预制装配式建筑施工工艺探讨与研究

杨志兵 陈 勇

预制装配式建筑是一种高效、环保和节能的新型建造方式，逐渐成为建筑业发展的趋势，但在实际施工过程中存在施工技术不完善，缺乏系统性施工规范和技术标准等问题。具体表现在构件生产和运输过程中构件尺寸精度、运输稳定性等技术难点；吊装施工过程中吊装设备的选择和操作、构件连接的可靠性等技术难点；施工质量控制和安全管理过程不足等。本文研究如何提高预制装配式建筑的施工质量和安全性，希望有助于推动建筑业的技术进步和转型升级，促进绿色建筑和低碳经济的发展。

1 预制装配式建筑概述

预制装配式建筑是一种现代化的建筑方式，它是在工厂中预先制造建筑部件，并将其运送到建筑工地进行装配，从而构成整体建筑，具有提高施工效率、降低能耗和减少环境污染等优点。在预制构件的生产过程中，工厂化生产方式使得构件的质量和精度得到了有效控制。在工地采用可靠的连接方法将预制构件拼装起来，使整个建筑迅速成型，大大缩短了建设周期，不仅节约了劳动力，而且减轻了建筑工地对环境的污染。

预制装配式建筑的类型多样，包括木质钢结构、木质板结构、混凝土结构等。根据建筑物的不同需求和特点，装配时可选用适当的预制构件，如板材板式建筑、箱体板式建筑等是常见的预制装配式建筑类型。预制装配式建筑工程涉及前期施工设计、构配件设计和生产、现场设计和施工、后期运行维护等多个关乎项目安全生命周期的全过程，对施工过程中的各个环节都要进行严格的管理与控制[1]。

浙江杭州某公共建筑项目，总面积15 万m2。该项目部分建筑采用了装配式预制构件结构，使得工程效率得到了提高。该建筑共6 层，占地面积超过15060 m2。本工程以钢筋混凝土框架为主体，大量应用预制梁、预制楼梯及预制楼板，在装配式梁板表面增设8 cm 的现浇混凝土，以增强其整体的稳定性与美观度，并在地面进行了装配式楼梯的建造。受场地条件的制约，零件的尺寸很大，运输、吊装都比较困难，所以必须一次完成，并对预埋件的要求较高。

2 施工工序划分

2.1 竖向构件施工工序

施工工序为：构件进场—测量放线—预留插筋校正—竖向构件吊装—竖向构件精调—临时支撑安装—浆锚节点灌浆。具体如下：第1，预制构件运输到施工现场后，进行初步的检验和分类；第2，确定建筑物的基准线和标高；第3，对预先埋设在混凝土中的钢筋进行校准，确保其位置以及垂直度符合设计要求；第4，使用吊装设备将预制构件吊至预定位置；第5，通过各种工具和手段，准确调节吊装后的预制件，保证其垂直度与平面度符合标准；第6，预制构件稳定之前，为保证不翻倒或移动，安装临时支架；第7，使用高强度灌浆料对预制构件之间的连接节点进行灌浆处理，确保节点牢固可靠[2]。

2.2 水平构件施工工序

施工过程为：构件进场—测量放线—清理连接部位—标高复核—临时支撑安装—水平构件吊装—校核与调整—塞缝灌浆。

施工工序具体如下：第1，预制水平构件被运输到施工现场，进行初步的检验和分类；第2，确定建筑物的基准线和标高；第3，在吊装前，要将水平构件接头处的灰渣与浮皮清除干净；第4，按标高控制线检查水平构件的支座标高，并对有偏差的部位进行切割、剔凿或修理，使其符合部件的装配标准；第5，水平构件安装完毕后，为保证结构的稳定，应增设临时支架，按临时支护平面图，在各楼层弹出支点位置，保证上下临时支架在一条垂直线上；第6，采用塔吊对水平构件进行提升时，其作业范围与起吊能力须符合提升标准，按照水平构件的布局和吊装次序，将横向零件吊装到位，根据构件的宽度和跨度确定吊点数，保证各构件的应力分布一致[3]；第7，在提升期间，对斜支撑进行调节，使与墙板相连的全部对角支架同步转动，防止一只向外侧转动一只向里转动，接着进行其他墙板安装，安装完毕后，由监理单位质检，对各构件的边线、终端线、垂直度、垂直缝隙的实际测量结果进行验收；第8，塞缝结束6 d 后，再进行套筒注浆，搅拌砂料并测试流动性，然后把砂料注入灌浆机中，堵塞下部灌浆孔，插入灌浆喷嘴，启动灌浆泵等灌浆呈圆柱形从灌浆口中流出时，将灌浆孔逐一封堵，拔出管嘴后将灌浆口封堵。

2.3 叠合梁板施工工序

施工过程为：构件进场—测量放线—支撑架搭设—梁吊装—梁安装—叠合板支撑架搭设—叠合板吊装—管线铺设—钢筋绑扎—混凝土浇筑。

施工工序具体如下：第1，预制叠合梁板被运输到施工现场，进行初步的检验和分类；第2，确定建筑物的基准线和标高；第3，根据设计要求，在楼板上搭设支撑架，用于支撑预制叠合梁板；第4，使用吊装设备将预制梁吊至预定位置，并放置在支撑架上；第5，对吊装后的预制梁进行精确调整，确保其位置、平整度和垂直度符合规范要求；第6，在预制梁上搭设支撑架，用于支撑叠合板；第7，使用吊装设备将预制叠合板吊至预定位置，并放置在支撑架上；第8，根据设计图纸，铺设水电管线，要保证位置准确，符合规范标准[4]；第9，将预制构件钢筋绑扎连接并固定；在预制板间的间隙与接头处浇筑混凝土，以保证它们的牢固、可靠。

