裝配式建筑施工技術(shù)及質(zhì)量管理研究

張 森

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

0 引言

建筑市場(chǎng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展具有重要意義。“十二五”時(shí)期，我國(guó)的GDP平均增長(zhǎng)速度在7%左右，建筑市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)也保持著較高的增長(zhǎng)速度，建筑行業(yè)的迅速崛起也伴隨著資源緊張、勞動(dòng)力短缺，建筑技術(shù)水平不能完全適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求等問(wèn)題。建筑單位和施工單位對(duì)于建筑技術(shù)水平的提升以緩解資源、勞動(dòng)力等問(wèn)題的要求也越來(lái)越高，在這一大背景下，建筑施工機(jī)械化水平的提升和建筑施工管理體制的完善就顯得尤為重要。近年來(lái)，隨著裝配式建筑相關(guān)優(yōu)惠政策的出臺(tái)，政府對(duì)裝配式建筑的支持力度增大，建筑行業(yè)中也不斷涌現(xiàn)出新的裝配式技術(shù)和高品質(zhì)的應(yīng)用案列，可以說(shuō)裝配式建筑正處在一個(gè)重要的轉(zhuǎn)型發(fā)展階段，可能是未來(lái)建筑行業(yè)市場(chǎng)的一個(gè)重要領(lǐng)域。裝配式建筑可根據(jù)建筑設(shè)計(jì)單位的要求，進(jìn)行建筑體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括面積、結(jié)構(gòu)、材料、裝飾等各環(huán)節(jié)。為促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展，裝配式建筑結(jié)構(gòu)抗震受力體系的研究和分析，可以為業(yè)主提供結(jié)構(gòu)安全可靠的裝配式建筑產(chǎn)品。裝配式建筑與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)相比，它更加體現(xiàn)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和管理的重要性，全過(guò)程要求標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、施工化、集約化。工業(yè)化建筑體系下，建筑單位要不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同化，通過(guò)機(jī)械化水平的提高，解決傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)水平落后等現(xiàn)實(shí)困擾，通過(guò)裝配式建筑的技術(shù)水平提升和規(guī)模化發(fā)展，可以促進(jìn)建筑市場(chǎng)的長(zhǎng)期、持續(xù)快速發(fā)展。

1 裝配式建筑優(yōu)勢(shì)

1.1 建筑資源的節(jié)約

建筑施工過(guò)程中需要消耗大量的建筑基材和動(dòng)力燃油等，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑行業(yè)的能耗是其他發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍～5倍左右，且大部分的建筑施工仍舊是粗放式的生產(chǎn)模式，達(dá)不到建筑節(jié)能的基本要求。建筑施工過(guò)程中的水泥、礦石等基礎(chǔ)建設(shè)耗材都是不可再生的資源，對(duì)于建筑服役后的拆除建筑廢棄物很難形成再循環(huán)利用的體系。而裝配式建筑采用工廠集中生產(chǎn)加工的方式，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)，可減少鋼模、木材、混凝土、保溫材料等建材的損耗。與此同時(shí)，相比較現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，工廠集約化施工作業(yè)可以減少水、電等消耗。在建筑單體拆除后，裝配式建筑可進(jìn)行重新組裝和拼接，可實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)往復(fù)使用，大大降低對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。

1.2 工期的縮短

裝配式建筑采用的預(yù)制外墻板等構(gòu)件都會(huì)預(yù)留其他構(gòu)件安裝的卡槽，待結(jié)構(gòu)封頂后可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的防護(hù)包圍封閉，相較于傳統(tǒng)的防護(hù)支架的外搭等大大減輕了工作時(shí)間的消耗。其次，裝配式建筑采用工廠集約化生產(chǎn)模式，對(duì)于單體建筑的構(gòu)件都有固定的生產(chǎn)加工車(chē)間，所有車(chē)間工序井然有序，可快速對(duì)裝配式構(gòu)件進(jìn)行澆筑、防護(hù)、保溫、涂層等工作的展開(kāi)，在提高施工質(zhì)量的同時(shí)，大大縮短了構(gòu)件預(yù)制的施工時(shí)間。在裝配式建筑的構(gòu)件組裝階段，采用大型吊機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，可在1周～2周內(nèi)實(shí)現(xiàn)建筑的拔地而起，減少現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

