王 奎

(山西四建集團(tuán)有限公司 太原 030024)

我國(guó)建筑工程行業(yè)快速發(fā)展,多種新型建造理念也應(yīng)運(yùn)而生,裝配式建筑是一種具有多種綜合優(yōu)勢(shì)的建筑形式,利用PC 構(gòu)件(precast concrete,混凝土預(yù)制件)進(jìn)行拼裝的建筑形式相比于一般傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑而言是具有更為廣闊發(fā)展前景的。從技術(shù)管理方面也必須明確裝配式建筑與一般建筑具有顯著差別,因此明確裝配式建筑在施工全過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)是具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義的。

1 PC構(gòu)件的裝配式建筑概述與優(yōu)勢(shì)

裝配式建筑就是將建筑工程的主體結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行分割,并在生產(chǎn)廠家內(nèi)將結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制完成,而后運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)拼裝成建筑主體結(jié)構(gòu)的一種施工形式。裝配式建筑與一般現(xiàn)澆混凝土建筑具有顯著性的差別,從技術(shù)管理層面也存在諸多的差異性。在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)方面,裝配式建筑是更利于質(zhì)量管理的,將工程主體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部分,在專業(yè)廠家中統(tǒng)一進(jìn)行預(yù)制,能夠減少現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜因素對(duì)質(zhì)量管理的影響;裝配式建筑具有更高的施工效率,因其在施工完成之后,無(wú)需進(jìn)行漫長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)流程,即可開展后續(xù)作業(yè),同時(shí)低溫天氣和降水天氣,同樣能夠進(jìn)行裝配式建筑的施工安裝工作;裝配式建筑的理念符合行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),這是一種有利于建筑節(jié)能,同時(shí)減少建造活動(dòng)對(duì)環(huán)境破壞的新型建筑理念,而這也是當(dāng)下行業(yè)內(nèi)所提倡的內(nèi)容。

但也需明確的問題是裝配式建筑這種模式在技術(shù)管理方面具有更多的注意要點(diǎn),同時(shí)質(zhì)量容錯(cuò)率更低,大部分管理的側(cè)重點(diǎn)已經(jīng)集中在了構(gòu)件的預(yù)制與管理階段。因此探索PC構(gòu)件的裝配式建筑施工全流程技術(shù)對(duì)于行業(yè)發(fā)展而言是具有積極促進(jìn)作用的。

2 PC構(gòu)件的施工設(shè)計(jì)深化技術(shù)

針對(duì)裝配式建筑混凝土預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì),需要從以下幾個(gè)方面明確技術(shù)要求。

(1)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)專項(xiàng)深化,必須明確裝配式建筑并不是將簡(jiǎn)單的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割,而后再拼裝的一種形式,從工程項(xiàng)目的決策與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段開始,就需要根據(jù)裝配式建筑的實(shí)際需求進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行構(gòu)件分割時(shí),要考慮到整體性能的穩(wěn)定性與建筑安全性,同時(shí)分割的尺寸與形狀需便于構(gòu)建的未來(lái)生產(chǎn)原裝工作。

(2)模板設(shè)計(jì)工作,模板的形狀與尺寸將直接影響構(gòu)建未來(lái)的精準(zhǔn)度,而裝配式建筑的構(gòu)件,在未來(lái)拼裝過(guò)程中呈現(xiàn)閉環(huán)成圍的結(jié)構(gòu),因此對(duì)于尺寸和形狀也提出了更高要求。

(3)對(duì)于施工次序和施工組織設(shè)計(jì)方案的編制,因構(gòu)件的生產(chǎn)與施工現(xiàn)場(chǎng)并不屬于同一位置,為了保障工程項(xiàng)目的順利推進(jìn),同時(shí)綜合考慮各項(xiàng)管理指標(biāo),需要把控施工次序,對(duì)構(gòu)件的生產(chǎn)次序與現(xiàn)場(chǎng)的安裝次序進(jìn)行提前統(tǒng)籌,同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)性能以及現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工效率來(lái)綜合確定施工組織設(shè)計(jì)方案。

