预制装配式建筑施工技术及其配套装备的创新研究新探

文／朱先友 中建科工集团有限公司 广东深圳 518054

引言：

与传统建筑工程施工技术相比，装配式预制建筑在施工时能够按照设计要求在工厂统一完成各种建筑构件的预制加工，不仅提高了建筑构件的质量，而且能够完成复杂形式建筑构件的加工制作。同时，在施工现场可以高效快速地完成各种建筑构件的拼接安装，极大地加快了施工进度，缩短了施工周期，且所产生的建筑废弃物也相对较少，有利于促进建筑行业向绿色建筑方向转型升级。因此，施工单位应加强对装配式预制建筑施工技术的研究，准确掌握装配式预制建筑施工的各项技术要点。在装配式预制建筑施工技术推广应用的过程中，施工单位还应结合施工实践经验积极创新改进相关的配套施工装备，通过新型施工装备的应用进一步促进建筑工程施工质量和效率的全面提升，以适应新型施工技术的发展需要，推动我国建筑行业施工技术水平以及装备水平的现代化发展。

1、概述装配式预制建筑施工技术

1.1 基本涵义

所谓装配式预制建筑施工技术指的是采用工厂化生产方式按照设计图纸要求统一完成建筑构件的加工支座，以保证预制建筑构件的尺寸规格以及各项质量性能指标均能够达到施工要求；之后再通过专业运输车辆将预制构件运抵施工现场进行吊装连接，以完成建筑工程的整体结构的施工作业的新型施工技术。

1.2 装配式预制建筑施工技术优势分析

1.2.1 能够更好地适应现代化建筑的施工要求

与传统建筑施工技术相比，装配式预制建筑施工技术能够更好地适应较为复杂的现代化建筑结构施工要求，能够更好地呈现个性化的建筑设计效果，有利于促进建筑行业的现代化发展。

1.2.2 能够有效提高施工质量和效率

由于装配式预制建筑施工技术采用的是工厂规模化生产加工方式，统一进行预制构件的支座，能够更加精确地控制预制构件的尺寸规格，有利于施工质量的提高。同时，装配式预制建筑在施工现场仅需对预制构件进行吊装连接、固定施工，极大的地提高了施工的效率。

1.2.3 具有较好的节能环保效果

装配式预制建筑施工技术的应用减少了对施工材料的浪费，改善了施工现场的环境条件，降低了建筑施工中的噪声污染，是一项具有较好环保性能的新型施工技术，对于促进建筑行业的绿色发展具有重要的作用。

2、装配式预制建筑施工技术分析

2.1 装配式建筑预制构件加工技术要点

在装配式建筑的预制构件加工过程中，施工单位应严格按照设计图纸要求准确控制预制构件施工材料、预制加工尺寸规格，确保预制件中心线位置准确。在预制构件出厂前，应由专业之间人员对预制构件中位线进行复测定位，为后续的预制装配施工奠定良好的基础。

2.2 装配式建筑预制构件运输技术要点

在对预制构件进行运输时，施工单位应合理规划运输路线，且应使用专业运输车辆。如果预制构件尺寸规格较大时，施工人员应合理放置预制件，并采取必要的保护措施，避免预制构件在运输过程中受到碰撞破坏。

2.3 装配式建筑预制构件存放技术要点

当预制建筑构件运抵施工现场后，施工单位应科学地进行保管存放。施工单位应在施工现场合理确定预制件存放位置，且应对存放场地进行平整加固处理，且应设置必要的排水设施，以避免积水对预制件造成侵蚀。在堆放预制建筑构件时，应设置好垫层，所有预制构件均应保持堆放方向一致，且通常应正面朝上，以便于后续吊装施工。在重叠堆放预制构件时，应合理控制堆放高度，避免预制构件受损。预制构件应按照其种类、尺寸规格以及功能的不同分类码放整齐，且应明确标识，以便于调用管理。

