李偉杰

珠海泰基建筑設(shè)計(jì)工程有限公司 廣東 珠海 519000

引言

當(dāng)下隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，多種新型建造模式也被提出。這其中裝配式建筑是具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢，符合未來發(fā)展前景的一種建筑形式。裝配式建筑的整體施工速度快、外部影響因素少，但也必須明確其在前期設(shè)計(jì)以及技術(shù)應(yīng)用的過程是充滿更多難點(diǎn)問題的，若在保障階段準(zhǔn)備不到，也會使建筑整體品質(zhì)大打折扣。當(dāng)下，在行業(yè)內(nèi)有部分裝配式建筑在應(yīng)用過程中存在技術(shù)應(yīng)用不合理、設(shè)計(jì)方案考慮不全面的問題，這也一定程度上限制了裝配式建筑的發(fā)展。因此，探究裝備是整體剪力墻住宅結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，能夠確保行業(yè)更好發(fā)展。

1 全預(yù)制裝配式住宅的難點(diǎn)問題

從設(shè)計(jì)和應(yīng)用的角度對全預(yù)制裝配式住宅建筑等難點(diǎn)問題進(jìn)行分析，可從以下幾個(gè)方面展開討論。

裝配式建筑是需要進(jìn)行專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)的，其并不是簡單的將一般建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆解；而對于全預(yù)制裝配式建筑而言，首層位置和建筑空間內(nèi)部位置的設(shè)計(jì)影響因素更多，同時(shí)也需考慮到住宅類建筑各個(gè)位置具有關(guān)聯(lián)特性，一旦出現(xiàn)前期設(shè)計(jì)失誤問題，則對建筑整體的質(zhì)量影響都是十分明顯的。

從當(dāng)下實(shí)際應(yīng)用的角度來看，裝配式建筑在建造過程中的質(zhì)量管理問題，核心部分在構(gòu)件的預(yù)制與生產(chǎn)階段的處理問題，目前行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善的問題，也一度限制了裝配式建筑的發(fā)展。全預(yù)制裝配式住宅所進(jìn)行生產(chǎn)的構(gòu)件更多，質(zhì)量要求更高，同時(shí)針對建筑整體均采用裝配式的形式及尺寸誤差問題，也是需要引起重視的。

裝配式建筑在建造過程中的質(zhì)量管理一直是一個(gè)核心優(yōu)勢，但從實(shí)際應(yīng)用的層面上來看，由于當(dāng)下行業(yè)內(nèi)，技術(shù)普及率以及施工工人經(jīng)驗(yàn)等問題，過程中的質(zhì)量管理仍是值得引起重視的。此外，全預(yù)制裝配式住宅需要進(jìn)行安裝位置更多，尤其對于剪力墻位置整體安裝難度較大，同時(shí)質(zhì)量影響因素眾多，這些都是可能產(chǎn)生管理失誤的難點(diǎn)問題。

裝配式建筑由諸多構(gòu)件構(gòu)成，而各個(gè)構(gòu)件如何進(jìn)行連接拼裝、按照何種次序進(jìn)行連接拼裝，都會影響建筑工程整體質(zhì)量成果以及施工的便捷程度。若在設(shè)計(jì)過程中未能精確地考慮到各個(gè)細(xì)節(jié)問題，則會影響到工程項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用階段。

2 全預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工深化

全預(yù)制裝配式住宅在完成初步設(shè)計(jì)之后，并不能依照著初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行構(gòu)件的分割與后續(xù)生產(chǎn)安裝，還需對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行施工深化，因其需要考慮到該結(jié)構(gòu)分割后再進(jìn)行拼裝的問題，在這個(gè)過程中對構(gòu)件質(zhì)量性能的折損是無法避免的。通過必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工深化環(huán)節(jié)，針對裝配式建筑的特殊需求進(jìn)行方案的再次優(yōu)化，同時(shí)在該環(huán)節(jié)中也可針對后續(xù)生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝等關(guān)于裝配式建筑的實(shí)際內(nèi)容出具專項(xiàng)方案，也可通過模擬分析的形式對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行校驗(yàn)，確保其滿足裝配式建筑的若干需求[1]。

2.2 構(gòu)件分割和生產(chǎn)設(shè)計(jì)