3 PC構(gòu)件裝配式建筑的生產(chǎn)預(yù)制與運(yùn)輸技術(shù)

大部分裝配式建筑工程的構(gòu)件生產(chǎn)預(yù)制工作在專用廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行,與項(xiàng)目建造施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分離的形式,也能最大化發(fā)揮裝配式混凝土建筑的核心優(yōu)勢(shì)。若生產(chǎn)廠區(qū)為工程項(xiàng)目自建,在工程選址方面需要考慮交通的便利程度,為后續(xù)構(gòu)件的運(yùn)輸工作鋪墊充分的條件。根據(jù)該工程項(xiàng)目的實(shí)際需求,進(jìn)行廠區(qū)面積的規(guī)劃以及設(shè)備的采購(gòu)工作。

裝配式建筑預(yù)制混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)實(shí)際上與一般混凝土工程并沒有明顯的差異性,同樣需要按照工程上的實(shí)際需求,進(jìn)行組分材料的采買與驗(yàn)收,盡可能減少配合比誤差,以保障混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性。一般裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件單個(gè)尺寸較大,而在生產(chǎn)過(guò)程中需確保銷售工作的連續(xù)性,避免混凝土構(gòu)件在施工完成之后出現(xiàn)剛性開裂的問題;混凝土的澆筑質(zhì)量管理與養(yǎng)護(hù)階段管理,同樣按照一般混凝土澆筑工作開展即可。

在生產(chǎn)過(guò)程中需要明確的問題是裝配式建筑混凝土構(gòu)件存在外墻保溫,且綜合考慮當(dāng)下大部分外墻保溫層是與構(gòu)件同時(shí)生產(chǎn)的,而保溫材料自身較為脆弱,在進(jìn)行澆筑過(guò)程中,就需要考慮到保溫材料自身的完整性以及質(zhì)量保證性;為了便于構(gòu)件之間的連接,構(gòu)件在邊緣位置會(huì)存在預(yù)留鋼筋和錯(cuò)臺(tái),對(duì)于鋼筋位置的精準(zhǔn)度以及構(gòu)件邊緣的尺寸誤差要求也是較高的,同樣需要在生產(chǎn)的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行專項(xiàng)管理。

生產(chǎn)完成之后即可將裝配式混凝土的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng),盡可能減少構(gòu)件之間的堆疊放置,避免造成質(zhì)量影響。在構(gòu)件運(yùn)輸及搬運(yùn)的過(guò)程中,要對(duì)邊角位置進(jìn)行保護(hù),同時(shí)考慮到保溫層和預(yù)留鋼筋自身的脆弱性。盡可能少量多次的將混凝土構(gòu)件運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng)。

4 PC構(gòu)件裝配式建筑的存放和現(xiàn)場(chǎng)管理技術(shù)

當(dāng)構(gòu)件安全運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)之后,需要進(jìn)行存放與管理。在構(gòu)件存放的過(guò)程中,要明確大部分預(yù)制混凝土構(gòu)件自身尺寸較大,同時(shí)由于外側(cè)存在保溫層,其自身脆弱的特性也需要盡可能減少頻繁的倒運(yùn)。又由于主體材料為混凝土,且內(nèi)部存在開放的預(yù)留鋼筋,因此需要避免潮濕環(huán)境和降水天氣對(duì)其造成的性能影響?；诖嗽诂F(xiàn)場(chǎng)存放管理過(guò)程中提出以下需求:

首先對(duì)于大型混凝土裝配式建筑而言,應(yīng)規(guī)劃專用的材料堆放場(chǎng)地,該場(chǎng)地應(yīng)處于室內(nèi)位置,底面硬化,不會(huì)受到地下水或自然降水的侵蝕影響。同時(shí)考慮到構(gòu)件自身尺寸較大,為了便于未來(lái)搬運(yùn)在存放的過(guò)程中就需考慮到后續(xù)運(yùn)輸?shù)膯栴},修建與之配套的運(yùn)輸通道。