2.4 装配式建筑预制构件安装技术要点

2.4.1 装配式建筑预制墙板安装施工技术要点

在装配式建筑预制墙板的吊装施工中，施工单位应对预制墙板构件外观进行检查，确认其外观完好无损后才能进行吊装。施工人员应合理选择吊装设备，并科学确定吊点位置。在开始起吊后，应在预制墙板与地面相距约500mm时，对吊环连接的可靠性进行检测，确认连接牢固后才能正式开始吊装作业起吊应保持匀速缓慢吊放，且应在预制墙板与楼面相距约600mm时暂停吊放，并由专业技术人员利用搭钩以及溜绳引导预制墙板缓缓下降并准确就位。当预制墙板被吊放至预设垫片上后，施工人员应对孔钢筋的准确性进行检测，并要对预制墙体的垂直度和水平度进行调整，以确保墙板安装精度达到施工要求。

2.4.2 装配式建筑预制梁板安装施工技术要点

预制梁板是装配式建筑施工中的重要建筑构件，在预制加工施工中一般应采用强度达到C30等级以上的混凝土材料，以确保预制梁板结构的强度以及承载性能能够达到设计要求。准确控制预制台座反拱，以保持台座基础的承载能力符合施工要求。在浇筑混凝土施工前，施工人员应在模板内侧均匀涂抹脱模剂。在浇筑混凝土时应振捣均匀充分，以确保其密实度达到设计标准。在完成预制梁板的浇筑后应采取洒水养生等措施，并应在其强度达到设计标准的80%时开展预应力张拉作业。在安装预制梁板施工时，施工人员应准确控制预制梁板位置，确保所有预制梁板构件的中轴线准确无误。在连接预制梁板构件时则应采用焊接技术。施工人员应结合施工现场的环境温湿度以及施工要求合理确定焊接工艺以及各项技术参数，以确保连接牢固可靠。

2.4.3 装配式建筑预制窗体安装施工技术要点

在装配式建筑的预制窗体施工中，施工单位应按照设计要求准确控制预制件的尺寸规格以及数量，且应根据设计图纸确保螺栓预留位置准确无误。安装预制窗体时，施工单位一般应选择螺栓固定方式。施工人员在连接安装窗体预制构件时应首先对其方向进行调整，确保预留孔洞对正，然后将其固定。以现代建筑中比较常见的预制飘窗为例，施工单位应利用吊耳、预留螺母以及螺栓对飘窗预制件进行吊装。当飘窗预制件与作业面相距约300mm时，应将飘窗缓慢移动至控制线位置，并调节飘窗螺栓。当其与穿墙孔洞对正时，应在飘窗上设置U型咬合件，并通过溜绳对飘窗进行牵引作业，以便促使螺栓能够顺利插入连接孔洞内。

2.4.4 装配式建筑预制叠合板安装施工技术要点

预制叠合板是装配式建筑施工中的常见预制构件（见图1所示），在预制加工时应严格控制其尺寸规格，以保证预制叠合板质量符合施工要求。在运输预制叠合板时应做好保护措施，防止叠合板受到碰撞破坏。在吊装预制叠合板施工时，施工人员应将严格检查吊装点位设置的合理性，且应确保构件朝向准确。吊装时应在叠合板与作业面相距约300mm时对其位置进行调整，且应在叠合板底部设置临时支架。在对尺寸相对较大的预制叠合板构件吊装时应采用模块吊装方式，且应将叠合板支撑装置之间的间距控制在约150cm。当需要安装双层叠合板时，施工人员应相应地设置双层支架，以保证吊装施工安全。当预制叠合板安装就位后，施工人员应对构件定位的精确度进行检验，检验合格后才能拆除临时支护结构。在拆卸时应严格遵守施工操作规范，开展标准化施工作业，避免对预制叠合板构件的完整性造成破坏。

