陳鳳

（山西五建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)勢在于施工速度快、工期短，施工對于周邊環(huán)境造成的影響較小。由于所有的施工構(gòu)件都是在標(biāo)準(zhǔn)化模式下得到的產(chǎn)物，因此它能夠通過工業(yè)拼裝的方式完成具體的施工工作，進(jìn)而克服了傳統(tǒng)建筑施工模式的短板和不足之處。從宏觀角度分析，預(yù)制裝配式建筑在實(shí)際施工過程中的應(yīng)用實(shí)踐也推動了國內(nèi)建筑施工行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在此基礎(chǔ)上，由于預(yù)制裝配式建筑擁有較強(qiáng)的環(huán)保屬性，因此推廣應(yīng)用預(yù)制裝配式建筑還可以促進(jìn)國內(nèi)建筑施工行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，所以必須要提高關(guān)注度。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于預(yù)制裝配式建筑采用的是先生產(chǎn)、后運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝的施工模式，所以如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的工作中出現(xiàn)疏漏，則會影響到后續(xù)安裝施工的整體質(zhì)量。問題嚴(yán)重時還會出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)錯誤所導(dǎo)致的無法安裝等問題。

1 預(yù)制裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)勢

首先是有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。在預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)中，建筑的相關(guān)構(gòu)件可在工廠內(nèi)完成，之后再整體運(yùn)送至施工現(xiàn)場進(jìn)行裝配施工，大大提高了施工的效率和質(zhì)量。和傳統(tǒng)施工模式相比，對排水工程、采暖工程以及電氣工程采用預(yù)制裝配式減值技術(shù)能夠有效降低施工成本和人力成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。其次是有利于降低能源消耗。預(yù)制裝配式建筑的大部分構(gòu)件都是在工廠內(nèi)施工完成，能夠節(jié)省大量的水資源，有效降低預(yù)制配件的能源消耗。最后是有利于提升環(huán)境質(zhì)量。和傳統(tǒng)的施工方式相比，預(yù)制裝配式主要集中的工廠密閉空間內(nèi)，空氣污染和噪聲污染效果要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)施工方式。此外，隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，預(yù)制裝配式技術(shù)除了能夠提高施工效率和質(zhì)量，還能夠降低工程投資成本，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

2 預(yù)制裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

2.1 技術(shù)策劃環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

技術(shù)策劃是預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要重視的工作，并且會直接影響到整體設(shè)計(jì)效果，所以必須要提高關(guān)注度。設(shè)計(jì)人員著手開展技術(shù)策劃環(huán)節(jié)的工作時，要注意遵循以下原則。

（1）設(shè)計(jì)人員在開展技術(shù)策劃工作時要對整個項(xiàng)目的外部條件、成本限額、產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)以及項(xiàng)目規(guī)模進(jìn)行全方位的分析整合，并且由此著手找準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作的標(biāo)準(zhǔn)，之后才能夠通過相應(yīng)的施工管控措施推進(jìn)各項(xiàng)細(xì)節(jié)工作的優(yōu)化調(diào)整，最終使相關(guān)環(huán)節(jié)的施工建設(shè)活動取得既定的工作目標(biāo)[1]。

（2）需要做好工程項(xiàng)目特點(diǎn)分析、工程需求評估及工程項(xiàng)目可行性分析等環(huán)節(jié)的工作。在此基礎(chǔ)上，還需要根據(jù)工期以及工藝技術(shù)等方面的要求對項(xiàng)目的施工成本、施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量情況進(jìn)行全方位的分析整合，并且由此著手對相關(guān)環(huán)節(jié)的技術(shù)方案進(jìn)行修正完善。

（3）開展施工方案設(shè)計(jì)時，需要根據(jù)匯總上來的信息優(yōu)先進(jìn)行立面和平面的設(shè)計(jì)工作，應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識技術(shù)策劃在整體項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中的重要性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)。