1.3 工程費(fèi)用的降低

由于裝配式建筑的構(gòu)件都是在工廠內(nèi)進(jìn)行集約生產(chǎn)，在提升員工熟練度的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)管理安排可以大大提高預(yù)制階段的勞動(dòng)成本，隨著機(jī)械化水平的提高，相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率會(huì)大大提升，此外，裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制施工也會(huì)嚴(yán)格控制材料的使用數(shù)量，避免材料的損耗，可在一定程度上降低相關(guān)費(fèi)用的產(chǎn)生。在裝配式建筑組裝施工階段，需要的安裝工人數(shù)量不需要太多，且施工的周期也較短。總的來(lái)說(shuō)，裝配式建筑的工程費(fèi)用較傳統(tǒng)建筑施工有大幅度降低。

1.4 工程質(zhì)量的保障

由于裝配式建筑都是工程集約化生產(chǎn)，因此，相關(guān)構(gòu)件的混凝土、鋼筋、砂石的數(shù)量和質(zhì)量都是在嚴(yán)格控制范圍內(nèi)，構(gòu)件按不同車(chē)間分布施工，保障了裝配式建筑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程序。在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位會(huì)從建筑的結(jié)構(gòu)安全、材料控制、截面設(shè)計(jì)等因素進(jìn)行考慮，在裝配式建筑構(gòu)件預(yù)制和組裝前，將可能會(huì)發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行提前規(guī)避。在裝配式建筑組裝過(guò)程中，組裝過(guò)程由熟練的操作工人進(jìn)行，可保障裝配式建筑的整體質(zhì)量的提升。

1.5 對(duì)環(huán)境影響減少

裝配式建筑的構(gòu)件從生產(chǎn)到組裝都有熟練的操作人員進(jìn)行，尤其是裝配式建筑在現(xiàn)場(chǎng)組裝過(guò)程中，不需要大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合等過(guò)程，產(chǎn)生的環(huán)境噪聲較小；現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)塵飄散和廢水排放的現(xiàn)象基本沒(méi)有，由于建筑組裝的時(shí)間周期較短，對(duì)周?chē)用裆畹挠绊懸草^小。

2 裝配式建筑施工技術(shù)

2.1 施工重難點(diǎn)及措施

1)在裝配式建筑預(yù)制板的澆筑過(guò)程中，連接鋼筋的數(shù)量和位置要確保一致，在不同預(yù)制板拼接時(shí)，要確保對(duì)接的精準(zhǔn)。采用一定的措施來(lái)完成預(yù)制板梁的鋼筋連接后，要將相關(guān)的設(shè)計(jì)及施工的方案交底。

2)固定具體構(gòu)件的位置時(shí)，需要和機(jī)電的管線排布相結(jié)合進(jìn)行考慮，避免固定過(guò)程中對(duì)機(jī)電管線造成二次損傷，一般而言，在固定構(gòu)件時(shí)需要對(duì)遠(yuǎn)管線的排設(shè)圖紙進(jìn)行對(duì)照。

3)由于裝配式建筑構(gòu)件采用工廠集約化生產(chǎn)，其構(gòu)件尺寸精準(zhǔn)要求高，在施工過(guò)程中，需對(duì)照構(gòu)件的尺寸進(jìn)行精細(xì)化施工，以避免施工過(guò)程中構(gòu)件的不完全封閉組合。需要操作員工嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，規(guī)范施工，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的構(gòu)件在設(shè)計(jì)階段也需要考慮現(xiàn)場(chǎng)建筑組合時(shí)可能發(fā)生的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

4)在裝配式建筑吊裝作業(yè)過(guò)程中，要對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行包裝防護(hù)，以避免吊裝、運(yùn)輸過(guò)程中，對(duì)裝配式建筑構(gòu)件產(chǎn)生破壞，與此同時(shí)，操作人員也應(yīng)當(dāng)考慮到個(gè)人的安全防護(hù)，在吊裝過(guò)程中要與相關(guān)構(gòu)件保持一定的距離，按照施工的安全要求，所有上崗操作人員必須具備相應(yīng)的職業(yè)資格。

