裝配式建筑施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

文／宗福生 北京住總第一開(kāi)發(fā)建設(shè)有限公司 北京 100000

引言：

建筑行業(yè)將來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)就是住宅產(chǎn)業(yè)化，在這個(gè)發(fā)展進(jìn)程中，住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要因素之一就是主體結(jié)構(gòu)中的裝配式施工技術(shù)。相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)起步發(fā)展的較晚，不過(guò)經(jīng)過(guò)多年探索，已經(jīng)取得了一定的成績(jī)。在國(guó)家政策引領(lǐng)下，很多地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保號(hào)召，全面推廣和應(yīng)用裝配式建筑施工技術(shù)，這對(duì)于住宅建筑施工速度和施工的優(yōu)化有著很大的推動(dòng)作用，但是裝配式建筑施工的主體是施工單位，面對(duì)新的施工工藝、方法和材料，如何從深化設(shè)計(jì)開(kāi)始，在構(gòu)件加工、運(yùn)輸、堆放、安裝、驗(yàn)收等每個(gè)環(huán)節(jié)都做好質(zhì)量控制，給業(yè)主交出質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)工程，是施工企業(yè)面臨的新課題，也是每個(gè)施工單位必須承擔(dān)的責(zé)任。

1、裝配式建筑施工概述

裝配式建筑是以構(gòu)件工廠預(yù)制化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)裝配式安裝為模式，以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工，一體化裝修和信息化管理為特征，整合從設(shè)計(jì)、制造、現(xiàn)場(chǎng)施工等各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、價(jià)值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式。裝配式水平構(gòu)件的安裝一般采用鋼筋達(dá)到錨固長(zhǎng)度后澆筑混凝土。裝配式豎向構(gòu)件安裝一般采用鋼筋套筒灌漿連接。裝配式施工中應(yīng)用的構(gòu)件都是由有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)廠家供貨，在施工前，對(duì)選取的預(yù)制構(gòu)件供貨單位要經(jīng)過(guò)建設(shè)單位、監(jiān)理單位共同考察單位的加工規(guī)模、構(gòu)件質(zhì)量等情況進(jìn)行考察，滿(mǎn)足供貨要求后形成考察報(bào)告。

2、裝配式結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量問(wèn)題

2.1 深化設(shè)計(jì)問(wèn)題

深化設(shè)計(jì)給施工帶來(lái)的困擾主要體現(xiàn)在：外立面設(shè)計(jì)過(guò)多二次結(jié)構(gòu)；疊合板、內(nèi)墻、外墻構(gòu)件拆分不合理；柱腳墻邊位置疊合板深化考慮不周；外墻轉(zhuǎn)角處位置的構(gòu)件結(jié)合面錯(cuò)誤；兩塊疊合板處采用密拼等。還有空調(diào)洞、線(xiàn)盒等水電預(yù)留預(yù)埋位置與結(jié)構(gòu)灌漿孔發(fā)生碰撞。

2.2 構(gòu)件加工問(wèn)題

構(gòu)件加工中的質(zhì)量問(wèn)題主要有：預(yù)制樓梯，梯段底板應(yīng)配置通長(zhǎng)的縱向鋼筋，避免橫向裂縫；疊合樓板與現(xiàn)澆混凝土接觸面未鑿毛；預(yù)制墻體過(guò)梁鋼筋間距過(guò)密；預(yù)制墻體內(nèi)外墻板嚴(yán)重分離；螺栓連接無(wú)墊片等。還有某些部品生產(chǎn)企業(yè)不采用沖洗粗糙面的方式，而是使用塑料膜、花紋鋼板等模板形成結(jié)合面。定制的塑料膜一般凹坑大概有1cm 深度，理論上形成的凹坑夠大夠深，但表面很光，對(duì)后澆混凝土粘結(jié)性能產(chǎn)生一定影響。

2.3 構(gòu)件運(yùn)輸、堆放問(wèn)題

質(zhì)量常見(jiàn)問(wèn)題有：未采用支架和防護(hù)措施造成構(gòu)件缺棱掉角、疊合板未按同類(lèi)尺寸碼放；預(yù)制構(gòu)件堆放區(qū)墊木

2.4 構(gòu)件安裝問(wèn)題

3、工程概況

4、裝配式住宅建筑施工技術(shù)

4.1 預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)

