浅论预制装配式建筑施工技术研究与应用

2022-12-31赵飞翔

砖瓦 2022年6期

黄勘赵飞翔

（湖北地矿建设工程承包集团有限公司，湖北武汉 430050）

当前我国建筑工程施工中存在较多的缺陷和不足，为了进一步满足用户对建筑物功能和质量的高要求，预制装配式建筑的出现改变了传统的模式，施工序较为简单，可以很大程度上满足多样化的空间需求，改变了传统施工建设周期长、安全性能较低的问题，符合我国当前可持续发展理念，有效提高了企业的经济效益以及社会效益。预制装配式施工技术可以减少建筑所需要原料的损耗，加快施工进程，进一步推进建筑行业的可持续健康发展。

1 预制装配式建筑的相关概念和案例分析

1.1 概况

当前预制装配式建筑得到了迅速发展，预制装配式建筑施工结构体系主要包括两种，一种是框架结构体系、剪力墙结构体系，这种结构体系与现浇结构体系差异不大，是一种通用型的结构体系；另外一种是专用型的结构体系。

1.2 案例分析

某工程总建筑面积约为40万m2，属于住宅建筑项目，该项目要求预制梁应至少大于等于30%，并且三板的应用比例至少应大于等于60%。本工程为工业化制造，采用装配整体式剪力墙结构体系，为实现节约施工成本，提高建筑物质量，本工程基于BIM协同设计平台来实现预制装配式建筑设计施工一体化的目的。其中预制装配式建筑的分类主要包括以下两点：一，全预制装配式结构；二，半预制装配式结构，该结构是我国建筑项目中常见的施工结构，这种建筑结构的整体设计和施工不是一次性的，主要指的是对于建筑设计的一部分构件在工厂进行完工，将构件运输到现场进行施工，在现场施工中要将设计结构浇筑到一起形成完整的整体，这种结构形式需要进行一定的连接，如果遇到地震等自然灾害，构件会出现一定程度的非弹性形变。

2 预制装配式建筑施工技术的优势与技术特点

2.1 设计更加丰富，功能更加齐全

装配式建筑在当前发展的要求是标准化，涉及的预制品部件尺寸要基本一致。在建筑设计过程中要灵活变通，改进传统建筑物的不足，结合用户的需求进行规划和设计，以变通性为基础，通过调整建筑模具的规格与尺寸，以满足客户多功能的需求。在预制装配式施工过程中涉及的隔墙，在设计时可以使用石膏板以及轻钢龙骨，既满足了客户的实际需求，又赋予了装配式建筑丰富的功能和特点。此外，装配式建筑的抗震性能较好，在施工中所用的材料更加绿色环保，且具有良好的防水性能。装配建筑具有延长使用时间的优点，不容易出现变形和裂缝，其墙和门窗具有良好的封闭功能，可以避免噪声干扰，给住户提供良好的居住环境。在预制装配式构件生产过程中，许多构件可以满足生产与吊装的需求，具有显著的经济效益以及社会效益。

2.2 准确掌握预制装配式建筑施工技术的价值

预制装配式施工技术所涉及的构件主要包括预制叠合板、预制空调板等，这些构件在工厂经过制作后，运输到现场进行组装，在整个过程中能够有效节约建筑资源。当前国家重视环境保护、节约资源、降低能耗，通过实施装配式建筑，可以对结构进行合理的设计，大大降低材料用量，有效降低材料损耗，避免产生建筑垃圾。在拆除建筑单体后可以将不可再生的石子、黄沙等材料重新利用起来，合理缩短了施工周期，实现了资源的循环利用，减少了环境的污染，满足绿色建筑节能减排的要求[1，2]。

2.3 制造工厂化，提高效率与质量

装配式建筑施工通过采用高精度模板或免拆模板，可以确保建筑物的外观完整且整洁，相较于以往的建筑施工具有较大优势，可进一步提高施工效率与质量。当前越来越多的塑钢门窗运用到装配式建筑中，可以使整个装配式建筑更加稳固，保温材料也得到了良好的应用，可以确保构件的精准性，保障构件发挥良好的功效。

