預制裝配式住宅建筑的施工要點探究

張一品，張懷忠

（1.中建八局第一建設有限公司，山東 濟南 250001；2.濟南大學，山東 濟南 250001）

近年來，我國住宅建筑不斷發(fā)展，施工技術(shù)水平不斷提升，逐漸向著模塊化、標準化的方向發(fā)展。預制裝配式建筑作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，最初運用在企業(yè)廠房建設中，后逐漸拓展到住宅建筑領域。預制裝配式住宅建筑具有較強的節(jié)能環(huán)保性能，同時在抗震性、耐久性方面優(yōu)勢明顯，還能夠節(jié)約成本，迅速受到業(yè)內(nèi)人士的青睞。在預制裝配式住宅建筑施工過程中，必須掌握施工技術(shù)要點，控制每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能切實提升建筑施工質(zhì)量，為人們創(chuàng)造出更加舒適的居住環(huán)境[1]?；诖?，加強對預制裝配式住宅建筑施工要點的研究具有十分現(xiàn)實的意義。

1 預制裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)類型分析

1.1 全預制剪力墻結(jié)構(gòu)

所謂的全預制剪力墻結(jié)構(gòu)，指的是完全使用預制構(gòu)件完成拼裝，在處理拼裝接縫過程中，必須科學地計算拼縫的承載力，能夠結(jié)合結(jié)構(gòu)整體情況，保證其能夠滿足承載力需求，充分應用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工工藝，避免具體實施中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。全預制剪力墻結(jié)構(gòu)預制率較高，具體施工中拼縫施工的難度也相對較高，往往要求施工人員具有較高的技術(shù)水平，很多時候無法與現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)保持一致標準，在地震多發(fā)地帶往往不推薦使用該結(jié)構(gòu)模式，還需要在今后不斷創(chuàng)新工藝技術(shù)[2]。

1.2 部分預制剪力墻結(jié)構(gòu)

部分預制剪力墻結(jié)構(gòu)指的是在內(nèi)墻施工采用現(xiàn)澆工藝，而預制結(jié)構(gòu)在建筑外墻中應用的結(jié)構(gòu)。部分預制剪力墻結(jié)構(gòu)實用性較強，具體施工中根據(jù)國家相關(guān)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)要求，根據(jù)建筑工程實際情況降低施工標準。內(nèi)墻澆筑過程中，基本上采用和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)同樣的工藝，保證內(nèi)墻結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性；而預制外墻施工則主要包括門窗保溫、陽臺防水等環(huán)節(jié)。

1.3 現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)

在預制裝配式框架結(jié)構(gòu)中，包括梁、柱等主要預制構(gòu)件，基于建筑工程現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定，必須對節(jié)點位置、拼縫連接處位置承重構(gòu)件進行優(yōu)化，形成具有較高抗震等級的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。具體設計過程中，應該以預制外掛墻板作為基礎，保證整體設計的科學合理性，盡可能實施百分百預制化率，避免建筑結(jié)構(gòu)受到濕作業(yè)帶來的不利影響。

2 預制裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點分析

2.1 具有較強的節(jié)能環(huán)保性能

建筑行業(yè)長期以來都是資源消耗的“大戶”，但同時也是我國國民經(jīng)濟支柱性行業(yè)。在建筑行業(yè)不斷發(fā)展過程中，建筑工程施工往往會消耗巨大的能量，特別是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在具體施工中還會導致大量的資源浪費。同時，建筑施工中還會造成嚴重的污染，包括廢水、廢氣、揚塵等，也會帶來噪音污染、建筑廢渣等，影響整體資源的利用率。預制裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)屬于新型建筑模式，大大提升了建筑模塊化生產(chǎn)效率，在工廠進行預制加工，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝，能夠大大減少施工現(xiàn)場污染問題，且能夠讓整體施工能耗更低，提升各項資源的利用率[3]。另外，混凝土裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)利用預制外墻板，不用進行現(xiàn)場混凝土澆筑施工，能夠減少外墻模板利用，利用疊合板陽臺減少對混凝土、木材、鋼材等使用量，起到節(jié)約資源的效果。

