鄭家豪 安徽省科信工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 安徽 合肥 230031

引言

裝配式建筑得益于其便捷的施工模式以及高效的施工節(jié)奏,以創(chuàng)新性的施工理念為核心,成為現(xiàn)代建筑施工的主要應(yīng)用形式。一方面,裝配式建筑具有創(chuàng)新模式的生產(chǎn)構(gòu)架,能夠?qū)崿F(xiàn)建筑施工管理的便捷化操作,能夠滿足工期、建設(shè)成本、建設(shè)質(zhì)量等多層面的實(shí)際要求;另一方面,近年來(lái)裝配式施工技術(shù)日新月異,對(duì)應(yīng)的施工內(nèi)容以及施工效率顯著提升,促進(jìn)工程建設(shè)的質(zhì)變,具有極為深遠(yuǎn)的意義。

1 裝配式建筑概述

裝配式建筑主要有混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)3種結(jié)構(gòu)形式,是建筑工業(yè)化的主要形式、產(chǎn)物和載體,有工業(yè)化、裝配化、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化裝修的特點(diǎn),是由建筑部品、建筑構(gòu)件、結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及機(jī)電設(shè)備等部分以可靠的連接方式裝配而成的工業(yè)化建筑。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是目前我國(guó)裝配式建筑最主要的結(jié)構(gòu)形式。

1.1 主要構(gòu)件采用預(yù)制件。大量的建筑部品及構(gòu)件由車間生產(chǎn)預(yù)制而成,采用平面化的施工方式輔以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)計(jì)算代替現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)立體交叉作業(yè),可制造出誤差控制在幾毫米之內(nèi)的高精度的預(yù)制構(gòu)件。基于混凝土材料的強(qiáng)兼容性,可以使用預(yù)制工業(yè)生產(chǎn)出種類繁多的產(chǎn)品。

1.2 預(yù)制構(gòu)件大多采用將防水、保溫、結(jié)構(gòu)一體成型性能完善的一體化制造工藝,減少了物料損耗和施工工序。同時(shí),由于預(yù)制構(gòu)件的澆筑、養(yǎng)護(hù)、存放均在工廠進(jìn)行,受天氣影響小,利于冬季施工,在工廠生產(chǎn)存放期間建筑材料中的有害物質(zhì)得到釋放,裝配式建筑建成后不會(huì)對(duì)人體造成傷害。

1.3 裝配式建筑的結(jié)構(gòu)及建筑構(gòu)件預(yù)制完成后,將被運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后采用機(jī)械化吊裝裝配。在工期上可以采用并行工程,設(shè)計(jì)繪制部分或全部構(gòu)件制作圖的同時(shí),預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠進(jìn)行構(gòu)件制造、儲(chǔ)存、構(gòu)件出廠、運(yùn)送,而現(xiàn)場(chǎng)的樁工程和基礎(chǔ)以及地下工程的施工可在同一時(shí)間完成,吊裝過(guò)程及預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程可與現(xiàn)場(chǎng)各專業(yè)施工同時(shí)進(jìn)行。再加上裝配式建筑施工方法由于不再遵循傳統(tǒng)的操作面工序而轉(zhuǎn)為工廠生產(chǎn),起到了減少操作面的施工工序,降低施工難度的作用,使工程建設(shè)勞動(dòng)效率得到很大的提高,大大縮短了工程建設(shè)周。

1.4 對(duì)放線及標(biāo)局測(cè)量精度、預(yù)留孔位置要求高。由于工廠化生產(chǎn),構(gòu)件尺寸經(jīng)預(yù)制不可改變,放線尺寸偏小會(huì)導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件無(wú)法安裝,偏大又會(huì)導(dǎo)致拼縫過(guò)大。標(biāo)高測(cè)量需更加準(zhǔn)確,剪力墻的標(biāo)高如果控制不好會(huì)造成疊合板不能平整安裝,或者導(dǎo)致剪力墻與板間縫隙過(guò)大需重新支模。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋時(shí),孔的位置和尺寸必須精準(zhǔn),否則重新開槽及洞口會(huì)給施工增加難度,甚至影響結(jié)構(gòu)安全。

