裝配式建筑施工技術(shù)綜述

丁志文

（贛州建工集團(tuán)有限公司，江西贛州 341000）

0 引言

裝配式建筑工程中大量使用預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量顯著降低，施工作業(yè)效率及機(jī)械化水平更高。裝配式建筑的發(fā)展對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)優(yōu)化升級(jí)來(lái)說(shuō)具備重要意義，但因相關(guān)技術(shù)發(fā)展時(shí)間還不長(zhǎng)，裝配式建筑施工過(guò)程常出現(xiàn)各工序銜接不當(dāng)、構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響到裝配式建筑施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，因此有必要對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)做系統(tǒng)性總結(jié)。

1 裝配式建筑施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸存放

首先，運(yùn)輸工具選擇。目前國(guó)內(nèi)外均有自主研發(fā)的預(yù)制構(gòu)件專用運(yùn)輸車問(wèn)世，可依照預(yù)制構(gòu)件尺寸及性能特點(diǎn)進(jìn)行托盤(pán)運(yùn)輸車的定制，車上配備負(fù)載固定裝置，可對(duì)構(gòu)件縱向傾角做精確調(diào)整，使之保持穩(wěn)定狀態(tài)。我國(guó)自主研發(fā)的預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸車可對(duì)構(gòu)件兩側(cè)做有效保護(hù)，其中部設(shè)置預(yù)制構(gòu)件裝載區(qū)，配合帶有滑動(dòng)功能的鋼架結(jié)構(gòu)，避免因行車顛簸或構(gòu)件滑移引發(fā)構(gòu)件擠壓破損問(wèn)題。

其次，運(yùn)輸路線規(guī)劃。為盡可能避免預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸過(guò)程發(fā)生破損，要求選擇路況較優(yōu)、距離較近的路線進(jìn)行構(gòu)件運(yùn)輸。前期調(diào)研過(guò)程，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)各路線沿途橋梁、隧道設(shè)施存在情況及實(shí)際交通情況，結(jié)合區(qū)域道路規(guī)劃圖選擇最佳運(yùn)輸路線。同時(shí)設(shè)計(jì)一條備用路線，確保運(yùn)輸過(guò)程突發(fā)路況異常后，也可將預(yù)制構(gòu)件及時(shí)、穩(wěn)定運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。

最后，存放區(qū)域選擇。預(yù)制構(gòu)件存放點(diǎn)應(yīng)臨近施工節(jié)點(diǎn)，方便構(gòu)件拿取，有效避免二次運(yùn)輸發(fā)生，且不對(duì)周圍空間施工活動(dòng)的開(kāi)展造成不利影響。

1.2 預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)施工

預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)為裝配式建筑施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，因預(yù)制構(gòu)件通常體積較大、結(jié)構(gòu)外觀復(fù)雜，吊運(yùn)過(guò)程易出現(xiàn)傾斜、滑移等問(wèn)題，帶來(lái)施工安全隱患，因此構(gòu)件吊運(yùn)過(guò)程必須予以高度關(guān)注。

1.2.1 吊點(diǎn)設(shè)置

預(yù)制構(gòu)件多采用分點(diǎn)位吊運(yùn)的方式，依照構(gòu)件體積和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定吊點(diǎn)數(shù)量及位置，確保構(gòu)件運(yùn)輸平穩(wěn)，過(guò)程中可輔助多功能鋼梁對(duì)構(gòu)件姿態(tài)進(jìn)行限制。為方便后期施工，構(gòu)件吊運(yùn)過(guò)程會(huì)在墻板底部預(yù)留20mm寬縫隙，用以鋼墊片安插，避免墻板滑移[1]。

1.2.2 構(gòu)件起吊

構(gòu)件起吊在機(jī)械操作人員及現(xiàn)場(chǎng)指揮的配合下進(jìn)行，構(gòu)件達(dá)到指定安裝位置后，需在距離工作面0.5m左右的位置懸停，由現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行構(gòu)件姿態(tài)微調(diào)，確保其位置對(duì)正后再進(jìn)行下放。構(gòu)件與作業(yè)面距離達(dá)到2cm時(shí)，再次檢查其落點(diǎn)位置是否與設(shè)計(jì)要求相一致。

1.2.3 定位調(diào)節(jié)