2.2 縮短施工工期,降低整體成本

相對于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)模式，預制裝配式住宅建筑所用的建筑材料數(shù)量較少，施工中所產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量也會大大減少，能夠節(jié)約對建筑垃圾的處理費用，這對于建筑工程來說無疑能夠控制造價，降低成本。同時，采用預制裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)，預制構(gòu)件都是在加工廠車間完成，能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)，且生產(chǎn)加工環(huán)境也相對穩(wěn)定，能夠有效地控制預制配件的質(zhì)量，這對于提升住宅建筑整體質(zhì)量也具有重要的作用。預制裝配施工在現(xiàn)場進行安裝，能夠大大減少現(xiàn)場施工工作量，現(xiàn)場所帶來的噪音污染、粉塵污染減少，能夠加速整個施工過程，縮短施工周期，對周邊居民生活帶來的影響也更小。傳統(tǒng)住宅建筑施工中，從外墻裝修、抗裂砂漿、外保溫等施工，需要2～4個月，但預制構(gòu)件的生產(chǎn)在工廠中完成，現(xiàn)場僅僅需要進行組裝施工，能夠大量節(jié)約施工時間，還能夠節(jié)約設備、人力等成本。具體來說，裝配式建筑提前預制部件包括樓板、柱子、墻體、橫梁等結(jié)構(gòu)，為了滿足裝配式住宅要求，預制構(gòu)件的使用率應該高于53%。與傳統(tǒng)的建筑工程形式相比，裝配式建筑工程能夠有效地縮短整體建設工期，能夠節(jié)約人力資源數(shù)量，從而降低成本。同時，裝配式建筑施工質(zhì)量也有所保障，在實際建設過程中，由于一些因素干擾，導致裝配式建筑在造價方面的優(yōu)勢體現(xiàn)不夠明顯，強化對工程造價預算的方面研究，促進裝配式建筑應用范圍的擴大。

3 預制裝配式住宅建筑施工技術(shù)要點

3.1 施工前準備工作

在預制裝配式住宅建筑施工前，必須做好相關(guān)的準備工作，包括布置堆場、構(gòu)件運輸、吊具選型等。第一，布置堆場。應該根據(jù)工程實際吊裝方案，選擇便于吊裝的位置進行堆場布置，結(jié)合場地大小、運輸路線等內(nèi)容。具體來說，堆場布置具體要求包括以下幾個方面：①根據(jù)構(gòu)件類型對堆場采取分塊管理模式，依據(jù)構(gòu)件的吊裝順序，合理地安排每一種構(gòu)件的堆放順序；②保證構(gòu)件堆放位置都位于吊具作業(yè)半徑內(nèi)，避免在具體吊裝作業(yè)中進行二次搬運；③保證堆場中整齊地擺放支架，其中墻板構(gòu)件應該滿足中心間隔在0.4m以上的要求，而疊合板平放一般在5層以下，同時控制梁、柱間隔在20cm以上，避免支架對吊裝作業(yè)造成不利影響；④預制墻體構(gòu)件通常采用豎向放置的方式，為后續(xù)吊裝作業(yè)提供便利，而對于重量較重的構(gòu)件，則堆放位置則應該盡可能靠近吊具。第二，構(gòu)件運輸。在預制工廠加工好構(gòu)件后，需要將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，而為了避免運輸過程中出現(xiàn)損壞、變形、裂紋等問題，必須保證運輸臺架合理性，能夠?qū)λ\輸?shù)臉?gòu)件進行有效保護。在搬運過程中堅持輕拿輕放原則，避免裝卸中造成磕碰。構(gòu)件運輸中為了避免顛簸所帶來的影響，在臺架和車輛之間利用一定量的緩沖材料，并借助鋼絲、夾具等做好加固處理，避免車輛運輸中構(gòu)件出現(xiàn)位移、搖晃。同時，應該根據(jù)工廠和施工現(xiàn)場距離，合理地規(guī)劃運輸路線，按照規(guī)定路線運輸，車輛行駛過程中必須滿足安全駕駛原則，避免急剎、超速等行為。第三，合理選擇吊具能夠更高效地完成構(gòu)件安裝，應該根據(jù)具體施工進度安排，合理地劃分流水段，確定吊具型號、數(shù)量。同時需要根據(jù)施工現(xiàn)場總平面布置情況、建筑結(jié)構(gòu)形式等，完成吊具現(xiàn)場布置工作，包括吊具作業(yè)半徑、吊具位置、作業(yè)面積、構(gòu)件重量等因素，最終完成吊具的選型工作。

