新型建造時代下探究裝配式建筑工藝發(fā)展

劉永昌 金云燦

(山東科技大學土木工程與建筑學院，山東青島266000)

1 概述

雖然我國裝配式建筑起步較晚，前期發(fā)展基礎較差，但最近幾年在各級政府的積極推動下，有關(guān)公司積極配合敢于嘗試，尤其是行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)的帶頭，使政策導向與市場資源分配相互協(xié)調(diào)，標準規(guī)范與行業(yè)創(chuàng)新相得益彰，建立了裝配式建筑工業(yè)化體系的基礎，引領了我國新型建造業(yè)發(fā)展[1]。

本文通過國內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展歷程、裝配式建筑構(gòu)件安裝與混凝土施工技術(shù)等來探究裝配式建筑的工藝，使裝配式建筑可以引領行業(yè)改革方向，為國家發(fā)展注入新的動力和能量。

2 國內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展歷程

18世紀的工業(yè)革命，把人類社會帶進了機器工業(yè)時代，城市建設速度極大加快，城市人口大量爆發(fā)，由此引起諸多大城市問題。因此許多國家開始采取一系列政策，解決低收入群眾的住房剛需，對房地產(chǎn)市場進行政策引導，并提倡采用新型工業(yè)化建造方式建造住宅，裝配式建筑得到了很大發(fā)展。以德國、日本為代表的國外及國內(nèi)裝配式建筑的發(fā)展為例展開介紹。

受戰(zhàn)爭的影響，德國本土住宅破壞嚴重，使戰(zhàn)后德國住宅不能滿足人民需求。在德國預制裝配式建筑發(fā)展史中，最早興起、最有影響力的是預制混凝土大板建筑，此方法雖然比傳統(tǒng)建造住宅成本低，但與現(xiàn)澆加砌體建造比造價高，且外形美觀較差，因此90年代以后此法逐漸被淘汰。今天德國的大部分建筑都是采用預制構(gòu)件與現(xiàn)澆混合建造體系或鋼混結(jié)構(gòu)體系[2]。與其他國家建筑工業(yè)化發(fā)展相比，日本所走的道路則完全不同：其主體結(jié)構(gòu)采用工業(yè)化生產(chǎn)方式，憑借它在內(nèi)裝部品方面的產(chǎn)品體系優(yōu)勢，日本在內(nèi)裝工業(yè)化方面成長迅速，發(fā)展成為主體工業(yè)化和內(nèi)裝工業(yè)化相補的體系[6]。

新中國剛成立時，由于我國建筑理論體系薄弱，所以一直向蘇聯(lián)學習標準設計知識，試圖從重點工業(yè)建設入手，探究和學習裝配式混凝土建筑的施工技術(shù)，并總結(jié)出了一系列裝配式混凝土建筑理論體系。在80年代時候，我國許多地方采用施工安裝和設計制作一體化模式，使裝配式混凝土建筑應用率達60%以上，成為當時的建筑體系之一，我國裝配式混凝土建筑得到了空前發(fā)展。并于1998年成立了促進裝配式建筑發(fā)展的有關(guān)機構(gòu)。由于當時的建筑技術(shù)和施工工藝水平不高，裝配式建筑還達不到人們的全部需求，尤其是它的穩(wěn)定性研究遠遠不夠，致使其發(fā)展不前，除簡單的單層墻建筑外，到90年代中期裝配式混凝土建筑慢慢被現(xiàn)澆混凝土建筑體系替代了。近兩年政府為了推動住宅建筑工業(yè)化，我國創(chuàng)建了許多住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化示范基地，建立了多個產(chǎn)業(yè)化基地，形成了裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系、部品體系及技術(shù)保障體系等，為現(xiàn)代化新型建造發(fā)展打下基礎。

3 裝配式混凝土建筑施工

裝配式建筑是預制結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在安裝后通過套筒灌漿和現(xiàn)澆節(jié)點形成固定結(jié)構(gòu)體，其施工工藝與傳統(tǒng)施工工藝在施工安裝技術(shù)、施工管理方面有較大差別。

3.1 裝配式建筑施工工藝特點

裝配式建筑是建筑工業(yè)化的重要組成部分之一，是集裝配化、工業(yè)化及標準化為一體的施工工藝，是把建筑有關(guān)部品和構(gòu)件組裝成可靠建筑實體。它的結(jié)構(gòu)形式雖有多種，但當前我國采用最多的是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，所以我們重點談談其主要特點。

