預制裝配式建筑施工技術及其配套裝備的創新研究新探

文／朱先友 中建科工集團有限公司 廣東深圳 518054

引言：

與傳統建筑工程施工技術相比，裝配式預制建筑在施工時能夠按照設計要求在工廠統一完成各種建筑構件的預制加工，不僅提高了建筑構件的質量，而且能夠完成復雜形式建筑構件的加工制作。同時，在施工現場可以高效快速地完成各種建筑構件的拼接安裝，極大地加快了施工進度，縮短了施工周期，且所產生的建筑廢棄物也相對較少，有利于促進建筑行業向綠色建筑方向轉型升級。因此，施工單位應加強對裝配式預制建筑施工技術的研究，準確掌握裝配式預制建筑施工的各項技術要點。在裝配式預制建筑施工技術推廣應用的過程中，施工單位還應結合施工實踐經驗積極創新改進相關的配套施工裝備，通過新型施工裝備的應用進一步促進建筑工程施工質量和效率的全面提升，以適應新型施工技術的發展需要，推動我國建筑行業施工技術水平以及裝備水平的現代化發展。

1、概述裝配式預制建筑施工技術

1.1 基本涵義

所謂裝配式預制建筑施工技術指的是采用工廠化生產方式按照設計圖紙要求統一完成建筑構件的加工支座，以保證預制建筑構件的尺寸規格以及各項質量性能指標均能夠達到施工要求；之后再通過專業運輸車輛將預制構件運抵施工現場進行吊裝連接，以完成建筑工程的整體結構的施工作業的新型施工技術。

1.2 裝配式預制建筑施工技術優勢分析

1.2.1 能夠更好地適應現代化建筑的施工要求

與傳統建筑施工技術相比，裝配式預制建筑施工技術能夠更好地適應較為復雜的現代化建筑結構施工要求，能夠更好地呈現個性化的建筑設計效果，有利于促進建筑行業的現代化發展。

1.2.2 能夠有效提高施工質量和效率

由于裝配式預制建筑施工技術采用的是工廠規模化生產加工方式，統一進行預制構件的支座，能夠更加精確地控制預制構件的尺寸規格，有利于施工質量的提高。同時，裝配式預制建筑在施工現場僅需對預制構件進行吊裝連接、固定施工，極大的地提高了施工的效率。

1.2.3 具有較好的節能環保效果

裝配式預制建筑施工技術的應用減少了對施工材料的浪費，改善了施工現場的環境條件，降低了建筑施工中的噪聲污染，是一項具有較好環保性能的新型施工技術，對于促進建筑行業的綠色發展具有重要的作用。

2、裝配式預制建筑施工技術分析

2.1 裝配式建筑預制構件加工技術要點

在裝配式建筑的預制構件加工過程中，施工單位應嚴格按照設計圖紙要求準確控制預制構件施工材料、預制加工尺寸規格，確保預制件中心線位置準確。在預制構件出廠前，應由專業之間人員對預制構件中位線進行復測定位，為后續的預制裝配施工奠定良好的基礎。

2.2 裝配式建筑預制構件運輸技術要點

在對預制構件進行運輸時，施工單位應合理規劃運輸路線，且應使用專業運輸車輛。如果預制構件尺寸規格較大時，施工人員應合理放置預制件，并采取必要的保護措施，避免預制構件在運輸過程中受到碰撞破壞。

2.3 裝配式建筑預制構件存放技術要點

當預制建筑構件運抵施工現場后，施工單位應科學地進行保管存放。施工單位應在施工現場合理確定預制件存放位置，且應對存放場地進行平整加固處理，且應設置必要的排水設施，以避免積水對預制件造成侵蝕。在堆放預制建筑構件時，應設置好墊層，所有預制構件均應保持堆放方向一致，且通常應正面朝上，以便于后續吊裝施工。在重疊堆放預制構件時，應合理控制堆放高度，避免預制構件受損。預制構件應按照其種類、尺寸規格以及功能的不同分類碼放整齊，且應明確標識，以便于調用管理。

