吳其群 楊曉東 都效君 李鋒忠 張鐘元

（1 廣東和駿基礎(chǔ)建筑工程有限公司；2 江蘇元大建筑科技有限公司）

0 建筑工業(yè)化時代已經(jīng)來臨

目前，我國社會的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)勞動力不足的狀況，傳統(tǒng)的需要大量強體力勞動的以現(xiàn)場澆筑和砌筑為主的粗放型施工模式將難以為繼，迫切需要提高勞動生產(chǎn)率，減少人力需求，工廠化制造的預(yù)制裝配式建筑是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

環(huán)境保護的理念已深入人心，建筑行業(yè)亦需要向節(jié)能節(jié)材、綠色環(huán)保的環(huán)境友好型方向發(fā)展。生產(chǎn)工業(yè)化、施工裝配化的預(yù)制裝配式建筑，解決了傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)方式存在的建筑能耗高、資源消耗大、環(huán)境污染重等問題。

2013 年，國務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展和改革委員會、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制訂的《綠色建筑行動方案》的通知（國辦發(fā)〔2013〕1 號文）中要求各級建筑行政主管部門，推廣適合工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制裝配式混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等建筑體系，加快發(fā)展建設(shè)工程的預(yù)制和裝配技術(shù)，提高建筑工業(yè)化技術(shù)集成水平。支持集設(shè)計、生產(chǎn)、施工于一體的工業(yè)化基地建設(shè)，開展工業(yè)化建筑示范試點。

2016 年，國務(wù)院出臺的《大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，更是全面系統(tǒng)指明了推進裝配式建筑的目標、任務(wù)和措施。京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區(qū)，常住人口超過300 萬的其他城市為積極推進地區(qū)，其余城市為鼓勵推進地區(qū)。2019 年，上海市新開工裝配式建筑面積3444 萬m2，占新建建筑的比例達86.4%；北京市1413 萬㎡，占比為26.9%；湖南省1856萬㎡，占比為26%；浙江、江蘇、天津、江西等地裝配式建筑在新建建筑中占比均超過20%，裝配式建筑在東部發(fā)達地區(qū)繼續(xù)引領(lǐng)全國的發(fā)展，同時，其他一些省市也逐漸呈規(guī)模化發(fā)展局面。

2019 年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《裝配式混凝土建筑技術(shù)體系發(fā)展指南（居住建筑）》，科學引導(dǎo)各地裝配式混凝土技術(shù)發(fā)展方向。在國家經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排工作的推動，及此技術(shù)發(fā)展方向的指導(dǎo)背景下，明確建筑工業(yè)化時代已經(jīng)來臨。

1 工程概況

本工程應(yīng)用為裝配式預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)是以預(yù)制混凝土構(gòu)件為主要結(jié)構(gòu)體，在工廠生產(chǎn)后，運輸至施工現(xiàn)場，經(jīng)裝配、連接，結(jié)合部分現(xiàn)澆而形成的混凝土結(jié)構(gòu)。

本工程為宿遷中心城市設(shè)施建設(shè)工程馬陵河景觀擋土墻，工程原始圖紙設(shè)計為某甲級設(shè)計院設(shè)計。由宿遷市馬陵河整治工程建設(shè)處組織，江蘇元大建筑科技有限公司（以下簡稱“元大公司”）承擔預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計及生產(chǎn)制造。

2 圖紙轉(zhuǎn)化及深化設(shè)計

圖紙轉(zhuǎn)化及深化設(shè)計是指在已有設(shè)計院設(shè)計圖的基礎(chǔ)上，依據(jù)國家相關(guān)強制性驗收規(guī)范和標準，以及預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)規(guī)范和標準的規(guī)定，綜合分析各種因素，將現(xiàn)場澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化設(shè)計成模塊化的預(yù)制構(gòu)件。

圖紙轉(zhuǎn)化及深化設(shè)計要注意幾個方面：

⑴圖紙轉(zhuǎn)化及深化設(shè)計部門及人員應(yīng)具有相應(yīng)設(shè)計資質(zhì)，并經(jīng)原設(shè)計單位認可。

⑵圖紙轉(zhuǎn)化及深化設(shè)計須依據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行相關(guān)強制性驗收規(guī)范和標準，必須符合安全、環(huán)保、節(jié)能的要求，綜合考慮質(zhì)量通病防治的相關(guān)要求。

