裝配式建筑結構技術的研究

楊康

保定市建筑設計院有限公司 河北 保定 071000

引言

裝配式建筑把建筑工地上的一些工作轉移到工廠，比如零件的制造，然后運輸到工地上，這樣就可以省去很多中間的工作。裝配式建筑適應了工業化生產的需要，實現了智能化﹑信息化的管理，這與現代建筑的發展趨勢相適應，給建筑業帶來了新的發展空間和機會。然而，近幾年在工程建設中，由于缺乏可視化管理﹑直觀管理等原因，往往會產生一些施工上的缺陷。裝配式建筑結構可有效提高施工效率﹑縮短工期﹑保證工程總體質量。

1 裝配式建筑結構施工的重要意義

當前，在建筑工程領域，裝配式建筑施工技術具有重要的應用意義，主要有以下幾個方面。①有利于提高建筑施工效率。在應用裝配式建筑施工技術以后，很多構件可以提前預制，比如預制樓板﹑預制陽臺﹑預制樓梯等。這樣，建筑工程現場施工的工作量大大減少，工程施工效率明顯提高。②有利于實現建筑工程施工標準化。裝配式建筑施工技術應用了大量的預制構件，使得建筑工程施工的標準化水平顯著提高，有利于施工團隊構建完善的施工管理體系，從而促進建筑工程施工趨于規范化與體系化。③有利于降低建筑工程的施工成本。裝配式建筑施工技術的使用有效減少了建筑工程的施工時間，施工單位可以將許多建筑施工工作交給專門的工廠負責，從而有效節約了工程成本，顯著提高了建筑工程的綜合效益[1]。

2 設計要點與深度要求

2.1 設計要點

裝配式建筑結構的基本要求是等同于現澆結構，即裝配式混凝土結構與現澆混凝土結構發揮的作用，達到的效力基本相同。根據現行的國家﹑地方及行業的標準設計圖集﹑規程﹑規范，來作為深化設計時的基本依據和基本原則。考慮因素有生產方面﹑運輸方面﹑施工方面﹑其他方面，另外，關于裝修與設備系統設計，設備系統圖套管及基礎布置圖，由名字即可知道涉及的專業及需要考慮的預留埋件位置，設備系統圖在裝配式建筑匯總需綜合考慮及體現。

2.2 深度要求

2.2.1 建筑專業施工圖設計的深度要求。考慮裝配式建筑的特點，標準化﹑模數化，和深化設計人員確認需深化的范圍，來進行符合裝配式建筑增加或減少設計的修改。盡可能實現建筑﹑結構﹑保溫﹑設備﹑裝飾一體化，是建筑專業對裝配式最理想的設計。

2.2.2 結構專業施工圖設計深度要求。深化布置部分會涉及混凝土等級﹑配筋﹑出筋﹑尺寸的變化。如一般住宅的預制部分板厚需加到130mm，鋼筋和間距有時會加大加密。結構需要對設計深化部分的構件進行重新的計算分配，來達到裝配式建筑能等同于現澆的設計理念。

2.2.3 各專業間協同設計的要求。水﹑暖﹑電走線，橫向走管時，要考慮管疊加后對板厚的影響，管線疊加后相應處的板是否仍適合做預制。縱向走管時，要考慮是需要留洞﹑穿孔﹑預埋等情況．如遇預埋，預埋件的高度需要高出預制板面還是平齊于預制板面，均需提前明確溝通[2]。

3 裝配式建筑結構施工關鍵技術

3.1 建筑部品部件生產

對于裝配式，事實上可以將其分為3種發展邏輯分別是：典型裝配式﹑集成裝配式和智能裝配式。而無論哪一種裝配式的發展邏輯，都無法脫開數字化技術的支撐。如何與數字化技術更好的結合，從而實現量效的齊升。第一類裝配式建筑，我們可以叫它傳統裝配式建造，符合我們傳統觀念中的裝配式，當然，剛剛說到的政府的各項政策和意見，也符合此裝配式發展方向。統裝配式是以標準化為基礎，通過構件的大量復制，在工程中標準化生產，并在施工現場快速組裝。工廠生產的預制板構件，大量的構件在工廠里預制完成，減少現場施工，這樣的思路符合我們最基本的裝配式訴求，就是快速﹑高效﹑減少浪費，這也是城市化擴張的剛需。

