装配式施工技术在住宅工程中的运用

2022-06-13李晓宁

科技与创新 2022年11期

李晓宁

（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊262500）

住宅建筑行业未来发展的趋势就是产业化住宅，在这个发展进程中，建筑产业化发展的关键因素之一就是主体结构的预制装配式技术水平。相较于发达国家，中国该项技术起步发展较晚，不过经过多年探索，已经取得了一定的成绩。在国家政策引领下，很多地产开发商积极响应国家节能环保号召，致力于应用和推广预制装配式建筑施工技术，这对于住宅建筑施工速度和施工的优化有着很大的推动作用，但是同时也要对中国预制装配式住宅建筑存在的核心技术缺乏、社会认知度不高、节能标准偏低、政策不配套等诸多短板进行深入的分析研究，从而解决发展中的不足，推动装配式住宅建筑进一步发展。

1 装配式施工技术应用的意义

1.1 提高资源利用率

传统住宅工程墙体浇筑作业施工中需要搭设模板并且用钢筋、混凝土材料进行组建和浇筑，在这个过程中需要应用到的木材较多，并且重复利用率不高，导致造成了一定的资源浪费。在工厂生产相关构件时，能够用相同的模板批量、大规模生产大量预制装配式构件，可以大大节约模板等材料，所以装配式施工技术被广泛地应用于住宅建筑工程、工厂建设等项目中，可以实现社会资源的高效利用[1]。

1.2 缩短施工工期

传统的住宅施工中需要循序渐进，一步步完成各项施工作业，比如在完成结构主体模型建设和封顶后再进行防水、收口等工作，有的施工还需要等待一段时间方可继续施工，比如混凝土结构要静置养护多天后方可进入到下一步施工作业。种种因素导致传统住宅工程需要投入大量的施工时间，建设效率不高，同时需要投入大量的资金。装配式技术的应用主要是在工程预制完成各个构件，然后运输到施工现场组装，有着较高的施工效率，不会占用大量的施工面积。同时在预制构件时做好了管道预留等工作，可以在封顶施工后立刻进入外围施工作业，施工工期大大缩短[2]。

1.3 减少成本支出

住宅工程施工需要涉及到的专业内容较多，有着诸多复杂的流程，需要投入的材料成本、人工成本、时间成本较多，装配式建筑能够节约施工时间，减少现场施工作业量，节约人力资源，同时天气等外界因素的影响会大大降低，可以减少成本支出。传统的住宅施工中需要应用的机械设备较多，可能存在使用频率不高、空置率高等问题，导致成本支出增多，而装配式建筑流水生产、安装，现场所用设备、人员都较少，可以节约成本。尤其是在实现标准化生产后，能够提高预制构件的生产效率，减少模具生产量，可以实现批量生产，进一步节约预制构件生产成本。

1.4 有利于环境保护

装配式住宅的构件在封闭的工厂生产预制，如图1所示，不会污染周围环境，可以减少传统住宅施工中的粉尘污染、水体污染、固体废弃物污染等。工厂生产中，可以集中处理污染物，有助于节约污染处理费用。此外，工厂生产可以回收利用一些边角料，可以将材料的利用率提高，符合节能环保施工理念。

图1 预制构件生产车间

1.5 提高住宅质量

装配式住宅建筑可以满足现代住宅多功能需求，该结构体系的抗震性能良好。在预制构件连接时，可以将内部封闭性进一步提高，有助于改善住宅建筑的美观性、功能性，可以将建筑的使用寿命延长，提高住宅质量[3]。

2 装配式住宅建筑施工技术

2.1 材料的加工

不同住宅工程的结构形式存在一定的差别，预制构件也并非完全相同，所以在实际施工中，要做好材料加工的控制，建设单位、施工单位、预制厂家等需要加强沟通，根据工程具体实际需要，要做好材料加工的控制和优化。在开展预制装配式混凝土构件生产作业时，对模具精度的控制有着较高的难度系数和技术要求，随着现代BⅠM等信息技术的应用，装配式住宅建筑能够进一步提高构件的准确度，可以保证工件尺寸精确科学，还可以利用智能化数控机床等现代机械设备加工生产预支构件。现代信息技术的应用大大提高了当前装配式构件生产的精准度，将传统人工生产精确度不足的问题有效改善。在传统混凝土住宅施工中为了保证混凝土结构整体性以及美观性往往需要一次性浇筑成型，有着较高的造价，而预制构件可以批量化、标准化生产，大大节约了住宅建筑成本[4]。

