装配式建筑施工技术难点及应对措施研究

杨博

（山西建筑工程集团有限公司，太原 030000）

1 工程案例

某商业区建筑工程项目建筑面积共1×105m2，其中，4#办公楼地上共11层，整体采用装配整体式混凝土结构，在施工过程中，将预制叠合做法运用到楼板与梁结构中，即预制混凝土板、梁及上部现浇层组成叠合板与叠合梁。项目预制3～10层楼梯、4～11层预制叠合梁与叠合板，单体预制率达到37%，符合实际要求。同时，在预制板及梁内桁架钢筋时，应确保整体刚度，以提高构件在截面剪切方向抵抗变形的能力。该工程构件预制范围见表1，构件种类见表2。

表1 构件预制范围一览表

表2 构件种类一览表种

2 装配式建筑工程的优势

2.1 成本低、消耗少

装配式建筑施工技术有利于节约材料资源，降低施工成本。装配式建筑施工是采用集中化加工的方式进行构件预制，材料耗用量相对较少；施工所产生的建筑垃圾减少，垃圾处理费用降低，混凝土施工中产生的废水、废渣有害物质减少，有效避免了对环境的污染。另外，装配式建筑有利于对材料的循环利用，提高了混凝土、木材等材料的利用率。例如，该工程中所采用的叠合板阳台能减少木材及钢材消耗量，材料节约率可达到40%。

2.2 工期短、效率高

装配式建筑施工技术是采取预制外墙板构件的方式展开预留管理，当主体结构封顶之后，可以不间断地实施外围封闭，缩短了施工工期。使用传统的施工技术在主体建筑封顶后需要进行副框收口、窗洞剔凿等施工，往往要花费两个多月时间，外墙装修、抹抗裂砂浆等要花费大约3个月时间，而装配式建筑施工技术则无须耗费这5个月的时间，在预制外墙及飘窗的同时就可以开展建筑外墙保温装饰，使整体施工工期大幅缩短。除此之外，装配式建筑通常采用工厂化模式进行装配构件制造，具备较强的装配性能与应用价值，并且使施工效率有效提升。

2.3 质量可靠

装配式建筑施工预制构件需要对钢筋、砂石、混凝土等材料进行科学把控，通过集约化制作精准的建筑构件，然后进行现场装配，为组装安全打下基础。预制构件制作需要具有较高的精准度，构件截面尺寸的误差可控制在0.3 cm之内，钢筋位置偏差不超过0.2 cm，构件安装误差水平位置保持在0.3 cm以内，可确保装配式建筑结构更加安全、稳定，避免出现建筑质量问题。

3 装配式建筑施工技术难点分析

3.1 施工流程

与传统现浇建筑方式不同，装配式建筑施工对各个工序作业都进行了科学合理的安排，可以确保做到不窝工、不拖延施工进度。施工设计图纸一旦制作完成，施工方就要对构建生产厂家进行科学选择，以保证构件的制作周期、机械设备安装、预制构件进场顺序等符合实际需求，从而发挥装配式建筑施工技术的应用价值。本文引用的工程案例采用装配整体式混凝土框架结构，具体施工流程包括：竖向现浇结构施工→结构标高、定位线复核→独立支撑架搭设→梁、板结构吊装→平台钢筋绑扎、管线敷设→叠合层现浇混凝土施工→楼梯安装→转向下一层重复工序[1]。

3.2 施工技术难点

3.2.1 预制构件的运输与堆放

预制构件的生产场地到实际施工地点具有一定的距离，构件在运输过程中容易发生损耗，严重时甚至可能出现结构裂缝，给施工埋下安全隐患。此外，由于施工场地具有范围限制，要结合现场施工安装、吊装方案，确定构件的堆放与装车顺序。如果构件没有按照实际吊装时间进场或装车顺序出现错误，会影响现场施工的连续性，从而拖慢整体施工进度。

3.2.2 构件安装、吊装精度高，校正难度高

一般来说，建筑结构轴距决定了预制梁、板具有大体积、大自重的特点，导致构件吊装安装过程存在比较大的操作难度。如果在构件安装过程中出现偏差，需要耗费较多的人力、物力进行调整，而一旦预制构件与现浇结构装配成整体后发生偏差，则无法再进行调整，所以，在构件安装之前以及安装的过程中必须做到精益求精、精准无误，校验、核实轴线定位及标高，并在安装后实施多次复核，增强构件安装、吊装的精准度[2]。

3.2.3 施工工序衔接紧密，协调难度较大

装配式建筑施工需要做好全方位的规划，从预制构件的加工、装车、进场顺序再到起重设备与吊具的选择、安装的周期、管线的敷设、外架防护体系等，保证施工过程高效有序，做到全盘考虑。如果其中任何一个环节出现问题，都会对整个施工造成影响。在紧张、繁杂、施工过程中，工程施工协调难度增大，建设质量及施工安全难度加大。