3.2 預制外墻板的安裝施工要點

將預制構(gòu)件順利運輸?shù)浆F(xiàn)場后，按照既定的施工計劃完成構(gòu)件裝卸、存儲，避免人為因素導致構(gòu)件損壞。同時，凡是進入到施工現(xiàn)場的構(gòu)件，都必須進行嚴格的檢測驗收，在滿足相關(guān)質(zhì)量要求后才能正式投入到使用中[4]。第一，完成吊點設置。吊裝技術(shù)是預制裝配式建筑施工最為關(guān)鍵的技術(shù)，由于住宅建筑預制構(gòu)件體積往往較大，必須認真完成吊裝方案的設計。能夠根據(jù)預制構(gòu)件體積、形狀等，采用分點位吊裝模式，通過事先計算方式，確定吊點的數(shù)量、位置，利用吊具等相關(guān)機械，將外墻板構(gòu)件吊裝到相應安裝位置。也可以利用多功能鋼梁，實施平衡調(diào)運的方式，但必須結(jié)合構(gòu)件實際情況設計平衡吊點，避免在吊裝過程中出現(xiàn)安全事故。正式吊裝前還必須在墻板底部預留施工縫，一般在20mm左右，在縫隙中加裝鋼墊片，以便于提升整體摩擦力，避免墻板出現(xiàn)位移情況。第二，起吊、下落過程。該環(huán)節(jié)施工中，吊裝機械施工人員必須能夠做好調(diào)運機械操作配合工作，嚴格控制起吊點、下落點。將預制墻板運輸?shù)街付ㄎ恢弥螅荒苤苯訉⑵湎侣?，而是在距離地面半米的地方停頓，加強和地面人員的溝通，在全面保持平衡、精準位置之后，才能控制吊具進行下落。同時，在構(gòu)件下落到快接近地面位置時，還需要經(jīng)過地面技術(shù)人員的再次確認，保證和原有落點控制線一致，保證構(gòu)件能夠吊放在準確的位置中。第三，適當?shù)卣{(diào)節(jié)。在吊運過程完成后，施工人員必須能夠按照墻體的控制線，對墻體水平程度進行有效的調(diào)整，保證墻體絕對的垂直。具體來說，可以采用斜撐模式，控制斜撐角度在30～45°之間，在底部還需要預留一定的空間，高度在45cm，上部斜撐高度應該具有2m左右的空間，利用預埋螺栓進行固定，避免在調(diào)整墻體過程中對混凝土結(jié)構(gòu)造成損壞?？梢越柚谥瓮邪暹M行操作，向左右旋轉(zhuǎn)調(diào)整，托板長度能夠正常伸縮，待達到支撐長度后，對墻體構(gòu)件垂直度、水平度進行再一次確認。而支撐系統(tǒng)拆除，則需要在預制墻板各個節(jié)點澆筑振搗滿足相應標準后才能夠進行，避免對整體施工質(zhì)量造成影響。

