裝配式結構施工技術應用現(xiàn)狀與創(chuàng)新發(fā)展趨勢探究

李成

摘 ? ?要：早在20世紀初期，裝配式結構就引起了建筑者的興趣，因為裝配式結構具有成本低、周期短的優(yōu)勢，很快在建筑業(yè)被廣泛地推廣開來。目前我國裝配式結構應用的還不是很廣泛，施工水平也不高，本文主要研究了裝配式結構以鋼結構工業(yè)廠房為例在建筑中的應用優(yōu)勢，在建筑物中的施工技術應用現(xiàn)狀，最后分析了在新的經(jīng)濟形式下裝配式結構的創(chuàng)新，旨在為同行業(yè)的裝配式結構施工提供借鑒與參考。

關鍵詞：裝配式結構;優(yōu)勢;技術;創(chuàng)新;發(fā)展趨勢

1 ?引言

隨著新型工業(yè)化方針的提出，我國建筑行業(yè)已經(jīng)進入科技化高速發(fā)展期，在建筑領域中，我國建筑企業(yè)多次采用裝配式結構進行建筑施工，都取得了令人滿意的成效。我國的裝配式結構興起于二十世紀六十年代，發(fā)展興盛于二十世紀八十年代。裝配式結構的主要應用建筑領域有工業(yè)廠房、房屋住宅等，目前在高層建筑應用較多，主要集中于預制屋面梁、廠房吊車梁、樓房預制空心樓板的應用。由于20世紀我們國家裝配式結構施工技術水平不高，應用過程中問題很多，導致裝配式結構施工失去應有的建筑效果，致使整體的建筑物質量較低，不利于我國建筑業(yè)的發(fā)展。隨著我們國家進入21世紀后，科技水平的飛速進步，給裝配式結構技術的應用注入了新鮮的活力，并提供了裝配式結構施工應用的創(chuàng)新的方向。

2 ?裝配式結構的應用優(yōu)勢分析

2.1 ?靈活多樣化，保證工業(yè)生產(chǎn)的需要

裝配式結構在建筑設計階段能夠做到多樣化設計，促進建筑空間的多樣化，保障用戶的多樣化需求。例如鋼結構廠房，承重骨架是工廠生產(chǎn)鋼型材構件，圍護結構是新型的輕質、保溫、隔熱的墻體材料，這樣而構成的工業(yè)類廠房，裝配式結構在鋼結構的廠房中的應用，能夠使廠房內部的空間設計更加多樣化，以滿足工業(yè)廠房中不同生產(chǎn)車間的需求，保證工業(yè)生產(chǎn)的需要。

2.2 ?現(xiàn)代化，提升安全可靠性

（1）裝配式結構在現(xiàn)代建筑中的應用能夠促使建筑功能現(xiàn)代化，以鋼結構的廠房為例，廠房用鋼材作框架，保溫性能的墻板作圍護的結構，形成獨特的保溫層，對工業(yè)生產(chǎn)中對溫度有特殊要求的車間起到調控溫度的作用;（2）同時冬暖夏涼，增加工人生產(chǎn)時的舒適程度，減少調節(jié)溫度所需消耗的能源，達到節(jié)流的效果;（3）因為裝配式結構中鋼材料的性質是有彈性可以變形，因此對于住宅的安全系數(shù)能夠提升，可以完善建筑結構的受力性能，在建筑的抗震性上的體現(xiàn)尤為突出，從震后的綜合數(shù)據(jù)分析，鋼結構的廠房因為地震倒塌的不多。因此，裝配式的結構是現(xiàn)代化建筑結構的首選結構方式。

2.3 ?環(huán)境污染小，可持續(xù)化

以鋼結構的廠房為例，首先，由于裝配式結構的施工對周圍環(huán)境造成的污染較小，能夠促進裝配式結構的可持續(xù)發(fā)展。其次，廠房的建筑材料大多選用綠色、可回收、污染性較小的材料，使建筑廠房施工的同時也能保護周邊的綠色環(huán)境，提高了施工單位的效益，促進整個建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。

2.4 ?節(jié)約材料，降低成本

（1）在進行裝配式結構的施工時，不需要對施工現(xiàn)場進行模板的架設，大大減少了木材的消耗;（2）對裝配式結構的預制構件進行生產(chǎn)時，由于生產(chǎn)車間對比施工現(xiàn)場來說較為整潔，所以也省去了抹灰找平的施工環(huán)節(jié);（3）裝配式的結構的施工過程中，腳手架的使用會相對的減少，這就一定程度上減少了支出，從而提高施工單位的經(jīng)濟收益;（4）對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑施工而言，裝配式結構的應用節(jié)省了大量的建筑材料，降低施工成本。裝配式結構的建筑施工相較于傳統(tǒng)的施工省去了許多煩瑣的施工環(huán)節(jié)，對施工人員的要求也越來越少，對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑施工而言，每個施工的工序都需要有其專業(yè)素質高的技術人員，而在進行裝配式施工時，在施工現(xiàn)場只需要幾名組裝施工人員以及吊裝機械人員，簡化了建筑施工過程，減少了施工人員的投入，降低了施工成本。