2.4 降低工程费用

预制装配式建筑所涉及的构件大多是在工厂进行生产，通过相应的流水线提高建筑行业的工业化水平，提高生产效率。在预制建筑的标准化构件生产过程中可以避免材料浪费，降低相关成本。在实施过程中所需要的安装工人不需要太多，周期较短，进一步提高了企业的经济效益。

2.5 施工过程的装配化

在整个装配式建筑施工过程中，工作人员主要是对构件进行组装。在现场施工过程中可以有效节省大量的人力和财力资源，工作人员要进一步检查每道工序，营造良好的工作环境，提高资源的有效运用。预制构件的作用主要是进行构件的有效连接，要进一步加强对构件连接质量和技能的控制工作，保证满足施工标准和要求，保证弹性与抗震性要求，对放线以及测量精度、预留孔的位置提出更高的要求[3]。

2.6 保证工程质量

预制装配式建筑主要是采用集中生产的方式，对于叠合楼板、预制楼梯等预制构件制作过程中，无论是钢筋用量，还是混凝土用量，都要进行严格的计算，确保用量的科学性及合理性。在建筑设计阶段充分考虑预制构件的尺寸要求，满足相应的截面设计与材料控制，在保证结构安全性的条件下进行流水线生产，在保证质量标准化生产的同时，避免可能产生的质量问题，提高装配式建筑的整体质量。

3 预制装配式建筑施工技术的研究和应用

3.1 预制叠合板施工技术

预制叠合板安装施工工作是预制装配式建筑中重要的工作内容，尤其是在框架结构中更应该重视叠合板的施工工艺。在开始施工之前要做好对项目的调查工作，对结构形式、柱间距等内容进行科学合理的分析。在施工过程中要严格把握叠合板安装施工技术与工艺，按照相应的规范、标准展开。为了确保叠合板准确的定位，一般调整位置在距离作业板300mm左右，调整安装方向，减少施工中存在的误差。在安装过程中要采取相应的保护措施保护叠合板，避免叠合板受到损害，避免发生碰撞，减少安装过程中材料大量损耗的问题，对施工成本进行有效控制，提高施工质量以及施工效率。为了进一步提升预制叠合板吊装安装的紧密性，在安装过程中要严格遵循相应的施工顺序，可以在安装过程中采用模数化吊装方法，保障安装的稳定性与安全性。在预制支架应用过程中，可以将临时支架设置在底部，各临时支架要保持150cm左右的安装距离，等安装完成后，最后拆除临时支架，以便下次使用。双层支架可以用到双层建筑上，要按照每一层浇筑顺序，确保达到施工质量后进行拆除。在实际安装过程中对钢筋混凝土进行拆除，等强度达到70%后进行全面拆除工作。在叠合板安装过程中，要注意以下几个方面：其一，侧面叠合板在安装过程中，必须要按照相应的规范要求进行操作，保持其与墙体始终竖直状态。叠合板要与剪力墙结构处在同一个水平上。叠合板在安装过程中需要设置独立的支撑，专业人员须进一步保证其宽度。此外，还要保证支撑体系的稳固性，在休息平台的叠合板吊装过程中，要注意施工的顺序，先对板进行调节，防止因荷载分布作用而产生不利的影响。梁两侧的钢筋直接使用安装进行加固处理。

3.2 预制窗体施工技术

预制窗体是预制装配建筑施工技术中重要的内容，当前预制窗体结合阳台广泛出现，在整个施工过程中要充分考虑到预留螺母在窗体上的预留作用，在实际的研究过程中要加强对吊耳、螺栓的应用，对窗体上的螺母进行有效的连接。在窗体距离作业面300mm的位置，按照施工要求规范实施操作，对窗体的位置进行把控，根据螺栓的施工细节提高施工质量。