4.2 預(yù)制構(gòu)件施工組織策劃

4.3 構(gòu)件加工控制

錄并留存影像資料。

（3）應(yīng)做好預(yù)制混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量、尺寸偏差、結(jié)構(gòu)性能的出廠檢驗(yàn)工作，檢驗(yàn)合格出廠前的預(yù)制混凝土構(gòu)件應(yīng)出具質(zhì)量證明文件并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)單位應(yīng)采用二維碼電子信息標(biāo)注技術(shù)標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量責(zé)任具有可追溯性。

4.4 構(gòu)件運(yùn)輸控制

裝卸構(gòu)件時(shí)應(yīng)考慮車(chē)體平衡，底面應(yīng)墊平整、堅(jiān)實(shí)。運(yùn)輸時(shí)，針對(duì)不同的構(gòu)件類(lèi)型，應(yīng)采用不同的支架和措施，保護(hù)構(gòu)件不受損傷。墻體等豎向構(gòu)件應(yīng)制作專(zhuān)用固定支架，應(yīng)考慮構(gòu)件自重慣性問(wèn)題，防止構(gòu)件滑移，必要時(shí)塊體之間、塊體與車(chē)體之間要有緩沖隔離措施，可根據(jù)間距在車(chē)前后方向設(shè)置木方頂緊。水平構(gòu)件疊層碼放，規(guī)格尺寸要盡量一致，底部墊通長(zhǎng)墊木，層間墊木應(yīng)墊實(shí)且上下要對(duì)正，并應(yīng)在同一垂直線(xiàn)上。

4.5 構(gòu)件堆放控制

在預(yù)制墻體現(xiàn)場(chǎng)存放時(shí)，應(yīng)采用定型的插放架進(jìn)行分類(lèi)碼放，碼放部位進(jìn)行標(biāo)識(shí)。預(yù)制構(gòu)件堆放區(qū)還應(yīng)該有排水措施及必要的施工通道，有防止堆垛傾覆的措施。預(yù)制疊合板采用堆垛現(xiàn)場(chǎng)碼放，層與層之間應(yīng)墊平墊實(shí)，各層疊合板及方木應(yīng)上下對(duì)齊，疊放層數(shù)不大于6 層。預(yù)制空調(diào)板疊放時(shí)，疊放層數(shù)為4 層。預(yù)制樓梯，疊放層數(shù)為2-4 層。

4.6 構(gòu)件安裝控制

（1）在測(cè)量放線(xiàn)階段，需要進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)、軸線(xiàn)、標(biāo)高的校正，特別是墻體標(biāo)高的控制，找平可采用鋼制墊片和預(yù)埋螺栓。墻柱構(gòu)件安裝時(shí)，需對(duì)接縫周?chē)M(jìn)行封堵，坐漿料厚度不宜大于20mm。標(biāo)高調(diào)整目前比較好的做法是采用可調(diào)螺母進(jìn)行控制。它與鋼墊片以及常規(guī)坐漿料+鋼墊片的組合相比，不會(huì)因外力產(chǎn)生位移，且更靈活快捷。

（2）針對(duì)帶飾面的外墻構(gòu)件，在吊裝技術(shù)方面，為避免上下層累計(jì)誤差，宜采用信息化科技綜合吊裝技術(shù)。主要分為四個(gè)步驟：①墻體吊裝前，提前把CAD 圖導(dǎo)入終端，使用測(cè)量機(jī)器人準(zhǔn)確的將全層控制線(xiàn)、可調(diào)螺母標(biāo)高抄平完成。水平方向測(cè)量定位完成；②用木跳板和角鐵固定，制成快速引導(dǎo)件，讓墻體快速進(jìn)入既定位置，利用定位攝像頭實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)精確對(duì)位；③臨時(shí)加固斜支撐連接件進(jìn)行初調(diào)，為精調(diào)做準(zhǔn)備；④精調(diào)前，提前將BIM模型導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，將紅外線(xiàn)測(cè)設(shè)點(diǎn)粘貼到構(gòu)件四個(gè)角上。使用測(cè)量機(jī)器人實(shí)時(shí)跟蹤構(gòu)件位置，來(lái)調(diào)整墻體斜支撐與模型相吻合，直至重合，最終完成垂直方向的精調(diào)。

