建筑工程中裝配式建筑施工技術(shù)的運用探討

馮濤

重慶市人防工程設(shè)施管理站 重慶 400014

引言

對于建筑行業(yè)來說，施工技術(shù)是決定施工效率、施工質(zhì)量和工程經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。建筑行業(yè)改革創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以施工技術(shù)改革為切入點是最有效的途徑。傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工技術(shù)不僅高污染、高消耗，并且所有工序環(huán)環(huán)相扣施工進(jìn)度被牢牢限制，施工進(jìn)度決定工程效益，所以施工人員探索技術(shù)創(chuàng)新就是為了提升施工效率，改善傳統(tǒng)工藝，在保證工程質(zhì)量的前提下踐行綠色施工理念，探索建筑施工可持續(xù)發(fā)展的途徑。

1 裝配式建筑施技術(shù)特點

裝配式建筑施工技術(shù)就是將混凝土構(gòu)件提前預(yù)制，施工時運輸?shù)浆F(xiàn)場后采用可靠的連接方式裝配起來，就形成需要的混凝土結(jié)構(gòu)。裝配式建筑施工技術(shù)的特點主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1.1 裝配式施工實現(xiàn)建筑工程產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

混凝土構(gòu)件在預(yù)制場加工其實和產(chǎn)品配件在工廠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的模式是相通的，把混凝土構(gòu)件當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，工程施工就變成一體化生產(chǎn)流程，既方便，又快捷，在效率就是效益的建筑領(lǐng)域，這具有無可比擬的優(yōu)越性。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)保障施工質(zhì)量

首先，預(yù)制構(gòu)件在工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，相較于現(xiàn)場施工不利影響因素少，質(zhì)量比在現(xiàn)場生產(chǎn)更有保證。其次，高標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械化生產(chǎn)過程，使構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)精度提升，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 構(gòu)件尺寸受限

預(yù)制構(gòu)件是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，所以設(shè)備、模具和工藝都是一致的，但是建筑施工構(gòu)件大小不一，所以生產(chǎn)尺寸受限制[1]。

1.4 預(yù)埋件用量大、結(jié)構(gòu)連接點多

結(jié)構(gòu)整體剛性不如現(xiàn)澆式施工結(jié)構(gòu)。

2 裝配式施工技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提升施工效率

裝配式施工中主體構(gòu)件在預(yù)制場制作，所以施工現(xiàn)場和預(yù)制工廠可以平行作業(yè)，不用遵循傳統(tǒng)施工循序漸進(jìn)的施工規(guī)律，只要現(xiàn)場滿足裝配條件就可以集中裝配，施工效率大大提高，也降低了施工控制成本。建筑領(lǐng)域施工進(jìn)度決定，工期縮短管理成本降低，就能保障工程經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化操作，構(gòu)件精度有保障，便于控制施工質(zhì)量

裝配式建筑主要構(gòu)件由工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，相較于現(xiàn)場施工完全由人工控制施工流程造成的累計誤差遠(yuǎn)比標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制誤差大，所以從這個角度看裝配式施工便于控制施工質(zhì)量。

2.3 機(jī)械化施工，安全性高

裝配式施工一般由機(jī)械化吊裝，相比傳統(tǒng)施工要綁扎鋼筋、支護(hù)模板等很多工序都需要高空作業(yè)，所以施工安全管理是現(xiàn)場施工的重點。裝配式施工減少了人工施工流程，只需輔助機(jī)械調(diào)配安吊，相對于傳統(tǒng)施工技術(shù)安全性大大提高。

2.4 裝配式施工對施工環(huán)境要求不高

裝配式施工主體構(gòu)件在預(yù)制場完成，所以對現(xiàn)場施工環(huán)境要求不高，傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑施工外部環(huán)境氣溫過高、過低都不適于施工，裝配式施工則不存在這種情況。

2.5 對人工需求量減少把工人從重體力勞動中解放出來

裝配式施工代表建筑行業(yè)也可以朝著產(chǎn)業(yè)化模式發(fā)展。工人操作機(jī)械設(shè)備完成施工作業(yè)，對人工的需求量變小，同時把建筑工人從高風(fēng)險、重體力的勞動作業(yè)中解放出來。

2.6 便于統(tǒng)一調(diào)配施工，壓縮施工流程

裝配式施工完全改變了傳統(tǒng)施工流程，預(yù)制生產(chǎn)模式可以把很多施工流程壓縮，節(jié)約時間，節(jié)省材料。比如預(yù)制建筑外墻板，預(yù)制工廠就可以把防火層和保溫層在預(yù)制過程中一體完成，不需要反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場布置[2]。

2.7 便于操作復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)

裝配式施工技術(shù)可以完成結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的建筑形式，預(yù)制場可以實現(xiàn)在現(xiàn)場施工中不方便完成的建筑形式，比如歐式建筑外立面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用裝配式施工可以較高質(zhì)量地完成，一次成型避免二次抹灰質(zhì)量水平更高。