2.2 平面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

對于預(yù)制裝配式建筑的平面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員需要遵循模數(shù)協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)原則，之后才能夠讓這一環(huán)節(jié)的工作滿足后續(xù)施工的質(zhì)量要求。具體細(xì)節(jié)如下：①根據(jù)實(shí)際需要對套型模塊的種類和尺寸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，還需要按照既定的施工規(guī)范建筑物內(nèi)部預(yù)裝構(gòu)件和內(nèi)裝元素的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。期間，需要盡可能選擇成熟的應(yīng)用型設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)而保證此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工作的整體質(zhì)量[2]。②需要重視布局環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作。需要將大空間布局式的設(shè)計(jì)方案當(dāng)成首選設(shè)計(jì)模式，進(jìn)而規(guī)劃好管井、承重墻等結(jié)構(gòu)的位置。要注意合理規(guī)劃室內(nèi)布局，進(jìn)而在強(qiáng)化各個空間功能屬性的基礎(chǔ)之上滿足業(yè)主的使用需求。實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，可以嘗試采用結(jié)構(gòu)選型的方式控制好套內(nèi)承重墻的重量，進(jìn)而控制好建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圖1 為預(yù)制裝配式建筑常見的平面布局。

圖1 預(yù)制裝配式建筑的平面布局

2.3 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作也是設(shè)計(jì)人員在開展預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)時必須要重視的工作。綜合相關(guān)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)案例分析，由于這類型的建筑在投入使用之后經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以能否將這一環(huán)節(jié)的工作落實(shí)到位也就成為影響預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和整體質(zhì)量的主要原因。具體來說，需要在設(shè)計(jì)工作中重點(diǎn)關(guān)注以下問題。

（1）關(guān)注裝配式結(jié)構(gòu)各個連接點(diǎn)的安全性能，進(jìn)而保證結(jié)構(gòu)在受力和力傳導(dǎo)過程中的均勻性與合理性，最終使得各個節(jié)點(diǎn)的實(shí)際受力數(shù)量都能夠與先前計(jì)算所得到的數(shù)據(jù)保持一致[3]。

（2）控制好節(jié)點(diǎn)位置的防火和防水性能。預(yù)制裝配式建筑施工中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需要合理規(guī)劃防火以及防水材料，進(jìn)而在降低工程風(fēng)險的基礎(chǔ)之上提高工程質(zhì)量。期間，需要針對相關(guān)防火和防水材料的分布情況做好規(guī)劃布局，進(jìn)而為各環(huán)節(jié)施工作業(yè)的有序推進(jìn)指明方向。

（3）重點(diǎn)關(guān)注裝配式節(jié)點(diǎn)的連接情況。結(jié)合實(shí)際情況分析，這類建筑結(jié)構(gòu)中的連接點(diǎn)主要由螺栓、漿錨搭接、抗剪鍵槽以及套筒灌漿連接等結(jié)構(gòu)組成。實(shí)際設(shè)計(jì)工作中可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，進(jìn)而在保證施工效率的基礎(chǔ)之上提高施工質(zhì)量。

（4）重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)工作。具體來說，既需要在這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作之中讓建筑外墻板的門窗洞口以及接縫位置可以全部滿足物理力學(xué)性能以及裝飾要求，進(jìn)而保證后續(xù)使用過程中的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性（圖2）。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑工程的分布區(qū)域以及實(shí)際情況對各個構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以確保能夠全方位滿足防水和節(jié)能要求。此外，可以嘗試按照材料防水和構(gòu)造防水的原則完成外墻板垂直縫的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。期間，需要在綜合考慮熱脹冷縮、風(fēng)荷載等因素的作用的基礎(chǔ)之上確定好接縫的寬度。

圖2 門窗節(jié)點(diǎn)