2.5 ?保障質量

在裝配式結構的預制構件設計中，對設計細節(jié)要求非常嚴格，如果在設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)了較大的誤差，會直接影響現(xiàn)場拼裝環(huán)節(jié)無法正常進行，從而造成較大的損失，為了避免預制構件不符合建筑施工的條件，對設計人員的設計精度要求較高，避免出現(xiàn)設計瑕疵。在預制構件的生產(chǎn)中，通常利用鋼模板來制作，相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑更為精致，并且在預制構件生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，每一道工序都可以進行良好的把控，減少了施工中存在不確定因素的影響，保障建筑工程的質量。

3 ?裝配式結構的施工應用與技術現(xiàn)狀

3.1 ?裝配式結構的定義

裝配式結構指的是由工廠量化生產(chǎn)出來的部品和部件，其特征有標準化的設計、工廠化的生產(chǎn)、裝配化的施工，一體化的裝修和信息化的管理，在施工的現(xiàn)場由專業(yè)技術人員連接、組裝，生產(chǎn)出來的建筑具有節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)化的優(yōu)勢，是一種當前新型的建筑生產(chǎn)的方式。鋼結構裝配式建筑指的是在量化生產(chǎn)出的鋼結構預制件，在技術人員的指導下，通過專業(yè)技術人員的連接以及組裝而形成的鋼結構建筑，主要是預制梁、墻、柱的生產(chǎn)制造、運輸和堆放，最后通過吊裝而形成建筑。

3.2 ?裝配式結構的制作過程

鋼結構的廠房建造，（1）首先是生產(chǎn)制造預制梁、墻、柱，預制件的生產(chǎn)要對建筑物進行測量和設計規(guī)劃，使制造出來的鋼結構預制件能夠滿足建筑物的設計方案，達到保障建筑物質量的要求。（2）其次，鋼結構預制件的運輸和堆放很關鍵，過程中要保障預制件的質量，以免損壞預制件對施工造成安全隱患。在運輸?shù)倪^程中，要嚴格保護預制件的質量，尤其是汽運，在經(jīng)過顛簸道路或是橋梁隧道時，預制件容易受擠壓變形，因此制定運輸方案很重要。到達之后，要按照規(guī)劃好的區(qū)域有序的堆放鋼結構預制件，注意放在平坦，排水、通風性能良好的開闊地。保障建筑物的質量要注意過程中的每一個環(huán)節(jié)，才是保障建筑物質量的前提。（3）最后是鋼結構預制件的吊裝，吊裝之前需要對支撐架進行檢查，核對測量的數(shù)據(jù)，防止出現(xiàn)錯誤，減小造成安全隱患和質量隱患的幾率，保障建筑物的質量是施工的根本。

3.3 ?預制裝配式構件的現(xiàn)場布局

預制裝配式構件的現(xiàn)場布局，應注意以下事項：（1）將預制構件放入施工現(xiàn)場后，必須要檢查其型號、預埋件、結構、外觀以及幾何尺寸等，確保其能夠符合工程建筑的設計和要求。（2）預制構件在施工現(xiàn)場中的放置位置應該在塔吊可以觸及的位置內，同時也要確保放置順序的一致性。（3）堆放預制疊合板時，具體的對方層數(shù)應該合理地控制在6～8層，預制梁放置的層數(shù)不能超過2層，彼此相鄰的堆放層之間應該使用木方墊襯，將木方放置于1/3長度的位置，保持豎向的直線形，每一個預制構件之間應該保留出>1m的可供操作空間。（4）如果需要放置預制構件，則需要驗算頂板的承受力，如果無法滿足承受力的要求，則需要使用支撐架進行加固，而后在進行驗算，確保頂板的承受力能夠滿足預制構件的對方條件。