構(gòu)件的分割與生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作主要圍繞著以下幾個(gè)方面進(jìn)行：一是對于構(gòu)件尺寸的確定，要根據(jù)實(shí)際產(chǎn)能需要和現(xiàn)場施工需要來開展這項(xiàng)工作，從理論層面上構(gòu)建的尺寸越大越好，但實(shí)際上大尺寸的構(gòu)件將更不利于生產(chǎn)運(yùn)輸，同時(shí)在安裝吊裝過程中也會產(chǎn)生更大的安全隱患，因此需要平衡各個(gè)因素之間的影響；二是對于生產(chǎn)諸多問題的設(shè)計(jì)，例如鋼筋工程的設(shè)計(jì)、模板工程的設(shè)計(jì)、原料的確定以及配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及養(yǎng)護(hù)方案的明確等一系列問題。如某工程的裝配式構(gòu)件分割，明確各個(gè)構(gòu)件的具體特性，并出具詳細(xì)的方案為分割和生產(chǎn)提供參考，將有助于工程項(xiàng)目管理目標(biāo)的達(dá)成。

2.3 安裝施工次序設(shè)計(jì)

安裝施工測序也是需要進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)的。需要考慮到構(gòu)件的生產(chǎn)順序以及安裝順序，在全預(yù)制裝配式住宅中，由于不采用現(xiàn)澆進(jìn)行輔助施工的形式，因此若存在施工次序錯(cuò)誤的問題，則會影響后續(xù)構(gòu)件的正常安裝。設(shè)計(jì)過程中要保障安裝工作的順利推進(jìn)與實(shí)現(xiàn)，秉承先下后上、先內(nèi)后外的安裝次序，確保安裝方案的落實(shí)；除了考慮施工便捷程度之外，也需保障施工過程中的安全性，避免在安裝的全流程中出現(xiàn)懸挑性臨時(shí)停留、構(gòu)件受到剪力作用等影響。在安裝順序設(shè)計(jì)過程中，可借助BIM三維模型技術(shù)進(jìn)行模擬施工演示，以尋求最佳的解決方案。

2.4 構(gòu)件連接方式設(shè)計(jì)

裝配式構(gòu)件是將建筑結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行分割后運(yùn)送到現(xiàn)場進(jìn)行安裝的一種形式，因此，各個(gè)構(gòu)件之間的連接方式問題也是需要進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)的。在全預(yù)制裝配式住宅中，一般采取灌漿的形式，完成各個(gè)構(gòu)件的連接，主要是在安裝完成之后進(jìn)行調(diào)試，而后可靠支撐，利用專用的灌漿料注入到施工預(yù)留的連接位置當(dāng)中，在其硬化之后就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的連接。為了保障工程整體的質(zhì)量的安全性，一般不采取灌漿連接之外的連接方式設(shè)計(jì)。下圖展示的為裝配式建筑構(gòu)件連接的一種常用方式，通過灌漿套筒利用專用的灌漿料，將兩端預(yù)留鋼筋進(jìn)行可靠連接，以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件固定的作用。

圖1 裝配式構(gòu)件灌漿套筒示意圖

3 全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用

3.1 工程前期的需求勘察

裝配式建筑的前期環(huán)節(jié)是十分重要的，在上一章中主要圍繞著裝配式建筑，住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的若干問題展開分析，設(shè)計(jì)的參考內(nèi)容以及基準(zhǔn)需求的提出，離不開必要的工程前期勘察工作。主要明確以下幾個(gè)問題：全預(yù)制裝配式住宅若包括地基工程，則對于自然土體的穩(wěn)定性以及前期地基處理加強(qiáng)是有著更高要求的；當(dāng)下由于技術(shù)限制和保障因素的不夠完善，對于超高層裝配式建筑的可行性仍是有待考量的；在項(xiàng)目開展前，除了明確環(huán)境需求之外，還應(yīng)考察當(dāng)?shù)厥袌雠c供應(yīng)鏈保障情況，若沒有構(gòu)件的預(yù)制及生產(chǎn)條件，顯然也會使工程項(xiàng)目的需求難以實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致項(xiàng)目難以發(fā)展[2]。

工程需求勘察的問題，從環(huán)境、市場、供應(yīng)鏈、技術(shù)能力等多個(gè)方面同步展開，對于全預(yù)制裝配式住宅高品質(zhì)建造需求的實(shí)現(xiàn)，離不開各個(gè)環(huán)節(jié)之間的共同保障。而前期需求勘察，一方面是為后續(xù)的設(shè)計(jì)與施工階段提供必要的依據(jù)，另一方面也是對自身能力的查缺補(bǔ)漏過程。需要考慮到裝配式建筑得以順利落地，離不開上述各個(gè)環(huán)節(jié)提供必要的支持。在進(jìn)行需求勘察的過程中，盡可能以客觀、全面、科學(xué)的心態(tài)開展各項(xiàng)工作，同時(shí)依據(jù)勘察到的成果進(jìn)行后續(xù)工作的開展。在該環(huán)節(jié)中也需明確前期決策方案與設(shè)計(jì)方案和實(shí)際需求的匹配程度。