2.8 裝配式施工對施工環(huán)境污染小

現(xiàn)場澆筑施工粉塵、噪聲、建筑垃圾、有害氣體、污水等都是不可能完全避免的污染，要實行綠色施工就要花費很多經(jīng)費和精力治理也無法完全避免。裝配式施工可以有效避免施工環(huán)境污染，并且方便集中治理，有利于減少環(huán)境污染。

3 裝配式施工技術(shù)應(yīng)用重點

3.1 混凝土預(yù)制構(gòu)件加工技術(shù)要點

裝配式施工主體構(gòu)件在預(yù)制工廠加工，與現(xiàn)場施工相比可控制的環(huán)節(jié)增加了，但不注意控制技術(shù)要點，預(yù)制品質(zhì)量也無法保障。混凝土構(gòu)件預(yù)制時要注意，

3.1.1 準(zhǔn)備階段和現(xiàn)場施工一樣要認(rèn)真熟悉圖紙，做好技術(shù)交底，把鋼筋、模板的尺寸、數(shù)量、下料標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)指標(biāo)交底清楚。根據(jù)交貨日期科學(xué)安排生產(chǎn)計劃，做好材料、人員的配置安排。

3.1.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段注意隱蔽部位技術(shù)數(shù)據(jù)控制。主要檢查鋼筋的牌號、規(guī)格、數(shù)量、位置、間距、連接方式、接頭位置、搭接長度等是否滿足規(guī)范和設(shè)計要求，按照接頭數(shù)量抽檢接頭質(zhì)量；檢查預(yù)埋件、插筋和吊環(huán)規(guī)格、位置和數(shù)量；檢查灌漿位置預(yù)留孔洞的位置、數(shù)量和規(guī)格；檢查預(yù)埋管線的規(guī)格、數(shù)量、位置及固定措施。

3.1.3 檢查模板支撐穩(wěn)定性；模具內(nèi)部清潔、平滑，均勻涂抹脫模劑；檢查模板混凝土薄層厚度滿足設(shè)計指標(biāo)要求；檢查模板邊角接縫，保證接縫嚴(yán)密。

3.1.4 預(yù)制構(gòu)件澆筑時檢查混凝土配合比、水灰比、工作性并預(yù)留試件檢查混凝土強(qiáng)度。澆筑期間嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求分層連續(xù)澆筑，分層厚度一般小于45cm不能過厚。混凝土振搗要按照規(guī)范要求控制振搗深度、時間和間距

3.1.5 澆筑完成后按照規(guī)范要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。

3.2 預(yù)制構(gòu)件存儲和運輸期間技術(shù)控制要點

預(yù)制構(gòu)件存儲注意場地平整堅實，排水良好；整齊排放，下部放墊木或者墊塊，避免邊角損傷；標(biāo)識清楚向外，預(yù)埋吊件向上防止受壓。出廠前進(jìn)行質(zhì)量檢驗，合格后才能運輸?shù)绞┕すさ亍＿\輸過程中為了防止顛簸、磕碰，可以用墊塊、支架、凹槽等結(jié)合綁固保持穩(wěn)定，防止預(yù)制件受損。

3.3 吊裝施工技術(shù)要點

吊裝施工必須按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

3.3.1 做好吊裝準(zhǔn)備。機(jī)械設(shè)備調(diào)試正常，并安置在吊點位置；各崗位工作人員悉數(shù)到崗；吊裝構(gòu)件按照吊裝順序標(biāo)記編號，并安置在指定位置；準(zhǔn)備灌漿填料、封堵材料、膨脹螺栓等，檢驗合格備用；為了保障施工安全，吊裝前按照施工方案詳細(xì)對預(yù)制構(gòu)件安裝過程中荷載作用下受力的支架系統(tǒng)和臨時固定裝置的承載力進(jìn)行驗算，并進(jìn)行試運行；制定吊裝作業(yè)流程，保證作業(yè)過程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3.3.2 施工放線，把混凝土構(gòu)件安裝位置用紅線標(biāo)注，以便安裝時準(zhǔn)確定位。正式吊裝前對現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)查，保證無堆積材料影響安裝。構(gòu)件安裝前對插筋逐個進(jìn)行限位，對中心偏差值不符合規(guī)范和設(shè)計要求的，對照圖紙進(jìn)行校正，保證位置的準(zhǔn)確性；清理預(yù)埋螺栓表面的水泥漿等雜物，露出連接絲扣；將構(gòu)件套筒上的水泥漿清理干凈；預(yù)制構(gòu)件起吊時關(guān)鍵在于保持平衡度，然后根據(jù)吊裝順序吊到預(yù)定的位置。構(gòu)件的底部與吊裝層面垂直相距50cm時稍作停頓，技術(shù)人員觀測確定位置對齊之后再緩慢下落。構(gòu)件完全落下，用撬棍或頂絲根據(jù)定位線對構(gòu)件精準(zhǔn)調(diào)整。預(yù)制構(gòu)件吊裝檢查指標(biāo)及質(zhì)量要求見表1。

