混凝土裝配式住宅建筑施工工藝

方虎

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046011）

1 混凝土裝配式住宅建筑的特點

（1）工廠預制。混凝土裝配式住宅建筑的構件在工廠進行預制，可以實現批量化和標準化生產。通過模塊化設計和生產，可以提高施工的效率和質量控制。

（2）環保節能。混凝土裝配式住宅建筑采用混凝土作為主要建筑材料，具有良好的耐久性和隔熱性能。同時，該工藝在施工過程中減少了對環境的污染和資源的浪費，符合可持續發展的要求。

（3）施工速度快。由于預制構件的使用，混凝土裝配式住宅建筑的施工速度快，通常比傳統施工方式節約50%以上的時間。這對于迅速解決住房緊缺問題和應對突發災害等情況具有重要意義。

（4）結構安全可靠。混凝土裝配式住宅建筑采用的是預制構件，這些構件經過專業設計和質量檢驗，具有較高的結構安全性和可靠性。同時，該工藝可以有效減少施工過程中的人為誤差和質量問題[1]。

（5）靈活性強。混凝土裝配式住宅建筑的設計和施工具有較大的靈活性，可以根據不同的需求進行個性化定制。通過組合不同的構件，可以實現各種戶型和樓層的靈活變換。

2 混凝土裝配式住宅建筑施工的優勢和挑戰

2.1 優勢

（1）施工速度快。混凝土裝配式住宅建筑采用工廠預制的構件，可以大幅度減少現場施工時間。相比傳統施工方式，施工速度可以提高50%以上，能夠快速滿足住房需求，尤其適用于緊急災情或需要快速修復的情況。

（2）節約資源。混凝土裝配式住宅建筑使用混凝土作為主要建筑材料，資源可持續循環利用。預制構件的生產能夠減少浪費，并且在施工現場減少了對原材料的需求，降低了施工過程中的環境污染。

（3）耐久性強。混凝土裝配式住宅建筑采用混凝土作為主要建筑材料，具有較高的強度和耐久性。這使得建筑具有良好的抗震性能和耐久性，提高了住宅的使用壽命。

2.2 挑戰

（1）技術要求高。混凝土裝配式住宅建筑的施工需要工程師和技術工人具備一定的專業知識和經驗，熟悉相關施工工藝和操作方法。這對于施工隊伍的技術水平提出了一定的要求。

（2）投資成本較高。混凝土裝配式住宅建筑的工廠和設備投資較大，對資金的需求較高。此外，一些地區的生產線和配套設施還需要進行改建和升級，增加了投資的風險和成本。

3 混凝土裝配式住宅建筑的施工技術

3.1 建筑設計和構件制造

3.1.1 基于模塊化設計和工廠化制造的原則

（1）模塊化設計。模塊化設計是將建筑分解為獨立且可重復使用的模塊或構件，通過標準化設計和預制生產來提高施工效率。模塊化設計要求各個模塊之間的尺寸、形狀和連接方式具有一定的兼容性和通用性，以便在不同的項目中能夠靈活組裝和重用。

（2）工廠化制造。工廠化制造是將建筑材料的生產和預制構件的加工都集中在工廠內進行，通過流水線生產和自動化設備來提高制造效率。工廠化制造可以確保構件具有高度一致的質量和尺寸精度，減少施工現場的變量和不確定性。

（3）標準化和規范化。基于模塊化設計和工廠化制造的原則需要遵循一定的標準化和規范化，包括材料的規格、構件的尺寸、施工的工藝和質量控制等。通過制定和遵守這些標準和規范，可以確保建筑的穩定性和安全性，同時也方便用戶的后期維護和改造。

3.1.2 組件類型和規格的選擇

（1）功能需求。首先需要確定建筑的功能需求，并根據需求選擇相應的組件類型。例如，如果需要隔音效果好的墻體組件，可以選擇具有隔音層的預制墻板。

（2）強度和穩定性。根據建筑的結構和使用要求，選擇具有足夠強度和穩定性的組件。例如，選用混凝土模塊可以提供較高的結構強度和抗震性能。

（3）尺寸和形狀。模塊化設計要求各個組件之間具有一定的尺寸和形狀的兼容性，以便能夠靈活地組裝和重用。因此，在選擇組件時要注意尺寸和形狀的標準化和通用性。

（4）施工便利性。選擇易于施工和安裝的組件，可以提高施工效率。例如，預制混凝土構件通常比現場澆筑更便于安裝和調整[2]。

3.2 基礎施工

3.2.1 地基處理和基礎預制

（1）地基處理。地基處理是為了提供安全、堅固和穩定的建筑基礎，通常包括以下步驟：①地質勘察和土壤力學分析。了解地基的承載能力和土壤的性質，確定合適的地基處理方法。②地基平整和夯實。將地基表面進行平整，夯實土壤以提高承載能力和穩定性。③基坑挖掘和土方開挖。根據建筑設計和施工圖紙的要求，挖掘合適尺寸和深度的基坑，同時進行土方開挖和土石方的處理。

