沈世豪

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

現(xiàn)階段，我國正處于城鎮(zhèn)化與新農(nóng)村建設(shè)的關(guān)鍵階段，建筑行業(yè)的發(fā)展面臨著綠色節(jié)能的要求，這就對傳統(tǒng)建筑行業(yè)的發(fā)展提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。在建筑施工技術(shù)不斷提升的基礎(chǔ)上，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，為建筑工程的發(fā)展提供了新的思路，可以有效促進(jìn)建筑工業(yè)化水平的提升，彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑行業(yè)中存在的問題。在傳統(tǒng)現(xiàn)澆式住宅當(dāng)中，工序復(fù)雜，需要大量的勞動(dòng)力，造成生產(chǎn)效率低下，同時(shí)在施工成本控制方面難度較大。但是在預(yù)制裝配式住宅中，可以借助工業(yè)化的生產(chǎn)方式開展建造作業(yè)，借助工廠進(jìn)行部分甚至全部構(gòu)件的預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行組裝，從而提升施工效率[2]。由此可見，在現(xiàn)階段高層住宅施工中，要充分發(fā)揮出裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的施工模式，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與高層住宅結(jié)構(gòu)介紹

1.1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)概述

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)指的是采用預(yù)制混凝土構(gòu)建為主要部件，在經(jīng)過現(xiàn)場裝配、部分現(xiàn)澆以及節(jié)點(diǎn)連接之后所構(gòu)建的混凝土結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展中，裝配式結(jié)構(gòu)按照裝配化程度的高低，可以將其分為半裝配式與全裝配式兩種類型，前者指的是工廠負(fù)責(zé)部分構(gòu)件的預(yù)制，剩余的構(gòu)件采用現(xiàn)場澆筑的方式，而后者則采用全部工廠制造構(gòu)件的方式，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行裝配。簡而言之，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的建造方式，就是在工廠化生產(chǎn)預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件，例如板、墻以及柱之后，借助起重機(jī)以及其他施工機(jī)械，進(jìn)行組合安裝的施工技術(shù)[3]。在具體應(yīng)用中分為三個(gè)階段。

(1)預(yù)制階段，由預(yù)制工廠負(fù)責(zé)加工構(gòu)件。

(2)運(yùn)輸階段，在預(yù)制構(gòu)件加工完成以后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。

(3)安裝階段，在將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)轿灰院?，開展吊裝安裝施工。由此可見，在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的建造中，需要遵循設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝以及裝飾的流程，保證施工環(huán)節(jié)的順利開展。

1.2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展

對于我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)與應(yīng)用來說，已經(jīng)形成了六十余年的發(fā)展歷史，從上世紀(jì)六十年代開始，就針對裝配式混凝土建筑設(shè)計(jì)施工技術(shù)開展研究，主要的預(yù)制構(gòu)件集中在吊車梁、屋面梁、屋面板以及柱等。在進(jìn)入七十年代以后，隨著中小預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的快速發(fā)展，許多城鄉(xiāng)中誕生了大批的預(yù)制構(gòu)件廠，預(yù)制混凝土空心板的應(yīng)用也更為廣泛[4]。特別是在政府的大力提倡下，我國在預(yù)制構(gòu)件行業(yè)中迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，全國各地出現(xiàn)了規(guī)?；难b配式混凝土建筑模式，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件設(shè)計(jì)、制作以及施工的一體化發(fā)展，這也意味著我國在預(yù)制構(gòu)件方面取得了顯著成就。但是總體來看，盡管進(jìn)步顯著，然而預(yù)制混凝土技術(shù)水平相對落后，特別是在生產(chǎn)工藝方面的缺陷，無法適應(yīng)當(dāng)前多樣化的需求。同時(shí)對于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)來說，其自身的抗震整體性能水平較低，在進(jìn)入上世紀(jì)九十年代中期以后，全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)體系逐漸代替了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，這也造成行業(yè)陷入到生存危機(jī)中。而在進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，隨著住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平的不斷提升，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)很難符合實(shí)際需求，其中所暴露出來的問題日益嚴(yán)峻。在這種情況下，我國需要結(jié)合國外產(chǎn)業(yè)化的成功經(jīng)驗(yàn)，積極的推動(dòng)建筑行業(yè)的住宅產(chǎn)業(yè)化、建筑工業(yè)化發(fā)展，為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供保障，特別是在相關(guān)企業(yè)與科研單位合作的情況下，研究成果在實(shí)際工程中得到了有效應(yīng)用。

1.3 高層住宅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在我國現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展中，高層住宅指的是層高在10層及以上，高度在28m以上的住宅建筑，相較于低層或者多層住宅來說，高層住宅表現(xiàn)出鮮明的特點(diǎn)。

