实例探析装配式建筑结构设计与施工要点

徐有明

江苏太阳城建筑设计院有限公司，江苏常州 213000

我国传统的建筑结构主要采用的是现浇混凝土的设计施工方式，并且已取得很多成功的经验，相关技术的发展应用也较为成熟，在建筑工程中被广泛应用。然而现浇混凝土的建筑结构在设计施工上也存在效率比较低、施工时间比较长，消耗的资源比较大，对环境造成严重的污染等一系列的问题。随着国家低碳可持续性发展的战略目标提出后，这种传统的建筑结构模式已经难以适应建筑行业的现代化发展需要，因此装配式这种新型的建筑结构开始逐步得到了广泛的关注。装配式建筑结构在设计施工上实现了标准化的设计以及工厂化生产，在施工中实现了装配式作业，不仅提高了设计施工管理的信息化水平，而且促进了设计施工效率和质量的提高，已经成为我国建筑结构的主要发展方向之一。

1 工程实例概述

本文将结合某建筑工程实例来分析装配式结构的设计和施工要点。该工程是两栋高层住宅建筑，其建筑结构设计为整体式装配剪力墙，高度达到将近100m。在建筑结构中应用装配式构件的部分包括剪力墙、楼梯、内隔墙、外墙结构以及一部分叠合板和叠合梁。

2 建筑工程装配式结构设计的要点分析

在设计装配式建筑结构时，设计的重点主要是装配式构件。

2.1 深化装配式构件的设计方案

在生产制造装配式构件前必须结合工程项目的设计标准、施工图、构件的生产工艺、具体的运输条件以及施工中的安装规范等深化构件的设计方案，在装配式构件的设计详图中要为相关构件和机电设备等留出预埋管线、预埋空洞以及预埋件的位置，为安装施工创造良好的条件。而装配式构件的生产厂家则应在对设计图纸进行详细的审核，确保无误后才能进行生产加工。

2.2 设计装配式构件的连接结构

在设计装配式构件的连接结构时，在其水平接缝与竖向结构的连接位置应选择套筒灌浆的方式来连接钢筋，连接接头必须达到相关的技术要求。在装配式剪力墙构件中，应采用混凝土对接头套筒位置钢筋加以保护，其厚度应达到15mm以上。而为了保护装配式柱构件中的钢筋接头，在其套筒外侧也应采用混凝土来保护箍筋，且厚度应达到20mm以上，同时在套筒之间应保持25mm以上的净间距。

在连接装配式梁、板构件和混凝土后浇叠合层时，应分别将粗糙面设置于其结合面位置。其中在装配式梁构件的断面应设置粗糙面以及键槽，且应保证键槽的数量以及尺寸符合设计规范。在后浇混凝土与装配式剪力墙构件的底部、顶部的结合处也应设置粗糙面，而在后浇混凝土与剪力墙侧面的结合处则既可以采用键槽，也可以采用粗糙面的设计方案。在进行粗糙面的设计时，其面积应达到结合面面积的80%以上，而装配式板构件的粗糙面应满足凹凸深度在4mm以上的设计要求，同时装配式抢端以及梁端则一个保证其凹凸深度达到9mm以上。在设计中还要注意，选择在装配式构件的连接材料时，注浆强度的等级应与构件连接混凝土的强度保持一致或适当高于混凝土的强度等级，以保证连接的稳固性。

2.3 设计装配式构件的构造结构

由于该工程项目的楼板设计主要采用的是装配式的单向叠合板，因此在设计时要预留出底板的开洞位置，同时在取位时还要防止与桁架钢筋的布设产生冲突。如果设计洞宽在300mm以内时，施工方案应采取绕过洞口的方式，不得将受力钢筋切断。如果设计洞口在300～1000mm范围之间时，施工方案应采取加筋的方式，在洞口每侧分别设置两根钢筋，同时截面积应大于受力钢筋的截面积。

在设计收进立面楼层和屋面的剪力墙结构时，应将封闭式钢筋混凝土的后浇圈梁设置于装配式剪力墙构件的顶部位置，以促使圈梁与其形成整体性的建筑结构。如果在楼面的装配置剪力墙构件顶部位置没有后浇圈梁存在时，则应采用水平连续后浇带的设计方案，且在后浇带内必须设置两根以上的纵向连续钢筋，钢筋的直径应达到12mm以上。

