裝配式建筑施工技術(shù)分析

王冉

【摘要】在建筑工程項目施工建設(shè)中，合理選取預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)，能有效提升建筑設(shè)計靈活性，集中優(yōu)化建筑設(shè)計中存在的各項問題。作為一項現(xiàn)代化建筑施工技術(shù)，預(yù)制裝配式建筑施工工藝需要不斷的進步，才能推進我國建筑工程施工技術(shù)的進步。本文從預(yù)制裝配式建筑施工工藝的相關(guān)內(nèi)容進行分析，分析了預(yù)制裝配式建筑施工工藝的特點與優(yōu)勢，并對其具體的預(yù)制裝配式建筑施工要點加以研究，提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制辦法，希望能夠為實際的工程施工帶來參考價值。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;裝配式;施工技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

17.108

前言：

隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，我國越來越重視建筑業(yè)的能源和環(huán)境問題，裝配式建筑以其安全、節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢，已成為我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。發(fā)展裝配式建筑是改革工程建設(shè)方式，實現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，保持可持續(xù)健康發(fā)展的必由之路。現(xiàn)有傳統(tǒng)建筑技術(shù)弊端明顯，主材浪費嚴重，環(huán)境保護問題突出，人工成本持續(xù)上升，傳統(tǒng)技術(shù)亟待升級，而發(fā)展裝配式建筑是解決上述問題的有效途徑。預(yù)制構(gòu)件建筑是指在施工現(xiàn)場用預(yù)制構(gòu)件拼裝而成的建筑，由結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)外圍護體系、設(shè)備及管道體系、內(nèi)裝修體系等組成。結(jié)構(gòu)體系按材料分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)，按預(yù)制構(gòu)件的形式和施工方法分為砌塊建筑、板式建筑、箱形建筑、骨架板式建筑和上升板式建筑。

1、裝配式建筑施工概述

1.1發(fā)展現(xiàn)狀

（1）國外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀。裝配式建筑在國外發(fā)展較早，17世紀，歐洲出現(xiàn)了最簡單的木制框架預(yù)制建筑，法國自1891年開始實施預(yù)制混凝土施工。目前以混凝土體系為主，鋼木結(jié)構(gòu)體系為輔，并逐漸向大跨度發(fā)展。20世紀70年代，民主德國工業(yè)化達到90%，主要采用復(fù)合板、混凝土、剪力墻結(jié)構(gòu)體系，剪力墻、板、梁、柱、內(nèi)隔墻板、外掛板、陽臺板等構(gòu)件板采用預(yù)制和混凝土結(jié)構(gòu)，具有良好的耐久性;美國20世紀70年代能源危機時期開始實施配套建設(shè)和機械化生產(chǎn)，美國城市住宅結(jié)構(gòu)基本上是工廠化和混凝土預(yù)制及鋼結(jié)構(gòu)裝配式，降低了建設(shè)成本，提高了工廠的通用性，為提高施工的可操作性，總部設(shè)在美國預(yù)制和預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會PCI編制的《PCI設(shè)計手冊》，其中包括了預(yù)制結(jié)構(gòu)的相關(guān)部分，在整個國際上也有著非常廣泛的影響。經(jīng)過幾十年甚至幾百年的發(fā)展，裝配式建筑在發(fā)達國家已經(jīng)發(fā)展到一個成熟的階段。國外裝配式建筑從設(shè)計階段開始就直接采用裝配式設(shè)計，設(shè)計集成度深，設(shè)計完整性好，效率高。

（2）國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀。

目前，我國已形成了從設(shè)計、生產(chǎn)、施工到驗收較為全面的預(yù)制構(gòu)件國家規(guī)范，涵蓋鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)三種建筑形式，圍護體系、室內(nèi)裝飾等108項，國內(nèi)裝配式建筑頂層制度框架基本形成，規(guī)模化發(fā)展格局正在形成，標準體系基本完善，技術(shù)體系研發(fā)不斷加強，試點示范城市成效顯著，即將進入快速發(fā)展階段。我國發(fā)展裝配式混凝土建筑的主要技術(shù)路線是“引進吸收后創(chuàng)新”。目前主要有剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。與國外相比，國內(nèi)裝配式建筑需要二次深化設(shè)計，缺乏整體性和整體性，融合程度不深。

