預制裝配式建筑施工技術的研究與應用

廖一兵

（中機國際工程設計研究院有限責任公司 410007）

1 預制裝配式建筑技術的優勢

預制裝配建筑結構在實際工程中不斷的被廣泛應用，不僅提升了我國的建筑行業的整體水平，而且凸顯了預制裝配式建筑技術與其他施工技術的優越，具體體現在以下幾個方面：

1.1 經濟效益方面

由于預制裝配施工具有步驟簡單、更加便捷的特性而且在施工過程中使用較多的輕質墻板，因此能夠有效的降低施工成本。通過查詢現有的研究成果，并統計分析預制裝配式建筑和傳統模式在裝飾工程、給排水工程等方面每平方米的價位，見標1。

通過對表1的分析可知：預制裝配式建筑施工技術在裝飾工程、給排水工程、采暖工程、電氣工程以及人防工程6個方面的每平方價位均小于傳統模式，由此可見，預制裝配式建筑施工技術可以有效的提高工程的經濟效益。

此外，預制裝配式構件與傳統的混凝土結構構件相比，其重量得到了降低，其承載量得到了提高，在這樣的形勢下，預制裝配式構件通常情況下只占據了傳統建筑結構的一半質量，這減輕了建筑工程對地基的需求，并縮短了地基建設和建筑工程的施工周期，減低了施工工程的難度。通過對比分析采用預制裝備技術和傳統施工技術可知：預制裝配率提高10%，工期縮短約5～10%。

表1 工程每平方米價位（單位：元/m2）

1.2 在能源消耗方面

由于預制裝配式建筑預制外墻采用夾心保溫，不需要使用電動吊籃，而且住宅木模板使用量小，加工能耗較傳統的方式有明顯的降低。預制裝配式建筑建造過程節約能源約15%，使用過程中節約能源約25～35%；在水資源方面，工業化住宅建造過程節約水資源36%以上。

1.3 在環境方面

通過對國內現有成果的統計，采用工業化的建筑方式所產生的垃圾為傳統方式的0.3倍，產生的空氣粉塵等污染為傳統建筑的0.2倍，產生噪音比傳統方式低1515dB，且采用預制裝配式建筑的隔音效果優于傳統住宅，受外界噪音干擾平均低8dB。因此，與傳統工藝相比，預制裝配式基本彌補了老舊工藝的不足，不僅能夠提高建筑質量和生產效率，推進節能減排，而且促進建筑產業轉型升級，降低建造成本，滿足綠色發展要求。

2 預制裝配式建筑施工技術應用分析

2.1 預制裝備剪力墻技術的應用

預制構件是預制裝配式建筑的直接連接方式，其連接方式和連接質量直接關系到整個建筑的施工質量以及性能。借助預制裝配式建筑施工技術，選擇螺栓連接方式，將預制構件緊密的連接在一起，保證其精密連接，滿足其實際的技術要求。在預制構件安裝中，需要在下層板中預留空間，方便后續鋼筋的插入，然后通過螺栓完成剪力墻和預制裝配式建筑其他部分的連接，形成一個系統的整體，完成預制內剪力墻施工。選擇預制裝配式建筑施工技術時，內剪力墻和主體工程的連接，確定連接位置之后，用螺栓保證其連接的緊密性，保證后續施工工作，不會出現墻體移動，避免影響到后續工程施工。

此外在預制裝配式剪力墻結構體系的設計過程中，要注意以下幾個方面：

（1）充分考慮靜荷載以及外部因素對剪力墻體的作用，具體結合使用過程中的各個條件，合理選擇縱橫墻結構，使剪力墻體在最大程度上滿足使用時的需求；

（2）對于剪力墻之間的各個連接部位，要結合不同的承受力特點，對其進行最恰當的設計。

2.2 預制件安裝技術要點分析

預制件安裝技術要點主要從以下五個方面進行分析：

（1）應控制斜撐角度應維持在30～45°，控制底部斜撐的高度在40～50cm，控制上部斜撐的高度在200cm以上，并以此為根據確定樓面螺栓預埋位置。而在預埋螺栓時，需將鋼混結構內的鋼筋與鋼筋焊接為整體，避免在斜撐的施力時混凝土結構出現損壞。

