混凝土装配式住宅建筑施工工艺

方虎

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046011）

1 混凝土装配式住宅建筑的特点

（1）工厂预制。混凝土装配式住宅建筑的构件在工厂进行预制，可以实现批量化和标准化生产。通过模块化设计和生产，可以提高施工的效率和质量控制。

（2）环保节能。混凝土装配式住宅建筑采用混凝土作为主要建筑材料，具有良好的耐久性和隔热性能。同时，该工艺在施工过程中减少了对环境的污染和资源的浪费，符合可持续发展的要求。

（3）施工速度快。由于预制构件的使用，混凝土装配式住宅建筑的施工速度快，通常比传统施工方式节约50%以上的时间。这对于迅速解决住房紧缺问题和应对突发灾害等情况具有重要意义。

（4）结构安全可靠。混凝土装配式住宅建筑采用的是预制构件，这些构件经过专业设计和质量检验，具有较高的结构安全性和可靠性。同时，该工艺可以有效减少施工过程中的人为误差和质量问题[1]。

（5）灵活性强。混凝土装配式住宅建筑的设计和施工具有较大的灵活性，可以根据不同的需求进行个性化定制。通过组合不同的构件，可以实现各种户型和楼层的灵活变换。

2 混凝土装配式住宅建筑施工的优势和挑战

2.1 优势

（1）施工速度快。混凝土装配式住宅建筑采用工厂预制的构件，可以大幅度减少现场施工时间。相比传统施工方式，施工速度可以提高50%以上，能够快速满足住房需求，尤其适用于紧急灾情或需要快速修复的情况。

（2）节约资源。混凝土装配式住宅建筑使用混凝土作为主要建筑材料，资源可持续循环利用。预制构件的生产能够减少浪费，并且在施工现场减少了对原材料的需求，降低了施工过程中的环境污染。

（3）耐久性强。混凝土装配式住宅建筑采用混凝土作为主要建筑材料，具有较高的强度和耐久性。这使得建筑具有良好的抗震性能和耐久性，提高了住宅的使用寿命。

2.2 挑战

（1）技术要求高。混凝土装配式住宅建筑的施工需要工程师和技术工人具备一定的专业知识和经验，熟悉相关施工工艺和操作方法。这对于施工队伍的技术水平提出了一定的要求。

（2）投资成本较高。混凝土装配式住宅建筑的工厂和设备投资较大，对资金的需求较高。此外，一些地区的生产线和配套设施还需要进行改建和升级，增加了投资的风险和成本。

3 混凝土装配式住宅建筑的施工技术

3.1 建筑设计和构件制造

3.1.1 基于模块化设计和工厂化制造的原则

（1）模块化设计。模块化设计是将建筑分解为独立且可重复使用的模块或构件，通过标准化设计和预制生产来提高施工效率。模块化设计要求各个模块之间的尺寸、形状和连接方式具有一定的兼容性和通用性，以便在不同的项目中能够灵活组装和重用。

（2）工厂化制造。工厂化制造是将建筑材料的生产和预制构件的加工都集中在工厂内进行，通过流水线生产和自动化设备来提高制造效率。工厂化制造可以确保构件具有高度一致的质量和尺寸精度，减少施工现场的变量和不确定性。

（3）标准化和规范化。基于模块化设计和工厂化制造的原则需要遵循一定的标准化和规范化，包括材料的规格、构件的尺寸、施工的工艺和质量控制等。通过制定和遵守这些标准和规范，可以确保建筑的稳定性和安全性，同时也方便用户的后期维护和改造。

3.1.2 组件类型和规格的选择

（1）功能需求。首先需要确定建筑的功能需求，并根据需求选择相应的组件类型。例如，如果需要隔音效果好的墙体组件，可以选择具有隔音层的预制墙板。

（2）强度和稳定性。根据建筑的结构和使用要求，选择具有足够强度和稳定性的组件。例如，选用混凝土模块可以提供较高的结构强度和抗震性能。

（3）尺寸和形状。模块化设计要求各个组件之间具有一定的尺寸和形状的兼容性，以便能够灵活地组装和重用。因此，在选择组件时要注意尺寸和形状的标准化和通用性。

（4）施工便利性。选择易于施工和安装的组件，可以提高施工效率。例如，预制混凝土构件通常比现场浇筑更便于安装和调整[2]。

3.2 基础施工

3.2.1 地基处理和基础预制

（1）地基处理。地基处理是为了提供安全、坚固和稳定的建筑基础，通常包括以下步骤：①地质勘察和土壤力学分析。了解地基的承载能力和土壤的性质，确定合适的地基处理方法。②地基平整和夯实。将地基表面进行平整，夯实土壤以提高承载能力和稳定性。③基坑挖掘和土方开挖。根据建筑设计和施工图纸的要求，挖掘合适尺寸和深度的基坑，同时进行土方开挖和土石方的处理。

