装配式示范项目的工业化技术体系应用实践

孙栋杰

摘    要：为适应现代建筑行业的发展要求，建筑工业化理念逐渐得到推广和普及。建筑工业化能够实现标准化生产和系统性管控，推动建筑业向高质量发展迈进，因而成为当前建设工程的热点。本文从工业化技术体系的发展历程出发，重点阐述了万科装配式示范项目的工业化技术体系应用实践。

关键词：建筑工业化;技术体系;示范项目;应用实践

1  引言

建筑工业化是将某一类需要批量建造的建筑物或构筑物，采用标准设计和配套的标准构配件，辅以配套的生产工艺设备、施工机械、施工方法以及科学的组织管理，使之形成工业体系的生产全过程，是建筑业从传统的以手工操作为主的小生产方式向社会化大生产方式的过渡。改革开放以来，我国国民经济平稳快速增长，我国的建筑行业也持续高速发展，工程建设总量巨大，而传统的湿作业建造方式，却存在着能源资源消耗严重、建筑环境污染问题突出、工作条件与环境较差等方面的缺陷。随着建筑业体制改革不断深化，劳动力成本逐渐上升，节能环保要求持续提高，这些现实因素为建筑工业化提供了良好的发展机遇。建筑工业化技术能够显著改善建筑质量，提升建造效率，减少现场施工人员，可以有效地发挥工厂化的优势，对建造全过程进行质量管理及系统控制，实现标准化生产，很大程度上保障了建造施工的稳定性，推动建筑业向高质量发展迈进。

2 工业化技术体系发展

建筑工业化的发展离不开政府相关政策法规的支持与指导。以上海为例，其建筑工业化政策经历了自主推广期（2011年之前）、政策推广期（2011～2016年）及强制推广期（2016年至今）三个发展阶段，从而推动了建筑工业化技术体系的不断更新换代。

第一代工业化技术体系以内浇外挂体系为代表，其主体结构为现浇，外墙为预制外挂墙板，阳台与楼梯等构件可采用预制形式。采用这种体系时，在主体结构受力构件与非主体结构受力构件之间需选择合理的传力路径，实现柔性连接，从而弱化对主体结构的影响;第二代工业化技术体系以预制构件外墙模（PCF）体系为代表，预制构件连接方式为：通过预埋接驳器安装螺杆，与内侧现浇混凝土浇捣形成一体（即PCF连接方式）。PCF板在工厂内将保温材料、饰面材料或装修涂料等一次加工成型，形成自保温复合外墙模，解决外墙模板支设难的问题，且省去后期外保温和饰面等工序;第三代工业化技术体系以预制剪力墙体系为代表，预制构件连接方式为：通过下层构件预留钢筋与本层构件套筒相連接，后期浇灌高强度灌浆料进行封闭（即PC连接方式）。这种方式通过套筒内侧凹凸槽和钢筋肋之间的灌浆料进行传力，对于灌浆料的性能及灌浆浇筑要求很高;第四代工业化技术体系以全预制剪力墙、无外架施工、叠合楼板体系为代表，其中，外架方案需经过有限元分析软件进行模拟分析确保无外架施工的可行性。

发展到目前，通过对前四代工业化技术体系的传承与升级，第五代工业化技术体系应运而生。它是一种更为高效、经济、先进的建筑工业化体系，涵盖了夹芯保温、暗柱预制、套筒预埋、塑钢预埋、管线预埋、叠合楼板、无外架体系、面砖反打、穿插提效、BIM技术等十大技术特征，有利于全面强化质量管控，保障项目稳步建设。

3  装配式示范项目的工业化应用实践

万科启宸项目是上海万科第五代工业化技术体系的典型示范项目，是对工业化建造方式的一次成功探索和实践。

3.1  项目概况

启宸项目位于上海市宝山工业园区（BSP0-1801单元）108-04地块。项目占地面积80805.30m2，建筑面积216088.25m2，地上建筑面积156641.95m2。保障房占比5%，自持住宅占比15%，其余为普通商品房，实现100%全装修。项目分三期开发，总工期共计20个月，其中单栋工期为14个月，分期间隔6个月。整个项目装配式技术覆盖率为100%，是上海市工业化程度最高的住宅项目之一，也成为上海万科第五代工业化技术体系的代表项目。

此项目除售楼处采用钢结构外，其余楼栋均采用装配整体式剪力墙结构，全区所有单体预制率均大于40%，且75%建筑单体预制率超过45%。以典型的20号楼栋为例，其总计17层，2层以上采用预制装配式技术，顶层楼板和梁为现浇。具体预制范围为：2-17层楼板采用预制楼梯和叠合楼板，其中，叠合楼板预制层厚70cm，现浇层厚60cm;4-17层采用预制墙板、预制飘窗及预制阳台。单体预制率高达45.76%。

