裝配式示范項目的工業化技術體系應用實踐

孫棟杰

摘? ? 要：為適應現代建筑行業的發展要求，建筑工業化理念逐漸得到推廣和普及。建筑工業化能夠實現標準化生產和系統性管控，推動建筑業向高質量發展邁進，因而成為當前建設工程的熱點。本文從工業化技術體系的發展歷程出發，重點闡述了萬科裝配式示范項目的工業化技術體系應用實踐。

關鍵詞：建筑工業化;技術體系;示范項目;應用實踐

1? 引言

建筑工業化是將某一類需要批量建造的建筑物或構筑物，采用標準設計和配套的標準構配件，輔以配套的生產工藝設備、施工機械、施工方法以及科學的組織管理，使之形成工業體系的生產全過程，是建筑業從傳統的以手工操作為主的小生產方式向社會化大生產方式的過渡。改革開放以來，我國國民經濟平穩快速增長，我國的建筑行業也持續高速發展，工程建設總量巨大，而傳統的濕作業建造方式，卻存在著能源資源消耗嚴重、建筑環境污染問題突出、工作條件與環境較差等方面的缺陷。隨著建筑業體制改革不斷深化，勞動力成本逐漸上升，節能環保要求持續提高，這些現實因素為建筑工業化提供了良好的發展機遇。建筑工業化技術能夠顯著改善建筑質量，提升建造效率，減少現場施工人員，可以有效地發揮工廠化的優勢，對建造全過程進行質量管理及系統控制，實現標準化生產，很大程度上保障了建造施工的穩定性，推動建筑業向高質量發展邁進。

2 工業化技術體系發展

建筑工業化的發展離不開政府相關政策法規的支持與指導。以上海為例，其建筑工業化政策經歷了自主推廣期（2011年之前）、政策推廣期（2011～2016年）及強制推廣期（2016年至今）三個發展階段，從而推動了建筑工業化技術體系的不斷更新換代。

第一代工業化技術體系以內澆外掛體系為代表，其主體結構為現澆，外墻為預制外掛墻板，陽臺與樓梯等構件可采用預制形式。采用這種體系時，在主體結構受力構件與非主體結構受力構件之間需選擇合理的傳力路徑，實現柔性連接，從而弱化對主體結構的影響;第二代工業化技術體系以預制構件外墻模（PCF）體系為代表，預制構件連接方式為：通過預埋接駁器安裝螺桿，與內側現澆混凝土澆搗形成一體（即PCF連接方式）。PCF板在工廠內將保溫材料、飾面材料或裝修涂料等一次加工成型，形成自保溫復合外墻模，解決外墻模板支設難的問題，且省去后期外保溫和飾面等工序;第三代工業化技術體系以預制剪力墻體系為代表，預制構件連接方式為：通過下層構件預留鋼筋與本層構件套筒相連接，后期澆灌高強度灌漿料進行封閉（即PC連接方式）。這種方式通過套筒內側凹凸槽和鋼筋肋之間的灌漿料進行傳力，對于灌漿料的性能及灌漿澆筑要求很高;第四代工業化技術體系以全預制剪力墻、無外架施工、疊合樓板體系為代表，其中，外架方案需經過有限元分析軟件進行模擬分析確保無外架施工的可行性。

發展到目前，通過對前四代工業化技術體系的傳承與升級，第五代工業化技術體系應運而生。它是一種更為高效、經濟、先進的建筑工業化體系，涵蓋了夾芯保溫、暗柱預制、套筒預埋、塑鋼預埋、管線預埋、疊合樓板、無外架體系、面磚反打、穿插提效、BIM技術等十大技術特征，有利于全面強化質量管控，保障項目穩步建設。

3? 裝配式示范項目的工業化應用實踐

萬科啟宸項目是上海萬科第五代工業化技術體系的典型示范項目，是對工業化建造方式的一次成功探索和實踐。

3.1? 項目概況

啟宸項目位于上海市寶山工業園區（BSP0-1801單元）108-04地塊。項目占地面積80805.30m2，建筑面積216088.25m2，地上建筑面積156641.95m2。保障房占比5%，自持住宅占比15%，其余為普通商品房，實現100%全裝修。項目分三期開發，總工期共計20個月，其中單棟工期為14個月，分期間隔6個月。整個項目裝配式技術覆蓋率為100%，是上海市工業化程度最高的住宅項目之一，也成為上海萬科第五代工業化技術體系的代表項目。