其次為了減少頻繁的材料倒運(yùn),明確裝配式建筑各個(gè)構(gòu)件,在未來(lái)實(shí)際使用過(guò)程中是具有持續(xù)性的,因此在現(xiàn)場(chǎng)的擺放環(huán)節(jié)中,也需要按照施工次序進(jìn)行存放,避免多次材料倒運(yùn)造成的成本提升以及質(zhì)量低下問題出現(xiàn)。

從工程管理和質(zhì)量保障的角度來(lái)看,應(yīng)盡可能減少混凝土預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)的停留時(shí)間,也要避免在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大規(guī)模的材料存放。因此就可以根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際施工要求進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的階段性統(tǒng)籌和生產(chǎn)排產(chǎn)工作,在保障現(xiàn)場(chǎng)施工工作順利推進(jìn)的同時(shí),減少因上述問題帶來(lái)的質(zhì)量影響。

5 PC構(gòu)件裝配式建筑的安裝技術(shù)

將預(yù)制混凝土構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)之后,即可按照次序開展安裝工作。當(dāng)下大部分裝配式建筑采取的是現(xiàn)澆與裝配式相結(jié)合的形式,為了便于質(zhì)量管理以及工程項(xiàng)目整體的穩(wěn)定性,通常地下工程及首層位置利用現(xiàn)澆工藝完成施工工作。當(dāng)基礎(chǔ)與首層的現(xiàn)澆混凝土達(dá)成目標(biāo)強(qiáng)度后即可開展建筑上部的構(gòu)件安裝工作。

首先需要利用大型起重設(shè)備,將混凝土構(gòu)件可靠固定吊裝到指定位置,此時(shí)需要注意吊裝構(gòu)件的方向性,避免構(gòu)件隨意擺動(dòng),對(duì)既有工程和作業(yè)人員造成的危險(xiǎn)影響;檢查構(gòu)件底部的預(yù)留孔洞與預(yù)留鋼筋情況,將構(gòu)件吊裝到作業(yè)位置附近之后,通過(guò)人工輔助調(diào)整的形勢(shì)是構(gòu)建正確對(duì)位,精確調(diào)整構(gòu)件與作業(yè)面之間的垂直程度,而后進(jìn)行支撐固定。

為了使構(gòu)件之間實(shí)現(xiàn)可靠連接,需采用套筒灌漿技術(shù)來(lái)完成構(gòu)件之間的連接。對(duì)于裝配式混凝土灌漿漿料的配置以預(yù)拌干混砂漿材料為主,通常以水泥為基,通過(guò)添加高分子聚合物和外加劑的形式賦予該灌漿料一定的連接強(qiáng)度能力和體積膨脹性,確保裝配式構(gòu)件之間能夠?qū)崿F(xiàn)可靠連接。利用專用的灌漿設(shè)備,在混凝土構(gòu)件指定的孔洞位置緩慢連續(xù)的將漿料注入,直至從上部孔洞溢出即證明灌漿完成。等待一定時(shí)間,漿料達(dá)成初始強(qiáng)度之后即可拆除支撐。

在PC構(gòu)件安裝過(guò)程中,需要嚴(yán)格遵循安裝順序,采取逐層、連續(xù)施工的安裝形式,避免隨意調(diào)整造成后續(xù)工序構(gòu)件不匹配。盡可能減少構(gòu)件安裝位置的誤差,避免存在誤差累積問題,是后續(xù)工程項(xiàng)目的施工工作難以開展。