1.2預(yù)制裝配式建筑施工工藝的優(yōu)勢

預(yù)制裝配式建筑施工工藝在生產(chǎn)方式上進行了創(chuàng)新，如設(shè)計、生產(chǎn)等流程趨于一體化發(fā)展，在建造的過程中還融入了信息技術(shù)，與傳統(tǒng)的建筑施工工藝相比，預(yù)制裝配式建筑施工工藝具有明顯的實用性優(yōu)勢。其一，由于預(yù)制構(gòu)件是在工廠內(nèi)統(tǒng)一生產(chǎn)的，故生產(chǎn)中的溫度與濕度等控制是十分合理的，容易對構(gòu)件的質(zhì)量形成完善的保障。構(gòu)件運輸至施工現(xiàn)場以后，由專業(yè)的施工團隊依照嚴格的施工流程進行裝配，有效的提升了工程的質(zhì)量，也減少了隊伍的不專業(yè)性，建筑工程的安全隱患較少，工程質(zhì)量較高。預(yù)制裝配式建筑施工工藝的生產(chǎn)效率較高，在現(xiàn)場施工中，施工人員只需要利用預(yù)制構(gòu)件來拼接即可，許多復(fù)雜的施工流程被省略。如表1所示，應(yīng)用預(yù)制裝配式建筑施工工藝的住宅與傳統(tǒng)住宅相比，具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢。

1.3預(yù)制裝配式建筑施工工藝的分類

（1）全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)是指建筑工程在施工過程中所使用的所有構(gòu)件都是由工廠預(yù)先生產(chǎn)的，在施工現(xiàn)場中直接拼接就可以完成施工，全預(yù)制構(gòu)件的連接方式以柔性連接為主，其作用在于若建筑物受到巨大振動，如地震情況，則梁柱的構(gòu)件自身的連接方式不會受到嚴重破壞，通常是連接處受到一定損傷，所以只需對連接部位進行修復(fù)即可。從這一點相比，全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆式建筑相比，前者遭受惡劣情況所造成的經(jīng)濟損失要小于后者，在經(jīng)濟效益方面略勝一籌。

（2）預(yù)制配置整體式。預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)與全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)有所不同，這種結(jié)構(gòu)中只有部分構(gòu)件是在預(yù)制工廠中生產(chǎn)的，梁柱、剪力墻等仍是施工現(xiàn)場中現(xiàn)澆的，或是通過疊合層現(xiàn)澆樓板再澆筑成整體的方式。預(yù)制裝配式整體結(jié)構(gòu)的整體具有較強得到彈性，可以獲得較大的抗震能力，其中所產(chǎn)生的剛度與強度具有非常出色的抵抗力。預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)與全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)相比，前者的生產(chǎn)基地投資數(shù)額較少，可以實現(xiàn)大規(guī)模的流水線施工，取得的經(jīng)濟效果也比較理想。

2、預(yù)制裝配式建筑施工工藝要點

2.1施工準備階段的要點

在具體的施工之前，建筑企業(yè)要做好施工準備工作，對將要進行的預(yù)制裝配式建筑施工進行整體的規(guī)劃，配合項目的建筑要求，配合各個專業(yè)的技術(shù)要求，做出具體的編制施工組織設(shè)計。其中的內(nèi)容包括建筑工程的具體概況、編制依據(jù)、進度計劃及其他方面的事宜等等。在安裝預(yù)制裝配式構(gòu)件之前，建筑企業(yè)要對構(gòu)件進行樣品抽查，檢查工廠所生產(chǎn)的構(gòu)件是否符合施工的品質(zhì)需求，再做出具體的施工規(guī)劃，安排構(gòu)件的臨時堆放場地，完成成品保護措施以后，再運輸成品構(gòu)件，保證構(gòu)件在運輸?shù)倪^程中不會受到損害，使后續(xù)的工作能夠更好、更快的進行。同時，施工人員要對進入到施工現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件尺寸進行測量，包括構(gòu)件的外觀質(zhì)量與規(guī)格型號等等，要比對實物是否和設(shè)計圖紙的要求，對混凝土的強度也要進行檢測，若不符合建筑施工需求，則要及時的清除出場，只有符合要求的構(gòu)件才能應(yīng)用于施工中。在拼接構(gòu)件之前，施工人員要核查測量放線點及定位的標識，檢查裝配位置，在節(jié)點連接處構(gòu)造臨時的支撐點，做好方案的編制，明確施工驗收的規(guī)范，嚴格遵循各項標準。另外，建筑企業(yè)要格外注意安全方面的問題，在吊裝預(yù)制裝配構(gòu)件時必須嚴格檢查吊裝的設(shè)備是否存在故障，當確認吊裝設(shè)備處于安全狀態(tài)時，才可開始吊裝作業(yè)，否則必須調(diào)整狀態(tài)，不得在狀態(tài)不穩(wěn)時進行吊裝。