3.4 ?裝配式結構的施工現(xiàn)狀

本文裝配式的結構施工的現(xiàn)狀主要以鋼結構廠房為例，在目前國內裝配式鋼結構的梁柱節(jié)點主要采用栓焊連接，這種栓焊連接的優(yōu)勢是成本低，施工周期短，能夠保障質量。以前鋼結構現(xiàn)場焊縫都是集中在易產(chǎn)生腐蝕的區(qū)域，而栓焊連接就能夠大大降低腐蝕出現(xiàn)的幾率，提升了鋼結構的抗腐蝕性能，最大程度的保證了鋼結構廠房的建筑質量。在鋼結構廠房的保溫上，例如裝配式結構的建筑外墻通常是利用夾心保溫，保溫層外的鋼筋混凝土外葉板大于50mm，保溫層不容易脫落，這樣不僅大大保溫的效果，還保障了建筑的防火性，相比較于其他的粘貼保溫板更加安全。裝配式的結構利用在廠房的建筑中，不僅能夠提升廠房的防火性，而且能夠提高施工的效率，縮短周期，保證了廠房建筑的質量，可以預測在不久的將來，裝配式的施工方式在建筑施工中的應用一定會越來越廣泛和深入。

4 ?裝配式結構建筑的施工技術創(chuàng)新發(fā)展方向探析

4.1 ?綠色化

當前隨著城市化的不斷深入，各種環(huán)境問題不斷加劇的同時，國家越來越倡導環(huán)保、可持續(xù)化的生活生產(chǎn)方式，裝配式結構的生產(chǎn)方式為建筑業(yè)的發(fā)展增添了一抹綠色，不僅施工中的建材環(huán)?？苫厥?，而且施工污染小，節(jié)約資源。裝配式的結構由于施工中使用的鋼模板是能夠多次循環(huán)施工用的，這就大大減少了腳手架的使用，既能減少模板作業(yè)，又能節(jié)省建材，具有突出的循環(huán)經(jīng)濟特征，是促進建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。綜合目前我國建筑業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，裝配式結構發(fā)展速度相對較快，但依然停留在發(fā)展階段，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，裝配式結構順應當前的環(huán)保潮流，符合綠色生態(tài)建筑的發(fā)展理念，將會得到更加廣泛的認可和應用，從而進一步推動建筑領域裝配式結構的不斷發(fā)展。

4.2 ?科技化

裝配式建筑結構在建筑行業(yè)的施工中逐漸被廣泛應用，大大縮短了建筑施工的周期，使得預制的施工方式被廣泛的應用，改變了建筑施工中傳統(tǒng)的施工模式，有利于提升建筑管理的水平。裝配式結構的發(fā)展，充分體現(xiàn)出了科技技術的進步，是人類智慧的一大飛躍，對促進建筑業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

4.3 ?創(chuàng)新化

隨著科技手段的不斷創(chuàng)新，我國建筑行業(yè)在施工工藝上也取得了質的飛躍，裝配式結構在許多發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應用，我國對裝配式結構的運用也跟隨國際先進水平不斷發(fā)展。相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝而言，目前我國建筑行業(yè)中運用裝配式結構施工的成本較高，導致許多建筑企業(yè)不能夠完全接納裝配式結構建筑，從而導致裝配式結構在我國建筑行業(yè)中發(fā)展緩慢。但隨著我國工程對預制構件的生產(chǎn)技術水平的不斷提升，裝配式建筑的成本也會不斷降低。隨著BIM在裝配式建筑工程中的應用和我國建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，裝配式結構將會成為我國未來建筑行業(yè)的主體。

在社會科技技術的不斷進步，人們的思想意識也在不斷進步，對生產(chǎn)生活的需求層次也就越來越高，裝配式建筑無論是應用在住宅結構還是工業(yè)廠房結構，都能夠運用科技的力量，創(chuàng)新發(fā)展，響應綠色環(huán)保的號召，不斷滿足人們對生產(chǎn)生活高層次的追求，因此，我們應該不斷更新先進的思想認識，不斷進行技術革新，提升裝配式結構建筑的施工水準，滿足不斷發(fā)展的建筑行業(yè)的需要。

5 ?結論與展望

綜上所述，隨著新型工業(yè)化方針的提出，我國建筑行業(yè)已經(jīng)進入科技化高速發(fā)展期，裝配式結構建筑的廣泛應用相比傳統(tǒng)的建筑施工具有質的飛躍。裝配式結構具有其他建筑方式難以超越的優(yōu)勢，是近些年來逐漸新興的施工方式，不僅降低了施工的成本，最大程度的保障建筑物的質量，而且響應了國家綠色環(huán)保的號召，創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時，又創(chuàng)造了社會效益，是值得廣泛推廣的一種建筑方式。因此，我們要結合裝配式結構建筑的具體應用與施工現(xiàn)狀，大力發(fā)展科技生產(chǎn)力，不論是人們住宅建筑還是工業(yè)生產(chǎn)廠房車間，要不斷擴大裝配式的結構應用領域，大力推廣裝配式的結構施工方式，促進建筑行業(yè)健康綠色發(fā)展。

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