浅谈装配式结构在建筑施工中的应用

刘玲++张焱

摘 要：随着我国建筑工业化技术日益成熟，装配式建筑成为建筑行业研究的热门课题，预制结构已经被广泛地应用到各类建筑工程中。本文总结了预制混凝土构件在建筑中的优点、装配式建筑在实际工程中的应用，以及装配式建筑在我国的发展前景。

关键词：建筑工业化；装配式建筑；预制结构

中图分类号：F293.3 文献标识码：A

0.前言

党的十八大提出发展“新型工业化”以来，我国曾多次对装配式建筑提出政策要求。装配式结构通常指在工厂内加工完成的预制构件。这些预制构件运输到施工现场，通过使用机械吊装和搭接等手段，拼装成建筑物或构筑物。装配式建筑不但改变了建筑施工的工艺，而且改变了施工体系和运作方式，从而使得建筑的质量得以提高。

1.装配式建筑的优点

1.1节能减排，低碳环保

装配式建筑的施工现场能够降低工业扬尘，节约材料，实现绿色施工，低碳施工。装配式建筑的养护用水可以循环利用，节约用水达到30%左右，而且相对于现浇而言，装配式建筑的混凝土使用量较少，在施工方面免去了对混凝土搅拌机械的洗刷工作，从而达到节约用水。

1.2缩短工期，不受季节限制

预制构件在施工中大量的使用很少用到湿法作业，装配式建筑的外墙和主体一气呵成，减少了现浇混凝土施工过程中的等待环节，提高了工作效率，此外随着预制构件的预制率的提高，工期自然缩短。在建筑物完成后的装修工作中也能显著缩短工期。传统现浇混凝土结构，在温度低于5℃的冬季将无法施工，而装配式建筑主要运用预制构件对建筑物进行搭接和组装，在结构构件的搭接处可以采取适当的保温措施，因此无需考虑此因素。

1.3节约材料，改善劳动条件

装配式建筑施工无需现场支模板，所以减少了木材消耗量，工厂预制构件表面比较光洁平整，不用抹灰找平。现浇的商品混凝土在运输的过程中会出现浆料挂壁的现象，清理混凝土罐时还会用到很多的水，则装配式建筑省去这些环节后，装配式施工现场在很大程度上减少了脚手架的使用量，相对现浇混凝土结构各个环节而言，装配式建筑大量节约了建筑材料的使用。

装配式结构没有现浇混凝土结构那样烦琐的施工工序，施工现场也无需太多的施工工人，在传统的建筑施工过程中，每一项工程都需要有各自的专业施工队，而装配式结构在进行组装的过程中，只需要几名工人和专业的吊装机械即可，整个施工过程简单易行。在较少人员投入的情况下完成工程任务，从而改善了劳动条件。

1.4提升建筑质量，提高作业效率

装配式建筑对设计方面要求十分严格，设计不精细，会在安装过程出现问题，从而造成巨大的经济损失，而为了避免产品不符合施工条件，设计人员定会精心设计，杜绝设计瑕疵。现浇混凝土结构施工过程中，一般误差在厘米以上，而装配式建筑如果出现这样的误差，则无法完成现场施工组装。装配式建筑所用到的预制构件，在工厂中使用钢模板预制而成，模具中生产的构件相对于现场使用木模板浇筑较为精致，而且预制构件制作的过程中，其每一道工序都是可以控制的，相对于现浇而言减少了施工过程中存在的不确定因素。

传统施工过程中由于振捣泵的插入深度和振捣范围有限，因此对混凝土振捣的质量较低，而预制构件能够克服该问题。混凝土浇筑、振捣和养护的环节对混凝土的强度和耐久性至关重要，这个过程是混凝土与水发生化学反应的过程，现场浇筑由于墙体、柱子等立式结构不易振捣，木模板合缝不严，而工厂预制则不会出现这些问题。预制构件通常使用蒸汽养护方式，养护过程中，温度和湿度控制相对准确，从而质量能够保证。在建筑物保温方面，装配式建筑外墙通常使用夹心保温（“三明治板”）的方式，保温层外的钢筋混凝土外叶板大于50mm，保温层不会脱落，防火性能得到保证。相对于铺网刮薄浆料的粘贴保温板铺工艺更安全可靠。

