装配式建筑在房屋建筑项目的实践及问题研究

石江余，徐光亮

（重庆赛迪工程咨询有限公司，重庆 400013）

0 引言

目前，全国各地装配式建筑发展阶段不同，大致可以分为三个阶段：第一个阶段是试点探索期，通过政府政策文件，逐步形成装配式建筑的工作雏形；第二个阶段是试点推进期，这个阶段通过政府政策的引导和市场刺激等手段，装配式技术及产业工人得到快速发展；第三个阶段是全面推广期，这个阶段省市通过土地招拍挂环节对装配式建筑指标作出要求，多项措施并进快速推动装配式建筑的快速发展，逐步形成建筑行业高质量发展体系，建筑工业化水平大幅度提升。因此构建装配式设计和生产体系显得尤为重要。2021 年全国新开工装配式建筑约6.3 亿m2，这也给装配化提供了新的发展机遇，在装配式建筑中结构形式以剪力墙为主，占65.4%，其次是钢结构建筑，占30.4%，木结构等其他结构占4.2%。我国装配式建筑相关企业1.4 万余家，其中2021 年新增注册企业2300 余家，增速达19.7%，并涵盖了公租房、安置房、共有产权房与长租公寓等全部建筑类型。本文结合实例，分析装配式建筑在房屋建筑上的实践和存在的问题。

1 装配式建筑在项目上的实践

1.1 装配式建筑设计程序

装配式建筑在方案阶段需进行方案立项，在方案报审时出具装配式专篇以描述项目采用装配式的基本情况，在初设阶段进行预制构件及节点的初步设计工作；对需要进行抗震设防超限审查的房屋建筑，技术评审在超限审查完成后进行[1]。

1.2 采用的装配式方案

某项目建设用地面积为5.6 万m2，建筑面积24.1 万m2，地上部分主要有妇幼综合楼、行政科研综合楼、感染楼等，实施装配式建筑的范围为妇幼综合楼住院部9—18 楼，建筑面积55928 m2，建筑高度为84.9m，标准层采用铝模施工，综合考虑上述条件，结合项目建设需求及建设特点，地上主体结构采用框架剪力墙结构，预制构件种类包括预制外墙板、预制叠合板、装配式轻质隔墙条板。

2 装配式建筑存在的问题

2.1 工期方面

2.1.1 装配式建筑实际并未节约工期

推行装配式建筑的初衷是可以有效节约工期20%左右，装配式建筑采用设计生产装配的建设模式理论上比传统设计施工模式更加有利于工期节约，总结该项目工期经验可知，采用装配式建筑实际上并没有节约施工工期，因为装配式建设模式把每个工序独立区别分开，增加装配吊装施工工序，按照装配式建筑主要工序进行统计得出每层楼需要的时间为12 天，而采用传统的建造模式每层楼需要10 天。

2.1.2 未能节约工期原因分析

1）每一层楼非装配区域钢筋、脚手架、模板的建造时间并没有减少，反而比传统建造模式增加了预制构件的吊装时间。

2）目前装配式技术管理并不成熟，管理效率低下，装配式构件与非装配式结构的连接工效极低。

3）市场上缺少产业工人，每个工艺施工仍然处于探索阶段，对装配式建筑各个工艺并不熟悉。

2.1.3 需要解决的措施建议

1）除需要对设计、生产、装配等各个环节进行工期优化外，还要关注与装配式预制构件原材料供应及生产运输。

2）大力培养装配式建筑产业工人，掌握装配式预制构件各个连接的装配工艺和注意事项，提高项目作业人员装配化水平。

3）应用BIM 技术对装配过程进行模拟和可视化交底，提前解决预制装配过程中重难点。

2.2 造价方面

2.2.1 装配式建筑造价更高

虽然装配式建筑在建筑垃圾减排和人力资源等方面比传统的建造模式在造价上具有更大的潜能，以该项目为例，装配式建筑的主体结构造价指标限额设计控制在2500 元/m2以内，而传统的现浇模式主体结构造价指标在1500 元/m2以内，装配式建筑比传统建筑造价增加40%左右，建造成本大幅度提高。

2.2.2 装配式建筑造价高的原因分析

1）人工及机械费方面。装配式建筑在预制构件厂进行生产，预制构件生产过程中采用机械化作业，大大节约了人工成本，而装配过程中，装配式作业人员人工费更高，总体来说，采用装配式建筑相比传统建筑人工费并没有节约。

