装配式建筑预制构件施工技术工艺研究

2021-01-03刘刚

科技创新与应用 2021年18期

刘刚

（中铁房地产集团华中有限公司，陕西西安 710075）

传统性现浇混凝土结构一直是建筑市场发展的主流，但随着我国工业化的不断发展与扩大，越来越多的领域转变建筑生产方式，实现快速、高效化的建设。尤其是在工业园的建设环境，建筑既需要规模化，也需要易建设、低成本、高效率，因此装配式建筑成为工厂厂房建设的主流，很好地适应了企业发展要求，又能在短期内完成建筑项目的建设。模块化的预制构件进行拼接组合，能够在短时间完成建筑体的施工，这是传统建筑不具有的。文章对装配式建筑预制构件施工技术工艺做了具体研究，以推动建筑行业发展。

1 关于装配式建筑发展与优势的研究

1.1 装配式建筑发展

装配式建筑在我国一千多年前就存在了，如榫卯结构，通过木质化的构件进行拼接组合实现建筑体，这既是祖先的智慧，也是建筑史发展的一次创新。不过这种建筑模式并未延续发展成为当今建筑的主流，主要在于很多关键性榫卯工艺、技术已经遗失。二十世纪，西方国家工业经济高速发展，装配式建筑兴起，为了实现建筑的工业化，满足经济发展要求，美国提出了《工业化住宅建造及安全法案》，其中就明确制定了装配式建筑的相关流程与标准，这为以后装配式建筑的发展奠定了基础。而我国一直到二十世纪七十年代才逐步在建筑生产中应用装配式施工，但由于材料技术差、发展晚、不具备标准化作业体系等原因，装配式建筑难以适应当时的建筑行业标准，因此很长一段时间装配式建筑都很少被人们关注。到了二十一世纪，高速发展的经济使得我国建筑工程迎来了发展与创新，而装配式建筑也受到了更多人的青睐，逐步受到了各行各业的关注。如在工业厂房领域大量采用装配式建筑，在抗震救灾环境，装配式的高效快速特点更能满足救援要求，如2020年建设的“火神山”医院等，都是装配式建筑应用的典范。随着我国经济的不断发展，技术的不断提升，装配式建筑将走向成熟与稳定，也将获得更多人的喜欢与应用。

1.2 装配式建筑的优点

装配式建筑虽然不是建筑行业的主流，但因其有诸多优点在目前社会受到不少人的关注，甚至在某些领域成为最佳的选择。以下具体分析装配式建筑的预制构件施工优点。

（1）装配式建筑工期短。与传统建筑多环节施工不同，装配式建筑所采用的预制构件可以实现工业流程化生产，具备完善的生产体系与标准，能够完成大规模的制造，因此建设施工用时更短，只需要将装配式建筑的预制构件按照设计图纸进行拼装组合，就可以在短期内完成建筑的建设。

（2）具备良好的质量。传统钢筋混凝土结构不仅施工流程复杂，同时工艺细节众多，在建设生产中很容易存在质量问题，给建筑的安全带来隐患。而装配式建筑既可以实现快速建设施工，也能够有效地保障建筑体质量。预制构件在生产中已经实现了标准化与产业化，其零件的质量水准受到行业的监督、国家的审查，因此产品的品质可以获得保障。同时预制构件在生产中具有很多优质的特性，如防水、防裂、隔音、保温等特点，这在很大程度上避免了偷工减料问题的产生，同时由于工艺流程的简化，也更利于施工环节的监管，保障施工质量。

（3）装配式建筑降低了能耗，减少了资源的浪费与环境的污染。传统的建筑在生产施工中会产生大量的噪音与工业灰尘，不仅影响周围的环境，也会破坏周围的生态，并在生产施工中带来大量的建筑垃圾。而装配式建筑本身体积小、材料轻、工艺简单，能够实现精细化施工，对于材料的浪费更低，对环境的破坏与影响更小，施工结束后所产生的垃圾更容易回收再利用，能够为企业节约大量的成本。