3.2 結構裝配技術

鋼結構屬于天然的裝配式，大多采用焊接的工藝進行連接，保證整個構件具有良好的整體性和抗震性能，建立科學的結構傳遞系統在地震作用下，使得結構能夠產生柔性破壞，耗能減震。在耗能節點處結構構件優先破壞，保證梁柱構件的主體性不受到破壞，并對實際的參數進行修正，取得最優設計。結構裝配中的連接方式及作用如表1所示，部分現澆帶的連接能夠將墻板與剪力墻﹑樓屋蓋連接為整體，脫離現澆的方式如套筒﹑搭接﹑鋼板連接等能夠使得鋼筋連續，墻板實現抗剪連接。

表1 結構裝配中的連接方式及作用

3.3 保溫裝飾一體化外墻

建筑板材主要有蒸壓輕質加氣混凝土板（ALC板），三明治式的構造內葉墻板+保溫+外葉墻板。墻板安裝的主要步驟如下，首先進行表面清理和放線，清理墻板和連接部位的雜物和碎屑。根據放出的控制線，固定節點，構造安裝所需的槽鋼，之后進行墻板的吊裝校正及位置固定。將鉤頭螺栓焊接在角鋼上，最后用專門的勾縫器對板縫進行密實處理[3]。

如果沒有很好的隔震措施，則會產生影響居民生活的社會問題。為了發揮墻體的隔聲效果和保溫作用，讓墻體結構質量越發精巧，采用石膏板加巖棉的方式對鋼結構構件進行包裹，并對ALC板的拼縫進行處理，采用組合的方式來達到隔聲的效果。用200mm厚的ALC墻板代替之前150mm厚的ALC面板。對于插座及開關等錯位布置，盡量減少對墻體的破壞程度，對墻面開洞妥善進行封堵。錯開位置要求大于600mm，并在其周圍進行密封。在ALC墻面的雙側布置網格布，網格布尺寸為200mm×200mm，通過網格布有效連接來提高墻面的整體性。

4 做好裝配式建筑結構施工的應用策略

4.1 嚴格做好各項施工準備工作

裝配式建筑需要編制專項施工方案，施工方案的制定需要滿足施工的需要，要保證方案的科學性和可行性。在制定施工方案時，要將施工的每一個環節都包含在內，對每一個環節的操作流程﹑施工標準都進行詳盡的說明。如：預制構件的運輸﹑存放，吊裝作業等，這樣可以更好地指導施工人員進行操作。在開始正式施工前，需要進行試安裝，在試安裝的過程中，要對施工方案中存在的不足和問題進行科學的調整。在施工前，要向施工人員和技術人員進行技術交底。通過技術交底可以使施工人員更加了解建筑施工的技術細節，從而保證建筑施工的質量。在施工前，相關人員還要對需要的機械設備進行科學的選擇，在選擇的過程中，不能盲目選擇，要按需而定，同時還要保證機械設備的性能﹑質量，使其能夠滿足施工的需求[5]。

4.2 加強預制構件質量管理

在裝配式建筑施工技術應用過程中，預制構件的質量管理非常重要，預制構件的質量管理效果直接決定了建筑工程的施工效果。因此，施工團隊應該提高預制構件的質量管理水平，充分保證預制構件的質量，避免劣質預制構件進入施工現場。

4.2.1 施工團隊在選擇預制構件工廠的時候，應該注意做好市場調研工作，以了解工廠的市場口碑。同時，施工團隊還要前往工廠進行實地考察，從而選出具有良好資質的預制構件生產廠家。在后期合作過程中，施工團隊要與合作工廠加強溝通交流，將預制構件的生產信息順利傳給合作工廠，避免溝通不當而引發預制構件質量問題[6]。