（2）地基加固。对于较薄弱的地基，可以进行加固处理，如灌浆加固、钢筋加固等。在进行拌和灌浆料时，需要取出适量的灌浆料并立即使用。在拌和过程中，需先加入搅拌桶内80%的水，进行搅拌，搅拌时间约为3~4min。然后再加入剩余的20%水，搅拌均匀后静置排气，进行灌浆的操作。此外，灌浆料的使用温度应在5~40℃，并确保在使用过程中避免阳光的直接照射。其初凝时间大约为15min[3]。

（3）基础预制。基础预制是将建筑基础部分预先制成组件，并在现场进行组装，以提高施工效率。基础预制通常包括以下步骤：①确定基础尺寸和形状。根据设计图纸和基础要求，确定基础组件的尺寸和形状。②预制基础组件。在工厂内按照标准化的设计和生产流程，预制混凝土基础组件，包括基础板、基础墙、基础柱等。③检验和质量控制。对预制基础组件进行检验和质量控制，确保组件的质量符合要求。④运输和安装。将预制基础组件运输到施工现场，按照设计要求进行组装和安装。图1 为预制构件装车侧面。

图1 预制构件装车侧面

3.2.2 基础安装和调整

（1）基础安装。①将预制的混凝土基础组件（如基础板、基础墙、基础柱等）按照设计要求和施工图纸进行安装。确保基础组件与地基之间紧密贴合，并采取合适的连接方式固定，如膨胀螺栓、焊接等。②在基础组件中设置合适的衬垫，以保证基础组件的水平度和垂直度。

（2）基础调整。①进行基础的调整，以确保整体结构的水平平稳。可以采用各种调整工具和技术，如水平仪、液压千斤顶等。②调整基础水平度，使用水平仪等工具检查基础的水平度，如果发现不平衡的地方，可采取千斤顶或液压调平设备进行调整，直至达到设计要求。③调整基础垂直度，使用测量工具检查基础的垂直度，如果发现不垂直的地方，可采取垂直支撑物或调整千斤顶进行调整，直至达到设计要求。

3.3 结构施工

3.3.1 立柱和梁的安装

（1）立柱安装。①根据设计要求和施工图纸，确定立柱的位置和间距，并使用标线工具在基础上标出相应的位置。②将立柱逐个安装到预留的基础孔内，确保竖直度和位置准确。可以使用水平仪等工具进行调整。③检查立柱与基础之间的连接是否牢固，并采取适当的固定方式，如焊接、膨胀螺栓等。

（2）梁安装。①根据设计要求和施工图纸，确定梁的位置和尺寸，并使用标线工具在立柱上标出相应的位置。②将梁逐个安装到立柱之间的位置，确保水平度和间距准确。可以使用水平仪等工具进行调整。③检查梁与立柱之间的连接是否牢固，并采取适当的固定方式，如焊接、螺栓连接等。

（3）钢筋布置和绑扎。①在梁和立柱中预留钢筋的位置，并根据设计要求进行布置，确保钢筋的数量和质量。②使用绑扎工具将钢筋进行固定和绑扎，确保钢筋的稳固性和连接性。

（4）混凝土浇筑。①在立柱和梁的安装完成后，根据设计要求，在浇筑现场进行混凝土的配制和准备。②将混凝土逐层地倒入立柱和梁的空隙内，使用振动器进行浇筑和压实，确保混凝土的均匀性和密实性。③在混凝土凝固后，根据施工要求进行养护和加固，以确保立柱和梁的稳固性和耐久性。

3.3.2 预制板安装和墙体混凝土浇筑

（1）预制板安装。①根据设计要求，确定预制板的位置和间距，并使用标线工具在基础或立柱上标出相应的位置。②逐个安装预制板到标定的位置上，确保水平度和垂直度准确，可使用水平仪等工具进行调整。③检查预制板与基础或立柱之间的连接是否牢固，采取适当的固定方式，例如螺栓连接、焊接等。④在安装过程中，可采取千斤顶等工具进行调整和校正，确保预制板的水平平整度和对齐度。