(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮水平荷載 對于多層或者低層住宅來說，采用的是以重力為主的豎向荷載控制，但是對于高層住宅來說，盡管豎向荷載依舊發(fā)揮著重要作用，但是同樣需要考慮地震荷載以及風(fēng)荷載所產(chǎn)生的水平荷載，從而保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

(2)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)側(cè)移控制 在高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)側(cè)移已經(jīng)成為了其中的關(guān)鍵因素，必須要采取有效控制，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形增大的情況。

(3)軸向變形發(fā)揮著重要作用 在高層住宅建筑中，軸向變形對側(cè)移發(fā)揮著重要作用，在建筑層數(shù)不斷增加的情況下，軸向變形的影響也會(huì)加大，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要加以重視。

(4)減輕高層住宅自重 在相同地基情況下，通過減輕高層住宅的自重，可以多建幾層，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的改善，同時(shí)在結(jié)構(gòu)自重減輕的情況下，能夠提升其結(jié)構(gòu)抗震能力。

2 高層住宅中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的關(guān)鍵問題

盡管在現(xiàn)階段的高層住宅施工中，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)有著一定的優(yōu)勢，但是從實(shí)際應(yīng)用情況來看，依舊存在許多的問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 施工技術(shù)能力不足

對于高層住宅施工來說，在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，對于施工人員的技術(shù)能力有著較高的要求，這是因?yàn)樵谑┕み^程中，需要合理的選擇材料，同時(shí)強(qiáng)化施工細(xì)節(jié)的把握。但是從現(xiàn)階段的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工來看，施工人員自身的施工技術(shù)能力還存在明顯的不足，這主要是因?yàn)槲覈谘b配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的時(shí)間相對較短，整體技術(shù)水平落后于西方發(fā)達(dá)國家，同時(shí)缺乏專業(yè)的技術(shù)人員，影響了后備人才。特別是在缺乏系統(tǒng)技術(shù)技能培訓(xùn)的情況下，造成裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工人員的專業(yè)水平相對較低，在施工單位缺乏正確認(rèn)知的情況下，并沒有投入足夠的資金，用于施工人才培養(yǎng)。

2.2 施工材料保護(hù)不足

在高層住宅的施工過程中，對于建筑質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求，而對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)來說，施工材料質(zhì)量的高低，會(huì)對其綜合質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。但是在實(shí)際施工環(huán)節(jié)中，工程管理人員將工作的重點(diǎn)放在了工期方面，對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)材料的保護(hù)存在明顯不足。在開展施工材料保護(hù)的過程中，需要涉及多方面的因素，包括材料的采購、運(yùn)輸、保管以及使用等，都需要開展嚴(yán)格的保護(hù)，保證其在施工中的質(zhì)量。由于施工企業(yè)對于材料保護(hù)缺乏正確的認(rèn)知，同時(shí)缺乏相應(yīng)的保護(hù)工作，這就造成預(yù)制構(gòu)件在使用之前，已經(jīng)出現(xiàn)了損壞的情況，降低了施工質(zhì)量。甚至在采購環(huán)節(jié)中，存在劣質(zhì)材料，使得施工材料質(zhì)量受到了嚴(yán)重影響，無法保障后期建筑項(xiàng)目的總體質(zhì)量。

2.3 缺乏明確施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

在建筑行業(yè)的發(fā)展中，任何一項(xiàng)成熟的施工技術(shù)，都需要有相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，保證施工完成以后的質(zhì)量。但是就裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收來看，所形成的標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一完善，這就造成其對自身的施工質(zhì)量缺乏有效把控。從現(xiàn)階段高層住宅的發(fā)展來看，裝配式住宅依舊屬于新型建筑的范疇，由于缺乏完整的裝配式混凝土施工技術(shù)體系，造成其在驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)方面無法確定。導(dǎo)致其最終建筑工程完工以后，很難獲得明確的評價(jià)指標(biāo)，合格與否也就很難界定。在國外的裝配式住宅施工中，已經(jīng)形成了比較完善的施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系，我國在應(yīng)用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的時(shí)候，應(yīng)該充分借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，保障施工工作的順利開展。

2.4 施工管理粗放化

從現(xiàn)階段高層住宅中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工情況來看，在施工管理方面的能力還存在明顯不足，出現(xiàn)了人員素質(zhì)低下、材料浪費(fèi)以及環(huán)境污染等問題，對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作用的發(fā)揮產(chǎn)生了嚴(yán)重阻礙。特別是在缺乏成熟裝配式混凝土住宅施工管理體系的情況下，所采用的施工管理手段比較粗放，并沒有充分的融入現(xiàn)代化管理工具，造成各項(xiàng)管理工作無法得到有效落實(shí)。在國外的施工管理體系方面，已經(jīng)取得了顯著成就，但是對于國內(nèi)裝配式混凝土住宅施工來說，必須要不斷的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化與高效化水平的提升，將管理工作的作用充分發(fā)揮出來，保障裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用。