（3）鋼筋套筒灌漿是目前裝配式施工主流體系的核心工作。套筒灌漿施工全程應(yīng)有專(zhuān)職質(zhì)檢員旁站監(jiān)督，并形成灌漿施工質(zhì)量檢查記錄。灌漿時(shí)應(yīng)采用專(zhuān)用工具，灌漿料應(yīng)在有效期內(nèi)，特別注意攪拌完成后，不得再次加水，且應(yīng)擱置2min 后使用。灌漿人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)，按規(guī)范配比配置，并采用機(jī)械注漿確保漿料持續(xù)供應(yīng)，飽滿(mǎn)度控制以上孔流出為準(zhǔn)。為加強(qiáng)事中控制，行業(yè)現(xiàn)在采取了灌漿飽滿(mǎn)度檢測(cè)器來(lái)進(jìn)行質(zhì)量控制。

（4）在低溫下灌漿，施工前需經(jīng)專(zhuān)家論證。當(dāng)大氣溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采用專(zhuān)用低溫型灌漿料施工；當(dāng)大氣溫度低于0℃時(shí)，灌漿作業(yè)面應(yīng)采取封閉保溫措施；當(dāng)大氣溫度低于-5℃時(shí)，灌漿作業(yè)面應(yīng)采取封閉保溫和加熱措施。使用低溫灌漿料灌漿施工時(shí)，氣溫監(jiān)測(cè)建議2h 一次；施工溫度監(jiān)測(cè)建議4h 一次。攪拌好的漿料溫度應(yīng)控制在5℃以上。漿料攪拌完成后，應(yīng)盡快進(jìn)行灌漿施工。在達(dá)到35MPa 前，漿體溫度應(yīng)高于-5℃，并保持1d 同條件養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度大于35MPa。

（5）關(guān)于疊合板與墻體縫隙的處理。一般情況疊合板安裝時(shí)需保證入墻15mm,高于墻體10mm。預(yù)制疊合板邊封邊作業(yè)目前有兩種做法，一種是采用方木加斜撐封堵，防止漏漿；另一種是板底封邊采用C50 高強(qiáng)度坐漿料捻縫。應(yīng)在漿料達(dá)到強(qiáng)度后，方可進(jìn)行疊合板現(xiàn)澆部位混凝土施工。

（6）樓梯間固定端、滑動(dòng)端安裝節(jié)點(diǎn)拼縫應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)幚怼Ｒ貏e關(guān)注錨固螺栓的留設(shè)，為防止留錯(cuò)，建議固定及滑動(dòng)端均留置螺栓。圖2、3

圖2 樓梯固定鉸端安裝節(jié)點(diǎn)大樣

（7）預(yù)制外墻拼縫主要節(jié)點(diǎn)采用發(fā)泡水泥板或巖棉條進(jìn)行防火處理。在裝修階段外做PE 條，再打膠。外掛板的縫隙處理可采用巖棉+PE 棒+A 級(jí)密封膠。外墻施膠，一般由專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍負(fù)責(zé)。分為基層清理、放置PE 棒、粘貼美紋紙、刷底涂、安裝排水管、施膠、收面、美紋紙撕除、細(xì)部處理等若干工序。

4.7 成品保護(hù)控制

主要表現(xiàn)在預(yù)制樓梯方面，存在孔內(nèi)未完成灌漿即混入雜物、預(yù)制樓梯與現(xiàn)澆之間保護(hù)不到位等問(wèn)題。做的好的項(xiàng)目，如帶飾面裝配式構(gòu)件的項(xiàng)目，在構(gòu)件出廠前便進(jìn)行全方位的包、裹、護(hù)，在堆放區(qū)對(duì)插放架進(jìn)行全方位的包裹處理，構(gòu)件到達(dá)作業(yè)面后，所有與外飾面接觸的部位，均用橡塑保溫、用橡膠墊進(jìn)行保護(hù)。

4.8 驗(yàn)收控制

（1）預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家加工完成每個(gè)類(lèi)型的首個(gè)構(gòu)件，建設(shè)單位應(yīng)組織預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)單位、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位共同進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行構(gòu)件批量生產(chǎn)。

圖3 樓梯滑動(dòng)鉸端安裝節(jié)點(diǎn)大樣

（2）關(guān)于進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件驗(yàn)收，應(yīng)對(duì)構(gòu)件的標(biāo)識(shí)、尺寸偏差、灌漿套筒的位置、套筒內(nèi)雜質(zhì)、外觀質(zhì)量、灌漿孔通透性等進(jìn)行檢查。構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后，需及時(shí)填寫(xiě)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢查記錄。