（2）墙体混凝土浇筑。①在混凝土底部浇筑减石子水泥砂浆。这一步骤可用于填充基础表面的不平整，并提供与混凝土连接的基础层，以增强结构的稳定性和耐久性。②墙体混凝土的分层浇筑。使用这种方法可以减少混凝土浇筑的体积，避免因混凝土温度变化引起的开裂或扭曲。每一层的浇筑厚度大约为400mm，可以根据具体情况进行调整。③浇筑层间的时间间隔。确保每层浇筑之间的时间小于混凝土的初凝时间是很重要的，以确保每层之间的黏结牢固。初凝时间通常在几小时到一整天之间，具体时间要根据混凝土配比和温度条件进行调整。④墙上口的处理。在浇筑完墙体上升部分的混凝土后，需要对墙上口进行整理和平整化处理。可使用标高线进行测量和调整，使墙上口的表面混凝土达到设计要求的位置和高度。⑤墙体浇筑高度与顶板要求。墙体浇筑高度比顶板下边缘高出一定距离（一般为20~30mm），以确保混凝土顶面与墙体的连接紧密。此外，浇筑后应对墙体表面的浮浆进行清理，使其达到光滑平整的状态[4]。

3.3.3 组件连接和固定

（1）钢筋连接。在墙体和预制板的接口处设置钢筋，并通过钢筋的焊接、螺栓连接或钢筋嵌入混凝土中的方式，实现墙体和预制板之间的连接和固定。

（2）预埋件连接。在预制板和墙体上预先嵌入螺栓、钢筋或其他具有连接功能的预埋件，与墙体的连接方式可以根据具体需要选择，如焊接、螺栓紧固等。

（3）混凝土浇筑。在组件连接的位置上，可以通过浇筑混凝土来实现组件与组件之间的连接和固定。使用适当的混凝土配比和浇筑技术，确保混凝土的强度和黏结性，有效地固定组件。

（4）黏结剂和胶黏剂。使用专用的黏结剂和胶黏剂，将组件固定在一起。可以根据具体应用选择合适的黏结剂和胶黏剂，确保连接和固定的持久性和可靠性。

3.4 外装施工

（1）表面处理。首先要对混凝土表面进行处理，如清理灰尘、杂质、油污等，并且修补表面缺陷，保证表面平整。

（2）防水层。在混凝土表面涂布防水涂料或铺设防水膜，以提高建筑的防水性能。

（3）外墙保温。根据需要进行外墙保温，可选择EPS/XPS 挤塑板、岩棉板、玻璃棉板等材料，将其粘贴或固定在混凝土表面上。

（4）外墙装饰。根据设计需求，选择合适的外墙装饰材料，如涂料、瓷砖、石材、彩钢板等，进行外墙装饰施工。

（5）装饰构件安装。安装外墙装饰所需的构件，如门窗、阳台栏杆、檐口、外挑等。

（6）喷涂和涂饰。对外墙装饰材料进行喷涂或涂饰，增加建筑的色彩和质感。

（7）防火处理。根据需要，在外装施工过程中进行防火处理，如施行防火涂料、增加防火隔离带等。

3.5 室内装修

（1）墙面处理。根据设计要求，选择合适的墙面装饰材料，如涂料、墙纸、瓷砖等，对墙面进行装饰和涂饰。

（2）地面铺装。根据功能需要，选择合适的地面材料，如地板、地砖、地毯等，进行铺装或安装[5]。

（3）天花板处理。可以选择吊顶、板材、涂料等方式进行天花板的装饰和处理。

（4）门窗安装。安装合适的门窗，如木门、铝合金窗等，确保室内外的连接和采光效果。

（5）室内灯光设计。根据功能区域和氛围选择合适的照明设备，并进行灯具的安装和布局。

4 结语

随着城市化进程的加快，传统的施工方式存在着施工周期长、质量难以保证、资源浪费等诸多问题。为了解决这些问题，混凝土装配式住宅建筑施工工艺应运而生。通过工厂预制，可以实现模块化生产，提高施工效率和质量控制；而通过现场装配，可以最大限度地减少对施工现场的占用并降低环境污染。混凝土装配式住宅建筑施工工艺将带来住房建设领域的革命性变革，为人们提供更加便利、高品质的住房解决方案。