预制装配式建筑施工技术探讨

聂 骏，马 正（中建八局第三建设有限公司，上海 210046）

装配式建筑是一种绿色建筑类型，更加符合绿色建筑的理念，且其在很大程度上提升了工程的实体质量。在总结上海市嘉定区首个装配式建筑—嘉定云翔大区 08 A-05 A 地块项目经验教训的基础上，将研究成果应用于该地区二期（嘉定云翔 29 A-02 A 地块）的装配式建筑项目中，目前 29 A 地块即将进入竣工验收阶段。总结历时 3 年半的项目工程经验，以期会对今后装配式施工领域有一定帮助。由于钢结构装配式建筑并非是当前行业主流形式，因此本文主要探讨装配式混凝土结构。

1 预制装配式建筑行业发展动态与未来趋势

自 2015 年以来，国家密集出台了一些政策以鼓励装配式建筑的发展。各家企业不论是将其作为目的还是作为手段，都投入了大量的财力、物力和人力以发展装配式建筑。分区域看，落地速度最快的地区为华东地区。其中，2018年，上海市装配式建筑开工面积超 2 000 万 m2，占新开工面积比例达 74 %。由于装配式建筑并无特殊资质要求，具备建筑工程施工总承包资质（数量庞大）的建工企业均可承接相关建设工程。其中，一些经营市场位于东部发达地区的龙头企业优先受益。受益国家政策推动，2018 年我国装配式建筑新开工面积达 2.9 亿 m2，同比增长 81 %，占新开工面积 13.9 %。可以预测，未来几年，装配式建筑新开工面积数量会稳步提升，建筑市场规模也会越来越大。

2 预制装配式建筑构件的目标

2.1 构件的施工

不同于现浇结构直接在现场进行操作，装配式建筑的构件需先在工厂进行加工，待混凝土达到龄期要求且满足强度后才能运至现场。为了能够有效控制构件生产的工期，需提前制定相应的施工目标，而且要针对不同的施工阶段制定针对性构件目标体系。首先，选用的构件性需具有弹性，可应对突发状况，如季节与业主的工期变化等，尤其要提高构件对恶劣环境下的适应性。构件自身应该具备良好的强度和刚度，可满足抗震结构的要求。且构件最好具备良好的延性状态，以应对地震力的冲击，保持良好的变形能力。其次，需注意构件连接位置不能出现较大的裂缝，且要保证构件连接处均具备良好的抗渗性，避免出现渗漏情况，影响整个工程的质量。

2.2 构件的出场及运输

构件生产完成后需在工厂进行养护，驻厂监理要对构件的外观质量、结构性能检验等主控项目和长宽度、表面平整度、预埋件、预留孔洞、插筋等一般项目进行验收，验收合格后方可同意构件出厂。但构件若是为从工厂运输至码头堆放的情况则需另行考虑。运输之前要选择合适的运输设备，满足其存放需求。其次，要对预制构件进行加固，确保在运输过程中不会出现磕碰或者掉落现象。另外，构件的运输路线需提早规划，要有两条及以上备选路线，合理避开上海市出行早晚高峰期，避免出现交通事故，以免影响工地现场的施工进度。在整个运输过程中，开车需平稳，避免出现紧急刹车等可能导致构件受损的现象。

2.3 构件的现场堆放及吊装

构件的存放对施工现场的存放条件要求较高，需提前做好堆放的规划，堆放在地库顶板时需提前布置钢管回顶，计算荷载。在堆放时，常用的放置方式为横向或者竖向放置，一般水平构件横向堆放，叠合板堆放高度不超过 6 层，楼梯不超过 4 层。每层之间用垫木隔开，阳台板单独堆放，竖向构件一般堆放于专门堆放架。堆放架也要经设计单位进行承载力与抗倾覆验算。

吊装要求工人需具备相应的吊装证。水平构件吊装需做好板下支撑体系的搭设，竖向构件吊装需安装临时墙板斜撑，竖向构件吊装完毕后需用座浆料对底部进行塞缝处理，而预制装配式的一大特点是需进行墙板跟楼梯的灌浆施工。灌浆孔在设计时要避开机电管线，这也是一大重难点。