（3）施工單位現(xiàn)場(chǎng)首段預(yù)制混凝土構(gòu)件安裝完成后，嚴(yán)格按照預(yù)制構(gòu)件施工的相關(guān)文件要求，由預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)單位以及建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位代表組成的驗(yàn)收組對(duì)首段質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，包括對(duì)外觀質(zhì)量、位置尺寸偏差、連接質(zhì)量、接縫防水施工質(zhì)量、預(yù)留預(yù)埋件等方面進(jìn)行檢查，形成驗(yàn)收記錄。

5、建筑信息模型（BIM）技術(shù)在設(shè)計(jì)施工全過(guò)程應(yīng)用

（1）裝配式建筑工程應(yīng)全過(guò)程使用建筑信息模型技術(shù)。建設(shè)單位應(yīng)在招標(biāo)文件及建設(shè)工程合同中明確設(shè)計(jì)單位、施工單位在構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、安裝階段應(yīng)用BIM技術(shù)的要求，主要包括BIM 技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)、應(yīng)用范圍、應(yīng)用內(nèi)容、參建單位BIM 應(yīng)用能力、信息交換標(biāo)準(zhǔn)和要求、人員配備等內(nèi)容。

（2）建設(shè)單位主要負(fù)責(zé)BIM 技術(shù)應(yīng)用的組織策劃和具體實(shí)施，確定設(shè)計(jì)、施工裝配、構(gòu)件生產(chǎn)等階段BIM應(yīng)用目標(biāo)和內(nèi)容，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)項(xiàng)目各階段的BIM 模型創(chuàng)建、應(yīng)用、管理以及各參與方的數(shù)據(jù)交換與交付，推進(jìn)建設(shè)各環(huán)節(jié)實(shí)施信息共享、有效傳遞和協(xié)同工作。

（3）設(shè)計(jì)單位應(yīng)建立包括內(nèi)外裝、暖通及給排水、建筑、電氣、消防、通風(fēng)空調(diào)、結(jié)構(gòu)等多專(zhuān)業(yè)信息的設(shè)計(jì)BIM 模型，為后續(xù)的深化設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、施工安裝等階段提供必要的設(shè)計(jì)信息。預(yù)制構(gòu)件施工圖深化設(shè)計(jì)單位應(yīng)在設(shè)計(jì)BIM 模型基礎(chǔ)上，考慮構(gòu)件加工生產(chǎn)、吊裝、運(yùn)輸、堆放等要求，形成深化設(shè)計(jì)后的BIM 模型，為后續(xù)構(gòu)件加工生產(chǎn)、運(yùn)輸堆放等階段提供必要的信息。

（4）生產(chǎn)單位應(yīng)在深化設(shè)計(jì)BIM 模型基礎(chǔ)上，完成構(gòu)件生產(chǎn)詳圖制作，對(duì)構(gòu)件的外輪廓及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、配筋、預(yù)留預(yù)埋、吊點(diǎn)等關(guān)鍵部位質(zhì)量進(jìn)行管控，并將質(zhì)量管控等關(guān)鍵信息附加或關(guān)聯(lián)到深化設(shè)計(jì)BIM 模型上，形成預(yù)制生產(chǎn)BIM 模型，并為后續(xù)的施工安裝階段提供必要的信息。

（5）施工單位應(yīng)在預(yù)制生產(chǎn)BIM 模型基礎(chǔ)上，通過(guò)附加或關(guān)聯(lián)施工信息形成施工BIM 模型，建立施工BIM模型的協(xié)同工作機(jī)制和管理模式，并加強(qiáng)在設(shè)計(jì)變更、施工組織設(shè)計(jì)、施工技術(shù)交底、施工項(xiàng)目管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)基于BIM 的竣工驗(yàn)收與交付。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，裝配式建筑施工技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升，就需要健全參建各方質(zhì)量責(zé)任體系，對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)管控，推廣全過(guò)程使用BIM 技術(shù)，同時(shí)做好設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工單位的有效銜接，全面提升裝配式建筑工程的質(zhì)量水平。作為施工企業(yè)，從深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工安裝每個(gè)環(huán)節(jié)秉承工匠精神，才能發(fā)揮各體系優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)裝配式產(chǎn)業(yè)的健康、良性發(fā)展。