（2）地基加固。對于較薄弱的地基，可以進行加固處理，如灌漿加固、鋼筋加固等。在進行拌和灌漿料時，需要取出適量的灌漿料并立即使用。在拌和過程中，需先加入攪拌桶內80%的水，進行攪拌，攪拌時間約為3~4min。然后再加入剩余的20%水，攪拌均勻后靜置排氣，進行灌漿的操作。此外，灌漿料的使用溫度應在5~40℃，并確保在使用過程中避免陽光的直接照射。其初凝時間大約為15min[3]。

（3）基礎預制。基礎預制是將建筑基礎部分預先制成組件，并在現場進行組裝，以提高施工效率。基礎預制通常包括以下步驟：①確定基礎尺寸和形狀。根據設計圖紙和基礎要求，確定基礎組件的尺寸和形狀。②預制基礎組件。在工廠內按照標準化的設計和生產流程，預制混凝土基礎組件，包括基礎板、基礎墻、基礎柱等。③檢驗和質量控制。對預制基礎組件進行檢驗和質量控制，確保組件的質量符合要求。④運輸和安裝。將預制基礎組件運輸到施工現場，按照設計要求進行組裝和安裝。圖1 為預制構件裝車側面。

圖1 預制構件裝車側面

3.2.2 基礎安裝和調整

（1）基礎安裝。①將預制的混凝土基礎組件（如基礎板、基礎墻、基礎柱等）按照設計要求和施工圖紙進行安裝。確保基礎組件與地基之間緊密貼合，并采取合適的連接方式固定，如膨脹螺栓、焊接等。②在基礎組件中設置合適的襯墊，以保證基礎組件的水平度和垂直度。

（2）基礎調整。①進行基礎的調整，以確保整體結構的水平平穩。可以采用各種調整工具和技術，如水平儀、液壓千斤頂等。②調整基礎水平度，使用水平儀等工具檢查基礎的水平度，如果發現不平衡的地方，可采取千斤頂或液壓調平設備進行調整，直至達到設計要求。③調整基礎垂直度，使用測量工具檢查基礎的垂直度，如果發現不垂直的地方，可采取垂直支撐物或調整千斤頂進行調整，直至達到設計要求。

3.3 結構施工

3.3.1 立柱和梁的安裝

（1）立柱安裝。①根據設計要求和施工圖紙，確定立柱的位置和間距，并使用標線工具在基礎上標出相應的位置。②將立柱逐個安裝到預留的基礎孔內，確保豎直度和位置準確。可以使用水平儀等工具進行調整。③檢查立柱與基礎之間的連接是否牢固，并采取適當的固定方式，如焊接、膨脹螺栓等。

（2）梁安裝。①根據設計要求和施工圖紙，確定梁的位置和尺寸，并使用標線工具在立柱上標出相應的位置。②將梁逐個安裝到立柱之間的位置，確保水平度和間距準確。可以使用水平儀等工具進行調整。③檢查梁與立柱之間的連接是否牢固，并采取適當的固定方式，如焊接、螺栓連接等。

（3）鋼筋布置和綁扎。①在梁和立柱中預留鋼筋的位置，并根據設計要求進行布置，確保鋼筋的數量和質量。②使用綁扎工具將鋼筋進行固定和綁扎，確保鋼筋的穩固性和連接性。

（4）混凝土澆筑。①在立柱和梁的安裝完成后，根據設計要求，在澆筑現場進行混凝土的配制和準備。②將混凝土逐層地倒入立柱和梁的空隙內，使用振動器進行澆筑和壓實，確保混凝土的均勻性和密實性。③在混凝土凝固后，根據施工要求進行養護和加固，以確保立柱和梁的穩固性和耐久性。

3.3.2 預制板安裝和墻體混凝土澆筑

（1）預制板安裝。①根據設計要求，確定預制板的位置和間距，并使用標線工具在基礎或立柱上標出相應的位置。②逐個安裝預制板到標定的位置上，確保水平度和垂直度準確，可使用水平儀等工具進行調整。③檢查預制板與基礎或立柱之間的連接是否牢固，采取適當的固定方式，例如螺栓連接、焊接等。④在安裝過程中，可采取千斤頂等工具進行調整和校正，確保預制板的水平平整度和對齊度。