此項目除售樓處采用鋼結構外，其余樓棟均采用裝配整體式剪力墻結構，全區所有單體預制率均大于40%，且75%建筑單體預制率超過45%。以典型的20號樓棟為例，其總計17層，2層以上采用預制裝配式技術，頂層樓板和梁為現澆。具體預制范圍為：2-17層樓板采用預制樓梯和疊合樓板，其中，疊合樓板預制層厚70cm，現澆層厚60cm;4-17層采用預制墻板、預制飄窗及預制陽臺。單體預制率高達45.76%。

3.2? ?啟宸項目的工業化技術應用

（1）夾芯保溫墻體。本項目外墻采用夾芯保溫墻體。預制夾芯保溫墻體是一種由內、外層混凝土墻板、連接件、中間保溫層所組成的一種新型復合式墻體結構， 外墻與保溫一次成型，預埋線盒、線管以及鋼筋綁扎等復雜工序都在工廠內完成。夾芯保溫相比常規的黏貼外保溫板鋪網刮薄漿料的工藝，其安全性和可靠性大大提高，外保溫層不會脫落，防火性能得到保證，集承重、圍護、保溫、隔熱、裝飾等功能為一體，具有不易開裂老化、使用壽命長、減少室內濕作業等諸多優點，在裝配式建筑工程中有著較為廣泛的應用。值得一提的是，夾芯保溫外墻體系的應用還使項目獲得3%的容積率獎勵。

夾芯保溫墻體連接通常采用FRP（高強玻璃纖維和樹脂）連接件，其輕質高強，耐火性能及耐久性良好，能有效消除保溫墻的冷熱橋效應，性能顯著優于不銹鋼連接件。

（2）疊合樓板。本項目2-17層采用疊合樓板，兼顧工業化及整體性。規范[1]中規定：疊合樓板的預制板厚度不宜小于60mm，后澆帶混凝土疊合層厚度不應小于60mm;預制混凝土與后澆混凝土之間的結合面應設置粗糙面，粗糙面凹凸深度不應小于4mm;根據跨度確定板厚，跨高比介于1/30～1/40;合理控制模具周轉次數;桁架筋主要起抗剪作用。同時需對板底裂縫進行控制：對于單向板，留設八字口;對于雙向板，后澆帶寬度不小于200mm，設置薄吊頂。在進行樓蓋拆分時，應沿著板的次要受力方向，且拆分樓板的寬度受到運輸及生產線模臺的限制;當頂棚無吊頂時，板縫應避開燈具、接線盒的位置。

（3）塑鋼窗預埋。在傳統現澆混凝土結構中，窗多為后安裝，而對于預制墻體構件，則可以采用預埋窗框的方式來避免窗框與墻體洞口間的安裝縫隙，密閉性及防水性更佳。在進行塑鋼窗預埋時，洞口兩側的非結構墻寬度不應小于150mm，不宜小于200mm，此范圍內不設置邊緣構件。塑鋼窗預埋能夠大面積減少后期窗框安裝及塞縫工作，降低滲漏風險，也減少了現場施工垃圾的產生。由于塑鋼窗易老化變色、強度較低，故預制構件生產時需進行低溫蒸養以防止變形。

（4）無外架施工。無外架施工是施工措施方面的裝配式技術。進行無外架施工時，螺栓洞的位置不允許同時與多塊面磚關聯，孔洞的封堵應注意有可靠的防水方案。無外架施工的外防護裝置組裝簡便，安拆靈活，可周轉利用，有利于節約成本;在安裝構件時，外防護結構依然存在，具有更高的安全性;可以實現打膠前置，在構件安裝完成后短期內即可進行縫隙打膠處理;此外，場容場貌能夠更好地保持整潔性，進而減少扣分項。