（2）在連接鋼筋定位時，應采用5mm厚度的鋼板，并以預先設計的間距位置為依據開孔，孔徑直徑應比連接鋼筋大10mm，并于澆筑混凝土前在連接鋼筋上加設。

（3）以施工工藝要求為根據，預制墻板根部位置應進行寬2cm的縫隙預留，隨后在吊裝施工前加裝鋼墊片至預制墻板根部，以此控制預制墻板的位移。

（4）起吊預制件時，應采用厚3～5cm寬度一致于外墻板保溫系統厚度的海綿條沿著外墻保溫板鋪設，防止出現注漿時根部跑漿的情況。

（5）在吊裝就位后，應立足于輕、慢原則，在就位后及時校正預制件垂直度、里外及左右。

2.3 高精度測垂傳感尺

隨著我國綜合國力的不斷攀升以及信息化技術不斷普及，工程建設對垂直精度的要求也越來越高。高精度測垂傳感尺的應用不僅解決了施工人員對垂直度檢測的機械方式而且有效的避免了施工外界環境對工程垂直度測量的影響，此外，高精度測垂傳感尺實現了施工人員和測量人員對垂直度的遠程測量和實時監控而且測量精度已達到1/1000以上，從而有效的提升建筑施工的精確度。

3 BIM技術在預制裝配式建筑施工中的功能體現

為了能夠進行合理的施工階段模擬，必須對有關的部件中的參數進行精確的計算，這就有必要針對BIM技術的特點，構建BIM模型。例如，在對預制裝配式建筑結構中的任意一個構件進行吊裝的過程中，可以利用原先設計好的吊裝方案對施工過程進行模擬。通過運用BIM中的模擬動畫技術，我們可以生動準確的看到施工的每個過程，同時，也可以在觀看模擬的過程中及時發現問題，并且制定出有效的解決方案，為以后得吊裝工作提供方便。在模擬的過程中若是出現任何問題，應該采取之前制定的最優解決方案，采取多種方法解決問題，通過觀察出現的問題，發現施工方案中的缺陷，并且對其進行改善。BIM技術在預制裝配式建筑施工中的功能體現主要體現以下幾個方面：

3.1 數據資源共享

現代化的建筑施工管理主要依托于各種工程數據，而BIM技術則能夠對各種數據進行高效的處理。通過應用BIM技術可以建立預制裝配式建筑施工管理的大數據庫，同時還可以與其他的施工管理的大數據相連接。而在具體的預制裝配式建筑的施工管理過程中，通過應用BIM技術則能夠實現各個施工管理環節的數據共享，從而幫助施工管理人員合理分配管理工作，提高預制裝配式建筑施工管理工作的聯動性。

3.2 安全管理層面

利用BIM技術進行預制裝配式建筑的安全管理，需要把控住各個關鍵的施工技術和施工環節，尤其要加強對技術交底工作的管理，加強圖紙審核與交底。通過BIM技術可以將工程模型建立起來，并且與施工設計圖紙相對接，從而比對出圖紙中存在的不合理之處。且在建模過程中，還可以對容易出現安全事故的部位進行標示，為施工人員提供可視化的指導。經BIM施工管理平臺，可以將工程安全方案上傳平臺，從而共享施工信息，盡可能的避免出現安全事故。

4 預制裝配式建筑發展趨勢

我國預制裝配式建筑的發展雖然有了一些新氣象，但還沒有形成規模和完整的產業鏈。為了不斷推動城市建筑的現代化以及產業化，我國需要參考西方國家做法，強化基礎性的研究，不斷完善健全裝配型建筑的技術規范體系，深入研究裝配建筑的推廣中對目前的施工設計帶來良性影響，學習成熟先進技術的應用，加大投入，推動科技創新，形成完善的現代化的裝配建筑體系，通過實施工程建設一體化、加大人才培養、提高技術管理、逐步完善預制裝配式建筑的標準與法律法規，保證預制裝配式建筑持續平穩的發展。

隨著我國預制裝配式建筑技術的不斷發展，預制裝配技術在公共建筑、工業建筑領域、綜合管廊等方面的應用定會逐步增多，而且對造價較大的連接構件、預埋件進行經濟性優化，降低套筒等預埋鋼結構的造價，此外針對常規的生產的流程形成流水生產線，提高生產效率，降低生產成本，提高經濟效益。

5 結論

在當前建筑的發展過程中，由于預制裝配式建筑對于環境的污染較小，而且施工過程快速便捷易于控制，不僅能夠提升施工的效率，而且具有施工簡便、工期短、建材用量小及空間靈活等優點，因此，預制裝配式建筑施工技術已經開始在如今的建筑施工中被大范圍地使用而且受到社會的廣泛歡迎，可以預見這種施工技術在未來建筑施工工程中的作用是不可估量的，尤其是對于未來建筑施工效率提高、質量提高都有著非常重要的作用。因此，在預制裝配式建筑施工的過程中，應該加強施工技術的研究和創新，提升預制裝配式建筑的施工質量，充分發揮預制裝配式建筑施工技術的優勢，更好地完成建筑施工。