（2）墻體混凝土澆筑。①在混凝土底部澆筑減石子水泥砂漿。這一步驟可用于填充基礎表面的不平整，并提供與混凝土連接的基礎層，以增強結構的穩定性和耐久性。②墻體混凝土的分層澆筑。使用這種方法可以減少混凝土澆筑的體積，避免因混凝土溫度變化引起的開裂或扭曲。每一層的澆筑厚度大約為400mm，可以根據具體情況進行調整。③澆筑層間的時間間隔。確保每層澆筑之間的時間小于混凝土的初凝時間是很重要的，以確保每層之間的黏結牢固。初凝時間通常在幾小時到一整天之間，具體時間要根據混凝土配比和溫度條件進行調整。④墻上口的處理。在澆筑完墻體上升部分的混凝土后，需要對墻上口進行整理和平整化處理。可使用標高線進行測量和調整，使墻上口的表面混凝土達到設計要求的位置和高度。⑤墻體澆筑高度與頂板要求。墻體澆筑高度比頂板下邊緣高出一定距離（一般為20~30mm），以確保混凝土頂面與墻體的連接緊密。此外，澆筑后應對墻體表面的浮漿進行清理，使其達到光滑平整的狀態[4]。

3.3.3 組件連接和固定

（1）鋼筋連接。在墻體和預制板的接口處設置鋼筋，并通過鋼筋的焊接、螺栓連接或鋼筋嵌入混凝土中的方式，實現墻體和預制板之間的連接和固定。

（2）預埋件連接。在預制板和墻體上預先嵌入螺栓、鋼筋或其他具有連接功能的預埋件，與墻體的連接方式可以根據具體需要選擇，如焊接、螺栓緊固等。

（3）混凝土澆筑。在組件連接的位置上，可以通過澆筑混凝土來實現組件與組件之間的連接和固定。使用適當的混凝土配比和澆筑技術，確保混凝土的強度和黏結性，有效地固定組件。

（4）黏結劑和膠黏劑。使用專用的黏結劑和膠黏劑，將組件固定在一起。可以根據具體應用選擇合適的黏結劑和膠黏劑，確保連接和固定的持久性和可靠性。

3.4 外裝施工

（1）表面處理。首先要對混凝土表面進行處理，如清理灰塵、雜質、油污等，并且修補表面缺陷，保證表面平整。

（2）防水層。在混凝土表面涂布防水涂料或鋪設防水膜，以提高建筑的防水性能。

（3）外墻保溫。根據需要進行外墻保溫，可選擇EPS/XPS 擠塑板、巖棉板、玻璃棉板等材料，將其粘貼或固定在混凝土表面上。

（4）外墻裝飾。根據設計需求，選擇合適的外墻裝飾材料，如涂料、瓷磚、石材、彩鋼板等，進行外墻裝飾施工。

（5）裝飾構件安裝。安裝外墻裝飾所需的構件，如門窗、陽臺欄桿、檐口、外挑等。

（6）噴涂和涂飾。對外墻裝飾材料進行噴涂或涂飾，增加建筑的色彩和質感。

（7）防火處理。根據需要，在外裝施工過程中進行防火處理，如施行防火涂料、增加防火隔離帶等。

3.5 室內裝修

（1）墻面處理。根據設計要求，選擇合適的墻面裝飾材料，如涂料、墻紙、瓷磚等，對墻面進行裝飾和涂飾。

（2）地面鋪裝。根據功能需要，選擇合適的地面材料，如地板、地磚、地毯等，進行鋪裝或安裝[5]。

（3）天花板處理。可以選擇吊頂、板材、涂料等方式進行天花板的裝飾和處理。

（4）門窗安裝。安裝合適的門窗，如木門、鋁合金窗等，確保室內外的連接和采光效果。

（5）室內燈光設計。根據功能區域和氛圍選擇合適的照明設備，并進行燈具的安裝和布局。

4 結語

隨著城市化進程的加快，傳統的施工方式存在著施工周期長、質量難以保證、資源浪費等諸多問題。為了解決這些問題，混凝土裝配式住宅建筑施工工藝應運而生。通過工廠預制，可以實現模塊化生產，提高施工效率和質量控制；而通過現場裝配，可以最大限度地減少對施工現場的占用并降低環境污染。混凝土裝配式住宅建筑施工工藝將帶來住房建設領域的革命性變革，為人們提供更加便利、高品質的住房解決方案。