王品嘯 戰(zhàn)美秋 吳立志 唐文堅 張 晶 牛廣野
1吉林建筑大學(xué)(130118) 2 中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司(510663)
裝配式建筑的建造過程與汽車生產(chǎn)的零部件加工、組裝成車類似,是把房屋建筑的構(gòu)件和配件,如樓板、梁、墻板、樓梯、陽臺等構(gòu)件在工廠預(yù)先加工好,再運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,組裝成房屋建筑的生產(chǎn)方式。 這種建造方式相比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆生產(chǎn)方式,減少了對周圍環(huán)境的污染,降低了現(xiàn)場施工作業(yè)量,施工進度加快,施工人員需求量減少,受季節(jié)影響小,是一種較先進的生產(chǎn)方式。 裝配式施工使我國勞動力成本逐年增加、勞動力人口逐漸下降的狀況迎刃而解, 是我國建筑業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。
我國裝配式建筑剛剛起步, 裝配式施工的設(shè)計、生產(chǎn)、裝配等各個環(huán)節(jié)的問題成為建筑業(yè)需要面對的新課題。
裝配式建筑體系設(shè)計處于初級階段,連接節(jié)點設(shè)計不夠簡捷,校正、對接、固定等施工工序操作難度較大。 圖1 為框架節(jié)點連接現(xiàn)場。
圖1 框架節(jié)點連接現(xiàn)場圖片
裝配節(jié)點處理及連接部位設(shè)計普遍重視不夠。如窗口沒有預(yù)先留置安裝口,預(yù)制剪力墻與預(yù)制隔墻間裝配拼裝后的豎直平面存在高低差與縫隙,處理難度大,且易引發(fā)墻體返潮、長毛等問題[1],如圖2 所示。
圖2 窗口與墻體裝配節(jié)點處理不當(dāng)
預(yù)制煙道安裝預(yù)留孔的留置普遍采用鋁模,煙道安裝后采用吊模封堵縫隙, 吊模封堵質(zhì)量控制難度較大,且增加工序,預(yù)制煙道吊裝安裝后與主體墻體間的不均勻沉降引發(fā)縫隙加大的情況也十分常見,如圖3 所示。
圖3 煙道口預(yù)留與煙道裝配
裝配式施工在我國發(fā)展時間短, 裝配式施工領(lǐng)域缺乏專業(yè)的技術(shù)人員和專業(yè)的管理人員,部分施工現(xiàn)場組織混亂,分不清楚裝配式施工的先后順序,返工現(xiàn)象較為普遍,而且很大一部分施工人員來自農(nóng)民工,人員素質(zhì)參差不齊,裝配式施工的專業(yè)能力不高,甚至沒有經(jīng)過裝配式施工培訓(xùn),施工人員的責(zé)任意識不足,損壞構(gòu)件的情況時有發(fā)生[2]。
預(yù)制構(gòu)件制作尺寸誤差, 或預(yù)制構(gòu)件運往施工現(xiàn)場的途中防護不當(dāng), 易導(dǎo)致裝配過程中安裝不進去或縫隙過大,細部處理時延長施工工期。在預(yù)制構(gòu)件上堆放其它材料和在施工現(xiàn)場構(gòu)件堆放的過程中沒有作軟性保護的情況也時有發(fā)生,由于構(gòu)件受力不均而變形,導(dǎo)致構(gòu)件安裝困難,甚至損壞。 如圖4所示,疊合板未按照要求擺放。
圖4 疊合板未按照要求擺放
從裝配式建筑設(shè)計源頭創(chuàng)新是提升裝配質(zhì)量的根本與必經(jīng)之路。 節(jié)點的設(shè)計直接影響裝配式施工的操作工序與步驟, 對裝配質(zhì)量起決定性作用。簡單、便捷、易操作的節(jié)點構(gòu)造有利于施工操作與質(zhì)量控制,可顯著提升裝配房屋整體性能[3]。如剪力墻與填充墻設(shè)計成一體化制作, 實現(xiàn)整體運輸、一同裝配,墻體之間縫隙填充量減少,質(zhì)量隱患降低。設(shè)計一種適用于裝配式建筑的專用煙道,免除鋁模板與吊模施工工序,提升裝配速度,增強煙道與墻體之間的強度,消除煙道與預(yù)制墻體間的縫隙隱患等。
采用“正向設(shè)計”即直接調(diào)用族庫進行三維建模的三維可視化各專業(yè)協(xié)同設(shè)計, 將設(shè)計問題、施工問題前置化,實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)調(diào)模擬與檢查,實現(xiàn)復(fù)雜節(jié)點工序模擬。
任用經(jīng)驗比較豐富的管理團隊,事前充分考慮施工方案、機械設(shè)備選型、構(gòu)件生產(chǎn)、存放及安裝問題,加強各專業(yè)協(xié)調(diào),明確裝配細節(jié),保證施工有序、質(zhì)量可靠,減少工程返工情況。
派遣專業(yè)人員在加工場進行構(gòu)件的鋼筋綁扎、吊點預(yù)埋等的質(zhì)量監(jiān)督。 根據(jù)工程裝配施工進度進行構(gòu)件生產(chǎn)、運輸安排。 配備專用運輸車輛與擺放模架,防止構(gòu)件在運輸與堆放過程中受力不均而損壞或變形過大。
強化裝配式施工人員持證上崗制度,實行人證合一的制度,嚴格把控施工人員素質(zhì)考核。 可與專業(yè)的裝配式施工培訓(xùn)機構(gòu)合作,或鼓勵施工單位加強施工人員專業(yè)素質(zhì),開展專業(yè)性課程,對施工人員進行培訓(xùn),明確操作規(guī)范、章程,技術(shù)操作不過關(guān)不允許進入工地施工。
嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制與獎懲制度。 裝配施工增加高處作業(yè)時間,施工人員在高處作業(yè)風(fēng)險加大,可在現(xiàn)場施工人員高處作業(yè)時,設(shè)置專門的監(jiān)督人員負責(zé)檢查施工人員的安全措施,指定專人負責(zé)區(qū)域,并設(shè)置獎勵措施,對沒有發(fā)生安全事故的區(qū)域負責(zé)人員加以獎勵,對發(fā)生安全事故的區(qū)域嚴查原因,對監(jiān)督失誤予以懲罰[4]。
預(yù)制構(gòu)件的吊裝是裝配式施工的重要環(huán)節(jié),占裝配施工60%以上的工程量。不同類型的預(yù)制構(gòu)件空間尺寸差異較大, 較多企業(yè)已采用專用吊具,但吊具設(shè)計與吊裝方法仍需要改進。 如為有效避免預(yù)制疊合板構(gòu)件吊裝過程中產(chǎn)生較大的吊裝變形,可設(shè)計一種能夠測量預(yù)制構(gòu)件吊點受力的報警裝置安裝在吊環(huán)位置[5]。
裝配式建筑是我國未來建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建造方式,是我國建筑業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。 隨著關(guān)鍵性設(shè)計問題的攻克,裝配式施工水平的提升,裝配式建筑將快速發(fā)展,使“中國建造”促使國家經(jīng)濟持續(xù)騰飛。