（5）面磚反打工藝。面磚反打工藝是事先在工廠里將面磚打到預制外墻的混凝土中，從而形成一體的工藝，其優點是預制構件表面平整，面磚附著牢固，省時省工。面磚反打的具體工藝流程為：①面磚排版;②面磚挑選;③貼片模內布磚;④模具內鋪貼;⑤鋼筋入模及輔件安裝;⑥混凝土澆筑;⑦養護及脫模;⑧構件翻轉及面磚清理。在挑選面磚時，應禁止出現明顯凹凸面，采用吸水率較小的面磚，一般宜采用釉面磚。預制構件澆筑過程中需要合理把握振搗力度，若振搗力度過小，面磚處極易造成空鼓、起砂，后續脫落隱患極大;若振搗力度過大，面磚處極易造成錯位、污染，清理難度極大。

（6）泡沫減重工藝。泡沫減重工藝是在預制構件制作過程中，部分窗間構造墻體采用填充泡沫板進行減重的措施。單個預制構件的設計總重量宜控制在6噸以內。此工藝能夠有效地減少構件自身重量，降低運輸及吊裝難度，使板塊劃分、塔吊選擇等自由度更寬泛。

3.3? AAA級裝配式建筑探索

《裝配式建筑評價標準》[2]中規定：裝配率達到60%～75%時，評價為A級裝配式建筑;裝配率達到76%～90%時，評價為AA級裝配式建筑;裝配率達到91%及以上時，評價為AAA級裝配式建筑。本項目中26號、27號、28號樓的裝配式建筑評價分值為92分，裝配率達到92%，滿足AAA級裝配式建筑的標準。為了實現AAA級的高標準，在項目推進過程中進行了下述幾個方面的探索與嘗試。

（1）快裝隔墻。快裝隔墻的主體由純平龍骨和無機復合板組成，，采用工業化產品、專用配件和現場拼裝的方式保持墻體垂直和平整。其中，高性能無機復合板為新型無機復合環保材料，可直接吊掛，抗沖擊能力好。龍骨設置加勁肋，可以提高墻體整體剛度。快裝隔墻具有抗震性強、隔音性強、易于拆卸改裝和節省空間等特點，是裝配式建筑的理想選擇。

（2）整體廚衛。在裝配整體式建筑中，廚衛是設計施工的重點和難點。而整體廚衛則通過集成底盤、壁板、天花吊頂、廚衛家具、智能家電等各功能部件，在很大程度上降低了廚衛現場施工建造的難度，也實現了產品、功能、風格的有機統一。

（3）干法地暖。干法地暖相對于普通地暖，無需回填細石混凝土墊層，施工工藝中沒有濕作業，主要適用于室內精裝修地面。其具有施工速度快，維護方便，增加室內凈高，節約材料等優點，符合裝配式建筑的整體需求。

（4）分電器體系。傳統電線的安裝方式需在前期設計中充分考慮，主體預埋量大，對精度要求高，材料及人工消耗量大，開槽、埋管等對墻體破壞比較嚴重，且后期改造難度很大。而分電器體系則是將照明分電器及插座分電器安裝于吊頂中，照明開關采用無線傳輸，消除大量走線，涉及的所有材料均在工廠按照圖紙技工就緒，現場無接駁電線，可進行快速插接式安裝，對工人專業性要求較低，真正實現了標準化設計、工廠化生產和程序化安裝。

4? 結語

建筑工業化是我國建筑行業發展的熱點和趨勢。政府的相關政策法規極大地推動了建筑工業化技術體系的發展和升級，萬科從內澆外掛體系為代表的第一代工業化技術體系發展到目前的第五代工業化技術體系，體現了建筑工業化的傳承與創新。上海萬科啟宸項目作為第五代工業化技術體系的典型示范項目，對AAA級裝配式建筑進行了探索與實踐，達到了很高的工業化程度，也為后續工業化技術體系的應用與推廣提供了良好的借鑒作用。

參考文獻：

[1] JGJ 1-2014.裝配式混凝土結構技術規程[S].

[2] GB/T 51129-2017.裝配式建筑評價標準[S].