2.2 關(guān)鍵施工技術(shù)及工藝流程

預(yù)制裝配式混凝土在20世紀(jì)末已開(kāi)始投入應(yīng)用，但由于生產(chǎn)工業(yè)的粗糙，安裝施工的不可靠，安全穩(wěn)定性較差問(wèn)題制約著裝配式建筑的大面積推廣。目前投入生產(chǎn)的裝配式建筑都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，而對(duì)于裝配式建筑施工的技術(shù)和工藝研究還有待進(jìn)一步研究。裝配式建筑中結(jié)構(gòu)外掛板和內(nèi)墻板一般采用工廠預(yù)制的方式生產(chǎn)，在建筑組合和搭接過(guò)程中，可以通過(guò)水平和豎向的多種連接方式進(jìn)行固定。內(nèi)墻板的樓板和暗梁等關(guān)鍵部位可以考慮折疊形式，暗梁可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑，但暗梁鋼筋的綁扎固定等工序可采用工廠提前處理。樓板底部的鋼筋采用預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工，可以緩解建筑整體拼接導(dǎo)致的整體性差、抗震等級(jí)低的問(wèn)題。與此同時(shí)，相關(guān)施工工藝的提前考慮，可以減少混凝土、鋼板等材料的消耗量。裝配式建筑的施工工藝流程一般包括：建筑區(qū)域定位、結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行墻柱的定期、布設(shè)防護(hù)網(wǎng)架、外掛板吊裝、裝配式建筑構(gòu)件的安裝、梁柱鋼筋的綁扎、內(nèi)板墻的古裝、相關(guān)機(jī)電管線的埋設(shè)、剪力墻模板支設(shè)、樓梯吊裝、相關(guān)部位混凝土的現(xiàn)澆等。

3 裝配式建筑質(zhì)量管理

1)裝配式建筑構(gòu)件的工廠預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)組裝施工對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求較高，需要施工單位對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)。對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)的掌握可以提升技術(shù)人員的綜合業(yè)務(wù)能力，減少因質(zhì)量問(wèn)題返工的問(wèn)題，可促進(jìn)建筑質(zhì)量的提升。

2)在裝配式建筑構(gòu)件出廠時(shí)，施工單位必須對(duì)相應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)的認(rèn)定，相關(guān)構(gòu)件通過(guò)質(zhì)量合格驗(yàn)收后方可進(jìn)行出廠。在構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中，需要結(jié)合運(yùn)輸距離、運(yùn)輸體量等因素進(jìn)行運(yùn)輸方案的合理制定。對(duì)于邊角易磨損的構(gòu)件，需要對(duì)相關(guān)部位進(jìn)行保護(hù)。在構(gòu)件運(yùn)輸?shù)街付ㄊ┕がF(xiàn)場(chǎng)時(shí)，在構(gòu)件堆放倉(cāng)儲(chǔ)的過(guò)程中也需要進(jìn)行一定的保障管理。

3)對(duì)于裝配式建筑的現(xiàn)場(chǎng)組裝，設(shè)計(jì)單位和施工單位應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑特色和施工環(huán)節(jié)等眾多因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在減少組裝繁瑣工序的同時(shí)，要確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性和結(jié)構(gòu)安全性，不斷建立健全裝配式建筑的質(zhì)量管理體系和監(jiān)督體系，以促進(jìn)裝配式建筑的驗(yàn)收技術(shù)提升。

4)對(duì)于裝配式建筑的大范圍推廣和應(yīng)用，建設(shè)單位需要采用信息化的管理技術(shù)，從業(yè)主需求選購(gòu)、定制設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化施工、現(xiàn)場(chǎng)施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合管理，可以促進(jìn)裝配式建筑技術(shù)的快速提升。

4 結(jié)語(yǔ)

裝配式建筑是未來(lái)建筑行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)，裝配式建筑施工技術(shù)水平的提升有利于帶動(dòng)建筑市場(chǎng)的革新和發(fā)展，裝配式建筑的質(zhì)量控制是建筑水平的關(guān)鍵要點(diǎn)，先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)流程和組裝體系是裝配式建筑長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的可靠保障，相關(guān)建筑管理技術(shù)人員的綜合水平提升可以全面促進(jìn)裝配式建筑推廣和應(yīng)用。