以下部分構成：①施工費用約占總成本的26%；②模具費用約占總成本的23%；③鋼筋費用約占總成本的12%；④管理費用約占總成本的6%；⑤混凝土費用約占總成本的5%；⑥養護費用約占總成本的1%；⑦面磚費用約占總成本的8%；⑧運費約占總成本的3%；⑨安裝費用約占總成本的14%；⑩其它費用為總成本的2%[6]。

通過對比可知，相較于傳統的現澆建筑，采用預制構件的建筑，在經濟成本方面是劣勢，使這項技術的實際應用與推廣有很大難度，現在僅可以用于較大的開發商。根據以上費用構成可知，需在模具費用、施工費用、管理費用等方面入手，降低費用。對于預制構件，其具有諸多優勢特點，如減少人工及對木模的使用，實現環保目標，保護自然環境與資源，是對新型綠色環保節能建筑施工工藝的以此創新與探索。

5 結束語

預制裝配構件是當前以產業化為核心的新型住宅建筑體系，在原方式基礎上，實現了一次前所未有的突破，它將環保、資源節約等為主要目標，采用具備可持續發展特征的技術。伴隨人工費與資源費用的不斷上漲，這項技術逐漸引起越來越多開發商的重視，而且實踐表明，這項技術的應用勢必會帶來綜合效應，促進住宅建筑向產業化方向快速發展。