2.2 预制内剪力墙施工技术

相比于传统住宅建筑，装配式住宅建筑有着更加简单的施工过程，但是对各个构件的质量有着十分高的要求。为了保证高效实现结构组装目标，需要技术人员高度重视各个部件的连接处理。现场开展预制内剪力墙施工中技术人员要细致地检查各个连接件，保证紧密地连接各个构件，将住宅整体抗震性能提高。当前螺栓是常用的连接构件的方式，技术人员要重点检查螺栓连接紧密度，充分发挥螺栓的固定作用。在安装预制内剪力墙结构时要注意在预制板螺栓孔内插入下层楼板，用配置好的水泥浆将每个螺栓孔填充密实。通过这种湿连接方式可以突出连接的稳固性，有助于提高剪力墙的整体性[5]。

2.3 PC构件施工技术

预制装配式住宅施工中非常重要的环节之一就是PC构件安装。在装配式住宅中，主要结构包括梁板、墙板、楼梯等。为了将装配式住宅建筑的整体质量水平提高，需要加强控制PC构件的生产质量和安装质量，保证紧密安全地连接各个构件。具体来讲，要从运输、构件吊装、构件连接等多个环节进行PC构件施工技术控制，具体如下。

采用低速平板车运输PC构件。在运输途中用枕木固定好PC构件，避免运输途中发生构件晃动，以免影响构件质量。在进入到施工现场后用塔吊等设备完成PC构件的转移，保证有序堆放PC构件，做好安全消防处理措施，避免发生倾覆等安全事故。

构件吊装。根据施工现场实际环境选择起吊设备，并且合理安放起吊装置。施工单位要灵活地利用定位辅助装置，保证准确地吊装PC构件。比如可以在墙板两侧安装定位装置，保证对称安装定位装置，确保构件能够平稳地到达指定位置。同时，为了保证预制墙板能够精准地放置于指定位置可以使用U形板上端斜角并且在连接套筒中灌注水泥浆料，最终准确、稳定地安装墙体PC构件。预制楼梯吊装如图2所示。

图2 预制楼梯吊装

构件连接。在完成构件吊装、固定和调整后，施工人员可以连接处理PC构架末端预留的钢筋，细致地检查和清理干净套筒中的杂物，用混凝土现浇处理节点部位，保证PC模板和主体梁形成一个完整的整体。同时，工作人员在构件连接施工中要严格遵守技术标准和质量规范，提高对混凝土设计强度和密实性的重视，保证能够密实地填充各个部位。在下部墙板和预埋件安装时，连接方式可以根据实际情况选择焊接、螺栓等不同的形式。此外，技术人员还要细致地核查预埋件、模板、钢筋等质量是否满足工程标准要求，只有确认无误后方可浇筑混凝土。

2.4 密封胶防水技术要点

新型预制装配式住宅建筑施工技术应用的过程中，首先需要对预制装配式外墙板之间的外侧缝隙进行深度清理，确保密封胶水在应用的过程中不会因为杂物而影响了密封胶的应用性能。在清理的过程中，要清理缝中存在的垃圾、杂物和灰尘。彻底清除之后利用密封胶进行二次处理，二次处理结束之后用PE棒嵌入到缝隙中，然后贴上美纹纸进行保护，避免相关人员在刷底剂时污染了外墙面。在涂刷底剂后，经过25～40 min，再进行缝隙填注，通常情况下，底剂时效在6～8 h，如果超出这个时间范围还没有进行下一道工序就需要进行重新涂刷，灌注填缝剂需要利用厚度大于10 cm的耐候胶进行作业，先从缝隙的交叉处进行填充，然后利用枪嘴胶填完接缝底部，灌注完成之后采用硬质塑料进行修理，确保胶保持同水平的宽度和深度，完成所有工序之后去除美纹纸。

2.5 叠合板组件安装

装配式住宅建筑施工技术的要点之一就是叠合板安装施工技术。在安装叠合板过程中，工作人员要注意做好叠合板和作业层间距的严格控制，通常不得低于40 cm，同时要将叠合板安装方向明确。在吊装过程中要注意采取保护措施，处理叠合板避免发生磕碰等损伤，避免浪费叠合板材料，同时保障叠合板安装质量。在具体实践中为了将叠合板安装的稳定性和安全性提升，通常需要临时设置用于支撑的支架，在完成组件安装后再将临时支架拆除。在安装双层结果过程中需要以住宅建筑实际情况做好双层支架的安装。