2 預(yù)制裝配式建筑施工意義

2.1 有利于大幅降低建造過(guò)程中的能源資源消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),相對(duì)于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建造方式,可節(jié)水約25%,降低抹灰砂漿用量約55%,節(jié)約模板木材約60%,降低施工能耗約20%。

2.2 有利于減少施工過(guò)程造成的環(huán)境污染影響,顯著降低施工粉塵和噪聲污染,減少建筑垃圾70%以上。

2.3 有利于提高工程質(zhì)量和安全。以工業(yè)化代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工式作業(yè),能確保部品部件質(zhì)量,提高施工精度,大幅減少建筑質(zhì)量通病,又能減少事故隱患,降低勞動(dòng)者工作強(qiáng)度,提高施工安全性。

2.4 有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,縮短綜合施工周期25%～30%?，F(xiàn)場(chǎng)施工與工廠生產(chǎn)相比,生產(chǎn)效率明顯提高。

2.5 有利于促進(jìn)形成新興產(chǎn)業(yè),促進(jìn)建筑業(yè)與工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)及信息產(chǎn)業(yè)、物流產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等深度融合,對(duì)發(fā)展新經(jīng)濟(jì)、新動(dòng)能、拉動(dòng)社會(huì)投資促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有積極作用。

3 預(yù)制裝配建筑施工技術(shù)

3.1 剪力墻預(yù)制

在安裝預(yù)制裝配式建筑剪力墻時(shí),要合理選擇連接方式,做好預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作。在連接構(gòu)件過(guò)程中,要按照連接規(guī)范要求做好裝配式建筑整體質(zhì)量控制。通常在實(shí)踐中選用螺栓連接的連接方式,工作人員要保證構(gòu)件連接的緊密性,在保證操作精密度符合規(guī)范要求的前提下進(jìn)一步提高施工技術(shù)水平。在實(shí)際安裝中為了便于拆裝鋼筋,在建筑下層需要預(yù)留一定的空間,保證螺栓能夠充分固定剪力墻,提高預(yù)制裝配式建筑整體合理性,實(shí)現(xiàn)預(yù)制建筑施工質(zhì)量的優(yōu)化。在預(yù)制裝配操作中還要合理選擇連接剪力墻和主體結(jié)構(gòu)的連接方式,保證螺栓能夠牢固地固定兩者,有效地提高剪力墻和主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免在使用工程中發(fā)生墻體移動(dòng)等不良現(xiàn)象。

3.2 裝配式混凝土構(gòu)件施工技術(shù)

裝配式混凝土構(gòu)件施工技術(shù),是目前裝配式施工技術(shù)的代表技術(shù)。首先,根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際需求,將主要承載構(gòu)件進(jìn)行組裝設(shè)計(jì),然后利用電腦軟件,對(duì)核心構(gòu)建的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,以多種材料進(jìn)行模具建設(shè)。通過(guò)電腦軟件的應(yīng)用分析,能夠?qū)δ＞叩臄?shù)量以及標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行說(shuō)明,能夠減少施工作業(yè)的準(zhǔn)備周期,能夠解決施工場(chǎng)地不足等客觀問(wèn)題,同時(shí)還能夠在流水線生產(chǎn)模式中,實(shí)現(xiàn)核心構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化制作,保證所有構(gòu)件的制作質(zhì)量。不僅如此,通過(guò)統(tǒng)一的澆筑模式,能夠?qū)崿F(xiàn)所有混凝土構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)質(zhì)量,能夠推動(dòng)工程建設(shè)的便捷化和高效化。裝配式混凝土矩形構(gòu)件體積計(jì)算公式為:構(gòu)件長(zhǎng)L×構(gòu)件寬N×構(gòu)件高H=構(gòu)件體積V。針對(duì)異型構(gòu)件的尺寸計(jì)算,可以將構(gòu)件進(jìn)行拆解,然后參考矩形構(gòu)件體積計(jì)算方式進(jìn)行。通過(guò)計(jì)算構(gòu)件的體積和數(shù)量,能夠精準(zhǔn)測(cè)算所有混凝土的澆筑體積,能夠?qū)こ淌┕仓?shù)量進(jìn)行判斷和分析。例如,當(dāng)前BIM 技術(shù)已經(jīng)在全球廣泛使用,可利用這一技術(shù)對(duì)工程施工構(gòu)件進(jìn)行模擬化分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的分析目標(biāo)。另外,當(dāng)工程受施工管理不當(dāng)引發(fā)部分材料損壞時(shí),能夠快速對(duì)破損構(gòu)件進(jìn)行替換,能夠?qū)崿F(xiàn)更加便捷的施工目標(biāo)。裝配式混凝土施工技術(shù),借助統(tǒng)一的安裝方案,能夠快速完成建筑的組裝工作,達(dá)到工程的建設(shè)目標(biāo)。目前,我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)超高層建筑應(yīng)用裝配式混凝土施工技術(shù),有效解決工程建設(shè)周期長(zhǎng)、工程建設(shè)成本過(guò)高等一系列問(wèn)題,具有顯著的應(yīng)用成效和施工價(jià)值。

