預制裝配式建筑設計實踐及問題探討

霍婧

中機中聯(lián)工程有限公司 重慶 400000

隨著工業(yè)技術(shù)和建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)正朝著工業(yè)化和集成化方向發(fā)展，高層裝配式建筑也越來越多出現(xiàn)在人們的視野中。裝配式建筑是指首先在構(gòu)件加工廠將部分或者整體構(gòu)件進行加工生產(chǎn)，然后依據(jù)不同的運輸方式將構(gòu)件運至施工現(xiàn)場，最后再進行吊裝施工的一種新興綠色環(huán)保施工技術(shù)。

1 預制裝配式建筑的概述分析

相較于以往的建筑施工方式，預制裝配式建筑的不同點在于施工團隊會將采工程預制好的建筑構(gòu)件運至在施工現(xiàn)場進行安裝，避免了在施工現(xiàn)場現(xiàn)澆等施工，節(jié)約了工期，提高了施工效率。預制裝配式建筑具有不同種類，每個種類都各有優(yōu)勢和缺陷，而工程團隊會根據(jù)實際情況選擇適宜的種類。

2 預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的思路

2.1 精確地控制及校準吊裝的精度

裝配式建筑的重點和難點主要在于相鄰局部的嚴密性和構(gòu)件吊裝的就位問題，在控制吊裝精確程度方面，在施工時應該多次檢查吊裝的標高和控制線，確保安裝的精確程度以后，才能展開后續(xù)操作。構(gòu)件的累計誤差相對較大，所以在實際施工過程中很容易由于一些固件無法正確地定位和安裝造成工期的延誤。上述問題的解決依賴于施工方從安裝調(diào)整、構(gòu)件吊裝的校準和精確程度的控制等方面入手，來提高吊裝操作的精確程度，避免出現(xiàn)誤差力過大或構(gòu)件錯位的問題。其中的重點難點結(jié)構(gòu)應該在正式調(diào)動之前進行測試，保證構(gòu)件能夠緊密地貼合，根據(jù)測試結(jié)果來調(diào)整施工的方案和校對流程。對于一些安裝標高、累計垂直度和拼縫尺寸等重要的指標還應該仔細核查，及時調(diào)整彼此之間的相對位置關(guān)系，保證進入在形成整體以后，不同環(huán)節(jié)的誤差維持在允許范圍內(nèi)，強化隱蔽工程的驗收和控制避免后續(xù)工序產(chǎn)生的遮擋。

2.2 結(jié)構(gòu)設計的深化處理

在進行日常建筑設計的過程中，相關(guān)工作人員需要加強對連接節(jié)點和主體結(jié)構(gòu)設計的重視程度，明確鋼柱和鋼結(jié)點的受力情況，結(jié)合現(xiàn)場的施工要求對相關(guān)數(shù)值進行科學性的計算，從而使得實際工作的效果和質(zhì)量能夠得到有效提高，值得注意的是在實際設計工作中不要采用臨時支撐預埋吊件，這在一定程度上會對實際工期產(chǎn)生較大的影響，當采用這種類型設計結(jié)構(gòu)時，要對各個標準點進行有效的控制。在安裝和制作預制構(gòu)件時，要嚴格按照相關(guān)的標準和要求來開展日常工作，精準性地計算預制構(gòu)件的承載力和主要的結(jié)構(gòu)形式，對于地震多發(fā)區(qū)域還要做好相應的抗震設計，從而使得結(jié)構(gòu)性能能夠滿足抗震的要求以及標準，防止在地震發(fā)生時對建筑結(jié)構(gòu)造成較大的破壞。最后在實際工作過程中，還需要對預制件的承載力進行精準性的計算，防止在房屋后續(xù)使用過程中出現(xiàn)裂縫和變形的問題。

2.3 環(huán)境適應性設計

現(xiàn)階段建筑領域?qū)ㄖこ痰木G色設計越來越重視，為此預制裝配式建筑工程設計者應采取措施提高建筑的環(huán)境適宜性，并在建筑設計過程中落實綠色環(huán)保的設計理念。其次，設計團隊還要在設計階段注重對工程場地周邊環(huán)境資源的充分利用。在這個過程中，設計者需要先對建筑周圍的氣候和環(huán)境條件進行調(diào)查，掌握其特點，通過科學的選址，合理地確定建筑的朝向，提高建筑工程的通風與采光條件，減少建筑暖通空調(diào)和照明設備的耗能。運用環(huán)境資源時，設計團隊可以利用能源收集設備和能源轉(zhuǎn)換設備獲取所需資源，從而發(fā)揮環(huán)境資源的最大功效，強化綠色設計的效果。