2.2預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸及儲存

2.2.1預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

負責生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的工廠要具備一定的生產(chǎn)資質(zhì)，符合生產(chǎn)資質(zhì)的工廠才能具備對產(chǎn)品質(zhì)量檢測的條件，制定出明確的產(chǎn)品質(zhì)量管理制度，一旦預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)出現(xiàn)問題，建筑企業(yè)也能夠追溯到生產(chǎn)的工廠，所以符合生產(chǎn)資質(zhì)的工廠生產(chǎn)出的構(gòu)件產(chǎn)品才更有質(zhì)量保障。工廠在生產(chǎn)構(gòu)件產(chǎn)品之前，會根據(jù)建筑企業(yè)提供的設(shè)計圖紙及其他資料來制定生產(chǎn)方案，再由雙方進行協(xié)商與核對，確認生產(chǎn)的方案，其中包括生產(chǎn)方案及工藝模具方案等等，對技術(shù)質(zhì)量的要求較高，對成品的存放也需要明確的規(guī)定。預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)完畢出廠時需要帶有一定的表面表示，以表明構(gòu)件產(chǎn)品已經(jīng)過廠家的驗收，屬于合格的產(chǎn)品，廠家還要出具相關(guān)的質(zhì)量證明文件，便于構(gòu)件產(chǎn)品溯源。

2.2.2預(yù)制構(gòu)件的吊裝、運輸與儲存

（1）吊裝

關(guān)于預(yù)制構(gòu)件的吊裝問題，建筑企業(yè)首先要選擇合適的起重設(shè)備與吊具，以保證后續(xù)施工流程的有序進行，建筑企業(yè)應(yīng)盡可能的選擇適用于所有構(gòu)件吊裝的設(shè)備，以免在吊裝的過程中還需更換設(shè)備，設(shè)備的進場與運輸也帶來成本方面的壓力，所以挑選使用度較高的設(shè)備可以有效的緩解這一問題，能夠為企業(yè)盡可能的節(jié)約施工成本。關(guān)于吊裝位置的選擇，施工人員可以讓專家進行詳細的計算，確認吊點位置，并將計算方式與結(jié)果記入吊裝方案之中，經(jīng)過建筑企業(yè)的監(jiān)理部門審批許可以后，才能具體展開實施操作。在起吊預(yù)制構(gòu)件的過程中，吊具與構(gòu)件的中心必須和設(shè)備的主勾位置保持同一豎直方向，起吊吊索的夾角要嚴格遵守相關(guān)技術(shù)標準的規(guī)定。建筑企業(yè)要指派監(jiān)理人員在起吊的過程中進行指揮和監(jiān)督，已經(jīng)起吊的預(yù)制構(gòu)件不得長時間處于懸空的狀態(tài)，否則就容易造成安全事故。

（2）運輸

企業(yè)所選擇的運輸方式要以預(yù)制構(gòu)件的特點為選擇依據(jù)，或是以立式運輸?shù)姆椒ǎ蚴且运竭\輸?shù)姆绞剑煌愋偷念A(yù)制構(gòu)件運輸方式存在明顯的不同，外墻板多數(shù)采用立式運輸?shù)男问剑骸翘菁瓣柵_等構(gòu)件則采用水平運輸?shù)姆椒ǎㄖ髽I(yè)在運輸?shù)倪^程中要預(yù)先做好成品的保護措施，運輸時疊層擺放的數(shù)量要以相關(guān)技術(shù)標準為要求。對各種類型的預(yù)制構(gòu)件運輸，建筑企業(yè)都要做好完善的運輸計劃與存放方案，可依據(jù)構(gòu)件的具體特征來做好質(zhì)量安全保證措施，即便是運輸過程中所使用的托架及放架等，都要進行針對性的設(shè)計，充分考慮擺放的穩(wěn)定性及受壓的強度等，在滿足具體的要求之后才可投入使用。