2.4 框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)建筑施工模式，預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)勢在于各個構(gòu)件分開施工、集中組裝，因此能夠進(jìn)一步提高施工效率并且可以適應(yīng)日漸復(fù)雜化的建筑施工場景。上述模式?jīng)Q定了能否做好框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)工作會直接影響到整體施工質(zhì)量。期間，需要重點(diǎn)關(guān)注疊合梁以及疊合板的設(shè)計(jì)工作，并且所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系要盡量平整[4]。支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要盡量使設(shè)計(jì)出的構(gòu)件能夠保持足夠的強(qiáng)度、承載力以及抗拉性能，進(jìn)而讓其發(fā)揮出應(yīng)有的支撐作用。以此為起點(diǎn)，還需要使這類型建筑各個支柱結(jié)構(gòu)間的軸線處于平行狀態(tài)。此外，還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)體系間的構(gòu)件連接情況。重點(diǎn)在于以保證連接部位的穩(wěn)定性和安全性為出發(fā)點(diǎn)選擇合適的構(gòu)件焊接方式，并且針對可能會出現(xiàn)的突發(fā)事件提前制定應(yīng)急預(yù)案。

2.5 預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

此環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作之中，構(gòu)件的生產(chǎn)廠家必須要做好與設(shè)計(jì)單位或是設(shè)計(jì)人員的溝通交流，重點(diǎn)在于對相關(guān)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行協(xié)商交流，從而保證整體設(shè)計(jì)效果。前期，建設(shè)單位要根據(jù)實(shí)際施工需求協(xié)助設(shè)計(jì)單位確定好預(yù)制構(gòu)件的尺寸與類型。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)件生產(chǎn)廠家要針對具體需要用到的構(gòu)件情況編寫構(gòu)件的加工圖紙，進(jìn)而為后續(xù)各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)加工作業(yè)提供強(qiáng)有力的參考。以此為起點(diǎn)，這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作之中還需要重點(diǎn)關(guān)注以下問題：①嚴(yán)格遵循模數(shù)化和標(biāo)準(zhǔn)化原則，盡量減少構(gòu)件的種類，進(jìn)而降低后續(xù)安裝環(huán)節(jié)的工作難度并且提高整體安裝質(zhì)量[5]。②這類型的建筑施工之中會涉及降板、開洞以及異形等問題，對此可以采用現(xiàn)澆筑的方式完成具體的施工作業(yè)。③全面調(diào)查把控施工區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件吊裝、加工以及運(yùn)輸能力，從源頭把控好構(gòu)件的質(zhì)量，從而保障預(yù)制裝配式建筑的整體質(zhì)量。構(gòu)件生產(chǎn)過程中，可能會遇到預(yù)制構(gòu)件尺寸過大的問題，此時需要增加預(yù)埋吊點(diǎn)以及構(gòu)件的脫模數(shù)量。此外，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物的實(shí)際使用需求來完成外墻板的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而提升裝配式建筑物的使用效能。④對于建筑物結(jié)構(gòu)體系中的非承重內(nèi)墻，要盡量選用便于安裝、重量輕以及隔聲性能好的隔墻板。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物的使用需求做好建筑物室內(nèi)空間的處理劃分工作，重點(diǎn)在于把控好非承重板與主體結(jié)構(gòu)之間的連接性，從而提升建筑物的穩(wěn)定性與可靠性。

3 預(yù)制裝配式建筑的施工技術(shù)分析

3.1 預(yù)制剪力墻技術(shù)

預(yù)制剪力墻技術(shù)是指將預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)與其他預(yù)制結(jié)構(gòu)部件連接到一起，進(jìn)而保證整體建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工質(zhì)量的技術(shù)類型。在此基礎(chǔ)上，如果可以用好預(yù)制剪力墻施工技術(shù)，也可以達(dá)到提升建筑抗震性能和節(jié)省建筑材料的效果。螺栓連接是其中較為常見的連接方式，要注意控制好預(yù)制構(gòu)件的精密度并且應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要提前做好預(yù)制構(gòu)件的處理工作。施工中，還應(yīng)當(dāng)做好下層板插筋的處理工作并且確認(rèn)內(nèi)墻預(yù)制留板的螺栓孔都已經(jīng)插入鋼筋。以此為起點(diǎn)，還需要做好螺栓孔的固定工作。具體需要在其中灌入水泥砂漿，進(jìn)而控制好剪力墻與其他構(gòu)件的距離，最終提高整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。套筒連接技術(shù)、漿錨連接技術(shù)以及機(jī)械連接技術(shù)都是預(yù)制剪切墻施工中經(jīng)常會涉及的技術(shù)模式，實(shí)際施工中可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