3.3 定位技術(shù)

對(duì)于預(yù)制豎向構(gòu)件的吊裝,首先,需做好對(duì)構(gòu)件拼縫位置的清理,保證其不存在雜物,避免對(duì)以后的安裝連接工作帶來(lái)影響。在調(diào)節(jié)硬質(zhì)墊片、標(biāo)高螺栓時(shí),工作人員應(yīng)仔細(xì)察看設(shè)計(jì)圖紙,確保對(duì)其的調(diào)節(jié),和設(shè)計(jì)圖中的板底標(biāo)高是一致的。此外,還應(yīng)做好對(duì)尺寸的偏差復(fù)核工作,主要對(duì)象為預(yù)留鋼筋,以及其他預(yù)留件,在復(fù)核完畢后,工作人員應(yīng)放置PE條或者橡膠條。之后,工作人員應(yīng)查看設(shè)計(jì)圖紙,尤其是對(duì)于墻體、立柱以及吊裝的設(shè)計(jì)圖,在明確各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上,展開吊裝就位工作。在就位后,應(yīng)做好安裝定位支撐。通常情況下,對(duì)于每塊部件,一般需要應(yīng)用二組以上的斜支撐將其固定,保證其穩(wěn)定性。定位支撐的安裝位置為墻體的同側(cè),同時(shí)支撐點(diǎn)的位置,距離板底應(yīng)不小于構(gòu)件高度2/3。在完成對(duì)定位支撐的安裝后,工作人員應(yīng)調(diào)整構(gòu)件的進(jìn)出,運(yùn)用微調(diào)的方式保證其位置合適,再應(yīng)用靠尺、線錘等工具,做好對(duì)構(gòu)件垂直度的調(diào)整,讓其符合建筑工程的施工要求。在定位梁板類構(gòu)件前,工作人員必須在下部設(shè)置好支撐系統(tǒng)。若對(duì)于板底支撐,采用的是立桿支撐與可調(diào)預(yù)托的方式。為保證其滿足施工要求,工作人員也可應(yīng)用盤扣排架或者快拆模板體系調(diào)整其支撐點(diǎn)。在完成對(duì)套筒的連接后,工作人員應(yīng)將套筒位置標(biāo)出,具體的標(biāo)注部位為主筋,這便能夠使得伸進(jìn)套筒的鋼筋的長(zhǎng)度與施工要求是相符合的。梁就位以后,工作人員應(yīng)運(yùn)用梁端定位線,做好對(duì)梁的位置的矯正。在安裝預(yù)制疊合板支撐體系時(shí),工作人員應(yīng)做好對(duì)其安裝位置的控制,第一道支撐的安裝位置為樓板邊20～50cm,同時(shí)還應(yīng)保證這一體系的垂直度,對(duì)此,工作人員應(yīng)卡牢三角支架。支撐的間距,最大不宜大于1.8m,若間距大于4m,應(yīng)將房間中間位置起拱。

3.4 運(yùn)輸與安裝技術(shù)

