探討預制裝配式建筑結構設計與施工技術要點

李學強

河北銘嘉工程設計有限公司 河北 唐山 063000

1 預制裝配式建設結構設計要求

1.1 裝配式建筑得分項

《裝配式建筑評價標準》已經規定裝配式建筑得分項主要包括主體結構（50分）、裝修和設備管線（30分）、圍護墻和內隔墻（20分）三個方面。主體結構部分主要包括豎向構件得分（30分）和梁、板水平構件得分（20分）。目前，主體結構主要采用水平構件得分。假如，裝配式建筑進行等級評價時，預制豎向構件的比例大于等于35%。圍護結構和內隔墻部分主要包括非承載圍護墻非砌筑（5分）、內隔墻與非砌筑內隔墻與管線、裝修一體化（5分）、圍護墻與保溫隔熱、裝飾一體化（5分）、四個方面。其中河北省《裝配式建筑評價標準》規定圍護墻與保溫隔熱一體可得3分。裝修和設備管線分為干式工法樓地面（6分）、全裝修（6分）、集成廚房（6分）、管線分離（6分）、集成衛生間（6分）五個方面。在《裝配式建筑評價標準》規定裝配式建筑需要滿足以下要求：第一，主體結構部分得分大于等于20分；第二，圍護結構和內隔墻部分得分10；第三，裝配式建筑需要做全裝修，第四，裝配式建筑總得分不能低于50分[1]。

1.2 裝配式建筑方案選擇

通過前面介紹的裝配式建筑的得分項，我們能夠看出裝配建筑的單體得分會有很多種方案，下面結合《裝配式建筑評價標準》我們簡單地介紹幾種方案。

表1 裝配式建筑方案

1.3 預制構件設計要求

目前預制構件主要分為預制樓梯、疊合板和預制剪力墻。下面主要從設計角度分別介紹一下疊合板和預制剪力墻注意的事項。在進行裝配式建筑設計時，平面受力復雜或開洞較大的樓層、結構轉換層、上部結構嵌固端樓層以及屋面層通常采用混凝土現澆樓蓋不宜采用疊合板。在考慮疊合板位置時，我們優先選擇普通房間（臥室、客廳、廚房等）；其次選擇陽臺和空調板部位；最后選擇衛生間、前室和屋頂。當選用衛生間、屋頂層做疊合板時，板厚應該加厚160mm，這是因為衛生間、屋頂層有防水的要求。進行拆分疊合板拆分時，每塊板盡量拆分成奇數塊疊合板；混凝土后澆帶接縫處應避開跨中彎矩最大處且不應沿著雙向板的主要受力方向布置。其中后澆帶跨度控制到200～300mm，通常情況后澆帶跨度采用300mm。這是因為300mm寬后澆帶既能計入預制率，又能滿足圖集和規范要求135°彎鉤錨固長度。垂直于后澆帶方向，疊合板鋼筋盡量采用直徑為8的鋼筋，這是為了保證鋼筋在300mm寬后澆帶的錨固要求。疊合板的跨度最大跨度不宜超過6m，當樓板的跨度超過6m時，可采用預應力疊合板，但是會大大增加成本，這就要求我們前期選裝配棟號時選擇板跨不超過6m的棟號。疊合板拆板塊的寬度控制在3m以內（包括甩筋在內）。在計算疊合板時，疊合板保護層應當取23mm。當疊合板的跨度小于3900mm，疊合板桁架筋代號選用A； 疊合板的跨度不小于3900mm時，疊合板桁架筋代號選用B。有管線交叉的樓板應當提前考慮70mm厚的現澆層是否滿足其他專業穿管要求。另外，需要在疊合板上準確表示出其他專業的預留洞。

在滿足豎向構件預制率的情況下，我們優先選擇標準層（不包括底部加強部位的上一層和頂層）墻體；其次為選擇底部加強部位的上一層的墻體；再次為頂層的墻體；最后為底部加強部位層的墻體。當選擇頂層墻體做預制墻體時，規范規定做250高的圈梁，女兒墻的鋼筋需要錨入圈梁內。在選取預制墻的位置時，盡量不要選擇電箱集中、管線較多、留洞大的位置以及電井位置。

2 預制裝配式建筑施工技術目前存在的問題

在工廠的整體規劃中存在的不合理因素會影響到后續的施工等環節。因此在建設預制工廠之前，要對市場展開充分地調研和分析，掌握動態情況，進行產品的分析和定位，預測未來市場的發展方向。在掌握全面的信息之后來進行生產，使得工廠生產出來的產品可以滿足市場的需求，在整個行業競爭中占有一席之地，進而不斷擴大規模。但是在實際的發展過程中，很多企業在建立之初，并沒有對市場進行充分的調查和研究，缺少對市場的整體掌握。對于企業本身而言，沒有一個明確的發展規劃，對施工人員也沒有做到專業化的培訓。信息技術的應用水平也比較低，影響到整個企業的發展和利潤的獲取[2]。