3 裝配式高層住宅混凝土結(jié)構(gòu)施工優(yōu)化措施

在現(xiàn)階段高層住宅的施工過程中，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還存在一定問題，這就需要尋找問題產(chǎn)生的根源，尋求科學(xué)的解決方案，實(shí)現(xiàn)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用效率的改善，充分的發(fā)揮出其在推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展中的作用。

3.1 積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)

相較于國內(nèi)高層建筑中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用來說，國外已經(jīng)經(jīng)歷了較長的發(fā)展時(shí)間，不管是在技術(shù)體系還是在管理體系方面，都取得了顯著成就，整體發(fā)展更為成熟。這就需要我國在高層住宅應(yīng)用國外先進(jìn)技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)的過程中，必須要積極的分析吸收國外的技術(shù)，結(jié)合我國建筑施工的實(shí)際情況，進(jìn)行合理的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)裝配式混凝土住宅施工技術(shù)能力水平的提升。針對國外所形成的施工管理體系來說，有許多地方值得國內(nèi)借鑒，需要建筑企業(yè)在開展施工的過程中，必須要進(jìn)行科學(xué)的分析，在掌握建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，構(gòu)建符合我國高層住宅施工需求的管理體系。只有這樣，才能將裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，形成完善的管理體系，實(shí)現(xiàn)可行性與實(shí)效性的提升。

3.2 強(qiáng)化企業(yè)交流

在當(dāng)前高層建筑施工過程中，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用存在一定差異，不同企業(yè)所掌握的技術(shù)水平參差不齊，這就需要強(qiáng)化企業(yè)之間的交流，對各種技術(shù)資源進(jìn)行整合，提升施工質(zhì)量。對于一些企業(yè)來說，已經(jīng)掌握了良好的施工技術(shù)，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用良好，但是部分企業(yè)依舊處于起步階段，只有實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間的有效交流與合作，分享自己掌握的技術(shù)，在不斷的交流與討論中，取長補(bǔ)短，彌補(bǔ)自身存在的不足，從而做到技術(shù)資源共享。針對不同建筑企業(yè)的技術(shù)人員來說，必須要開展積極的合作，開展技術(shù)研發(fā)，明確自身在技術(shù)應(yīng)用中存在的不足，積極的優(yōu)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工條件，實(shí)現(xiàn)施工可行性與施工效率的改善。

3.3 增加資金投入

在國外建筑行業(yè)的發(fā)展中，裝配式混凝土施工技術(shù)已經(jīng)得到了良好的發(fā)展，這也表明其具有很好的可行性以及施工效果。國內(nèi)建筑企業(yè)在施工過程中，應(yīng)該對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)形成正確的認(rèn)知，提升重視程度，從而加大資金投入，保障施工作業(yè)的順利開展。通過增加資金投入，可以有效的發(fā)揮出裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，積極的應(yīng)用到高層住宅項(xiàng)目中。只有投入足夠的資金，才能采購質(zhì)量良好的材料，同時(shí)配備完善的技術(shù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量與效果的提升。對于任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展來說，都需要建立在充足的資金支持之上，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展同樣如此，建筑企業(yè)必須要重視加大資金投入。

3.4 積極推廣高強(qiáng)鋼筋與混凝土

在開展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，應(yīng)該選取一些高強(qiáng)鋼筋以及高強(qiáng)混凝土，這樣既可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件截面尺寸的減小，便于施工吊裝作業(yè)的開展，同時(shí)可以保障預(yù)制裝配式構(gòu)件的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體抗震性能的提升。對于裝配式高層住宅混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量來說，節(jié)點(diǎn)連接性能是其中的關(guān)鍵因素，這就需要在保證整體抗震性能與結(jié)構(gòu)受力性能的基礎(chǔ)上，積極的研發(fā)新型結(jié)構(gòu)體系，例如，大型外墻板、疊合板等，對施工工藝進(jìn)行簡化，積極的推廣預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。此外，必須要加快綠色建筑相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，在節(jié)省材料的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)施工環(huán)境的改善，做到廢物利用，起到保護(hù)環(huán)境的效果。

4 結(jié) 語

在住宅產(chǎn)業(yè)化水平不斷提升的情況下，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也更加廣泛，因此就需要積極的借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提升建筑行業(yè)企業(yè)的資金投入，同時(shí)開展積極的合作，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)水平的提升，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供長久支持與保障。