图1 装配式建筑预制叠合板

2.4.5 装配式建筑预制楼梯安装施工技术要点

在装配式预制建筑的施工过程中，施工单位在预制楼梯构件到达施工现场后应对其外观的完好性以及尺寸规格等进行检验，检验合格后应在指定位置以单块堆放方式加以保存。安装预制楼梯施工时，施工人员应选择楼梯翻边处进行预埋件的埋设，以便后续安装围护栏杆。对预制楼梯构件施工时，施工单位应根据预制楼梯结构形式以及材质特点等科学分析其受力情况，确保吊点设置合理。吊装作业可以采用具备吊点调节功能的横吊梁作为施工设备，且应选择相应规格的吊索以及卸扣等吊具，且应在方向旋转环上悬挂好吊索。施工人员应在支座上对预制楼梯定位线、水平投影线、边线、标高以及端线等控制线进行准确的测放，为后续预制楼梯的安装提供可靠的参照基准。当预制楼梯构件被起吊至与作业面相距1m时应暂停下放，施工人员应对楼梯标高以及斜度等进行复测审核，确认无误后可以利用撬棍等对楼梯水平位置进行调整，以确保楼梯预制件能够对准预留孔洞位置。当楼梯预制件准确入位后应进行精调，并将滑动端螺丝拧紧，再通过楼梯段上端连接预留孔，以确保对位精度，且在吊装过程中应防止对楼梯预制件的边角造成破坏。当所有预制楼梯构件安装就位后，应对楼梯段缝隙进行灌浆封堵处理。施工人员应首先对预制楼梯构件之间的缝隙进行清理，且应准确控制水泥砂浆配比。在完成预制楼梯的安装施工后，应在楼梯段设置胶板以及支撑磨板等，且应用薄膜覆盖楼梯，严禁在楼梯上走动。在装配式建筑的施工过程中，不得利用预制楼梯进行施工设备的运输，仅可作为施工人员的通行便道使用，以防止预制楼梯受到破坏。

2.4.6 装配式建筑预制阳台安装施工技术要点

阳台板也是装配式预制建筑施工时的重要建筑构件之一，在预制装配式建筑的阳台构件时，施工单位应合理确定钢筋规格、配筋率以及钢筋间距，以确保阳台构件的荷载力能够达到设计标准。如按照设计要求需要在阳台布设空调时，应做好相关滴水线、地漏以及栏杆部分的预埋，且应准确控制泛坡坡度。在吊装预制阳台板施工时，施工单位应利用预制阳台板构件上的预留吊环开展施工作业。吊装过程中，施工人员应在预制阳台板构件与作业面相距约500mm处暂停吊装，并对其位置进行调整，之后再继续吊放，且应确保预制阳台板吊放缓慢匀速。当预制阳台板吊放至作业面且在控制线位置基本就位后，施工人员应精确调整其位置，并通过U型托对其标高进行调节，确保其安装位置准确，且水平及垂直偏差均控制在允许的范围内。

2.5 装配式建筑预制构件连接施工技术要点

在装配式预制建筑施工中对预制构件以及建筑工程的现浇部分进行连接目前主要采用的是封闭箍筋技术。由于该施工环节中的钢筋布设技术难度较大，因此施工单位应积极应用BIM等先进的网络信息技术对钢筋排布设置进行立体的直观呈现，以便于现场施工人员能够准确掌握各项施工技术要点。在绑扎钢筋时应首先将建筑结构第一层水平方向上的箍筋绑扎牢固，之后再安装预制墙板等建筑构件，且应做好水平方向钢筋的连接处理。在连接钢筋施工时应采用机械连接方式，且应按照设计要求将非受力钢筋设置就位。

2.6 装配式建筑套筒灌浆施工技术要点

在装配式预制建筑施工中，进行钢筋套筒灌浆作业时应加强对施工现场环节温湿度参数的监测，并根据具体点测量数据采用相应的灌浆材料类型。施工单位在配置浆液时应通过现场试验对材料配比等进行优化验证，以确保各项技术参数科学合理。在完成浆液配置后，施工单位应对浆液各项质量性能指标进行检测，检验合格后的浆液要进行分仓以及密封。在安装预制构件时应将PE条设置于其外侧，以防止出现漏浆等现象。在灌浆过程中应注意检测环境温度，如现场环境温度较低时应对建筑门窗、上下顶板、电梯和楼梯口等重点位置采取必要的保温及封堵措施。