2.4 装配式建筑的材料送检要求

与现浇结构不同，装配式建筑的材料送检也不一样，预制楼梯需做结构性能的检验。灌浆套筒需先做工艺检验，检验合格才能进行送检。灌浆料 5 t 送一次，座浆料 50 t 送一次，灌浆料跟灌浆料每层不少于 3 组。

3 构件的连接技术

对构件进行连接时，需选用恰当的连接技术，常用的连接技术包括机械式和现浇式两种。当选用机械式的连接方式时，主要借助机械设备。在机械式的持续套筒器的支持下，可对构件连接部位进行灌浆，从而实现牢固连接。灌浆的水泥一般具有较高的强度，且需具备无收缩性的特点，由此才能确保稳固地对构件部位进行连接。灌浆对劳务人员的操作要求相当高，上岗之前需对工人进行培训，培训合格后方可上岗。上海市政策要求灌浆需全程摄像，避免出现部分灌浆孔不灌浆或者少灌浆的现象。当选用现浇式的构件连接方式时，一般说明该部位在连接构件时过于狭窄，无法有效实现连接，在此时采用现浇式构件连接技术可完成有效连接。对预制构件进行连接，关键在于保证连接部位的牢固程度，需按照连接强度的要求以判断是否可以脱模。

4 预制装配式建筑对工程造价的影响

首先，PC 构件的成本较高。其次，装配式不同于现浇结构，需提前进行机电工程的深化设计。若机电线盒的深化设计未到位，与一次结构钢筋发生冲突，则会导致大批量的构件需重新生产，如此成本损失远高于现浇结构所耗。按照我国当前的建筑工程预算指标，以及国家与各地相继出台的装配式建筑相关政策与相关造价补贴来看，一些装配式建筑工程的 PC 构件运用越来越多，但其造价上涨了将近 15 %。构件对整个工程的成本影响巨大，究其原因主要还是装配式建筑在我国尚处于起步阶段，各项政策与制度不够成熟，相关的施工工艺不够成熟，使得 PC 构件价格不断上涨。因此，在设计初期会同相关人员做好技术方面的优化，可以少走弯路，有助于降低工程总投资。

5 采用 BIM 技术对装配式建筑的意义

5.1 设 计

在设计阶段，需要对预制构件进行管线、钢筋的预埋与洞口的预留，涉及机电专业、构件拆分与塔吊吊装等多方面的综合设计考量。以往都是各专业独自设计，若在施工过程中发现问题，再进行修改，造成人力、财力、时间的大量浪费。但 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术正好可以提供一个信息共享的平台。在这个平台上，各专业工程师可以将信息上传、共享。通过各专业间的相互协调、管件的模拟碰撞检查等环节，及时发现问题并迅速解决，减少施工阶段频繁的“错漏碰缺”和“设计变更”，提高装配式建筑的设计效率，降低其设计误差。

5.2 质量控制

通常情况下，在工厂进行加工生产质量时需控制，构件吊装与非 PC 部位进行连接时也需控制。相关人员需在深化设计阶段利用 BIM 软件进行本项目的模型建造。通过分析，明确构件之间存在的碰撞情况，并且提前解决好构件预埋钢筋碰撞与冲突的情况。在施工现场质量控制方面，主要是对装配式建筑施工现场各环节的质量进行综合控制。

5.3 总结性管理

将 BIM 技术应用于装配式建筑施工后的总结性质量管理中，能够使建筑施工质量得到全面的控制。在装配式建筑施工过程中，管理人员在发现质量问题后，可以通过电脑或手机的方式，将采集到的图片传送至 BIM 模型中，由 BIM 模型对图片进行分析和处理。在此基础上，BIM 模型也会对反馈的问题进行同类的归类并存档，从而优化质量问题的处理流程。

6 结 语

随着科技的不断进步，装配式建筑在未来的建筑领域占据的市场份额越来越大，装配式建筑的绿色施工、环境保护和其秉持的高效节能理念正符合目前的建筑领域的大环境。因此，国家和各地开始大力扶持装配式建筑，但同时，对相关人员的技术水平和管理能力的要求也会大幅提高。要实现这一目标，需要建筑行业的设计人员加强对预制装配式施工技术的研究，确保在设计过程中能够对各个环节的施工技术进行合理配置，并严格规范施工技术标准与操作流程，确保预制装配式建筑的工程质量。装配式建筑只有不断地降低造价，改进建设弊端，提升建设的质量和效果，才会在真正意义上被广大从业者们所接受。