绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用

陈猛，施坚坚，赵达，李卿博，杨欣

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100023）

1 引言

我国的建筑工程行业经历了数十年的快速发展，为经济建设和人们的生活做出了突出的贡献。然而，高能耗、高污染一直伴随着行业的发展，付出了一定的环境治理代价，迫切需要转变发展思路，加快绿色建筑的实施。在这种形势下，装配式建筑得到了广阔的发展空间，但也存在着一定的技术复杂性，容易形成质量隐患，必须不断总结实践经验，为后续的工程建设提供有益支撑。

2 绿色建筑与装配式建筑内涵解析

2.1 绿色建筑内涵解析

绿色建筑指的是在全生命周期内，节约资源，减少污染，保护环境，为人们提供舒适、高效、健康的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高性能建筑。绿色建筑符合当今社会的可持续发展理念，根据建筑业的发展规划，绿色建筑占新建建筑的比例将逐步提升，成为未来建筑行业的主流发展方向。绿色建筑的设计原则主要包括新能源利用、保护环境、以人为本等，力求改变高能耗、高污染的产业现状，尤其是要减少施工过程中的不利影响，实现生产和保护的同时进行。

2.2 装配式建筑内涵解析

装配式建筑主要指的是在工厂生产建筑预制构件，然后将其运输到施工现场进行组装而成的建筑。常见的装配式建筑的类型有预制装配式混凝土结构、现代木结构、钢结构等。装配式建筑的实施过程主要包括3 个阶段：生产加工阶段、构件运输阶段、起吊安装阶段，具有设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化等特点，成为现代建筑工业化生产的典型代表，由于主要构件在工厂生产，减少了许多外界因素的干扰，能够极大地改善构件的质量，随着工艺的不断成熟，生产过程的自动化、智能化水平将越来越高，在现场施工过程中，施工工序大大简化，施工进度得以提升，而且产生的能源消耗和环境污染也比较少，具有显著的生态环保效益，因此，装配式建筑符合绿色建筑发展理念，对于绿色建筑发展具有积极的推动作用[1]。

3 绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用

3.1 选择合作单位

预制构件的生产质量至关重要，直接决定着后续工程进展，所以，必须选择可靠的生产厂家，综合考虑生产质量、生产能力、运输路线等方面的因素，全面考察厂家的综合实力，明确要求产品合格率，保证预制构件的供应效率，避免因生产能力不足影响工期。还要详细勘察运输线路，保证在一定距离、一定时间内能够运输到施工现场，防止意外情况的发生，同时，也有利于降低生产成本。安装单位的选择同样重要，需要优先与能力出色、经验丰富的单位建立合作关系，充分重视合同签订，理清责任与义务，明确争议解决方式，避免承受更大的损失。

3.2 起吊机械选型

在不同的装配式建筑项目中，预制构件的重量和大小各不相同，需要选用合适的起吊机械，以顺利进行起吊安装工作，同时，要综合考虑场区道路、结构特点、覆盖范围、成本费用等因素。比如，预制构件重量集中在某段区域，没有较重的预制构件，可以按照吊距和吊重正常选择塔吊型号；如果存在特别少数较重的预制构件，可以采用塔吊加汽车吊组合的方式进行吊装，这样可以避免因少数构件而选择过大塔吊，从而有效节约机械费用[2]。

3.3 场内运输道路

预制构件的运输车辆通常体量比较大，需要充分考虑场内运输道路和线路的合理性，包括道路宽度、回车场地、转弯半径、堆放地点等方面。场区内的道路应该尽可能相互连通，形成行车环路，沿着待建建筑物四周布置，使预制构件能够堆放在靠近安装现场的位置，方便塔吊起吊，防止超出工作幅度范围。根据运输重量，充分考虑道路及地下室顶板的承载能力，如果承载力不足，需要采取针对性的加强加固措施，防止道路和顶板开裂。场内运输道路应该尽可能与永久性道路相结合，做好规划方案，尽可能节约临时道路施工成本。

3.4 预制构件堆放

预制构件的堆放需要占用大量的场地，如果安排位置不合理，可能需要消耗大量的资源进行二次搬运，所以，在进场前需要提前进行规划设计，从尺寸重量、场区道路、吊装顺序、堆场面承载、塔吊工作范围等方面出发，进行综合考量，预制构件堆放场所至少要满足长度、宽度、承载力要求，结合塔吊起重性能，合理安排吊装顺序，避免相互影响，外挂板的吊装顺序应该从东、西、南、北4 个面进行考虑，随着吊装面起始不同进行规划[3]。

3.5 协同设计优化

装配式建筑绝大部分作业转移到工厂进行，一旦存在设计漏洞，需要重新生产，严重影响了施工进程，所以，必须做好设计阶段的质量把控，避免出现问题后付出更大的代价。利用BIM 技术构建全专业协同的设计平台，实现各专业实时的信息交换，能够让相关人员快速、全面、准确地反馈设计数据，这样能够及时查找出可能存在的设计不合理问题，减少施工过程中的困难。针对预制构件与各种管线进行碰撞检查，模拟施工过程，注意预制结构与现浇结构的冲突，保证在工厂加工时各种预留洞口位置准确、大小合适，避免出现预埋件遗漏问题，防止在关键构件和部位现场钻孔。另外，对于一些尺寸或重量较大的预制构件，可能不利于运输和堆放，尤其是一些数量少且重量大的构件，会影响起吊机械的选择，所以，可以针对这些构件进行优化设计，适当拆分，以满足实际需求，减少费用支出和施工困难，生产厂家与设计单位要保持有效的沟通，将设计、生产、施工过程有效串联，针对存在的问题及时优化调整。