對(duì)于裝配式建筑施工中的運(yùn)輸與安裝技術(shù)來(lái)說(shuō),主要以預(yù)制梁的安裝為例,裝配式施工技術(shù)中所應(yīng)用到的預(yù)制梁運(yùn)輸以安裝技術(shù)也需要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行,相應(yīng)的施工工作人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范和要求布置安全防護(hù)等措施,將一些固定工作完成之后,才能夠順利開展下一個(gè)步驟的施工工序,這樣才能夠嚴(yán)格把控施工的安全性。對(duì)于施工運(yùn)輸與安裝技術(shù)來(lái)說(shuō),還可能會(huì)選取大型的安裝設(shè)備來(lái)對(duì)應(yīng)只構(gòu)件進(jìn)行搭建和安裝,例如吊裝設(shè)備,這就更加要求工作人員需要嚴(yán)格把控吊裝設(shè)備的速率,防止在空中波及其他建筑物,也防止吊裝設(shè)備發(fā)生碰撞或損壞現(xiàn)象。當(dāng)完成相應(yīng)的運(yùn)輸與安裝工作之后,還需要對(duì)預(yù)制梁進(jìn)行固定和調(diào)整,利用相應(yīng)的施工措施來(lái)對(duì)預(yù)制梁搭接位置的縫隙進(jìn)行處理。

3.5 預(yù)制墻板施工

確定吊裝方案后,安排相應(yīng)的人員和設(shè)備進(jìn)場(chǎng),特別是吊機(jī)等大型機(jī)械,一定要提前進(jìn)行檢查和調(diào)試,并且在合適的工作點(diǎn)位上牢牢固定,防止吊裝過(guò)程中移位和傾倒,然后在構(gòu)件上設(shè)置吊點(diǎn),連上掛鉤,緩慢勻速起吊,距離地面50cm 時(shí)要檢查構(gòu)件有無(wú)破損,吊環(huán)是否穩(wěn)固,確認(rèn)無(wú)誤后將墻板吊裝到作業(yè)面,距離安裝位置上方50cm 時(shí),要檢查地面設(shè)置是否完善,并由人工協(xié)助就位,使墻板緩緩下降,然后安裝支撐,調(diào)整好墻板位置后固定。(施工流程示意圖見下圖1)

圖1 裝配式建筑預(yù)制外墻吊裝

3.6 窗體預(yù)制

在預(yù)制裝配式建筑窗體結(jié)構(gòu)時(shí),要從建筑通風(fēng)、透氣、擋光等多方面進(jìn)行全方位的考慮,盡量提高裝配式建筑的整體通風(fēng)、透光性能。在裝配式窗體預(yù)制中,要結(jié)合設(shè)計(jì)方案充分考慮窗體尺寸、數(shù)量、位置、朝向等因素。在安裝過(guò)程中,可以通過(guò)螺栓固定窗體。工作人員要提前預(yù)留好固定窗體的位置,在窗體運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范確定構(gòu)件之間的連接方式,在完成初步連接后,合理調(diào)整窗體朝向位置,保證空隙處于規(guī)定范圍內(nèi)。

4 裝配式建筑施工技術(shù)優(yōu)化措施

4.1 重視技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新

隨著科學(xué)信息技術(shù)不斷發(fā)展,建筑行業(yè)必然要進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)創(chuàng)新,無(wú)論是個(gè)人還是企業(yè)都要對(duì)裝配式建筑施工技術(shù)給予足夠的重視,借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),積極采取調(diào)整優(yōu)化辦法,探索適合中國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的路徑。同時(shí),要在實(shí)踐中積極探索新技術(shù)、新方法、新材料,在實(shí)際工程中積極應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)理論,加強(qiáng)檢驗(yàn)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用效果。此外,企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)其他行業(yè)技術(shù)發(fā)展情況的關(guān)注和了解,積極借鑒先進(jìn)的技術(shù),探索是否可以與建筑行業(yè)相掛鉤,達(dá)到創(chuàng)新技術(shù)的目的。

