高层住宅楼施工中预制装配式结构的应用

闾四雄

(中民筑友房屋科技沅江有限公司,湖南 益阳413100)

改革开放后，商品住宅快速发展，装配式结构开始应用于建筑施工，最初主要为预制屋面梁、预制屋面板、预制空心板等配件，发展到后来，装配式混凝土建筑快速发展，目前国内许多地区在商品住宅中大量使用预制装配式结构。装配式结构在建筑性能、施工速度、施工质量、机械化程度和环境保护等方面较传统结构有巨大的优势，装配式结构的是建筑工程领域的重大革新，推进了建筑业结构性改革，促进了建筑的高效化、工业化和机械化发展。目前国内北京、上海、深圳等地积极鼓励预制装配式结构的住宅建设，对于积极推广应用的建筑企业，采取政策和资金方面的倾斜。在当下建筑提倡节能、环保、绿色、可持续发展的目标下，预制装配式结构的应用具有明显的优势，以此提高装配式高层住宅开发的规范化、标准化，进而保证劳动生产效率和质量安全水平。

1 预制装配式结构概述

预制装配式结构（Prefabricated Concrete Structure,简称PC）是利用工厂采用标准化设计、生产，然后在施工现场进行装配连接的结构。预制装配式结构一般包含工厂内部件制造和子装配，非体积预装配，体积预装配和整个建筑物等四个层次来实现，建筑构筑件的精度比现场浇筑精度高，在现场主要进行拼接作业，将结构定位安装连接。预制装配式建筑可以提高建筑质量控制，可以减少噪音和尘埃，可以减少人工、缩短工期和降低成本。预制装配式结构在上世纪50 年代开始应用，受到当时技术水平的限制发展缓慢，近些年来，我国开始大力推进预制装配式结构的应用，对积极推广使用的企业采取一定的奖励制度，经过技术的改进和创新，预制装配式结构在国内的被逐渐应用和认可，在一些大中型项目中的也得到了积极应用。

2 预制装配式结构的特点

预制装配式结构的特点有多方面，其主要特点有建筑产品质量高、节约材料和成本、减少环境污染、施工难点多、施工精度要求高、关键施工技术和施工工艺流程等，下文对其特点进行详细的分析。

2.1 保证建筑产品的质量

在工厂中经流水化加工的装配式构件，由于工厂内部的温度、湿度、操作环境、模具等的质量有足够的保障，操作人员的水平也经流水化生产比较熟练，混凝土的水灰比、骨料级配及钢筋质量等控制比较容易，能够保证预制件的质量。在目前高层住宅建筑中，大部分主体承重构件都采用现浇的形式，其主体结构受力性能良好，在预制构件装配时，也需要钢筋和混凝土的搭接，能够保证建筑物的质量。

2.2 节约材料和成本

在预制件的规模化生产时，材料可以集中采购和运输，减少了材料的损耗，同时也不需要现场模板和脚手架，节约了大量的材料，节省了施工时间，极大的提高了工作效率，施工时受天气影响较小。预制件在安装时不需要较多的劳动力，也可节约材料和劳动成本，进而节约施工成本。

2.3 减少污染环境

预制件在制作时，在工厂内经流水化生产，现场材料运输和堆放、混凝土浇筑、钢筋加工等产生的扬尘和噪音较少了，浇筑混凝土所需的模板使用减少了，节约了木材资源，现场装配过程中产生的建筑垃圾减少了，多方面减少了环境污染，实现减少扬尘、噪音、污水、建筑垃圾等，保护了环境，实现绿色、低碳、环保的建筑施工。

2.4 施工过程中难点多

在工程中，预制装配式结构制作时各接触面的连接钢筋的配置和位置均要一致，以确保连接时能够精准对接，在施工过程中得到固定件的位置和其余管线的走向需紧密配合，才能避免在安装固定时损伤管线，而且由于构件种类繁多且相近，在安装过程中要避免混淆位置，在施工过程中难点较多，需要足够精细的施工才能有效的保证施工质量。