6 關(guān)于PC構(gòu)件施工技術(shù)優(yōu)化管理創(chuàng)新的思路

6.1 施工進(jìn)度統(tǒng)籌規(guī)劃

裝配式建筑在施工過(guò)程中對(duì)于PC構(gòu)件的供應(yīng)依賴性是較為明顯的,這也對(duì)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度統(tǒng)籌管理提出了更高要求,追求供貨及時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)材料管理之間的平衡也是當(dāng)下存在的矛盾?；诖?在施工過(guò)程中需要進(jìn)行施工進(jìn)度的專項(xiàng)統(tǒng)籌,不同于傳統(tǒng)建筑提前制定進(jìn)度計(jì)劃,而后實(shí)施管理的形式,要以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況出發(fā),結(jié)合構(gòu)件的生產(chǎn)周期運(yùn)輸周期等內(nèi)容,制定科學(xué)的排產(chǎn)計(jì)劃,保障供應(yīng)的及時(shí)性,同時(shí)避免現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)構(gòu)件材料的堆積。

6.2 裝配式建筑的節(jié)能

建筑節(jié)能是當(dāng)下建筑行業(yè)的首要任務(wù)之一,裝配式建筑自身就是一種倡導(dǎo)節(jié)能的建筑理念,但從節(jié)能比率和節(jié)能優(yōu)化的角度來(lái)看,裝配式建筑仍是需要進(jìn)行節(jié)能專項(xiàng)優(yōu)化的。當(dāng)下常用的節(jié)能形式就是在裝配式構(gòu)件外側(cè)施工保溫層來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能措施,但其具有的局限性和質(zhì)量管理難度增加問題也是值得考慮的?；诖颂岢鲆韵聞?chuàng)新思考:通過(guò)改善混凝土自身組分是結(jié)構(gòu)主體部分就具有一定的節(jié)能效果;明確裝配式建筑與一般建筑的區(qū)別并進(jìn)行建筑設(shè)備和門窗的專項(xiàng)優(yōu)化。

6.3 施工質(zhì)量的控制創(chuàng)新

為了最大化發(fā)揮裝配式建筑的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì),需要對(duì)施工質(zhì)量的控制進(jìn)行創(chuàng)新分析?？紤]到當(dāng)前行業(yè)內(nèi)技術(shù)體系變化復(fù)雜,施工工人經(jīng)驗(yàn)少的特點(diǎn),可通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)實(shí)際施工內(nèi)容進(jìn)行拆解,結(jié)合三維動(dòng)畫演示能夠?qū)崿F(xiàn)直觀高效的質(zhì)量管理;通過(guò)建立行業(yè)培訓(xùn)機(jī)制和認(rèn)證體系,針對(duì)裝配式建筑的施工與管理工作,輸出垂直專業(yè)人才;通過(guò)加強(qiáng)政策引導(dǎo)與政府方監(jiān)管,一定程度上對(duì)于施工質(zhì)量控制而言,也是具有積極促進(jìn)作用的。

7 結(jié)語(yǔ)

PC構(gòu)件裝配式建筑,具有多種綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì),明確其技術(shù)要點(diǎn),對(duì)于普及該優(yōu)秀建筑理念的發(fā)展而言,也是具有促進(jìn)作用的。從目前當(dāng)下行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看,PC構(gòu)件裝配式建筑技術(shù)體系仍是具有較大可優(yōu)化空間的,而目前我國(guó)對(duì)于裝配式建筑的大規(guī)模建造工作也處于初期探索階段。

本文所提出的一系列技術(shù)要點(diǎn),僅是針對(duì)當(dāng)下現(xiàn)行技術(shù)體系所明確的管理思路,實(shí)際上隨著行業(yè)的不斷發(fā)展,也有多種新型技術(shù)理念被應(yīng)用到裝備式建筑當(dāng)中,從多個(gè)角度為裝配式建筑的普及與優(yōu)化提供解決方案。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展以及相關(guān)政策的提出,裝配式建筑的普及率也會(huì)逐漸增大,為我國(guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展提供更為完備的解決方案。