4.2 完善相關(guān)法規(guī)政策

(1)裝配式建筑雖然也屬于建筑行業(yè),但其建設(shè)方式和施工工藝等與一般建筑會(huì)有一定的差別,對(duì)于這些差異化部分,需要有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系和管理制度才能有序推進(jìn)裝配式建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展,保障其工程管理效果,因此需要根據(jù)其發(fā)展方向明確發(fā)展目標(biāo)、模式和具體實(shí)施辦法,對(duì)裝配式建筑的總體規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、監(jiān)理等形成系統(tǒng)的政策法規(guī)體系。(2)在工程建設(shè)方面制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,建立適用于裝配工程的工作法律體系,明確施工各方的管理職責(zé)和終身質(zhì)量責(zé)任制,從而形成有效的質(zhì)量監(jiān)督管理體系,對(duì)裝配式建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行合理指導(dǎo)和依法管制。(3)研究政府激勵(lì)機(jī)制和政策措施,建筑行業(yè)的改革需要國(guó)家和地方政府的政策指導(dǎo)和支持,對(duì)于眾多裝配式建筑施工技術(shù)來(lái)說(shuō),要想切實(shí)有效發(fā)揮作用,促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展,需要降低其應(yīng)用成本,提高技術(shù)水平,這需要一些鼓勵(lì)性優(yōu)惠政策的支持,由國(guó)家在技術(shù)和資金上給予補(bǔ)助,如技術(shù)改造補(bǔ)貼、預(yù)制產(chǎn)品免稅、降稅等政策。

4.3 加強(qiáng)人員專業(yè)能力培養(yǎng)

施工人員和管理人員的綜合素質(zhì)是裝配式建筑施工質(zhì)量的主要兩大影響因素,為了保證員工能夠積極主動(dòng)地落實(shí)自身工作職責(zé),施工企業(yè)可以組織所有工作人員學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù),培養(yǎng)工作人員的責(zé)任意識(shí),提升整體員工的綜合素質(zhì)。同時(shí),可以設(shè)置并且落實(shí)獎(jiǎng)懲機(jī)制,將員工工作積極性激發(fā)出來(lái),將裝配式建筑施工技術(shù)和管理水平全面提高。同時(shí),要積極選聘能力出眾、工作責(zé)任心強(qiáng)的人員進(jìn)行裝配式建筑施工和管理,聘請(qǐng)專業(yè)的監(jiān)理人員指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),高效處理施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)問(wèn)題,保證裝配式建筑施工計(jì)劃嚴(yán)格落實(shí),為提高裝配式施工技術(shù)水平和實(shí)踐能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.4 助力綠色施工理念的深入和普及

裝配式建筑施工技術(shù),采用流水化、統(tǒng)一化、高效化的施工作業(yè)模式,將施工模具以標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)作業(yè)方式開展和實(shí)施,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工材料的高效利用。傳統(tǒng)施工作業(yè)項(xiàng)目中工程混凝土的使用量,需要根據(jù)施工澆筑區(qū)域具體體積進(jìn)行設(shè)定和分析,對(duì)應(yīng)的誤差極為明顯,并且存在混凝土超量或者混凝土澆筑程度不足等問(wèn)題?；炷敛牧系某?必然會(huì)引發(fā)相應(yīng)的浪費(fèi)問(wèn)題,對(duì)地區(qū)所在環(huán)境以及工程的建設(shè),都會(huì)造成一系列的不良反應(yīng),違背綠色施工的基本宗旨。應(yīng)用裝配式施工技術(shù)能夠有效規(guī)避相應(yīng)問(wèn)題,以標(biāo)準(zhǔn)化的模具生產(chǎn)流程,能夠?qū)λ袧仓?gòu)件混凝土數(shù)量進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)算,能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土澆筑數(shù)量的精確分析,為工程的建設(shè)節(jié)約大量的建設(shè)資源。圖2為某裝配式建筑構(gòu)件安裝效果圖。

圖2 某裝配式建筑工程安裝效果圖

結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑施工技術(shù)在建筑施工中具有良好的應(yīng)用態(tài)勢(shì)與廣闊的發(fā)展空間,作為管理人員與技術(shù)人員,必須充分結(jié)合工程實(shí)際情況,對(duì)該項(xiàng)技術(shù)加以運(yùn)用,發(fā)揮建筑工業(yè)化在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì),推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)進(jìn)一步變革。