2.4 裝配式建筑預制構件安裝技術要點

2.4.1 裝配式建筑預制墻板安裝施工技術要點

在裝配式建筑預制墻板的吊裝施工中，施工單位應對預制墻板構件外觀進行檢查，確認其外觀完好無損后才能進行吊裝。施工人員應合理選擇吊裝設備，并科學確定吊點位置。在開始起吊后，應在預制墻板與地面相距約500mm時，對吊環連接的可靠性進行檢測，確認連接牢固后才能正式開始吊裝作業起吊應保持勻速緩慢吊放，且應在預制墻板與樓面相距約600mm時暫停吊放，并由專業技術人員利用搭鉤以及溜繩引導預制墻板緩緩下降并準確就位。當預制墻板被吊放至預設墊片上后，施工人員應對孔鋼筋的準確性進行檢測，并要對預制墻體的垂直度和水平度進行調整，以確保墻板安裝精度達到施工要求。

2.4.2 裝配式建筑預制梁板安裝施工技術要點

預制梁板是裝配式建筑施工中的重要建筑構件，在預制加工施工中一般應采用強度達到C30等級以上的混凝土材料，以確保預制梁板結構的強度以及承載性能能夠達到設計要求。準確控制預制臺座反拱，以保持臺座基礎的承載能力符合施工要求。在澆筑混凝土施工前，施工人員應在模板內側均勻涂抹脫模劑。在澆筑混凝土時應振搗均勻充分，以確保其密實度達到設計標準。在完成預制梁板的澆筑后應采取灑水養生等措施，并應在其強度達到設計標準的80%時開展預應力張拉作業。在安裝預制梁板施工時，施工人員應準確控制預制梁板位置，確保所有預制梁板構件的中軸線準確無誤。在連接預制梁板構件時則應采用焊接技術。施工人員應結合施工現場的環境溫濕度以及施工要求合理確定焊接工藝以及各項技術參數，以確保連接牢固可靠。

2.4.3 裝配式建筑預制窗體安裝施工技術要點

在裝配式建筑的預制窗體施工中，施工單位應按照設計要求準確控制預制件的尺寸規格以及數量，且應根據設計圖紙確保螺栓預留位置準確無誤。安裝預制窗體時，施工單位一般應選擇螺栓固定方式。施工人員在連接安裝窗體預制構件時應首先對其方向進行調整，確保預留孔洞對正，然后將其固定。以現代建筑中比較常見的預制飄窗為例，施工單位應利用吊耳、預留螺母以及螺栓對飄窗預制件進行吊裝。當飄窗預制件與作業面相距約300mm時，應將飄窗緩慢移動至控制線位置，并調節飄窗螺栓。當其與穿墻孔洞對正時，應在飄窗上設置U型咬合件，并通過溜繩對飄窗進行牽引作業，以便促使螺栓能夠順利插入連接孔洞內。

2.4.4 裝配式建筑預制疊合板安裝施工技術要點

預制疊合板是裝配式建筑施工中的常見預制構件（見圖1所示），在預制加工時應嚴格控制其尺寸規格，以保證預制疊合板質量符合施工要求。在運輸預制疊合板時應做好保護措施，防止疊合板受到碰撞破壞。在吊裝預制疊合板施工時，施工人員應將嚴格檢查吊裝點位設置的合理性，且應確保構件朝向準確。吊裝時應在疊合板與作業面相距約300mm時對其位置進行調整，且應在疊合板底部設置臨時支架。在對尺寸相對較大的預制疊合板構件吊裝時應采用模塊吊裝方式，且應將疊合板支撐裝置之間的間距控制在約150cm。當需要安裝雙層疊合板時，施工人員應相應地設置雙層支架，以保證吊裝施工安全。當預制疊合板安裝就位后，施工人員應對構件定位的精確度進行檢驗，檢驗合格后才能拆除臨時支護結構。在拆卸時應嚴格遵守施工操作規范，開展標準化施工作業，避免對預制疊合板構件的完整性造成破壞。