2.4 構(gòu)件生產(chǎn)運輸

預制構(gòu)件生產(chǎn)過程最重要的是關(guān)注兩個驗收：首件驗收和駐場驗收。預制構(gòu)件模具制作完成后制作的首件預制構(gòu)件應進行首件驗收，構(gòu)件施工過程中，監(jiān)理單位及總包單位派駐場人員對構(gòu)件及模具進行驗收，并對每個批次的構(gòu)件施工過程進行影像資料收集。駐場管理為項目安全質(zhì)量管理的底線，必須認真執(zhí)行，駐場人員需對構(gòu)件廠隱檢資料及出廠合格資料進行簽認，同時對質(zhì)量進行監(jiān)督。構(gòu)件運輸過程中疊合板等水平構(gòu)件運輸墊木應上下對齊，且要求疊放不得超過6層，在底板的邊部或與繩索接觸處的混凝土，采用襯墊加以保護；墻板運輸需在人字架兩側(cè)對稱放置，外立面用塑料薄膜包裹保護，運輸架增設防止運輸架前、后、左、右四個方向移位的限制塊；預制樓梯采用疊合平放方式運輸，預制樓梯之間用墊木隔離，不同型號樓梯應分別碼放，碼放高度不超過三層。構(gòu)件應盡量安排夜間進場，減少占用塔機日間工作時間；梯間隔墻采用堆放架插放或靠放，堆放架應具有足夠的承載力和剛度；預制疊合板、預制樓梯宜采用疊放方式。預制疊合板疊放層數(shù)不宜大于6層，預制樓梯疊放層數(shù)不宜大于3層。底層及層間應設置支墊，支墊應平整且應上下對齊，支墊地基應堅實。

2.5 防火設計

在進行預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設計工作時，設計人員要加強防火設計的重視程度，在實際設計過程中，需要嚴格按照防火規(guī)范來開展日常的工作，并且明確預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的基本特點和在防火方面的需求，特別是對于一些大型公共建筑來說，對于變電站和大型庫房是比較危險的區(qū)域，所以相關(guān)設計人員需要特別重視防火設計。在實際設計時，防腐涂層要應用于彩色鋼板的外層中，從而使得建筑的防火能力能夠得到有效提高，既可以保證設計的美觀性，還可以延長建筑的使用壽命。另外在建筑泄爆墻中，石膏板的運用是比較多的，石膏板防火能力不僅比較強，還可以保證建筑的安全。

2.6 框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計

在預制裝配式建筑的設計過程中，框架結(jié)構(gòu)設計是其中的關(guān)鍵部分，并且通常會被應用在高層建筑的設計實踐中，與建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性有緊密聯(lián)系，所以，設計單位必須關(guān)注框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計。但是，在當前的框架結(jié)構(gòu)設計中仍然存在著很多缺陷和不足，這就需要設計人員對框架結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計。設計框架結(jié)構(gòu)時，設計人員應注意以下要點：①需要將各個部位的中心線保持在一個垂直面中，并在設計方案中做出明確規(guī)定。②設計人員需要進行分塊設計，還要考慮到多方面的影響因素，如進深、裝配條件、連接縫等。③在對預制元件之間的連接節(jié)點進行設計時，設計人員需要保證節(jié)點受力合理，通過對最不利受力截面的分析確定連接方式，以保證結(jié)構(gòu)連接的穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)強度。

2.7 裂縫的防治

疊合樓板由于連接處處理不當或安裝錯誤等問題很容易出現(xiàn)開裂，所以在施工過程中還應該對于板端制作內(nèi)的錨固長度、剪力墻和梁之間的擱置長度及模板支撐進行嚴格的質(zhì)量控制，在連接處加設鋼筋提高強度，再采用砂漿來滲透，保證建筑的密封，避免裂縫產(chǎn)生的質(zhì)量問題發(fā)生。

3 結(jié)語

在進行預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的過程中，相關(guān)設計人員需要掌握一定的設計要點，以提高工程建設效果和質(zhì)量為主，實現(xiàn)自然和建筑的有效統(tǒng)一，在實際過程中需要遵循可持續(xù)性和通用性的原則，嚴格按照設計的規(guī)范來開展日常的工作，并且不斷深化建筑結(jié)構(gòu)和機電設計，提高預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的效率。