首先裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的主要構(gòu)件在工廠里預制。在車間里，采用高科技現(xiàn)代化生產(chǎn)方式可以生產(chǎn)大量、類型多樣和高精度的建筑部品及構(gòu)件。其次在建筑構(gòu)件預制完成后，將運到現(xiàn)場后機械組裝。設計院可以繪制全部構(gòu)件圖并同時生產(chǎn)，同時運送到施工現(xiàn)場組裝，工期上達到平行作業(yè)。再者由于建筑構(gòu)件在工廠加工生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場工人操作工序，降低難度，提高作業(yè)效率，縮短建設工期。但裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工也有其缺點，安裝復雜，對生產(chǎn)工人要求較高；我國裝配式發(fā)展程度不高，限制了其應用范圍。

3.2 裝配式建筑施工工藝

裝配式建筑施工自構(gòu)配件設計起，到整體建筑物完成為止，按照建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)成，編排施工工序，并有序作業(yè)，達到工期和質(zhì)量最優(yōu)化。其出廠后一般施工工藝為：預制樣板安裝準備→樣板吊裝和定位→樣板斜支撐安裝并精調(diào)→現(xiàn)澆節(jié)點→預制樣板灌漿操作→樣板支模→預制樣板間現(xiàn)澆節(jié)點支模→保溫裝飾安裝→混凝土澆筑。圖1是預制樓梯制作工藝流程圖。

4 裝配式建筑施工安全與環(huán)保措施

通過實地考察和總結(jié)分析各種可能存在的危險因素，我們制定出以下施工安全措施：1)建立完善的安全施工管理和安全獎罰制度，劃分并落實各級安全職責；每個月定期組織巡視現(xiàn)場和召開安全討論會，遇到問題，立即解決。2)安排工作人員定期檢查用電安全情況，發(fā)現(xiàn)設備或電線漏電、破損，及時修復。全部用電地方必須采取安全保護，禁止多臺機器共用同個電開關(guān)。3)構(gòu)件運輸應按施工場地規(guī)劃路線，避免車輛無法掉頭、陷車、托底等情

況發(fā)生；卸車時，遵循裝卸順序進行卸車，避免出現(xiàn)車輛傾覆；構(gòu)件卸完后，禁止亂放，應按使用順序依次存放于場地并固定穩(wěn)定，避免出現(xiàn)不安全因素[4]。4)安裝作業(yè)前，應對作業(yè)區(qū)拉警戒線并樹立標識，禁止其他無關(guān)的人員進入作業(yè)區(qū)。施工單位應對員工進行技術(shù)培訓與交底，說明作業(yè)風險和應急措施。5)吊裝作業(yè)開始后，應對吊裝作業(yè)所有有關(guān)機械和工具檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在使用風險，應馬上停止使用并修復。6)吊裝機操作人員嚴禁違章作業(yè)，嚴禁人員進入吊裝機吊裝區(qū)域內(nèi)。

裝配式建筑即是綠色建筑，所以環(huán)保措施是施工過程的必要措施之一。下面是施工環(huán)保措施：1)根據(jù)裝配式建筑施工有關(guān)規(guī)定，建立健全環(huán)境管理體系，確定環(huán)境管理目標，嚴防各類污染源的排放。2)明確環(huán)境保護責任制，組織人員定期檢查環(huán)境保護情況，設立獎罰制度；提高員工積極性和主動性，以實際行動踐行綠色施工、文明施工。3)合理布置作業(yè)區(qū)和辦公生活區(qū)位置，做到兩者之間間隔適當距離。設立各種醒目的標志牌和警示牌，提示危險因素。4)加強現(xiàn)場的廢水、污水、廢料和噪聲的管理，設置污水池和排水溝，不隨意排放。嚴格控制噪聲，不影響附近居民正常休息。廢料應統(tǒng)一收集，統(tǒng)一處理。5)施工場地各類材料物品分別集中分類堆放整齊，并放置標識牌，嚴禁亂堆亂放，不得占用施工臨時道路，并做好防護隔離，努力維持場地整潔文明。

5 結(jié)語

隨著政府和有關(guān)部門多年來大力推動和鼓勵，相關(guān)建筑企業(yè)積極主動參與，通過政策引導與市場配置資源相結(jié)合，科技創(chuàng)新與標準完善相結(jié)合，初步建立了裝配式建筑體系，為裝配式建筑規(guī)模化發(fā)展奠定了理論和技術(shù)實踐的基礎。

新型裝配式建造推廣使用，是為了滿足人民群眾對建筑產(chǎn)品質(zhì)量和舒適度的要求，也是提高建筑的環(huán)保和可持續(xù)性，打造綠色建筑。標準化、機械化、工廠化和產(chǎn)業(yè)化的日趨成熟引領了建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。尤其是應該提高施工過程所用到的所有材料和部件的質(zhì)量要求及生產(chǎn)安裝過程的環(huán)保要求。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，選擇合適的建造體系和建造方法，發(fā)揮新型建造優(yōu)勢，打造品質(zhì)綠色建筑。