4.2.2 施工團隊在預制構件進場過程中，應該做好質量管理工作。在預制構件裝卸過程中，施工管理人員應該對預制構件輕拿輕放，并按照標準的裝卸流程進行裝卸，避免操作不當而損壞預制構件。在預制構件運輸過程中，施工管理人員需要做好相應的工作。對于特殊形狀的預制構件，施工管理人員要布置相應的固定架，充分保證預制構件在運輸過程中的穩固性。在預制構件進入施工現場時，現場管理人員必須對預制構件進行質量檢查，從而進一步保證預制構件的質量。在預制構件進場以后，如果這些構件在短時間內不會投入使用，那么施工管理人員就要做好儲存工作，以避免預制構件在存放期間受損。

4.3 重視預制構件施工過程

在裝配式建筑施工過程中，預制構件施工是重中之重，施工團隊需要對其加以重視，并做好全過程的施工管理工作。在預制構件運到施工現場以后，施工團隊需要結合施工工序堆放這些預制構件。在預制構件吊裝時，操作人員需要嚴格按照預先設計好的吊裝位置進行吊裝，不能隨意吊裝。在吊裝的過程中，操作人員一定要保持輕緩，不能突然加速或者突然減速。預制結構一般比較重，如果預制構件的吊裝速度發生變化，那么吊裝設備就要承受巨大的載荷，最終導致意外情況的發生。在空中移動預制構件的時候，操作人員要嚴格控制吊裝速度，避免速度過快導致預制構件吊裝到相應位置時無法及時停止。在預制構件吊裝到相應位置上方時，操作人員應該降低下放速度，同時在下放過程中做好定位對準工作。在預制構件下放到預計位置上方50cm的時候，操作人員就要暫停下放并進行精細化定位。在定位準確以后，預制構件才能繼續下放。在預制構件下放到對應位置以后，施工人員就可以對其進行初步固定。只有待初步固定完成后，施工人員方可將預制構件固定在對應的位置上。完成以上工作后，施工人員需要對接縫處進行處理。在處理過程中，施工人員可以采用混凝土澆筑的方式來對接縫進行處理，使預制構件牢牢固定在一起，從而保證施工質量。

4.4 提高施工人員專業能力

裝配式建筑施工技術具有一定的專業性，對施工人員的專業能力要求較高。因此，施工團隊應該全面貫徹落實人才戰略，切實提高施工人員的專業能力。施工團隊還要做好培訓工作，提高施工人員對于這項新技術的認知水平。在培訓過程中，培訓講師還要針對施工人員在裝配式建筑施工過程中遇到的具體問題展開深入分析，并結合施工場景進行講解，從而切實提高施工人員的專業技能。在此過程中，施工團隊還要制定獎懲激勵制度，從而提高施工人員參與培訓的積極性。

4.5 充分發揮信息技術的作用

在裝配式建筑施工技術應用過程中，施工團隊對信息技術非常依賴。在設計階段，施工團隊應用裝配式建筑施工技術時，先要利用計算機軟件來完成建筑工程的三維建模，然后通過建模信息來明確各個預制構件的參數信息，完成預制構件組合方案的設計。因此，施工團隊一定要充分發揮信息技術的作用，切實提高裝配式建筑施工技術的綜合應用效果。現在，BIM技術已經在建筑工程中得到了較為廣泛的應用。施工團隊借助BIM技術，可以有效提高裝配式建筑施工技術的現代化水平。施工團隊在進行預制構件設計時，可以使用BIM技術來完成建筑工程的三維建模工作，明確建筑工程的各個細節內容，實現工程量的細分，保證預制構件參數信息的準確性。在預制構件安裝過程中，施工團隊也可以在BIM平臺上進行仿真模擬，分析和解決預制構件安裝過程中的各種問題。

5 結束語

裝配式建筑結構施工在目前的建筑施工中，具有良好的應用態勢與廣闊的應用空間，可見此種施工技術在未來的建筑工程發展中，其優勢也是不可估量的，能夠顯著提升建筑施工的效率與質量，值得相關人員進行進一步的探討與研究，突出建筑工業化在技術與經濟上的優勢，推動我國建筑業的進一步變革。