2.4 预制楼梯施工工序

施工工序为：划出标高控制线—基层支座处找平—吊装准备—安装时间确定—起吊角度确定—预制楼梯吊装—就位调整及焊接—楼梯成品保护。

施工工序具体如下：第1，为便于对楼梯的安装与标高进行控制，应在墙体上画好标高控制线；第2，在装配过程中应使用C30 细石混凝土对楼梯的横向接缝进行找平，保证楼梯基础的平整；第3，采用适当的提升装置，按照制造商提供的安装方案进行吊装，利用厂家设计的吊装件，使用2.5 t 的鸭嘴式起重机进行吊装；第4，确认上层墙体出模后，将下部装配好的楼梯踏脚板起吊，确保L 形梁的强度；第5，为了方便施工，在吊装过程中采用比梯板自然倾角稍大的斜面角进行吊装，如自然倾角32°，吊装时倾角33°～35°[5]；第6，采用生产厂商所供应的吊装分配梁和附属吊具进行吊装，楼梯采用长短绳调运，为保证吊装时状态和安装后状态一致，楼梯梁应采用水平吊装；第7，吊装完毕后进行校正，在装配式楼梯连接处，竖向缝隙内填充C30 细石混凝土，楼梯与休闲台上部的接头采用钢板焊接连接；第8，在安装完毕后，做好对表面铺设的保护工作。

3 预制装配式建筑施工工序质量影响因素分析及控制措施

3.1 钢筋加工

预制装配式建筑的钢筋加工包括材料选择、设备准备、加工工艺、质量检查等。其主要特点包括高效、环保、精确等，可以有效地提高施工质量、加快施工进度、节约造价。钢筋加工影响因素及控制措施见表1。

表1 钢筋加工影响因素及控制措施

3.2 剪力墙钢筋安装

施工工人操作不合理、材料问题及施工现场规章制度不完善等会导致钢筋出现变形或者移位的现象，不仅会降低钢筋的强度，严重时还会危及施工人员的生命安全。剪力墙钢筋安装影响因素及控制措施见表2。

表2 剪力墙钢筋安装影响因素及控制措施

3.3 梁钢筋安装与恢复

在预制阶段，梁的钢筋骨架在工厂内完成加工，并在需要连接的部位预留出钢筋。在施工现场，通过精确测量和定位，将预制的梁板吊装到预定位置，并采用钢筋连接技术，如套管注浆或焊接，将预留的钢筋与预埋在预制墙板中的钢筋进行连接，以完成梁钢筋的安装与恢复[6]。梁钢筋安装与恢复影响因素及控制措施见表3。

3.4 水平构件安装预埋

按照设计图与建筑要求，确定预埋件型号、规格和数量，然后按照要求制作预埋件。在安装过程中，需要根据预埋件的位置和设计要求，准确定位预埋件。在施工完毕以后，要对预埋件进行正确定位和连接检查，检验是否符合设计需求及有关标准。水平构件安装预埋影响因素及控制措施见表4。

3.5 混凝土的浇筑与养护

在浇筑之前，要保证模板的位置、尺寸符合设计要求，并且清洁干燥。再将水泥、骨料和水等原材料按设计配比进行拌匀，配制成混凝土。在浇筑时，要对混凝土的坍落度、扩展度等各项指标进行控制，保证混凝土填充完全、不产生气泡。混凝土浇筑完毕后，要对混凝土的密实度及强度进行检验，保证其符合设计要求，具体可依据季节及环境情况，采取喷水、湿布覆盖等方法，使混凝土表面处于潮湿状态。在施工过程中，避免产生过大的温差。施工期间，要对混凝土表面进行湿度、温度的检测，并做好相应的记录。养护时间通常需要持续约7 d，以保证混凝土充分水化反应并形成结晶体。混凝土的浇筑与养护影响因素及控制措施见表5。

表5 混凝土的浇筑与养护影响因素及控制措施

4 预制装配式建筑施工的发展方向

4.1 技术创新与自动化

随着传感器技术和人工智能的不断进步，预制装配式建筑施工将更加智能化和自动化。例如通过使用机器人进行构件加工和组装，可以大大提高施工效率和质量。此外，虚拟现实和增强现实技术的应用也将使得预制装配式建筑施工的设计和预览更加直观和实用。

4.2 绿色环保

随着人们环境保护意识的提高，预制装配式建筑施工将不可避免地朝着绿色环保方向发展。预制装配式建筑采用更环保的材料，如可再生原料、生物材料和再生建材等，降低碳排放，有效减少对环境的负面影响。预制装配式建筑通过精确的设计和制造过程，能提高能源利用效率，减少能源浪费，更好地考虑建筑物的可持续性，使其具备更长的使用寿命和更好的适应性。

4.3 定制化和个性化

未来预制装配式建筑施工可以通过现代化的生产工艺、材料和模块化的设计，实现更加多样化的外观设计和内部空间的个性化定制。用户可以根据自己的喜好和需求，选择不同的外观风格和建筑形式，以及不同的内部空间布局和功能设置，使建筑更加符合个性化的需求。

5 结语

随着建筑工业化和绿色建筑概念的深入人心，预制装配式建筑已成为未来建筑业的重要方向。通过对预制装配式建筑施工工艺的研究，不仅掌握了其关键技术和难点问题，还为解决实际施工中的问题提供了理论依据和实践指导。预制装配式建筑施工工艺的发展，需各方的共同努力和协作，对设计、生产、运输、吊装等各环节进行优化和完善。未来随着技术的不断进步和研究的深入开展，预制装配式建筑施工工艺将会更加成熟和可靠，为推动建筑业的可持续发展作出更大的贡献。