预制装配式技术在市政工程中的应用

2021-04-10徐学能

工程技术研究 2021年12期

徐学能

贵州双龙航空港建设投资有限公司，贵州贵阳 550000

1 预制装配式技术概述

从发展角度分析装配式建筑，具有更好的环保价值，能够大幅度节约材料，而且可以减少人力资源的消耗，是当前建筑产业化发展变革过程中的重要技术力量。同时，该技术能够大幅度转变原有的建筑施工模式，在电子技术、自动化、机械化技术的基础上，促进建设工程的智能化，推动建筑产业改革。该技术选择专业生产工厂对建筑PC构件实行预制生产，确保预制件的生产精度和质量控制，经严格验收检测后，再按指定方式运输至施工现场进行安装和连接。在建筑施工现场，利用搭积木的方法逐步推动施工。在装配式建筑施工中，通过测算分析发现预制装配式建筑不仅施工周期短，而且可以从根本上实现原材料的节约，还可以降低施工过程中的环境污染，是当前建设工程向低碳化、绿色化发展的一个重要方向。

1.1 预制装配式建筑的发展历史

预制装配式建筑产生于20世纪50年代的法国，在欧美一些国家以及日本的推动和应用后，直至20世纪90年代才在我国开始应用发展。在预制装配式建筑发展过程中，主要表现在市政公用设施的预制装配式发展，比如道路桥梁、轨道交通等综合管理领域，然后为节段预制装配式构筑物部分和上部结构的构建。

1.2 预制装配式建筑结构的优势

（1）节约能源和材料。在预制装配式建筑施工中，可以依照工程的具体设计和施工要求，对一些构件进行提前预制，直接进行电线的预埋，然后运输到现场在施工后期进行使用，提升了施工效率。在工厂加工后，可以对加工好的部件进行验收，完成预制后的材料直接送至施工现场，进行快速拼装。整个施工过程标准化，可以大幅提升施工效率，并且可以节约材料。另外，加工过程中不会出现建筑材料的问题影响施工，可以保护周边环境，具有绿色化的特点。

（2）大幅度缩短施工周期。很多材料在工厂完成预制，这些构件具有较高的精确度，因此在市政工程中，装配式施工模式能够大幅度缩短施工周期。同时，在进行现场施工时，一般不需要对工艺细节进行考虑，也不需要耗费大量时间进行基础工作。由此，可以降低施工难度，大幅度缩短施工周期，减少人员消耗。

（3）控制施工现场的污染。在预制装配式工程中，材料大部分在工厂进行预制，可以减少施工现场的操作量，不会导致施工现场出现大量的噪声，也避免了很多污染物质的产生，可以快速地完成施工。另外，在施工时，对模板等材料进行循环使用，可以有效控制成本，保证节能环保的效果。

2 预制装配式技术在市政工程中的具体应用

2.1 预制管廊工程

当前，预制装配式技术应用于市政工程的各个领域，而且获得了较好的成效。在管廊建设过程中，通过工厂对预制管廊进行生产制作，再运输至现场进行拼装。建设综合管廊时使用拼接的方式进行生产，可以大幅提高生产效率，而且通过合模浇筑完成预制管廊阶段，通过蒸汽方式进行养护，可以大幅提高管廊的整体强度。在管廊建设结束后，为了防止出现“马路拉链”的情况，在管廊主体建筑施工过程中利用机械设备进行构建的精确化生产，使配合衔接更为流畅，从而提升预制件的生产效率，缩短施工工期。如，贵州双龙航空港经济区外环北路电力管廊工程，全面采用预制装配式技术，在保证高质量的同时，比原计划工期缩短2个月，为该区域的电力迁改工程能够及时完成提供了有力保障。

2.2 桥梁工程

预制装配式技术广泛应用于市政桥梁工程，推动了绿色低碳建筑产业的快速稳定发展。预制装配式桥梁的立柱、盖梁和箱梁均为预制拼装构件，在基础施工的同时，立柱、盖梁等预制构件可先在工厂集中生产，再运至工程现场安装。主要工艺流程：桥台承台现场现浇，现场对承台和桥台的在模板浇筑的过程中，通过定位板对基进行限位保护；同步墩柱和盖梁在工厂预制，通过钢筋笼胎加，对连接套筒（波纹管）连接承台（墩身）内伸出的钢筋，最后对套筒采用快速安装成套集成系统进行100MPa砂浆压浆作业，完成整个拼装工艺。