圖1 裝配式建筑預制疊合板

2.4.5 裝配式建筑預制樓梯安裝施工技術要點

在裝配式預制建筑的施工過程中，施工單位在預制樓梯構件到達施工現場后應對其外觀的完好性以及尺寸規格等進行檢驗，檢驗合格后應在指定位置以單塊堆放方式加以保存。安裝預制樓梯施工時，施工人員應選擇樓梯翻邊處進行預埋件的埋設，以便后續安裝圍護欄桿。對預制樓梯構件施工時，施工單位應根據預制樓梯結構形式以及材質特點等科學分析其受力情況，確保吊點設置合理。吊裝作業可以采用具備吊點調節功能的橫吊梁作為施工設備，且應選擇相應規格的吊索以及卸扣等吊具，且應在方向旋轉環上懸掛好吊索。施工人員應在支座上對預制樓梯定位線、水平投影線、邊線、標高以及端線等控制線進行準確的測放，為后續預制樓梯的安裝提供可靠的參照基準。當預制樓梯構件被起吊至與作業面相距1m時應暫停下放，施工人員應對樓梯標高以及斜度等進行復測審核，確認無誤后可以利用撬棍等對樓梯水平位置進行調整，以確保樓梯預制件能夠對準預留孔洞位置。當樓梯預制件準確入位后應進行精調，并將滑動端螺絲擰緊，再通過樓梯段上端連接預留孔，以確保對位精度，且在吊裝過程中應防止對樓梯預制件的邊角造成破壞。當所有預制樓梯構件安裝就位后，應對樓梯段縫隙進行灌漿封堵處理。施工人員應首先對預制樓梯構件之間的縫隙進行清理，且應準確控制水泥砂漿配比。在完成預制樓梯的安裝施工后，應在樓梯段設置膠板以及支撐磨板等，且應用薄膜覆蓋樓梯，嚴禁在樓梯上走動。在裝配式建筑的施工過程中，不得利用預制樓梯進行施工設備的運輸，僅可作為施工人員的通行便道使用，以防止預制樓梯受到破壞。

2.4.6 裝配式建筑預制陽臺安裝施工技術要點

陽臺板也是裝配式預制建筑施工時的重要建筑構件之一，在預制裝配式建筑的陽臺構件時，施工單位應合理確定鋼筋規格、配筋率以及鋼筋間距，以確保陽臺構件的荷載力能夠達到設計標準。如按照設計要求需要在陽臺布設空調時，應做好相關滴水線、地漏以及欄桿部分的預埋，且應準確控制泛坡坡度。在吊裝預制陽臺板施工時，施工單位應利用預制陽臺板構件上的預留吊環開展施工作業。吊裝過程中，施工人員應在預制陽臺板構件與作業面相距約500mm處暫停吊裝，并對其位置進行調整，之后再繼續吊放，且應確保預制陽臺板吊放緩慢勻速。當預制陽臺板吊放至作業面且在控制線位置基本就位后，施工人員應精確調整其位置，并通過U型托對其標高進行調節，確保其安裝位置準確，且水平及垂直偏差均控制在允許的范圍內。

2.5 裝配式建筑預制構件連接施工技術要點

在裝配式預制建筑施工中對預制構件以及建筑工程的現澆部分進行連接目前主要采用的是封閉箍筋技術。由于該施工環節中的鋼筋布設技術難度較大，因此施工單位應積極應用BIM等先進的網絡信息技術對鋼筋排布設置進行立體的直觀呈現，以便于現場施工人員能夠準確掌握各項施工技術要點。在綁扎鋼筋時應首先將建筑結構第一層水平方向上的箍筋綁扎牢固，之后再安裝預制墻板等建筑構件，且應做好水平方向鋼筋的連接處理。在連接鋼筋施工時應采用機械連接方式，且應按照設計要求將非受力鋼筋設置就位。

2.6 裝配式建筑套筒灌漿施工技術要點

在裝配式預制建筑施工中，進行鋼筋套筒灌漿作業時應加強對施工現場環節溫濕度參數的監測，并根據具體點測量數據采用相應的灌漿材料類型。施工單位在配置漿液時應通過現場試驗對材料配比等進行優化驗證，以確保各項技術參數科學合理。在完成漿液配置后，施工單位應對漿液各項質量性能指標進行檢測，檢驗合格后的漿液要進行分倉以及密封。在安裝預制構件時應將PE條設置于其外側，以防止出現漏漿等現象。在灌漿過程中應注意檢測環境溫度，如現場環境溫度較低時應對建筑門窗、上下頂板、電梯和樓梯口等重點位置采取必要的保溫及封堵措施。

3、創新裝配式建筑配套裝備探究

3.1 裝配式建筑施工中新型測垂傳感設備的創新應用

隨著現代化建筑工程規模和高度的不斷增大，對裝配式預制建筑施工質量也提出了更高的要求。精確控制建筑結構的垂度是保證施工質量的關鍵性環節，而傳統的人工測量裝備在測量精度和效率等方面均已難以滿足新時期裝配式預制建筑施工的實際需要。在此背景下，研發出了新型的測垂傳感裝備。新型測垂傳感尺的測量精度能夠達到1/1000水平，不僅具有較高的測量精度，而且具備無線傳輸功能，能夠通過智能化設備的遠程控制實現對裝配式預制建筑垂直度的實時監測控制，有效減小了施工環境條件對測垂作業實施以及測垂精度的限制，可以為現代化建筑的裝配式預制施工質量控制提供更為精確的參考數據。因此，新型測垂傳感尺成為了裝配式預制建筑施工中重要的創新型配套裝備之一。