2.6 套筒灌浆和现浇

工作人员在吊装预制梁、预制板等工作后需要将键槽钢筋整理好，做好混凝土的配置并且做好各类管线的合理铺设和调整，尤其要注意处于预留的管道、孔洞等。通常使用U形钢筋作为键槽钢筋。工作人员要清理干净槽内的杂物，然后浇筑混凝土。通常采用边浇筑边振捣的施工作业方式，利用小型振捣器振捣混凝土保证其填充密实，在振动过程中需要注意避免触碰钢筋材料。在套筒灌浆前需要检测其质量，由专门的人员做好搅拌水量、砂浆流动度的准确监测和记录。

3 装配式住宅建筑施工常见不足

3.1 方案设计中的不足

缺乏完善的设计标准，没有落实标准化设计施工。在装配式住宅建筑产业化发展过程中需要严格的标准作为指导，但是当前该行业缺乏统一的规范和标准，这不利于装配式住宅产业化发展以及装配式技术的进一步推广。

缺乏足够的资金支持。新型预制装配式住宅建筑在方案设计中需要使用先进的设计软件，有着较为庞大的设计工作量，需要多次拆分和组合各种类型的构件，这对于设计人员的专业技能提出了较高的要求，同时也需要投入一定的资金升级优化设计软件，这就使得设计费用相对较高，从一定程度上限制了装配式住宅建筑的发展。

3.2 预制构件加工不足

产业化发展是住宅建筑发展的趋势，这就要求建立起完善的技术体系用于支持和指导预制装配式构件的生产，不过在具体实践中还缺乏统一的技术标准，市场上没有完善的产业链，相关资源存在一定的不足，缺乏足够的生产企业，导致装配式建筑发展受限。

3.3 施工现场管理不足

套筒灌浆质量不佳。在应用新型装配式施工技术过程中，建筑物的整体结构安全性从很大程度上受到主体结构竖向墙体钢筋是否紧密地连接套筒，灌浆质量是否达标。但是在具体实践中工作人员无法直观地观察内部灌浆的密实情况，即便施工后用仪器进行检测也难以完全保证施工质量。

构件厂和施工现场协调不到位。当前很多装配式住宅建筑施工中都存在无法准确定位现场浇筑预埋管位置和预制墙体预埋管位置的情况，一旦出现错位会导致现场安装难度大大增加，导致施工时间延长，对整个工程施工工期、质量、成本等多个方面产生负面影响。

工期问题。有的施工人员专业施工技术水平较低，需要耗费较长的时间进行转换成熟练施工人员，标准层施工工期会随着技术人员操作的熟练度提升而逐渐缩短，不过在具体实践中仍然难以和结构标准层施工要求相符合，导致装配式建筑施工周期短、速度快的优势难以充分体现出来。

监理问题。有的监理单位监管人员工作量较大，在预制装配式住宅施工中可能存在质量检测疏忽，对装配式建筑的整体质量产生不良影响。

4 装配式施工技术应用优化

4.1 加强交流、整合资源

当前各个企业的技术水平参差不齐，虽然很多企业都越来越重视并且开始推广应用装配式施工技术，但是在实际应用中仍然存在不同程度的问题。中国装配式住宅处于发展初期，还需要漫长的时间进行探索创新。各个企业应当加强交流沟通，共同总结经验教训，进一步分析当前装配式住宅施工中存在的不足，并且采取改进办法。企业之间也可以加强合作，共同建设高质量的装配式住宅，推动中国建筑行业进一步发展。

4.2 重视管理工作

4.2.1 材料管理

采购部门采购材料时要深入市场，调查材料市场信息，货比三家，最终确定最佳供货厂商，同时要考察供货厂家的资质。在材料运输到现场时要由专业的质检人员抽样检查材料的质量，确认质量达标后根据材料性质分类保存，做好登记。

4.2.2 技术管理

装配式施工技术水平从很大程度上决定了住宅工程的施工质量，为此，工作人员要全面分析装配式技术应用方法。首先，要做好技术方案的完善，结合工程实际需要区分不同项目或者不同环节的施工技术，保证有序落实技术方案。其次，提高施工技术适用性，尤其要全面分析装配式技术施工中的构件组装、混凝土浇筑等工作环节，尽量提高施工质量。最后，要加强质量管控。在装配式建筑施工中要注意规范员工操作行为，高效落实技术方案，在确保施工质量的同时保证施工安全，全面提升装配式建筑施工水平。

4.3 安全管理

安全是所有施工项目的第一管理要务。在装配式住宅建筑施工中需要提前进行安全培训，将整个施工的安全风险隐患明确并且评级，向每位员工阐述施工安全的重要性，保证施工队伍能够高度重视施工安全并且理解施工中的安全隐患，在施工中时刻提高警惕，保证安全作业。同时，施工单位还要根据项目特点做好针对性的安全管控。比如可以用自动升降平台取代脚手架施工，便于工作人员操作的同时保证工作人员的人身安全。