2.5 施工精度的要求高

预制装配式结构的构件尺寸精确，对固定件连接的要求较高。施工人员需要持证上岗，在正式施工前需要进行现场技术交底工作，在施工时相关人员需严格按照图纸进行规范施工，并且保证施工安全防护可靠到位，对施工的质量和精度的要求高。

2.6 关键施工技术和施工工艺流程

在高层住宅的预制装配式结构施工中需要关键施工技术的支撑，需要精细的构建生产工艺和现场安装工艺，同时还包括了抗震技术和防裂技术，保证整体结构满足建筑物的安全性、适用性和耐久性。施工工艺流程在预制构件的安装有一定的影响，施工人员在安装前需要严格按照设计图纸进行定位和安装，同时还需要钢筋绑扎和现场混凝土浇筑，以解决建筑物整体性差、抗震性能低等问题。

3 预制装配式结构在高层住宅楼施工中的应用

某高层住宅楼，地下建筑面积为62000m2，地上建筑面积为160000m2，建筑总的建筑面积约为220000m2，拟建造7 栋33 层高层住宅楼，设2 层地下室，地下室采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，除1 层和顶层外全采用局部预制装配式结构，预制件主要包括阳台、空调板、叠合板、梁等，其框架- 剪力墙采用现浇混凝土结构。预制叠合板结构内侧采用防水砂浆填料，中心采用防水材料外侧采用和高强度密封胶等。

3.1 预制构件的生产

在预制构件的生产过程中，必须严格防范构件表面印筋、构件破损、预留钢筋的偏差、落角等质量上的问题。必须根据规范要求，将垫片防治在构件的底部，在其表面均匀的涂喷脱模剂，防治印筋出现在构件的表面上；同时要严格控制混凝土的拆模时间和拆模时混凝土的强度等级，拆模时不能暴力操作，需细心轻锤，防止出现构件的损坏；另外在生产过程中，必须保证模具孔位的准确性，最大化地减少预留钢筋的偏差，提高预制构件的质量；在预制件完成后，小心安全的将其运送至施工场地，在运送过程中要注意车辆的行驶速度和构件的摆放方式，避免预制构件在施工场地大量积压堆放，对预制构件详细分类，严格按照安装位置安装，进而提高工程质量。

3.2 预制框架结构体系

预制框架结构轻、制造便捷，运输方便，可以广泛的应用于建筑结构施工模式中，在高层住宅建筑中应用也较广，在本工程也选用了预制框架结构体系。在其中预制叠合板和预制叠合梁使用较多，叠合板和叠合梁都是用过工程加工获得的，在施工现场只需要简单的焊接和浇筑就可以使用。在设计该预制件时需要注意对其平整整个结构，其内部应力应满足韧性和强度的要求，同时必须用刚性连接处理梁、柱之间的连接，主要受力部件需要使用高于C30 的商品混凝土，框架结构的刚度、强度和稳定性必须要满足规范要求；此外还需要合理的选择焊接工艺，多方面的保障预制框架体系的施工质量和安全。

3.3 现场施工

在施工过程中，利用BIM数字建模技术来实现预制装配式结构的项目优化和有效管理，通过对施工过程的数字模拟，进而实现施工现场的布置、施工成本控制和施工可视化操作，还可以有效的解决预制件安装尺寸偏差、注浆连接等问题，提高混凝土浇筑的质量，预防漏浆、拔台等不良现象，在预制件吊装、叠合板钢筋穿线、钢筋移位、机电管道与叠合板搭接等问题上起到预防的作用，提高现场施工的安全性和工程总体质量。

结束语

随着国内的科学技术水平和建筑工程技术的快速发展，预制装配式结构在高层住宅中的应用也越来越广，社会和广大民众对其施工质量的关注度也越来越高，预制装配式结构在建筑性能、施工速度、工程质量及环境保护等方面的独特的优势，满足国家提倡的低碳、节能、环保的建筑发展理念。预制装配式结构作为建筑领域的新兴技术，加速了我国高层建筑工业化、机械化、自动化、和高效化的进程，有效的促进了我国建筑领域的可持续发展。