相比传统现场加固浇筑工艺，预制装配式桥梁的优势：施工速度快，工期短，减排少交通堵塞，降低对车道的占有用，对既有道路交通影响小；降低施工污染（粉尘、泥浆、噪声、灯光等）；减少了所需施工人员数量，降低人力成本；避免支架和模板搭设，减少人员高空作业，提高整体安全性；预制构件采用工厂标准化生产，提高工程外观质量和精细化标准。

目前，在上海、成都等城市，预制装配式桥梁已成为市政工程技术方案的首选，得到广泛运用。

2.3 隧道工程

在隧道工程当中，预制装配式施工技术的应用也非常广泛。通过标准化的构件生产，能够逐步推动桥隧工程进度和工程质量。目前，我国市政桥梁隧道的工程案例中，预制装配式施工技术的广泛应用已取得了较好的成效，比如上海市诸光路通道新建工程隧道在2018年年底完工，是全球首个通过全预制拼装方式施工的隧道。在隧道作业过程中，只有下层基座以及预制构建两侧的填充等使用了现浇技术，其他结构均使用预制装配技术，在施工时PC率达到90%以上，同时因为构件的制造精度较高，所以大幅提高了工程施工整体质量。

2.4 其他领域

除了上述领域，在市政工程建设实践中，地铁车站挡土墙、防撞墙等也可以使用预制装配式施工技术。例如，长春地铁2号线一期工程中的袁家店站以及贵阳市机场路的挡土墙、防撞墙，都使用了预制装配式技术。

3 预制装配式技术应用于市政工程的展望及建议

3.1 应用前景

预制装配式技术应用前景广阔，需要积极探索预制装配式技术应用的新环境、新方法，逐步带动预制拼装构建的应用与发展。尤其是在市政工程领域，由于施工环境复杂、环保等要求更高，场地受局限等原因的影响，使预制装配式技术的应用前景更加广阔。随着市政工程量的逐步增加以及技术经验的积累，能够大幅推动预制装配式技术的发展[1]。

3.2 采取技术发展策略

在实践中，首先相关部门需要加大政策的力度，与当前市政工程实践相结合，对预制装配式技术的应用提供一定的税收减免政策支持，并且使技术指标逐步量化，通过政策扶持助力预制装配式技术的发展。

3.3 加大人才的培养力度

各项技术的发展都离不开人才的培养和使用，因此在市政工程建设过程中，需要重视对预制装配式建设技术人员进行培训，尤其是在综合管廊、桥梁、地铁等领域，为后期的发展提供技术支持和保障；还可以与高校进行沟通和交流，逐步培养预制装配式技术人才，推动市政工程绿色低碳化发展[2]。

3.4 做好技术应用的把控

在市政工程中，需要严格依照技术标准进行预制装配式技术的应用，从而推动技术的发展，提升技术的应用效果。在此过程中，需要注意对各个技术环节进行有效把控，提升预制装配式技术的使用效率，同时注意加强施工前的技术交底、工作规范、施工流程，在后续拼装时展开质量检查，全面落实质量监督和控制工作，推动市政现代化建设的有效进行。

3.5 加强智能化、信息化

随着当前3D打印技术、摄影测量技术等技术的发展，智能化加工、数字化管理模块化安装，均逐渐应用于预制装配式施工。另外，机器人焊接技术可以大幅提升装配式工程的施工进度。合理地对这些技术进行应用，可以大幅提升相关企业的竞争力。一些大型预制结构企业正逐步开始凭借技术优势，引领潮流，扩大业务，从而获得可观的业绩和营收。随着当前市政工程建设的推进，承建单位的技术水平和高科技应用的水平越来越受重视。为此，企业需要重视加强科研方面的投入，进一步使用智能化、信息化的先进技术，提升施工的效果和质量[3]。