2.装配式建筑在实际工程中的应用

2.1工程概况

某工程总建筑面积约3058.19m2，采用装配的总建筑面积约2858.41m2。结构形式为装配整体式框架结构，建筑层数有1#教学楼、2#教学楼、1#实验楼、2#实验楼、3#实验楼地上5层，行政楼地上6层、地下1层。预制率为1#教学楼27.73%、2#教学楼30.60%、1#实验楼15.85%、2#实验楼22.35%、行政楼31.46%。主要的预制构件有空心楼板、空心隔墙、梁（牛腿梁、过梁、屋架梁）、预制桩以及室内装饰结构。

2.2装配式结构的设计

预制混凝土空心楼板隔音隔热的同时减轻构件质量，某工程中建筑物的隔墙与楼板采用相似的设计方案与施工工艺，隔墙为空心预制钢筋混凝土板材，并设有保温层40mm。在墙体与柱子及梁拼接处加设保温层，在该项目中采取的保温材料和建筑物主体构件耐久性相同，此外，工程所应用的构件同时具有防水、防渗、防火、隔热、隔声、围护以及装饰的功能。预制的空心板之间预留缝隙以此来平衡构件在施工过程中产生的误差。此类预制构件中的连接处的防水使用企口的方法，企口做成50mm×100mm。企口现浇的部分首先焊钢筋，支撑在墙上或板上钢筋，在钢筋上放木方，吊模，必须要牢靠。此外构件连接处也可以使用密封胶连接。

设计时空心预制墙体和空心楼板在与柱子连接时不宜采用刚性连接，宜采用柔性连接，墙体与框架梁柱使用预埋的螺栓连接，以此有效的控制预制空心墙板的竖向荷载及水平荷载。为了减小框架主体的刚度，墙板与框架柱的保温层要分隔开；在施工上现浇板施工与挂板相比，现浇的过程中会产生较大的误差，所以外挂板配合部分现浇结构的使用能够减小因施工造成的此类误差。建筑的门窗框是预埋在预制构建中的，由于预埋的门窗框实在构件制作过程中一次性制作成型的，这种工艺很大程度上解决了传统工艺安装的门窗框常出现的渗透问题。在提高门窗框防水性能的同时，也十分有效地减少工人作业量。

2.3施工方案

对预制构件的吊装是装配式建筑施工的主要环节，在此之前需要工人在施工现场根据实际情况，在技术员的指挥下搭建起吊装置，并配备第一层所需要的预制构件。根据施工现场实际情况合理安排材料放置区域，并依据整体的实际施工进度制定施工方案，装配式建筑施工主要围绕吊装工程展开来的，而吊装进度，在一定程度上制约着整个工程的施工进度，因此为了更有效地进行装配式建筑的施工，必须科学合理的编制施工计划，尤其是吊装作业的计划。同时也要结合现场出现的各种工艺问题，做出专业的解决。

3.装配式建筑发展前景

装配式建筑在发达国家已得到十分广泛的应用，我国装配式建筑紧跟国际先进水平迅速发展。相对于传统现浇工艺，目前我国的装配式建筑的成本较高，因此建设单位多不愿意接纳装配式建筑，这也是我国装配式建筑发展缓慢的一个重要原因。但随着预制构件的技术水平不断提高，装配式建筑的成本必定会降低。随着BIM在装配式建筑工程中的应用以及我国城市地下空间的发展，装配式结构会成为未来我国建筑行业的主角。

结语

目前，就我国建筑工程技术而言，装配式建筑技术及预制工艺都还在不断地探索中，实现建筑工业化，建筑现代化指日可待。虽然装配式建筑有很多优点，但是其建筑的设计、施工的工艺要求较高，此外在设计上存在着很大的难度，若存在一个环节的丝毫偏差将导致预制构件无法完成安装使用，对于原材料可能造成不必要的浪费。所以在发展该项技术的同时，也要提高各个环节的工作质量，确保各项工序都在缜密的设计中进行。

参考文献

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[2] 蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术，2010，41（12）：1074-1077.

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