構(gòu)件就位后，依照控制線進(jìn)行墻體水平度及垂度調(diào)節(jié)。該步驟多采用斜撐的方式，斜撐角度以30°～45°為宜，在斜撐底部預(yù)留45cm左右的高度空間，斜撐上部高度預(yù)留應(yīng)為2m。將斜撐與預(yù)埋螺栓固定，在確保墻體水平及垂度的同時(shí)，防止混凝土遭破壞。若使用托板進(jìn)行支撐，左右旋轉(zhuǎn)托板即可改變其長(zhǎng)度，在支撐長(zhǎng)度達(dá)標(biāo)后，檢查構(gòu)件位置精度。

1.3 預(yù)制構(gòu)件安裝施工

1.3.1 預(yù)制墻板安裝

（1）灌漿施工。灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)如下：①漿液攪拌過(guò)程需先加水，水加至80%左右可進(jìn)行攪拌，連續(xù)攪拌3—4min后添加剩余清水，漿料攪拌充分后可開(kāi)展灌漿作業(yè)。注意漿液應(yīng)隨用隨拌；②灌漿過(guò)程嚴(yán)格控制漿料溫度，一般在5～40℃，漿料初凝時(shí)長(zhǎng)在15min左右，該過(guò)程嚴(yán)禁陽(yáng)光暴曬；③采用灑水的方式進(jìn)行降溫處理，避免與漿料銜接處的構(gòu)件發(fā)生過(guò)大溫升，若施工條件允許，盡可能在低溫狀態(tài)下開(kāi)展灌漿作業(yè)，注意冬季灌漿作業(yè)環(huán)境溫度不得低于5℃；④使用灌漿套筒輔助灌漿作業(yè)的開(kāi)展，自套筒底部依次進(jìn)行灌漿。若PVC管出現(xiàn)溢流情況，表示灌漿充足，此時(shí)可使用軟木塞將溢流孔及灌漿孔密封。灌漿完成后的4h內(nèi)，預(yù)制墻板不可發(fā)生任何移動(dòng)。

（2）安裝施工。PC板就位后，設(shè)置臨時(shí)支架將其固定，使用頂面預(yù)留吊環(huán)完成PC板的吊裝工作。安裝過(guò)程PC板與預(yù)制墻板之間必須緊密接合，禁止出現(xiàn)縫隙。拼接完成后可進(jìn)行位置校正，后澆筑混凝土將PC板固定。

（3）混凝土施工。①混凝土澆筑多采用分層澆筑的方式，層厚一般控制在500mm；②分層澆筑過(guò)程嚴(yán)格控制澆筑時(shí)間間隔，在混凝土初凝前開(kāi)展下層澆筑作業(yè)；③墻上口澆筑完畢后，修整上口鋼筋，并將表面混凝土找平；④混凝土澆筑完成后，將墻表面浮漿清理干凈。

（4）鋼筋連接。裝配式建筑施工中涉及大量鋼筋連接工作，連接可靠性直接影響裝配式建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。目前最常用的接頭方式為螺紋連接+泥漿灌注，即鋼筋一端采用直螺紋連接的方式固定，另一端則通過(guò)水泥灌漿進(jìn)行連接?；谠摲绞剑甭菁y與帶肋鋼筋可形成灌漿-直螺紋的復(fù)合接頭，提高連接可靠性[2]。為提高鋼筋連接精確性，所用鋼板厚度以0.5cm為宜，依照實(shí)際工程需求進(jìn)行開(kāi)孔。通常情況下，孔徑需較鋼筋直徑大1cm。

1.3.2 疊合板安裝

疊合板安裝前同樣需進(jìn)行精確定位，后將其固定，借助支撐體系確保疊合板水平度及垂度達(dá)標(biāo)。疊合板安裝過(guò)程多使用鋼管或獨(dú)立支撐系統(tǒng)，吊裝完畢后，檢查疊合板縫隙寬度及拼接縫的水平度是否達(dá)到要求，及時(shí)進(jìn)行誤差調(diào)整。樓梯板的安裝對(duì)細(xì)致度要求更高，先進(jìn)行休息平臺(tái)的吊裝然后再安裝梯段，以確保施工流程的順暢性，圖1為預(yù)制樓梯安裝現(xiàn)場(chǎng)。其中主要是由于平臺(tái)板會(huì)分擔(dān)部分梯段荷載，以保證高度差，平衡平臺(tái)板與梯段間的荷載情況。疊合樓板安裝前需將梁箍筋及拉結(jié)筋可靠焊接，檢查結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后可將夾具拆除。