3.2 裝配式建筑施工中新型測支撐裝備的創新應用

對裝配式建筑預制構件進行現場安裝施工時，需要借助支撐裝備才能更加高效地完成拼裝，并保證施工質量。為進一步提高裝配式建筑預制構件的現場安裝質量和效率，研發出了新型的臨時快速斜撐裝備，其能夠對預制構件進行有效的固定以及調節。應用新型快速支撐體系裝備進行裝配式預制建筑施工，主要通過圓環以及掛鉤來實現連接件和支撐桿之間的連接，且可以通過連接桿件以及固定端頭來安裝固定預制構件，使預制構件的安裝施工質量和效率得到了明顯的提高。同時，在完成施工后還可以便捷地將快速支撐裝備拆除并進行重復利用，不僅提高了施工效率，而且有利于控制施工成本，減少施工材料的浪費，具有較好的節能環保效果，對于促進裝配式預制建筑，實現綠色施工有重要的作用。

3.3 裝配式建筑施工中新型防護設備的創新應用

目前，在很多裝配式預制建筑的施工中多采用的是懸挑式外掛圍欄作為施工防護裝備，不僅需要消耗大量施工材料進行防護體系的搭建施工，且需要在建筑工程的預制墻板上預留孔洞，不僅增加了施工成本，而且對建筑工程的施工質量以及外觀的美觀性也會產生不利的影響。針對這一實際情況，在裝配式預制建筑施工中創新性地研發出了多功能的防護裝備。這種新型多功能圍欄裝備在施工時，主要通過預埋螺栓來進行安裝固定，不需要在施工過程中對建筑墻體進行二次開孔作業，不僅縮短了施工工期，簡化了施工工藝，而且也有利于提高建筑結構的整體性以及建筑外觀的美觀性。同時，在應用新型施工圍欄進行裝配式預制建筑施工時，還可以利用連接鋼片對預制墻體的安裝位置進行準確定位，進一步提高了施工的質量。與傳統施工防護裝備相比，新型的施工圍欄自重相對較輕，易于安裝拆卸，且能夠重復利用，不僅提高了施工的質量和效率，而且能夠減少對施工材料的消耗，有利于施工成本的控制，是一種具有較高應用價值的創新型裝配式預制建筑施工配套裝備。

3.4 裝配式建筑施工中新型作業平臺裝備的創新應用

在傳統的裝配式預制建筑施工中大多仍沿用腳手架作為施工作業平臺，在搭建腳手架時不僅需要耗費較多的時間，而且腳手架由于受荷載能力的限制，容易出現變形等問題，給裝配式預制建筑的施工質量和安全帶來一定的風險隱患。針對這一實際情況，在裝配式預制建筑施工中研發出了新型的施工升級平臺裝備。與竹木以及鋼質等腳手架相比，施工升級平臺的創新應用由于無需重復搭建腳手架，極大地縮短了施工工期，而且其承載性能也有了顯著的提高，為裝配式建筑施工提供了更為可靠的安全保障。此外，升級平臺裝備的應用還能夠減少對資源的消耗，降低施工成本，有利于裝配式預制建筑綠色施工的實現。因此，應結合我國裝配式預制建筑施工的實際情況，進一步加大升級平臺裝備的推廣應用。

結語：

為適應現代化建筑施工需要以及建筑行業升級轉型要求，具有較好綠色環保性能且施工質量效率更高的裝配式預制建筑施工技術在建筑工程施工實踐中的應用越來越廣泛。施工單位應充分了解裝配式預制建筑施工技術優勢和特點，并結合建筑工程的實際情況，準確掌握各項技術要點，以保證施工質量安全。與此同時，施工單位還應不斷總結施工實踐，積極借鑒國內外裝配式預制建筑施工經驗，大膽進行技術創新和改進，針對裝配式預制建筑施工實際需要研發新型配套施工裝備，以進一步提高施工效率和質量，推動我國建筑行業的現代化發展。