从以上内容不难看出，装配式建筑的优点很明显，同时受到了很多领域的青睐。但是这种建筑在我国发展仍然不够成熟，还有很多技术要点需要攻破。如材料的使用年限，材料本身轻巧，应用场合比较特定，无法建设高层建筑等。同时装配式建筑在我国还未形成明确的生产体系与标准，这给现场吊装施工带来了比较大的影响。

2 装配式建筑预制构件的施工前期准备内容

2.1 预制构件的生产

不同于传统的建筑施工，装配式建筑在各个环节已经形成了标准化与流程化。预制构件的生产主要采用钢底模放在相应的基座上，并用相应的角钢作为龙骨。同时，建筑门窗等部位有相应的标准以及对应的生产模具，在生产中需要关注钢制侧模板的质量。而在对钢框架的精加工环节，需要留意其中的保护层间距，同时钢框架必须嵌入零件，使位置准确无误差，保证稳定。

在整个装配式建筑预制构件的生产环节，质量始终是生产的核心。在预制构件产业化生产中，构件容易出现如表面的印筋、破损、拉伤、构件精度不匹配等问题，因此在生产中需要及时优化并调整生产工艺，保障构件质量。对于出现印筋问题，除了工作人员需要认真审核生产的参数，还需要做好细致化的流程监管，如做好模具孔位置校对。对于已生产的构件，可以将垫片妥善安装到构件下方，然后均匀喷涂好脱模剂。不过脱模需要精准掌握好时间以及施工时混凝土的强度，因为此环节很容易破坏构件，需要特别关注，避免拆模出现构件掉角、边角破损问题的产生。整个生产严格执行设计与生产标准，做好产品监管，不合格的再进行精加工，以保障建筑的质量。

2.2 装配式建筑预制构件的运输和存放

在装配式建筑中，一些建筑构件都非常庞大，通常以吨来计算，在运输存放环节很可能会受到破坏，导致构件破损，这样不仅影响工程的施工进度，同时也给建筑的质量带来影响，造成不必要的损失。因此，预制构件在运输环节，需要专业人员进行装运与卸货，并采用专业化的机械设备进行运输，避免对构件造成不必要的破坏。如在构件装车时，需要做好防震措施，通常会对构件的边角进行维护处理，增加泡沫垫减少与接触面的碰撞。在装车时，也需要做好对构件的摆放工作，做好构件的固定，方便后续构件的卸载。

而在装配式构件的存放环节，需要做好防潮措施，需要专门的空间进行构件的堆放，或者构件表面覆盖遮盖布对构件进行保护。对于比较大的装配构件，存放一直是比较困难的事情，需要考虑空间与地面承载力，因此，需要按照生产方的意见进行妥善管理，这样才能保障构件的安全性，提高工程的施工效率。

3 装配式建筑预制构件施工技术工艺流程

3.1 进行钢底模板的铺设

一般来说，在装配式建筑施工前期阶段，需要做好钢底模板的铺设工作。主要施工流程是：在钢筋混凝土结构的台座上，按照设计标准与要求进行钢底模板的铺设，使用符合设计标准的角钢，并在龙骨内浇筑符合设计要求的混凝土。等待混凝土浇筑工作结束以后，就可以进行钢板覆盖作业，一般采用8mm钢板。等待钢板覆盖完毕，还需要对钢板进行相关精细化处理，如用腻子找平打磨钢板接缝处，同时使得表面光滑，与底模接触平稳，一切安全可靠后才可以进行后续施工。

3.2 钢模板的制作

在预制构件施工工艺中钢模板的制作是关键环节，是由型钢和钢板组成。在具体施工中，按照设计规划要求，需要在侧模板之间的连接处进行定位销孔，并根据定位点进行模板的固定与组装。不过在进行施工作业时需要注意，同一类型的预制构件可以采用同一套侧模。后续还需要根据现场的实际施工建设情况，进行预制构件的留空与预埋件处理，并在施工中做好调整与优化。