3.2 預(yù)制疊合板安裝技術(shù)

預(yù)制疊合板安裝同樣是預(yù)制裝配式建筑施工中經(jīng)常會涉及的施工技術(shù)，并且會直接影響到整體施工質(zhì)量。施工過程中，要注意控制好疊合板安裝層與作業(yè)層之間的距離，并且進(jìn)一步明確疊合板的安裝中心與安裝方向，從而避免相關(guān)環(huán)節(jié)的安裝誤差。以此為起點(diǎn)，還需要處理好預(yù)制吊板的安裝位置和安裝方向，并且在實(shí)際吊裝作業(yè)中做好保護(hù)工作，進(jìn)而避免安裝中的激烈碰撞所造成的疊合板損毀問題。施工中，如果出現(xiàn)疊合板損毀的問題則需要進(jìn)行更換處理。此時施工效率以及預(yù)制板的安裝密度都會受到影響。鑒于上述情況，需要選擇模塊化的吊裝手段完成具體的疊合板安裝工作，從而保證疊合板的密度。由于疊合板的安裝工作屬于高空作業(yè)，因此需要在下方設(shè)置臨時支架。期間，要注意控制好臨時支架的間距，一般為150cm 左右。待到完成吊裝作業(yè)之后，才能夠拆除臨時支架。拆除支架之前要注意對疊合板的吊裝施工情況進(jìn)行檢查，以保證整體吊裝施工的穩(wěn)定性與可靠性。疊合板安裝期間，會遇到雙層結(jié)構(gòu)安裝的情況。此時需要根據(jù)實(shí)際施工需要設(shè)置雙層支架，進(jìn)而保證疊合板的穩(wěn)定性與可靠性。第一層疊合板完成安裝之后，要盡快開展混凝土的澆筑作業(yè)。澆筑完成后的2~5h 之后，需要檢查混凝土的強(qiáng)度。如果混凝土強(qiáng)度可以達(dá)到70%以上，則可以開展第2 層疊合板的安裝作業(yè)。正式安裝完成之后，需要拆除雙層支架，同樣需要在拆除之前對安裝情況進(jìn)行檢查并且對其中涉及道德問題進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。

3.3 預(yù)制窗體技術(shù)

預(yù)制窗體技術(shù)同樣是預(yù)制裝配式建筑施工過程中經(jīng)常會涉及的技術(shù)模式。具體通過螺栓、吊耳等裝置完成窗體螺母的連接工作，從而保障建筑物窗體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。施工期間，先要仔細(xì)檢查窗體上的螺母位置。之后需要測量窗體與作業(yè)面之間的距離，并且需要將二者之間的距離控制在300mm 左右。在確定具體的作業(yè)面位置之后才能夠開展窗體螺母與螺栓的連接工作，進(jìn)而完成預(yù)制窗體環(huán)節(jié)的施工工作。施工過程中要注意控制好窗體的方向，并且想方設(shè)法保證窗體螺栓的穩(wěn)定性。要注意將各個細(xì)節(jié)層面的加固作業(yè)落實(shí)到位，進(jìn)而使窗體能夠與建筑物墻體緊密相連。

4 結(jié)語

雖說預(yù)制裝配式建筑擁有非常顯著的優(yōu)勢，但還是應(yīng)當(dāng)做好其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)的合理應(yīng)用，之后才能夠降低安裝施工環(huán)節(jié)的風(fēng)險隱患、提高施工質(zhì)量。前文中筆者參照實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對這部分問題進(jìn)行了研究論述，希望能夠進(jìn)一步推進(jìn)各項(xiàng)細(xì)節(jié)工作的優(yōu)化調(diào)整并且提高施工質(zhì)量。