2.4 设计装配式结构的防水方案

由于雨雪侵蚀、生活用水以及太阳辐射等因素会在建筑结构的使用过程中产生不利的影响，所以装配式建筑结构要在保证其耐久性的基础上，还应具备防水能力。在建筑结构中，装配式外墙结构以及楼板构件与外界环境会形成密切的接触，这使得与其相邻构件的可靠连接就成为了对建筑结构进行防水处理的重点。在本文的工程实例中，其装配式外墙结构采用了封闭型的防水设计，该设计方案主要是综合运用三种防水措施来保证防水效果的实现。在外墙板的设计中选择了具有高弹性质的聚氨酯泡沫棒和密封胶来封闭外墙板三明治结构的最外侧，而其中间部分则主要是承担了减压作用，且采取了具有防水性能的橡胶条对其加以压紧，同时在外墙板的三明治结构内侧采取的是利用灌浆层砂浆来进行封堵的措施。三种防水措施的综合运用提高了建筑结构的防水效果。

3 建筑工程采用装配式施工的技术要点

3.1 堆放运输装配式构件的要点分析

在堆放以及运输装配式构件时必须对成品采取有效的保护措施，避免在堆放或者运输过程中对构件造成损伤。损坏的构件应作为残次品处理，不能在安装施工中使用。另外在装配式构件上应设置明显的标识，同时要防止在堆放或运输装配式建筑构件时损坏标识。

3.1.1 运输装配式构件的要点

在运输装配式构件时应尽量使用平板车等运输设备，同时在车上要设置对构件进行固定的装置以及专用架等设施。在运输装配式剪力墙板时应采取立放的方式，而在运输装配式楼梯、底板叠合板以及阳台等构件时应采取平放的方式，同时还要对构件进行有效的固定和支垫，以避免装配式建筑构件在运输过程中发生损坏。

3.1.2 堆放装配式构件的要点

在对装配式建筑构件进行堆放时，首先应对堆放场地采取硬化处理措施，同时要进行排水设施的布设。在堆放装配式外墙板构件时应采取靠放的方式，同时应将其外饰面向内放置。在堆放装配式楼梯、底板叠合板以及阳台等构件时则可以选择水平方式进行叠放，但是在最下层必须按照通长来设置支垫层，同时要对层间采取妥善的垫实以及垫平措施，从而防止装配式建筑构件在堆放存储过程中出现损害，造成资源的浪费。

3.2 装配式建筑结构的施工要点

在进场使用装配式建筑构件前，应首先检查其外观是否完好无损，同时要对各种质量证明文件进行核查。另外施工单位要根据设计方案来进行施工方案以及施工组织的设计编制，并应有专业技术人员对灌浆套筒等施工工艺进行试验检测，确定相关的技术参数。施工企业要对所有施工人员以及技术人员进行组织培训，确保其能够准确掌握相关的安装工艺和操作规程，从而保证安装施工的质量。在施工现场要由专职人员对施工的各道工序环节进行监督管理，并进行详细的影像及文字图形等记录，确保施工资料的完整性和客观性。在施工过程中，安装带有装饰性瓷砖面的装配式建筑构件时要注意保护成品的完好性，以提高施工的质量和建筑结构的美观性。

安装装配式剪力墙板构件前要认真检查剪力墙板构件的套筒是否与连接钢筋相匹配，在开始吊装后不得再重新调整连接钢筋的型号和规格。吊装装配式剪力墙板构件时，吊具应选择带有分配桁架或梁的设备。在吊装过程中装配式构件的重心要保持与吊点的合力作用中心线相一致。另外必须在对装配式剪力墙板进行校准定位，并完成了临时支撑的施工后，吊具的吊钩才能脱离。在完成了所有装配式墙板构件的吊装施工后，还要对其分别进行校准。同时在各个楼层间应采取斜支撑的临时防护措施，所有装配式楼板构件的上下支撑均应保证在2道以上，以确保建筑以及施工的安全。

4 结语

通过对建筑工程中实践应用装配式结构的分析，本文总结了这种新型建筑结构与传统现浇混凝土模式存在的主要区别，并分析了装配式结构的设计要点。同时在实际的施工中，要充分掌握各种施工要点，同时要保证施工的质量，在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工，避免损伤装配式构件的力学性能。现阶段在装配式结构的施工质量以及精确程度方面还存在一定的不足，需要施工单位不断完善施工技术，以提高工程的质量。新型的装配式建筑结构的设计和施工虽然目前还需要进一步的完善，然而其在质量、效率、经济性以及环保性方面都具有十分突出的优势，随着设计和施工技术的发展，这种新型的建筑结构将获得更加广阔的发展前景。