圖1 預(yù)制樓梯安裝施工

1.3.3 疊合梁安裝

疊合梁位于裝配式建筑預(yù)制門(mén)窗洞口位置，使用現(xiàn)澆混凝土將其與整體結(jié)構(gòu)可靠固定，確保疊合梁與現(xiàn)澆剪力墻處于同一水平面，將預(yù)制構(gòu)件兩側(cè)主筋錨固至剪力墻的暗柱上。疊合梁安裝過(guò)程需做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作，通過(guò)外掛板引測(cè)梁實(shí)際標(biāo)高，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量放線。疊合梁到達(dá)指定位置后，使用夾具將其固定，在梁底位置添加支撐體系，確保疊合梁安裝水平度及垂度達(dá)標(biāo)。

2 裝配式建筑施工質(zhì)量管理

除嚴(yán)格依照以上施工技術(shù)要點(diǎn)開(kāi)展裝配式建筑施工活動(dòng)，依照工程特點(diǎn)設(shè)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理方案對(duì)于裝配式建筑施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮也非常關(guān)鍵。結(jié)合裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理特點(diǎn)，本文主要介紹如何利用BIM技術(shù)開(kāi)展裝配式建筑施工質(zhì)量管理工作。

2.1 方案模擬

BIM技術(shù)可構(gòu)建裝配式建筑施工三維立體模型，依照現(xiàn)有施工條件，對(duì)施工方案做動(dòng)態(tài)演繹，提前找出方案中存在的問(wèn)題和不足，避免在施工過(guò)程發(fā)生質(zhì)量或安全事故。

以PC板的吊裝為例。在BIM系統(tǒng)的輔助下完成PC板吊裝現(xiàn)場(chǎng)管理工作，施工計(jì)劃內(nèi)詳細(xì)標(biāo)注PC板參數(shù)，構(gòu)建施工管理模型，引入施工方案進(jìn)行施工過(guò)程模擬。最終方案確定后，現(xiàn)場(chǎng)管理人員利用手持設(shè)備，可實(shí)時(shí)獲取PC板吊裝施工信息。方案模擬過(guò)程還需考慮現(xiàn)場(chǎng)空間條件及塔吊有效運(yùn)行范圍對(duì)吊裝施工的影響，確保各道施工環(huán)節(jié)有效銜接。

BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⑹┕がF(xiàn)場(chǎng)條件、施工組織計(jì)劃、裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型等相整合，以直觀、準(zhǔn)確呈現(xiàn)整個(gè)施工過(guò)程[3]。若存在質(zhì)量要求高、施工難度較大的連接節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建其三維模型可使施工人員更準(zhǔn)確觀測(cè)節(jié)點(diǎn)連接方案，進(jìn)而保證連接操作的規(guī)范性。

2.2 碰撞檢查

碰撞檢查為BIM系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能之一，其主要針對(duì)施工設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)出現(xiàn)的各類結(jié)構(gòu)、管線布置情況進(jìn)行分析檢驗(yàn)，以提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)矛盾點(diǎn)并修改。碰撞檢查可有效減少現(xiàn)場(chǎng)返工情況，提高施工效率，同時(shí)節(jié)約施工成本。

2.3 材料統(tǒng)計(jì)

裝配式建筑施工中使用大量不同型號(hào)、規(guī)格的預(yù)制構(gòu)件，所需的輔助性材料也非常復(fù)雜，這給材料管理帶來(lái)更大困難。以往的材料管理工作以人工方式進(jìn)行，人員工作壓力較高且不可避免出現(xiàn)人工失誤問(wèn)題。在引入BIM技術(shù)后，以上問(wèn)題也可被有效解決?；谑┕がF(xiàn)場(chǎng)三維模型，系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每一施工環(huán)節(jié)或模塊所需的預(yù)制構(gòu)件情況，以幫助制定施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)方案，避免發(fā)生預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)不及時(shí)、型號(hào)錯(cuò)誤、現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)空間緊張等問(wèn)題。另外，還可依照現(xiàn)場(chǎng)具體施工進(jìn)度，對(duì)材料做靈活調(diào)配，確保既定施工區(qū)域內(nèi)的PC構(gòu)件數(shù)量、型號(hào)與施工需求相適應(yīng)。同時(shí)統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)施工材料消耗情況，合理節(jié)約建筑材料。

3 結(jié)論

裝配式建筑施工技術(shù)給工業(yè)化建造領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī)，隨著建筑節(jié)能環(huán)保及施工效率要求的提升，裝配式建筑施工技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用。裝配式建筑體系目前還處于發(fā)展初期，在工程實(shí)踐中不斷總結(jié)有關(guān)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)及管理經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化技術(shù)實(shí)踐效果，促進(jìn)建筑行業(yè)健康發(fā)展。