3.6 预制构件验收

预制构件首件进场时，需要进行质量验收，做好相关检查记录，如果产品质量不合格，需要返修整改或报废，及时采取有效的缺陷纠偏措施，对于主控项目，必须全部检查且合格，对于一般项目，需要从外观和尺寸两方面进行检查，必须在允许偏差范围内。首件验收合格并不代表每批构件都是合格产品，所以，要加强进场验收，做好质量把控，进场验收时，需要严格按照设计图纸进行核对，包括构件规格尺寸、预留钢筋大小和长度、焊接长度和质量等，如果遇到问题要及时采取补救措施，防止影响现场施工质量和效率[4]。

3.7 预制墙板吊装

预制墙板吊装施工工艺流程主要包括测量放线、测定标高、起吊准备、确认构件编号、安装揽风绳、吊运、安装定位件、就位安装、微调位置、斜支撑固定、垂直度微调、取钩、防水卷材封缝、连接件安装、完成安装。埋件定位应该准确无误，不得出现较大偏差，那样会影响埋件与墙板之间的有效连接，在预制墙板安装前，需要在结构柱上标记1 m 控制线，用来调整墙板水平标高，安装固定时，应使用激光仪或吊线锤控制预制墙板的垂直标高，通过靠尺控制相邻预制墙板之间的平整度，防止相邻墙板之间存在裂缝问题，楼层与预制墙板之间的裂缝需要保证灌浆饱满，否则可能会出现渗漏现象，预制墙板的最终安装定位需要通过转换层垫片和斜支撑进行微调，用以控制整体的垂直度和水平度。图1 为预制墙板施工现场。

图1 预制墙板施工现场

3.8 叠合梁吊装

叠合梁吊装施工工艺流程主要包括测量放线、测定标高、梁夹具和支撑安装、确认构件编号、安装缆风绳、吊运、落位调整、安装就位、支撑固定、质量验收、取钩、完成安装。注意提前熟悉图纸，规划好吊装顺序和堆放场地，根据施工计划合理安排预制构件进场时间，注意上下梁的安放顺序，主次梁前后摆放位置要正确，不能出现主梁摆反的问题，当预制梁与钢筋桁架楼承板之间采用角钢连接时，预制梁两侧的角钢需要现场加工，这样可以有效保证安装精度，预制梁部分底部最好铺设底膜，能够实现有效保护的目的，避免出现损坏，叠合梁吊装可以采用平衡梁进行，也可以使用吊绳吊装，这样比较简单而且速度更快[5]。

3.9 预制楼梯吊装

预制楼梯吊装施工工艺流程主要包括连接部分现浇混凝土养护完成、弹出楼梯段安装边线和端线、楼梯安装面标高测定、选配上下端吊点钢丝绳、确认起吊楼梯段编号、挂钩及吊运、落位安装、调整位置、安装质量验收、取钩、完成安装。楼梯平台板浇筑时，应注意平台标高的控制，特别是与预制楼梯连接部位的标高，防止后期吊装时由于标高较高再去进行凿毛处理，或者因标高太低再去进行二次浇筑，注意预留钢筋的位置，防止安装预制楼梯时预留孔无法套入楼梯平台板预留钢筋，需要做二次处理，将原预留钢筋切除掉，然后重新植筋定位。与预制梁吊装类似，预制楼梯吊装也可以不采用平衡梁，采用钢丝绳吊装更加简单、快速，根据预制楼梯的重量，选择两点对角吊装或者四点平衡吊装的方式进行，吊装安放前，需要注意楼梯下部的坐浆，通过调节垫片对楼梯标高加以控制。图2 为预制楼梯施工现场。

图2 预制楼梯施工现场

3.10 套筒灌浆施工

灌浆时，需要提前对灌浆面进行洒水湿润处理，但是不得存在明显的积水，采用压浆法，从套筒下孔灌浆，通过水平缝连通腔，一次向多个套筒灌浆，按浆料排出先后使用橡胶塞依次封堵，排浆孔保持灌浆压力，直至所有套筒的上孔排出浆料并封堵牢固为止，最后一个出浆孔封堵后需持压5 s，这样能够保证套筒内的浆料密实，如果存在漏浆问题，需要及时进行补充。灌浆料需要在制备后30 min 内用完，灌浆后24 h 内，不得使构件和灌浆层受到碰撞、震动干扰。灌浆作业完成后，需要及时进行施工质量检验，根据设计要求制作长方体试块，达到养护标准后进行抗压强度试验，做好相关检查记录和验收资料，为后续工作做好准备[6]。

4 结语

综上所述，在现代建筑工程中，绿色建筑理念深入人心，不但能够缓解资源紧张问题、减少环境污染，而且有利于新技术、新工艺、新材料的开发运用，装配式建筑已经经历了一定发展时期，形成了相对完善成熟的技术体系，而且具有绿色建筑的典型特征，能够有效减少建造过程中的不利影响，通过紧密衔接、有效配合，让工程建设更加高效环保。