（3）儲存

建筑企業(yè)為預(yù)制構(gòu)件規(guī)劃出的場地應(yīng)是平整且堅實的，具有良好的排水功能，工作人員要對各類構(gòu)件進行分類變化記錄，所制作的標識應(yīng)當具有耐久性，而且預(yù)埋得到吊件要向上擺放，支點的位置應(yīng)與起吊點的位置保持一致，可為后續(xù)的起吊工作提供便利。在我國裝配式建筑的相關(guān)技術(shù)標準中曾明確的規(guī)定，當預(yù)制構(gòu)件需要多層疊放時，則每層構(gòu)件之中應(yīng)使用墊塊對齊，而樓板及疊合板等應(yīng)當平放且疊放數(shù)量不得超過6層。若預(yù)制構(gòu)件需要長時間擺放，則建筑企業(yè)要采取相應(yīng)的措施防止構(gòu)件因預(yù)應(yīng)力而產(chǎn)生彎曲變形。建筑單位制定的存放計劃必須滿足相關(guān)技術(shù)標準的要求，只可嚴格規(guī)范而不能放松標準，監(jiān)理部門在審查計劃時也要確認其中的內(nèi)容是否符合條款的要求，并在現(xiàn)場巡視、監(jiān)督的過程中，檢查實際的存放是否符合要求。

2.3預(yù)制構(gòu)件的安裝

（1）安裝

當預(yù)制配件吊裝就位以后，施工人員要先檢查安裝的位置是否符合標準，再校對標準高度等數(shù)值，完成這些工作內(nèi)容之后依據(jù)吊裝計劃做好臨時的固定操作，對計劃中相關(guān)內(nèi)容進行計算，檢驗所采取的臨時措施是否符合現(xiàn)場施工的要求，當水平的構(gòu)件安裝完成以后，施工人員要對其他相鄰的預(yù)制構(gòu)件進行固定，詳細確認構(gòu)件的平整度及其他尺寸，當固定措施及吊裝位置確認以后，可以將構(gòu)件從吊具上分離開，保障吊裝過程中的安全。豎向的構(gòu)件安裝要滿足技術(shù)標準的要求，第一層支撐的架體應(yīng)當做好硬化的措施，具備一定的支撐力，保證整體支撐系統(tǒng)的平穩(wěn)性。

（2）連接

關(guān)于預(yù)制構(gòu)件的連接方式有多種，如鋼筋漿錨搭接、鋼筋套筒灌漿、焊接及螺栓等多種連接方式，一般來說以前兩種的連接方式較為常見。建筑單位要依照《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》嚴格管理操作，在灌漿前要對隱蔽工程進行合格驗收，對不符合施工要求的部分應(yīng)不予灌漿，做好詳細的監(jiān)督記錄以后，可通過旁站監(jiān)督的方式，保證構(gòu)件的連接點質(zhì)量符合設(shè)計要求。

結(jié)語：

預(yù)制裝配式建筑施工工藝是對傳統(tǒng)施工工藝的一次突破，這種施工工藝受客觀條件的制約性較小，減輕了施工人員的作業(yè)負擔，而且有利于提升構(gòu)件的質(zhì)量提升。但預(yù)制裝配式建筑施工工藝對施工人員的專業(yè)水平也提出了新的要求，需要施工人員精準的完成放線及定點，避免對裝配式建筑的拼接質(zhì)量造成影響。目前我國建筑行業(yè)中對預(yù)制裝配式建筑施工工藝的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，但作為一種新興的施工技術(shù)，該工藝仍處于成長的時期，需要技術(shù)人員不斷深入的研究與改良，才能推進預(yù)制裝配式建筑施工工藝的快速發(fā)展。

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