3、创新装配式建筑配套装备探究

3.1 装配式建筑施工中新型测垂传感设备的创新应用

随着现代化建筑工程规模和高度的不断增大，对装配式预制建筑施工质量也提出了更高的要求。精确控制建筑结构的垂度是保证施工质量的关键性环节，而传统的人工测量装备在测量精度和效率等方面均已难以满足新时期装配式预制建筑施工的实际需要。在此背景下，研发出了新型的测垂传感装备。新型测垂传感尺的测量精度能够达到1/1000水平，不仅具有较高的测量精度，而且具备无线传输功能，能够通过智能化设备的远程控制实现对装配式预制建筑垂直度的实时监测控制，有效减小了施工环境条件对测垂作业实施以及测垂精度的限制，可以为现代化建筑的装配式预制施工质量控制提供更为精确的参考数据。因此，新型测垂传感尺成为了装配式预制建筑施工中重要的创新型配套装备之一。

3.2 装配式建筑施工中新型测支撑装备的创新应用

对装配式建筑预制构件进行现场安装施工时，需要借助支撑装备才能更加高效地完成拼装，并保证施工质量。为进一步提高装配式建筑预制构件的现场安装质量和效率，研发出了新型的临时快速斜撑装备，其能够对预制构件进行有效的固定以及调节。应用新型快速支撑体系装备进行装配式预制建筑施工，主要通过圆环以及挂钩来实现连接件和支撑杆之间的连接，且可以通过连接杆件以及固定端头来安装固定预制构件，使预制构件的安装施工质量和效率得到了明显的提高。同时，在完成施工后还可以便捷地将快速支撑装备拆除并进行重复利用，不仅提高了施工效率，而且有利于控制施工成本，减少施工材料的浪费，具有较好的节能环保效果，对于促进装配式预制建筑，实现绿色施工有重要的作用。

3.3 装配式建筑施工中新型防护设备的创新应用

目前，在很多装配式预制建筑的施工中多采用的是悬挑式外挂围栏作为施工防护装备，不仅需要消耗大量施工材料进行防护体系的搭建施工，且需要在建筑工程的预制墙板上预留孔洞，不仅增加了施工成本，而且对建筑工程的施工质量以及外观的美观性也会产生不利的影响。针对这一实际情况，在装配式预制建筑施工中创新性地研发出了多功能的防护装备。这种新型多功能围栏装备在施工时，主要通过预埋螺栓来进行安装固定，不需要在施工过程中对建筑墙体进行二次开孔作业，不仅缩短了施工工期，简化了施工工艺，而且也有利于提高建筑结构的整体性以及建筑外观的美观性。同时，在应用新型施工围栏进行装配式预制建筑施工时，还可以利用连接钢片对预制墙体的安装位置进行准确定位，进一步提高了施工的质量。与传统施工防护装备相比，新型的施工围栏自重相对较轻，易于安装拆卸，且能够重复利用，不仅提高了施工的质量和效率，而且能够减少对施工材料的消耗，有利于施工成本的控制，是一种具有较高应用价值的创新型装配式预制建筑施工配套装备。

3.4 装配式建筑施工中新型作业平台装备的创新应用

在传统的装配式预制建筑施工中大多仍沿用脚手架作为施工作业平台，在搭建脚手架时不仅需要耗费较多的时间，而且脚手架由于受荷载能力的限制，容易出现变形等问题，给装配式预制建筑的施工质量和安全带来一定的风险隐患。针对这一实际情况，在装配式预制建筑施工中研发出了新型的施工升级平台装备。与竹木以及钢质等脚手架相比，施工升级平台的创新应用由于无需重复搭建脚手架，极大地缩短了施工工期，而且其承载性能也有了显著的提高，为装配式建筑施工提供了更为可靠的安全保障。此外，升级平台装备的应用还能够减少对资源的消耗，降低施工成本，有利于装配式预制建筑绿色施工的实现。因此，应结合我国装配式预制建筑施工的实际情况，进一步加大升级平台装备的推广应用。

结语：

为适应现代化建筑施工需要以及建筑行业升级转型要求，具有较好绿色环保性能且施工质量效率更高的装配式预制建筑施工技术在建筑工程施工实践中的应用越来越广泛。施工单位应充分了解装配式预制建筑施工技术优势和特点，并结合建筑工程的实际情况，准确掌握各项技术要点，以保证施工质量安全。与此同时，施工单位还应不断总结施工实践，积极借鉴国内外装配式预制建筑施工经验，大胆进行技术创新和改进，针对装配式预制建筑施工实际需要研发新型配套施工装备，以进一步提高施工效率和质量，推动我国建筑行业的现代化发展。