预制装配式建筑设计实践及问题探讨

霍婧

中机中联工程有限公司 重庆 400000

随着工业技术和建筑技术的不断发展，我国建筑行业正朝着工业化和集成化方向发展，高层装配式建筑也越来越多出现在人们的视野中。装配式建筑是指首先在构件加工厂将部分或者整体构件进行加工生产，然后依据不同的运输方式将构件运至施工现场，最后再进行吊装施工的一种新兴绿色环保施工技术。

1 预制装配式建筑的概述分析

相较于以往的建筑施工方式，预制装配式建筑的不同点在于施工团队会将采工程预制好的建筑构件运至在施工现场进行安装，避免了在施工现场现浇等施工，节约了工期，提高了施工效率。预制装配式建筑具有不同种类，每个种类都各有优势和缺陷，而工程团队会根据实际情况选择适宜的种类。

2 预制装配式钢结构建筑设计的思路

2.1 精确地控制及校准吊装的精度

装配式建筑的重点和难点主要在于相邻局部的严密性和构件吊装的就位问题，在控制吊装精确程度方面，在施工时应该多次检查吊装的标高和控制线，确保安装的精确程度以后，才能展开后续操作。构件的累计误差相对较大，所以在实际施工过程中很容易由于一些固件无法正确地定位和安装造成工期的延误。上述问题的解决依赖于施工方从安装调整、构件吊装的校准和精确程度的控制等方面入手，来提高吊装操作的精确程度，避免出现误差力过大或构件错位的问题。其中的重点难点结构应该在正式调动之前进行测试，保证构件能够紧密地贴合，根据测试结果来调整施工的方案和校对流程。对于一些安装标高、累计垂直度和拼缝尺寸等重要的指标还应该仔细核查，及时调整彼此之间的相对位置关系，保证进入在形成整体以后，不同环节的误差维持在允许范围内，强化隐蔽工程的验收和控制避免后续工序产生的遮挡。

2.2 结构设计的深化处理

在进行日常建筑设计的过程中，相关工作人员需要加强对连接节点和主体结构设计的重视程度，明确钢柱和钢结点的受力情况，结合现场的施工要求对相关数值进行科学性的计算，从而使得实际工作的效果和质量能够得到有效提高，值得注意的是在实际设计工作中不要采用临时支撑预埋吊件，这在一定程度上会对实际工期产生较大的影响，当采用这种类型设计结构时，要对各个标准点进行有效的控制。在安装和制作预制构件时，要严格按照相关的标准和要求来开展日常工作，精准性地计算预制构件的承载力和主要的结构形式，对于地震多发区域还要做好相应的抗震设计，从而使得结构性能能够满足抗震的要求以及标准，防止在地震发生时对建筑结构造成较大的破坏。最后在实际工作过程中，还需要对预制件的承载力进行精准性的计算，防止在房屋后续使用过程中出现裂缝和变形的问题。

2.3 环境适应性设计

现阶段建筑领域对建筑工程的绿色设计越来越重视，为此预制装配式建筑工程设计者应采取措施提高建筑的环境适宜性，并在建筑设计过程中落实绿色环保的设计理念。其次，设计团队还要在设计阶段注重对工程场地周边环境资源的充分利用。在这个过程中，设计者需要先对建筑周围的气候和环境条件进行调查，掌握其特点，通过科学的选址，合理地确定建筑的朝向，提高建筑工程的通风与采光条件，减少建筑暖通空调和照明设备的耗能。运用环境资源时，设计团队可以利用能源收集设备和能源转换设备获取所需资源，从而发挥环境资源的最大功效，强化绿色设计的效果。

2.4 构件生产运输

预制构件生产过程最重要的是关注两个验收：首件验收和驻场验收。预制构件模具制作完成后制作的首件预制构件应进行首件验收，构件施工过程中，监理单位及总包单位派驻场人员对构件及模具进行验收，并对每个批次的构件施工过程进行影像资料收集。驻场管理为项目安全质量管理的底线，必须认真执行，驻场人员需对构件厂隐检资料及出厂合格资料进行签认，同时对质量进行监督。构件运输过程中叠合板等水平构件运输垫木应上下对齐，且要求叠放不得超过6层，在底板的边部或与绳索接触处的混凝土，采用衬垫加以保护；墙板运输需在人字架两侧对称放置，外立面用塑料薄膜包裹保护，运输架增设防止运输架前、后、左、右四个方向移位的限制块；预制楼梯采用叠合平放方式运输，预制楼梯之间用垫木隔离，不同型号楼梯应分别码放，码放高度不超过三层。构件应尽量安排夜间进场，减少占用塔机日间工作时间；梯间隔墙采用堆放架插放或靠放，堆放架应具有足够的承载力和刚度；预制叠合板、预制楼梯宜采用叠放方式。预制叠合板叠放层数不宜大于6层，预制楼梯叠放层数不宜大于3层。底层及层间应设置支垫，支垫应平整且应上下对齐，支垫地基应坚实。

2.5 防火设计

在进行预制装配式钢结构建筑设计工作时，设计人员要加强防火设计的重视程度，在实际设计过程中，需要严格按照防火规范来开展日常的工作，并且明确预制装配式钢结构建筑的基本特点和在防火方面的需求，特别是对于一些大型公共建筑来说，对于变电站和大型库房是比较危险的区域，所以相关设计人员需要特别重视防火设计。在实际设计时，防腐涂层要应用于彩色钢板的外层中，从而使得建筑的防火能力能够得到有效提高，既可以保证设计的美观性，还可以延长建筑的使用寿命。另外在建筑泄爆墙中，石膏板的运用是比较多的，石膏板防火能力不仅比较强，还可以保证建筑的安全。

2.6 框架结构优化设计

在预制装配式建筑的设计过程中，框架结构设计是其中的关键部分，并且通常会被应用在高层建筑的设计实践中，与建筑结构的稳定性和完整性有紧密联系，所以，设计单位必须关注框架结构的优化设计。但是，在当前的框架结构设计中仍然存在着很多缺陷和不足，这就需要设计人员对框架结构进行优化设计。设计框架结构时，设计人员应注意以下要点：①需要将各个部位的中心线保持在一个垂直面中，并在设计方案中做出明确规定。②设计人员需要进行分块设计，还要考虑到多方面的影响因素，如进深、装配条件、连接缝等。③在对预制元件之间的连接节点进行设计时，设计人员需要保证节点受力合理，通过对最不利受力截面的分析确定连接方式，以保证结构连接的稳定性，提高结构强度。

2.7 裂缝的防治

叠合楼板由于连接处处理不当或安装错误等问题很容易出现开裂，所以在施工过程中还应该对于板端制作内的锚固长度、剪力墙和梁之间的搁置长度及模板支撑进行严格的质量控制，在连接处加设钢筋提高强度，再采用砂浆来渗透，保证建筑的密封，避免裂缝产生的质量问题发生。

3 结语

在进行预制装配式钢结构建筑设计的过程中，相关设计人员需要掌握一定的设计要点，以提高工程建设效果和质量为主，实现自然和建筑的有效统一，在实际过程中需要遵循可持续性和通用性的原则，严格按照设计的规范来开展日常的工作，并且不断深化建筑结构和机电设计，提高预制装配式钢结构建筑设计的效率。