3.3 钢筋笼骨架的制作

在后续预制构件施工中，还需要制作相应的钢筋笼骨架。不过在制作前，还需要把握好制作的参数与尺寸，尤其是构件的间距，同时按照设计要求与施工建造标准进行相应的制作。具体的流程主要包括：预先对套筒和主筋进行浇筑作业，在此环节需要做好严格的检查，如主筋的位置、预埋件位置、辅筋安装位置等是否精准、合理，一切都符合标准要求后，就可以在骨架底部进行垫块安装。值得注意的是，垫块的材质选择应该避免采用木质或者陶瓷，以厂家配套产品为主，规格需要保持一致，另外对于间距应该保持在1m上下。总之要确保保护层符合标准，这样才能保障建筑质量。

3.4 预埋件的安装

在装配式建筑施工中，预埋构件的安装一直是建筑施工环节比较重要的一环。整个施工作业需要考虑到预埋件的类型与尺寸，进而确定安装的方法，并根据设计施工要求进行妥善安装。一般来讲，在安装前，都会将预埋件放置在指定位置，采用大型机械或者模具进行相应的固定。不过在预埋处理环节，由于施工的不当，或者固定的不严谨，很容易导致预埋件出现变形的问题，所以在处理预埋件时需要谨慎安装，并在安装时注意形变问题，尽可能降低返工的情况。如果预埋件本身具有质量问题，势必会影响后续的施工，因此需要着重检查构件尺寸与质量，只有满足相关要求与设计标准，方可进行安装作业。另外，需要提高预埋件的制作工艺，在施工环节需要优化好预埋件的控制力度与垂直情况，这样才能更好地进行施工，保障施工的质量与效率。

3.5 混凝土浇筑施工

混凝土浇筑施工作为装配式建筑重要的一环，在项目施工前期，需要专业的工作人员对项目内容进行全面细致的检查。检查内容包括预埋件、预埋钢筋、预埋模板等，确保其中的位置、尺寸精度都符合设计施工要求，在一切都满足要求的前提下，就可以进行混凝土的浇筑工作。在浇筑混凝土预制构件的时候，需要把握几个重要的细节，如混凝土的浇筑需要紧实坚固，因此在混凝土的调配时，需要把握好调配原材料的配比，同时浇筑时也需要关注好时间与温度，避免在高温下或雨季浇筑，浇筑后还需要做好维护处理等工作。在具体的施工中，还需要一边浇筑一边做捣实处理。注重捣实的速度与方向，做到快插慢拔、均匀对称。此外，捣实环节也需要控制好距离，移动的间距不能过大，不能出现振荡问题，影响施工质量。而在浇筑结束以后，还需要检查混泥土的紧密性，以确保其质量满足设计要求。预制构件与现浇混凝土的连接处，还需要做相关凿毛处理，由于接缝处属于易损坏部位，因此还要用相应的缓凝剂做进一步的处理。而使用混凝土的时间应该维持在四个小时以上，方可进行后续的冲洗工作。整个施工，应该把握好预埋件的连接面、接触面等细节，保证这些部位干净、平整。因此，浇筑工作结束后，还需要做好表面打磨处理，确保表面平整光滑，符合相应的设计要求，平整度的要求应该按照设计标准，维持在3mm以内。

3.6 做好混凝土后续养护工作

预埋件的使用寿命与混凝土的养护有着直接关联，因此在完成混凝土浇筑施工后，还需要做好相应的混凝土养护处理，这样可以提高预制构件的强度，保障建筑的质量。在预埋构件环节，将大量使用混凝土，在混凝土初凝时，水泥正发生着热化反应，因而混凝土内外温差明显，很容易导致混凝土出现裂缝问题，这样对整个建筑的施工都会产生质量影响。因此，在施工环节需要随时检测混凝土的温差，发现温差较高时需要及时做降温处理，以此来提高混凝土的质量。另外，在施工环节，混凝土周围温度比较低的情况下，可以在构件的外部用塑料袋套装，以提升构建的温度，提高混凝土的质量。而等待混凝土施工结束，还需要根据现场环境情况及时做好养护处理，如在混凝土上定期洒水、遮盖、涂抹养护剂等，都可以提高建筑的施工质量。