3.2 裝配式構(gòu)件產(chǎn)業(yè)鏈完善

裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)鏈問題一直是行業(yè)內(nèi)亟待解決的，對于全預(yù)制裝配式住宅所需要的構(gòu)件種類多，整體生產(chǎn)體量更大，同時(shí)對于構(gòu)件也具有著更為完善的質(zhì)量要求。從這個(gè)角度來分析，盡早完善裝配式構(gòu)件的產(chǎn)業(yè)鏈，能有助于全預(yù)制裝配式住宅建造模式的大力發(fā)展。產(chǎn)業(yè)鏈的完善應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先是對于混凝土組分原料的供應(yīng)。我國建筑材料質(zhì)量管理體系較為明確，同時(shí)我國地廣物博能夠?qū)Ω鞣N材料實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供應(yīng)與全面供應(yīng)，但仍需注意的問題是，在裝配式建筑混凝土構(gòu)件施工的過程中，對各個(gè)組分材料均有著更高的品質(zhì)要求，需要盡可能控制雜質(zhì)含量和含水率，以免對后續(xù)的工程質(zhì)量造成影響。二是對于混凝土預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)商的明確。在全預(yù)制裝配式住宅中，剪力墻構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量要求高，同時(shí)為了真正實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理，需要采取一次成型的形式，而在該過程中的質(zhì)量管理工作，除了與供應(yīng)商自身的生產(chǎn)能力有關(guān)之外，也需通過前期設(shè)計(jì)進(jìn)行保障。三是對于混凝土預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸與倉儲。這通常是行業(yè)內(nèi)容易忽視的問題，可當(dāng)下的實(shí)際情況是有相當(dāng)一部分構(gòu)件破損，就是因?yàn)椴缓侠淼倪\(yùn)輸和倉儲所產(chǎn)生的，大大影響工程質(zhì)量與整體經(jīng)濟(jì)效益，可針對裝配式建筑的特殊需要進(jìn)行運(yùn)輸車輛的改裝以及廠房的建造，適配裝配式建筑運(yùn)輸和倉儲的特殊需求[3]。

3.3 施工過程中質(zhì)量管理

對于裝配式建筑而言，施工過程中的質(zhì)量管理工作設(shè)計(jì)內(nèi)容較小，但同樣重要。全預(yù)制裝配式住宅在現(xiàn)場的拼裝安裝過程中，其質(zhì)量影響因素更多，整體管理難度更大。為突出本文重點(diǎn)，在本一小節(jié)中僅圍繞著剪力墻在安裝過程中的質(zhì)量管理，提出若干優(yōu)化對策：一是需要明確項(xiàng)目的施工次序，對于剪力墻的施工工作需要逐層進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)保障前續(xù)工程完成之后，再開展本層剪力墻的安裝作業(yè)；二是對于剪力墻其需要上下均進(jìn)行灌漿連接，而對于頂部灌漿在行業(yè)內(nèi)是存在質(zhì)量管理難點(diǎn)問題的，可通過研發(fā)新型器具或采用高效率灌漿材料的形式，來避免在進(jìn)行連接作業(yè)過程中出現(xiàn)的漏漿問題，也需要在關(guān)鍵工作開始之前，對縫隙進(jìn)行簡單的處理，避免漿料自身凝固受到影響；三是對于尺寸偏差，檢驗(yàn)墻構(gòu)件不同于外墻構(gòu)件，需盡可能減少尺寸偏差的問題，以免對后續(xù)施工工作造成影響，同時(shí)也要保障構(gòu)建自身的垂直度。只有在高垂直度保障下，才能夠滿足項(xiàng)目質(zhì)量要求的實(shí)現(xiàn)，確保其與設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)特性相一致。在項(xiàng)目開展過程中，上述質(zhì)量管理內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)，需要多個(gè)因素的共同保障，因此在進(jìn)行全預(yù)制裝配式住宅施工過程中，其質(zhì)量管理也需從人員、機(jī)械材料等多個(gè)層面同步展開。

4 結(jié)束語

本文從全預(yù)制裝配式整體剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用問題展開討論，裝配式建筑其眾多優(yōu)勢的顯現(xiàn)是有目共睹的，但在施工安裝過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)以及設(shè)計(jì)技術(shù)問題也將更多地集中在前期設(shè)計(jì)以及技術(shù)管理階段。在新形勢下，對于全預(yù)制裝配式住宅的需求越來越多，而若想使該建造模式普及發(fā)展，則明確設(shè)計(jì)過程中的諸多要點(diǎn)問題，并進(jìn)行全面的技術(shù)管理是有必要的。裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢之一就是質(zhì)量管理的穩(wěn)定性，而高質(zhì)量裝配式建筑的實(shí)現(xiàn)，也離不開全面的設(shè)計(jì)與技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)。本文主要從設(shè)計(jì)的角度入手，全面探究了全預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中需要明確的各個(gè)問題。