2）材料费方面。装配式构件与现浇结构在主要材料上并没有减少，在辅助材料上有所减少，由于装配式构件生产过程中需要整套的建筑模具，由于项目是医院项目，设计标准化程度不高，模板摊销次数少，增加了模板一次性成本，从而使预制构件的生产成本增加。

3）措施费方面

预制构件施工相比于传统建筑模式减少了脚手架措施费用，预制装配式建筑采用铝模施工，铝模周转次数多，后期回收价值高，采用装配式铝膜具有降低摊销成本的作用。

2.2.3 降低造价的措施建议

1）相比于传统建筑，从长远来看，装配式建筑具有不可替代的优势，但是装配式建筑尚处于发展阶段，技术管理并不成熟，导致现在装配式建筑成本普遍比传统式现浇结构成本高，根据项目实践经验得出，装配式建筑成本相比传统现浇结构成本增加40%左右，随着技术的发展，产业化工人的增加，企业管理水平的提升，装配式建筑的成本会大幅度降低。

2）通过国家政策的支持和设计标准化，降低模具的摊销成本，使装配式建筑成本与传统建筑成本持平。

3 几点思考

3.1 加大法规政策力度

一是建议制定政府有关装配式建筑的规范规章，统一全国建设标准，规范从业人员职业道德，促进建筑行业可持续发展；二是完善建筑面积奖励、荣誉证书等激励措施，对当地政府房屋建筑装配率进行考核和奖励，同时也对发展装配式建筑项目的企业进行奖励[2]；三是对建筑废弃物减排与综合利用进行引导。

3.2 装配式体系灵活化

建议在住宅项目设计过程中采用装配式剪力墙体系时，设计中尽量规则方正，户型和层高统一，在公共建筑构件选型时优先考虑采用钢管混凝土，构件能充分发挥混凝土的作用，承载力较好，梁柱节点连接采用螺栓连接。

3.3 预制构件的运输问题

随着城市的发展，一般预制构件都在周边区县或者离城市较远的地方生产，但是市场上装配式建筑项目越来越多，构件的运输就成为生产厂商需要考虑的重要因素，预制构件运输问题主要在于，一是外地车在城市限时通行问题。当施工现场不能堆放满足生产需要的足够预制构件时，就需要对施工现场预制构件施工组织时间进行调整，错开外地车通行时间，而装配式建筑进度最重要的影响因素就是吊装作业，限制外地车通行会对施工进度造成很大的影响；二是构件的吊装问题。由于建筑物一般距离红线有限，无法提供预制构件吊装的工作面，往往装配式建筑预制构件吊装需要占用城市市政道路，需要到城市管理部门进行申请，同时夜间施工时往往会增加施工安全风险。

3.4 设计和生产一体化问题

由于装配式建筑处于发展初步阶段，同时具备预制构件设计和生产能力的企业很少，很多人对施工现场装配式生产工艺不熟悉，建议装配式建筑应采用设计和施工一体化模式，提高设计和生产深度融合，避免设计质量差影响装配式质量。建议由当地装配式建筑协会组织相关企业进行设计和生产专业知识培训，掌握预制构件设计和生产关键要素，促进设计和生产企业的业务交流，达到深度融合，避免因为预制构件设计单位对生产不熟悉导致质量问题，提高建筑装配式构件设计和生产水平。

3.5 提高深化设计和施工管理水平

装配式建筑前期设计阶段往往为了预制而预制，刻意满足装配化率，不能很好结合建筑市场施工的规律和特点，没有很好发挥装配式建筑优质建造的优势，在装配式设计选型上没有优化对比，由于设计深化深度不够，在实施阶段暴露出很多问题，给现场施工加大了难度。装配式建造无论在生产、运输还是现场的存放、吊装、灌浆都需要产业化工人，因此对施工管理水平和技术力量提出了更高的挑战，企业只有不断地进行技术更新才能满足市场需要。

3.6 建立装配式验收制度

装配式企业在生产过程中，质量安全监督管理制度未执行或者未监督到位，未形成有效的监督机制。建议首个装配式标准层结构施工前，对下部结构进行验收；预制构件首次吊装前，对首次吊装进行验收；首个装配式标准层结构浇筑混凝土之前，对施工层进行验收。

4 结语

通过装配式建设方案的应用，对装配式建筑项目实施的全过程管控进行总结和思考，逐步实现设计标准化、生产工厂化、施工标准化的管理目标[3]，大力发展装配式建筑，推动建筑行业施工管理模式的转型升级，保障工程建设质量安全，可节约施工工期，减少建筑垃圾量，达到快速、绿色、优质建造的目标，助力建筑领域碳达峰、碳中和行动。