3.3 预制内剪力墙施工技术

为了进一步提升预制构件之间的连接紧密性，提升建筑物的抗震性能，要用螺栓进行连接，保障整个预制装配式建筑的指标，避免出现螺栓松动或者缺失的情况发生，满足人们的生活居住安全要求。在预制预留板孔中插入预留钢筋是提升预制构件连接紧密性的重要方式。将水泥砂浆灌浆料灌入到螺孔中，使各个连接部分与剪力墙进行有效的连接，实现整个装配式建筑整体稳定性的提升。在整体结构中心设置剪力墙的螺栓安装位置，把握好重要的施工环节，有序展开施工，避免对剪力墙的稳定性产生影响。

3.4 无脚手架多功能安全防护体系

为了进一步提高预制装配式建筑施工的质量和效率，必须要建立无脚手架多功能安全防护体系，在整个体系设置过程中要注意墙体整体性的增强，可以应用预制墙板的预埋螺栓，实现连接钢片在围栏固定中的应用。无脚手架多功能安全防护体系安装和拆卸较为方便，还能为下一阶段墙体安装的定位提供有效帮助，避免了重新开孔造成的资源浪费，实现重复利用。

3.5 预制框架柱与预制框架梁连接

在预制框架设计过程中，要充分考虑现场的实际情况，充分考虑构件偏差以及现场施工装配的影响，对节点设计进行优化。框架柱的纵向钢筋预留要尽可能减少，纵向受力钢筋的位置不均匀排布可以为底筋下落留足空隙。纵向钢筋梁与横向钢筋梁底部外露，预留钢筋在位置和标高上要有相互错位处理，在设计时要保证装配时位置准确。

4 预制装配式工程施工中所存在的问题

其一，对预制件的质量检查不到位。在装配式建筑施工过程中，质量检查不到位会造成一些安全隐患问题，较多的施工企业认为装配式的质量较轻，只要连接的时候不出现问题就不会造成较大的影响，这种片面的观点导致了一些构件内部的材料以及电线存在一定问题，给后续工作带来严重的安全隐患。其二，预制构件连接时容易出现问题。如果预制构件的混凝土无法灌注到内部，出现堵塞情况，容易导致混凝土不能达到准确位置，对后续的监督质量产生较大的影响。其三，需要预埋的构件做得不到位。装配式建筑部分构件在工厂进行预制，在处理的过程中需要做好提前的设计工作。如果设计出现问题，将会影响后期的工作，后期更换要为麻烦，修复的工作会对整体结构产生较大的影响[5]。

5 预制装配式建筑施工质量控制策略

其一，强化工人的相关培训工作。当前装配式建筑得到了迅速发展，对于装配式人才的需求越来越大，相关企业要对施工人员进行培训工作，加强质量意识，为企业创造工程造价管理团队。其二，明确构件体系。在预制装配式建筑项目中，预制构件体系主要包括叠合楼板、预制外墙板、剪力墙等，设计人员要以实际情况出发，确定构件尺寸和类型，必须要符合相应的要求，综合考虑构件的吊装、钢筋预埋等内容，提高装配结构的稳定性。其三，创新施工工艺。在装配式建筑施工过程中，要改变传统的施工模式，按照项目的大小、规模，不断优化施工工艺，简化施工流程，提高建筑外墙的安全性，可以利用预制外墙板快速支撑体系，降低施工成本。通过施工人员的培训工作，进一步提高施工的效率，利用先进的科学技术对预制构件进行监测，从而实现装配式建筑施工的智能化。其四，按照质量规程进行相应的施工操作。当前国家出台了相应的施工工序和具体参数，在施工过程中应按照质量规程进行施工，不能更改施工工具和方法，结合项目的实施情况，提前与设计单位进行沟通交流。其五，进一步规范相应的设计和制造标准。为了进一步提高装配建筑施工的经济效益，必须要加强建筑标准化的规范设计。在设计和制造环节，严格按照国家、行业的标准，提高设计产品的精确度，进一步保证施工质量。其六，做好预制装配式建筑施工准备工作。要根据施工图纸的要求完成预制构件，开展全面地施工现场勘察工作，保证预制构件的制作质量。