3 預制裝配式建筑施工技術的具體應用

3.1 裝配式構件混凝土澆筑

混凝土澆筑是施工人員需要重點關注的內容，這關系到整個施工的質量。在澆筑之前，要對混凝土的構件和模具進行多次檢查，來保證產出品滿足設計的要求和建筑的需要。還需要檢測鋼筋成品，為之后的工作打下施工基礎。如果檢查中發現形變的問題要及時的進行補強處理。在澆筑完成之后，施工人員還要進行對裝配式構件的檢查和養護。

3.2 裝配式構件運輸環節

同時施工單位也要管理整個裝配式構件的運輸過程，根據構件的特點，選擇合適的運輸設備和運輸工具，并進行加固和做好保護工作。施工單位要提前制定出運輸的計劃并進行試驗，在具體的運輸過程中嚴格按照構件運輸技術實行，以免出現質量問題，尤其要避免在運輸過程中有緊急剎車狀況出現。

3.3 裝配式構件存放環節

構件的存放也是施工人員需要重點關注的環節。施工人員要根據構件的形狀和特點來選擇對應的存放方式。頂面或者樓板類構件，最好是進行豎向放置，梁體構件需要橫向放置。在放置構件之前，還需要提前壓實地面，以避免坑洼等出現影響到構件的存放。

3.4 裝配式構件的連接

裝配式構件連接的方式有很多種，在實際中，通常采用的是現澆式和機械型。需要注意的是，現澆式構件在連接的過程中很容易出現狹窄的情況，施工工人則可以將現澆混凝土注入其中，來保證構件的強度，提高整個工程的質量[3]。

除了各項建筑中的設備之外，預制裝配式建筑在公共建筑和工業建筑中也發揮著重要的作用。提高這些建筑對裝配式結構的利用率，可以很大程度上降低施工的成本，從而提高整個工程的收益。并且這種建筑結構采用的是高強混凝土技術，可以承載很大的重量，保障了整個建筑的安全性

4 預制裝配式建筑施工質量控制措施

4.1 嚴格施工的各道工序

隨著建筑行業的不斷發展，預制裝配式建筑的操作步驟已經呈現流程化且具有規劃性，并且被相關部門納入到施工監督的范圍之內。相關管理部門對這方面的建筑和施工作出明確的要求，規范了各道工序。因此，施工單位在進行施工中要嚴格按照現行標準進行，改變施工的工序會引發嚴重的安全事故或者降低工程的質量。因此要嚴格施工的各道工序，保證人民生命和財產安全。

4.2 完善施工單位的安全防范標準

在進行預制裝配式施工的時候，各項施工措施也要達到標準化的要求，施工單位要嚴格按照規劃和要求選擇建筑材料，這是進行安全防范的基礎。此外，施工單位也要總結多年的施工經驗，建立健全預制裝配式結構的各項防范標準，不斷優化現行的施工標準。在施工的時候，沒有得到上級批準的前提下，施工人員不能對預制裝配式建筑施工的流程和步驟進行私自更改，按照步驟進行嚴格的質量檢查，部門之間可以定期地進行經驗交流，及時發現并解決施工工程中隱藏的安全問題，保證整個施工環節的安全性和建筑的質量。

4.3 提高施工人員的專業水平

施工單位要定期對施工人員開展專業培訓，重視人才的培養和挖掘。可以采用培訓會和交流會等形式來增強施工工人的專業技能和操作水平。就預制裝配式施工的過程中要運用到諸多的技術，對細節有著嚴格的要求，施工單位應該明確強調施工的安全性和施工的質量，從而強化施工人員的責任感。企業也要及時學習預制裝配相關的法律法規和政策要求，并將這些文件要求及時地下發給各個施工部門，根據行業的規范和法律要求不斷改進自己的施工技術，及時安排相關的培訓。

4.4 要合理使用輔助設備

在安裝施工的環節，施工單位可以借助輔助設備來提高工程建筑的效果和質量。合適的吊裝方法可以減少施工人員的勞動量，一些比較精細的構件需要根據構件的特點和形狀來額外地安裝保護套和護角等，減少構件的磨損，確保施工過程中的精度。輔助設備也要進行妥善的管理和保護，施工單位可以設置專門的部門進行相關設備的管理和維護。同樣，這些輔助設備在運輸過程中也要做好提前計劃，并選擇合適的工具，減少預制構件損壞的情況。

4.5 固定預埋件

預埋件固定質量的提高也可以提高整個施工環節的效率，同時作為預制構件焊接的基礎，也對整個建筑的穩定性有著直接的影響。因此，施工人員要保證預埋件的固定質量，選擇合適的位置進行安置，避免錯位，影響到后續的施工和整個建筑的質量。

5 結束語

通過對預制裝配式建筑結構的分析，從設計、施工等環節出發了解到預制裝配式建筑的發展可以便捷整個施工環節，提高施工的安全性和工程的質量。大大壓縮了生產的時間，是未來建筑行業的發展趨勢之一。但在實際施工環節還存在著很多的問題，構件的運輸和存放等都需要施工人員進行精心的設計和安排，以保證構件的精度和與建筑的合理性。有關部門和企業要重視預制裝配式建筑技術的發展，提供專業人才支持，積極推進環保和可持續發展的理念，促進整個建筑行業的創新發展。