4 针对装配式建筑施工技术难点的措施

4.1 重视工程施工之前的准备工作

工程施工前期，加强与图纸设计单位及构件预制厂的沟通交流，熟悉设计图并对构件进行拆分，精准绘制构件图，划分吊装区域，结合构件的实际生产能力及吊装计划，科学制订构件及模具加工计划，合理安排预制构件的装车顺序、运输顺序及进场顺序。对预制构件的型号、尺寸、外观及质量进行进场前检查，确保符合实际施工需求。并在构件上标注构件所属的吊装区域与吊装顺序编号，将构件堆放到位，以方便吊装工实际操作，降低误吊率。

4.2 构件的运输

构件的运输与堆放是装配式建筑施工准备期间的一大难点。为了保证构件在运输过程中免受损坏，应根据构件的安装需求及受力特点，采取相应的运输对策。通过计算确定预制构件在装车过程中的堆放层数，选择适当的专用运输架，利用钢丝带以及紧固器绑紧固定，保证预制构件在运输过程中保持稳定。预制构件之间设置木枕或者其他有利于减轻构件自身压力的物品，上下设置橡胶垫。预制构件的运输措施如图1所示。

图1 预制构件运输图（单位：mm）

4.3 预制构件进场与堆放

本项目工程预制构件堆放地点位于建筑物的西侧，靠近施工塔吊。由于施工现场范围有限，无法满足大批量大型构件进场堆放，需要合理安排构件进场顺序及堆放次序。构件堆放不能随意叠压，需要按照构件编号依次排开，以方便现场吊装施工。构件重叠堆放时每层组件之间的垫块保持上下对齐，根据组件、垫块的承载力确定构建的堆放层数。

4.4 预制构件吊装准备

预制构件吊装前必须整理吊具，按照构件的形式、数量、大小安装好吊具。确定构件数量，工期越长，塔吊数量则越少，工期越短，塔吊数量则越多。本工程吊装扁担采用HM300 mm×200 mm×8 mm×12 mm型钢，直径4 m，吊耳采用1.6 cm厚钢板，型钢吊耳位置腹板处加焊27 cm×9.6 cm×0.8 cm加劲钢板。在选用吊装扁担过程中，扁担底部设置3组吊耳，确保预制构件在吊装的过程中钢丝绳处于竖直状态，以减少构件因为受到水平分力而出现旋转的情况。

受力验算中，吊耳设计计算为室温情况下，吊耳采用的Q235B钢板最大拉应力σ=113 MPa，吊耳截面面积S1为5 cm×1.6 cm=8 cm2，所以，吊耳的拉力N=σS1=113×8=904 MPa。通过计算可以看出，采用1.6 cm厚钢板制作的吊耳满足该工程吊装重量要求。

4.5 轴线位置与标高控制

对于轴线位置与标高可以采用水准仪、钢尺、激光垂准仪进行精准测量，多点复核，轴线允许偏差具体可见表3。测量控制按照由高到低级别进行布控，允许偏差控制在0.3 cm以内。同时，在建筑物的周边设置标高控制点，每层标高允许误差不超过0.3 cm，做好轴线位置测量及标高控制，确保吊装完成面的平整度能够满足实际施工需求。

表3 测量允许偏差及检查方法一览表

4.6 强化安装过程控制，确保施工质量

以叠合板安装为例，叠合板的预制板端与支座搁置长度应大于1.5 cm，板端支座处预制板内的纵向受力钢筋应当从板端伸出，同时，锚入支座梁中。在支座中心锚固直径要大于5 cm应宜伸过支座中心线。预制叠合板接缝处贴上0.2 cm的厚泡沫胶条，再延板缝方向铺设直径为10 mm的一级钢筋，间隔150 mm（10 mm直径的一级钢筋间隔150 mm放置）。

置拼缝钢筋，钢筋两端分别绑扎在1根8 mm的三级钢上，并用专用嵌缝砂浆嵌缝。模板支撑和拆模过程应当严格控制，避免叠合板装配之后出现裂缝问题。

4.7 外架防护选择

该建筑中，第1～3层采用落地式外双排脚手架，3～11层采用双排悬挑脚手架。架体垂直高度20 m。悬挑层在8楼、4楼板面，悬挑外架采用工字钢一端固定在主体结构上。利用经过热处理加工的高强螺栓连接挑梁与建筑物，斜拉式圆钢拉杆固定在上部主体结构上。悬挑梁与悬挑脚手架相连接，设计结构的承载力能够适应悬挑脚手架的重力与拉力。悬挑梁安装的效果图如图2所示。

图2 悬挑架安装效果图

4.8 支撑体系计算

叠合楼板的支撑体系采用扣件式钢管排架支撑，采取单向板结构设计。单向受力可以避免薄板开裂。具体采用扣件式钢管φ4.8 mm×2.8 mm可调顶撑，横肋木方为40 mm×90 mm木方，木方间距0.45 m，立杆间距90 cm×90 cm，水平杆步距不超过1.8 m。通过搭设实践，论证，该方案具有较强的可行性。

5 结语

总而言之，装配式建筑经过长期发展，在施工技术方面明显进步，对于施工过程中遇到的技术问题，要积极采取措施，解决施工过程中存在的构件的运输、堆放，构件吊装、轴线位置与标高控制以及外架防护支撑等问题，为装配式建筑发展增加助力。