裝配式建筑施工技術重點及難點

于凌春，張冬寧，張乃芹，耿建芬，鄭 芳

(1.德州學院 生態與園林建筑學院，山東 德州 253000；2.富力地產,北京 100020)

1 引言

建筑業屬于資源密集型行業，也屬于高能耗行業。自2016年起，國家出臺了一系列政策推進建筑行業的節能減排工作，在建筑形式上推廣采用木結構、鋼結構及裝配式混凝土建筑，并且力爭在2020年全國裝配式建筑占有率達到15%，同時部分地方政府要求新建住宅建筑的裝配率不低于20%。研究表明：裝配式建筑中具有節約施工資源，縮短施工周期，節約施工成本的優勢[1，2]；但我國裝配式建筑發展時間較短，在政策制定和設計施工技術標準、質量驗收規范方面還有很多不足[3]；許多核心技術內容尚不成熟，使得預制裝配式兼職施工過程中經常會出現相關問題，既會影響到施工質量，也會影響到施工效率[4]。因此對裝配式建筑施工管理提出了更高的要求，以北京某住宅項目為例，探討了裝配式施工技術的重點及難點。

2 工程概況

北京延慶某住宅項目總建筑面積169873 m2，其中地下建筑面積62512 m2，地上建筑面積107361 m2。地下負二層，包括車庫、設備用房及儲藏室。結構形式為框架—剪力墻結構；地上層數6/9/13層，主樓為裝配式剪力墻結構。

2.1 預制構件及現澆構件劃分

預制構件：外墻、疊合樓板、太陽能懸挑板、空調板、預制樓梯。

現澆構件：內墻承重墻體、外墻邊緣節點、坡屋面。

2.2 氣候影響

根據近3年延慶地區氣候分析，3月份早晚溫差較大，個別天氣存在負溫情況。4月份普遍在零度以上，但夜間溫度偏低，日氣溫有低于5 ℃。3、4月份普遍降雨雨量較小。預制構件進場后需做好成品保護。4月份夜間仍有負溫情況，應盡量選擇在白天進行灌漿施工。

3 技術準備

本工程由專業預制構件廠家負責預制構件的深化設計工作。初步設計完成后提請設計方對圖紙進行審核，總包單位技術部門同時參與圖紙校核工作，設計方委托第三方公司對圖紙進一步深化及深度校核。設計及審核工作完成后由建設單位會同設計方、深化設計方、總包單位共同對深化圖紙進行簽字確認，流程圖如圖1所示。

圖1 裝配式建筑設計流程

通過對原有設計圖紙進行深化，建模拆分后，相關技術部門對構件深化圖紙中的鋼筋預留、現場定位等仔細核實，遇到施工問題節點及時與設計方溝通，確定處理方式，做到不影響正常施工，拆分圖如圖2、圖3所示。

圖3 水平及豎向構件拆分模型

圖2 水平及豎向構件拆分平面

但設計階段工作量還很大，存在很多不確定性因素，因此從設計方面需要注意的關鍵點為：①施工現場出現了大量的圖紙不匹配問題，增加了審圖的工作量，在某種程度上影響了施工進度，在深化設計階段需考慮建筑圖紙與構件深化圖紙的協調性和可實施性；②根據現場施工情況，深化設計中需增加豎向墻體斜支撐在疊合板上的預埋點位；③設計圖紙中應將裝配式的因素充分考慮，特別是考慮模數的統一，比如說墻體的尺寸盡量符合構件拆分模數，避免多種尺寸出現，增加構件批量生產的難度。

4 重點分析

研究表明：預制構件施工過程中存在很多風險，主要風險種類有構件安裝風險、人為風險、構件吊裝風險、環境風險等[5]，因此在施工過程中應針對此類風險進行重點控制。

(1)本工程預制構件體積大、板塊多，卸車堆放存在一定的困難，裝配式構件吊裝采用塔吊及汽車吊配合作業，裝配式預制構件重量較大，塔吊布置需綜合考慮材料堆場、構件吊重、施工范圍、防撞等因素，在按照吊裝方案執行的同時，現場的協調是裝配式結構施工的重點，吊裝示意圖如圖4所示。

圖4 預制構件吊裝示意

(2)施工場地較為狹小，可供構件堆放的場地極為有限，預制構件堆放場地有限，施工過程中會進行二次倒運，合理安排施工工序及構件堆放場地為工程控制的重點。

(3)裝配式結構現澆部位節點防水處理最容易出現質量問題，因此節點防水處理是質量控制的重點。

(4)加強現場的安全管理，增強管理人員及施工人員的安全意識，做到“安全第一”，確保零事故發生。生產部門設置專人負責構件堆放及倒運過程的指揮工作，確保不影響正常施工。

5 難點分析

研究表明：施工方要把握好構件的質量、施工工藝、驗收標準來提高施工現場的精益化和機械化，才能達到建筑物更高的質量和功能要求[6]。本工程在地上一層頂板開始即為裝配式結構，轉換層預留鋼筋的準確性直接影響預制墻板吊裝的速度及預制墻板施工的安全性。

(1)轉換層施工為本工程裝配式施工的難點。 轉換層墻體鋼筋定位鋼板施工前做好技術交底，交底內容包括：轉換層鋼筋的預留；定位鋼板的固定措施及尺寸偏差檢查；現澆部位合模前的鋼筋隱蔽檢查；確保定位準確、焊接牢固；混凝土澆筑完畢后進行二次校驗，以確保鋼筋位置的準確性。

在轉換層部位預留插筋的位置用施工前預先設計定制做好的定型鋼板模具，長度為預制板插筋區域長度、寬度為預制剪力墻寬度，定型鋼板模具長度大于1 m的厚度為4 mm，小于等于1 m的厚度為3 mm，板四邊直角翻邊20 mm，相應預制剪力墻插筋位置大于插筋直徑4 mm的通孔，為便于澆筑混凝土和振搗，板的中部留直徑70 mm的圓孔，待澆筑剪力墻混凝土時放入定型模具至剪力墻模板圍住的剪力墻內，待混凝土強度達到設計要求時移除模具，定位鋼板詳見圖5、圖6所示。

圖6 定位鋼板施工

圖5 定位鋼板示意

(2)現澆帶及現澆暗柱處的節點處理為裝配式施工的難點?，F澆部位鋼筋綁扎完畢后質量部門必須按照規范要求進行驗收，合格后方可進行合模。

6 討論與建議

裝配式混凝土建筑從設計階段到施工階段相對于現澆混凝土建筑在管理過程中還是有很大差異，設計階段的深化設計是現場順利施工的前提條件，在設計階段將圖紙問題全部暴露出來，為后續施工提供了很大的便利，因此圖紙質量控制的好壞是裝配式建筑施工的關鍵點，同時在施工過程中，裝配式建筑主要控制方面為大體積構件的運輸、起吊、安裝、節點的做法以及安全文明施工等，對于現場施工管理提出了更高的要求。本文建議在目前缺乏成體系管理標準的情況下，裝配式建筑施工管理要注意把控相應的重點及難點，才能達到預期的進度質量及安全目標，使得裝配式建筑發揮應有的經濟和環境效益。