3.3 疊合梁板吊裝施工要點

在預制裝配式住宅建筑工程項目中，疊合梁、疊合板都是重要的構(gòu)件。第一，疊合梁作為住宅建筑中預制門窗洞口上方的過梁、連梁，一般是通過現(xiàn)澆混凝土模式，將其和疊合樓板組成一個完整的結(jié)構(gòu)整體，保證疊合梁與現(xiàn)澆混凝土剪力墻處于同一位置，將兩側(cè)主筋通過暗柱錨固的方式完成。具體吊裝疊合梁過程中，應該先完成測設，通過外掛板引測標高，然后根據(jù)測設情況，在相應位置中彈出標高，保證疊合梁能夠達到相應的位置，借助于夾具實施固定，在梁底需要做好相應的支撐，保證疊合梁垂直度、水平度都能夠符合相關(guān)規(guī)范，提升疊合梁整體位置的精準性。第二，疊合板吊裝過程中，首先必須進行定位，位置確定后還需要做好相應的固定，借助于支撐模式保證垂直度、水平度符合要求。一般來說，疊合板通常會選擇獨立支撐體系、鋼管支撐體系，在疊合板底部設置支撐體系，完成吊裝后，需要檢查拼縫水平度、疊合板縫寬度等，確保其能夠符合相關(guān)高度差要求，若存在高度差，則可以借助于頂托工具進行有效的調(diào)整，滿足吊裝要求。而樓梯板吊裝處理過程則必須更加細致，在梯段吊裝之前就應該完成休息平臺板安裝、調(diào)節(jié)工作，避免后續(xù)各項工序施工受到影響。這主要是由于平臺板會對梯段荷載壓力起到分擔效果，保證高度差滿足相關(guān)要求，才能確保梯段、休息平臺板以一個整體結(jié)構(gòu)均勻受力。在具體吊裝前，拉結(jié)筋、梁箍筋需要做焊接處理，保證能夠形成一個穩(wěn)固的整體，才能拆除掉夾具。

3.4 連接預制墻板

在預制墻板連接施工過程中，必須完成鋼筋連接以及灌漿等工序。第一，在鋼筋連接施工方面，對于預制裝配式住宅建筑來說，施工中鋼筋連接作業(yè)相對較多，鋼筋連接十分穩(wěn)固，關(guān)系到現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和預制構(gòu)件之間是否緊密，必須加強對鋼筋連接技術(shù)的重視程度。具體鋼筋連接處理中，對于接頭處往往利用直螺紋連接鋼筋灌漿，實際操作是用直螺紋鋼筋連接其中一端，另一端連接方式為水泥灌漿，可以通過鋼筋灌漿連接套筒模式，將直螺紋鋼筋與帶肋鋼筋形成復合式鋼筋接頭，為預制構(gòu)件鋼筋連接處理提供便利。另外，具體施工過程中，必須確保鋼筋接頭定位精準，利用鋼板進行連接，控制鋼板的厚度在0.5cm左右，結(jié)合具體的設計方案、施工要求等，在合理位置上實施開孔。而為了保證后續(xù)連接處理順利進行，必須控制開孔孔徑，以大于鋼筋直徑1cm左右為宜。在正式進行混凝土澆筑施工前，還需要增設連接鋼筋部位。第二，灌漿操作。預制墻板吊裝施工完成后，落實鋼筋連接，認真檢查鋼筋連接質(zhì)量，滿足相應標準后即可開展灌漿操作。正式進行灌漿操作前，可以在墻板底部保留20mm施工縫隙，為后續(xù)施工提供方便，但為了不影響施工質(zhì)量，可以采用水泥砂漿對其進行封堵。具體灌漿操作應該從下到上，保證灌漿操作的連貫性，直到灌漿達到上口漿料有溢出，保證整體填充充實度能符合要求。

4 總結(jié)

通過上述分析可知，在建筑行業(yè)迅速發(fā)展過程中，綠色環(huán)保、節(jié)能等成為必然發(fā)展趨勢，迅速占領建筑市場主流。預制裝配式住宅建筑作為現(xiàn)代化建筑工程發(fā)展中重要種類，具有節(jié)能環(huán)保、成本節(jié)約等諸多優(yōu)勢，還能夠縮短施工工期，促進建筑企業(yè)經(jīng)濟效益提升。在具體施工過程中，應該從施工準備階段入手，嚴格控制各個環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點，按照相應的施工技術(shù)標準完成，發(fā)揮預制裝配式建筑優(yōu)勢。