表1 預(yù)制構(gòu)件吊裝檢查指標(biāo)及質(zhì)量要求

3.3.3 吊裝施工細(xì)節(jié)要求。為了保證吊裝施工安全性和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)物質(zhì)量，吊裝施工必須要注意細(xì)節(jié)控制。首先，吊裝前對預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋吊環(huán)進(jìn)行檢查是否檢有變形、縮頸、脫落現(xiàn)象，吊環(huán)周邊是否混凝土開裂，松動現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題必須更換。其次，每組構(gòu)件吊裝鋼絲、索具必須專用，比如說吊裝墻板和疊合板的索具和鋼絲不能混用，這是安全施工基本原則，是為了防止混用強(qiáng)度不夠，出現(xiàn)事故。最后，吊裝過程中必須按照構(gòu)件設(shè)計圖要求所有吊點全部著鉤，技術(shù)人員要注意檢查到位，因為吊鉤著環(huán)不完全，吊裝過程中不僅潛在偏斜脫落風(fēng)險，吊裝就位時也不易保持平衡著落。另外，吊裝時即便是小型構(gòu)件也只能一次只吊一個構(gòu)件，因為構(gòu)件疊加相互擠壓產(chǎn)生起吊力矩平面外的附加內(nèi)應(yīng)力，會造成構(gòu)件開裂等質(zhì)量隱患。

3.4 灌漿施工技術(shù)

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)上下層之間受力鋼筋采用波紋管或者套筒注漿錨固連接。灌漿前要做好準(zhǔn)備工作，比如注漿配合比設(shè)計；錨具強(qiáng)度檢測；注漿設(shè)備準(zhǔn)備；清除拼接縫內(nèi)雜物，并封堵拼縫；注漿管濕潤。注漿工序是按照設(shè)計配合比拌和注漿材料，整個拌和過程應(yīng)該在45～60s完成防止氣泡產(chǎn)生橫向注漿要采用壓力注漿，豎向可以采用重力注漿無論采用哪種注漿方法都要保證連續(xù)均勻的注入，并且從漿體材料拌和到注漿完成要在30min之內(nèi)完成。注漿口填實壓光，不得出現(xiàn)凸起或者凹陷。注漿終凝后開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7d，冬季溫度低于5℃則不適于灑水養(yǎng)護(hù)，要考慮其他養(yǎng)護(hù)方法比如覆蓋養(yǎng)護(hù)。

4 裝配式施工技術(shù)應(yīng)用難點

4.1 施工機(jī)械設(shè)備選擇

裝配式施工和傳統(tǒng)施工最大不同是需要進(jìn)行于大量的吊裝作業(yè)。吊裝構(gòu)件輕則2～3噸，重則十來噸，所以大型運輸、吊裝設(shè)備的選擇和安置是首要問題。有條件時可以在施工場地附近建立預(yù)制場，減少運輸成本。選擇吊裝設(shè)備時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行塔式起重機(jī)安全規(guī)程（GB5144-94），塔吊臂長和起重要符合施工基本要求。例如，中聯(lián)重科生產(chǎn)的65XB-10型塔吊，臂長30米，最大起重6噸，選擇這種型號的塔吊可以完成施工施工區(qū)域在30m以內(nèi)，PC構(gòu)件不大于5.5噸的吊裝作業(yè)需求，否則需要考慮其他型號設(shè)備。

4.2 吊點位置設(shè)置

首先，混凝土預(yù)制構(gòu)件的尺寸相對較大，為了保證吊裝過程中每個吊點能垂直受力，吊點位置設(shè)置也是一個難點。一般情況下，采用單點調(diào)取作業(yè)的方式則更容易保證每個吊點都能夠平衡受力。其次，構(gòu)件吊點最好設(shè)置在結(jié)構(gòu)配件正彎曲和負(fù)彎曲相等處，這樣吊裝時對構(gòu)件影響最小。最后，對于大尺寸構(gòu)件不適合一般的吊鉤或者吊環(huán)等，要采用特殊的方式，比如在其吊點位置設(shè)置吊孔，鋼絲繩索直接穿入吊裝，穩(wěn)定性更好。另外，吊裝作業(yè)時也會出現(xiàn)不對稱構(gòu)件，吊裝時可以考慮采用輔助吊線或者吊點的辦法保持吊裝平衡[4]。

5 結(jié)束語

總之，裝配式施工技術(shù)和傳統(tǒng)施工技術(shù)相比具有不可比擬的優(yōu)勢，但是施工技術(shù)特點及質(zhì)量控制重點也完全不同。作為建筑施工技術(shù)人員就不能采用傳統(tǒng)的工作思維方式和管理模式安排日常工作。因此，建筑施工人員在進(jìn)行裝配式施工作業(yè)時要做好充分的準(zhǔn)備，認(rèn)真審核圖紙，借鑒國內(nèi)外成功的施工案例，科學(xué)策劃施工方案，嚴(yán)格把控預(yù)制生產(chǎn)、運輸儲存、現(xiàn)場吊裝等各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點、難點，把裝配式施工高效、環(huán)保、質(zhì)量可控的施工優(yōu)點充分發(fā)揮出來，切實打造優(yōu)質(zhì)工程。