⑶深化設(shè)計過程中將水、電等安裝預(yù)留預(yù)埋一次性到位，同時要確保防雷、等電位接地的上下貫通，方便進行焊接連接。

⑷構(gòu)件的分割重量及體積根據(jù)起重設(shè)備最大起重量及運輸車輛的允許裝載量。

⑸構(gòu)件的分割應(yīng)充分考慮通用性、模塊化，盡可能減少規(guī)格和型號。

⑹方便鋼筋焊接連接及現(xiàn)澆部分的混凝土施工。

3 工廠化制造

元大公司建有預(yù)制構(gòu)件自動化生產(chǎn)線、鋼筋桁架自動化生產(chǎn)線。設(shè)計圖紙傳輸進入生產(chǎn)電腦系統(tǒng)后，即可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)：鋼筋桁架定型生產(chǎn)→機械手精確定位立鋼邊模板→布桁架鋼筋→布設(shè)預(yù)埋管道（人工）→混凝土布料機布料→整體式震動臺振搗→貨架式構(gòu)件養(yǎng)護室養(yǎng)護。

圖1 原始設(shè)計圖（部分）

圖2 圖紙轉(zhuǎn)化深化設(shè)計圖（部分）

⑴工廠化生產(chǎn)，將原粗放型的工地現(xiàn)場加工轉(zhuǎn)變?yōu)楣S精致型加工，將任務(wù)固定人員流動的作業(yè)方式改造成任務(wù)流動而人員固定的作業(yè)方式，并用工業(yè)化流水線生產(chǎn)，增加了生產(chǎn)連續(xù)性和專業(yè)性，提升了成品合格率，提高了生產(chǎn)效率。

⑵工廠化的集中生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場作業(yè)材料的浪費，降低資源消耗；集中生產(chǎn)方式還利于低能耗加工技術(shù)、養(yǎng)護方式的應(yīng)用，節(jié)約能源消耗。

⑶工廠化生產(chǎn)利于質(zhì)量控制，預(yù)制構(gòu)件的截面尺寸、鋼筋位置及構(gòu)件平整度、垂直度等生產(chǎn)精度達到毫米級，產(chǎn)品質(zhì)量更易得到有效控制。

⑷工廠化生產(chǎn)利于技術(shù)集成，在工廠條件下可以采用工地現(xiàn)場因環(huán)境、設(shè)備等因素限制不易應(yīng)用的技術(shù)，提高產(chǎn)品的科技含量和功能質(zhì)量。

圖3 底面大模板的一邊液壓抬升，便于起吊構(gòu)件

4 現(xiàn)場裝配式施工

⑴在工地現(xiàn)場主要采用吊裝的方式，減輕了工人的勞動強度，裝配速度快，便于流水作業(yè)或同步作業(yè)，縮短施工工期。

⑵減少了不必要的等待時間，將鋼筋加工、模板拆裝、混凝土養(yǎng)護等不增加價值的工作交給工廠預(yù)先完成，從而增加了工程的時效價值。

⑶通過上述減少現(xiàn)場作業(yè)量和優(yōu)化施工工序的特點，裝配施工現(xiàn)場還降低了建筑垃圾、粉塵和噪音等的產(chǎn)生，減少了對環(huán)境的污染。

⑷本工程應(yīng)用雙面板的特性，免去了立模、支撐、板中布筋等工序，不僅不增加建筑模板投入，還節(jié)約了大量人工。

5 工程應(yīng)用效果

圖4 現(xiàn)場吊裝

圖5 現(xiàn)澆部分混凝土澆筑

本工程應(yīng)用混凝土裝配式預(yù)制構(gòu)件，并根據(jù)原始設(shè)計圖，深化設(shè)計發(fā)明一種裝配式擋土墻，包括基礎(chǔ)底板筋、擋墻和扶壁墻。板面結(jié)構(gòu)密實耐久性好，表面平滑無氣泡孔洞等質(zhì)量通病，設(shè)計美觀大方，節(jié)省了河道景觀的二次裝飾投入，裝配式擋土墻在現(xiàn)場安裝中，直接吊裝，免去了立面模板立模、支撐、對銷鋼筋、墊塊等工序，顯著節(jié)約施工人力，在基本不增加模板等投入下，還可以組織多班組同時安轉(zhuǎn)，通過預(yù)制生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配，大幅縮短了工程周期。

本工程的應(yīng)用實踐，顯示出裝配式預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。工程經(jīng)驗收，鋼筋保護層厚度偏差、鋼筋間距偏差、迎水面平整度偏差均小于2mm，特優(yōu)級質(zhì)量評定。

6 發(fā)展工業(yè)化裝配式建筑意義

發(fā)展工業(yè)化裝配式建筑，工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量穩(wěn)定；工業(yè)化裝配式建造方式有效提高產(chǎn)品精度，解決系統(tǒng)性質(zhì)量通病，保證施工質(zhì)量，延長建筑使用壽命；工業(yè)化裝配作業(yè)取代人工砌筑作業(yè)，提高了勞動效率；工業(yè)化裝配式建造方式具有節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保的優(yōu)點。

發(fā)展工業(yè)化裝配式建筑，能夠全面提升建筑品質(zhì)和性能，使人民群眾共享科技進步和改革帶來的發(fā)展成果，是我國走可持續(xù)發(fā)展道路的重要的組成部分。