3.2   启宸项目的工业化技术应用

（1）夹芯保温墙体。本项目外墙采用夹芯保温墙体。预制夹芯保温墙体是一种由内、外层混凝土墙板、连接件、中间保温层所组成的一种新型复合式墙体结构， 外墙与保温一次成型，预埋线盒、线管以及钢筋绑扎等复杂工序都在工厂内完成。夹芯保温相比常规的黏贴外保温板铺网刮薄浆料的工艺，其安全性和可靠性大大提高，外保温层不会脱落，防火性能得到保证，集承重、围护、保温、隔热、装饰等功能为一体，具有不易开裂老化、使用寿命长、减少室内湿作业等诸多优点，在装配式建筑工程中有着较为广泛的应用。值得一提的是，夹芯保温外墙体系的应用还使项目获得3%的容积率奖励。

夹芯保温墙体连接通常采用FRP（高强玻璃纤维和树脂）连接件，其轻质高强，耐火性能及耐久性良好，能有效消除保温墙的冷热桥效应，性能显著优于不锈钢连接件。

（2）叠合楼板。本项目2-17层采用叠合楼板，兼顾工业化及整体性。规范[1]中规定：叠合楼板的预制板厚度不宜小于60mm，后浇带混凝土叠合层厚度不应小于60mm;预制混凝土与后浇混凝土之间的结合面应设置粗糙面，粗糙面凹凸深度不应小于4mm;根据跨度确定板厚，跨高比介于1/30～1/40;合理控制模具周转次数;桁架筋主要起抗剪作用。同时需对板底裂缝进行控制：对于单向板，留设八字口;对于双向板，后浇带宽度不小于200mm，设置薄吊顶。在进行楼盖拆分时，应沿着板的次要受力方向，且拆分楼板的宽度受到运输及生产线模台的限制;当顶棚无吊顶时，板缝应避开灯具、接线盒的位置。

（3）塑钢窗预埋。在传统现浇混凝土结构中，窗多为后安装，而对于预制墙体构件，则可以采用预埋窗框的方式来避免窗框与墙体洞口间的安装缝隙，密闭性及防水性更佳。在进行塑钢窗预埋时，洞口两侧的非结构墙宽度不应小于150mm，不宜小于200mm，此范围内不设置边缘构件。塑钢窗预埋能够大面积减少后期窗框安装及塞缝工作，降低渗漏风险，也减少了现场施工垃圾的产生。由于塑钢窗易老化变色、强度较低，故预制构件生产时需进行低温蒸养以防止变形。

（4）无外架施工。无外架施工是施工措施方面的装配式技术。进行无外架施工时，螺栓洞的位置不允许同时与多块面砖关联，孔洞的封堵应注意有可靠的防水方案。无外架施工的外防护装置组装简便，安拆灵活，可周转利用，有利于节约成本;在安装构件时，外防护结构依然存在，具有更高的安全性;可以实现打胶前置，在构件安装完成后短期内即可进行缝隙打胶处理;此外，场容场貌能够更好地保持整洁性，进而减少扣分项。

（5）面砖反打工艺。面砖反打工艺是事先在工厂里将面砖打到预制外墙的混凝土中，从而形成一体的工艺，其优点是预制构件表面平整，面砖附着牢固，省时省工。面砖反打的具体工艺流程为：①面砖排版;②面砖挑选;③贴片模内布砖;④模具内铺贴;⑤钢筋入模及辅件安装;⑥混凝土浇筑;⑦养护及脱模;⑧构件翻转及面砖清理。在挑选面砖时，应禁止出现明显凹凸面，采用吸水率较小的面砖，一般宜采用釉面砖。预制构件浇筑过程中需要合理把握振捣力度，若振捣力度过小，面砖处极易造成空鼓、起砂，后续脱落隐患极大;若振捣力度过大，面砖处极易造成错位、污染，清理难度极大。

（6）泡沫减重工艺。泡沫减重工艺是在预制构件制作过程中，部分窗间构造墙体采用填充泡沫板进行减重的措施。单个预制构件的设计总重量宜控制在6吨以内。此工艺能够有效地减少构件自身重量，降低运输及吊装难度，使板块划分、塔吊选择等自由度更宽泛。

3.3  AAA级装配式建筑探索

《装配式建筑评价标准》[2]中规定：装配率达到60%～75%时，评价为A级装配式建筑;装配率达到76%～90%时，评价为AA级装配式建筑;装配率达到91%及以上时，评价为AAA级装配式建筑。本项目中26号、27号、28号楼的装配式建筑评价分值为92分，装配率达到92%，满足AAA级装配式建筑的标准。为了实现AAA级的高标准，在项目推进过程中进行了下述几个方面的探索与尝试。

（1）快装隔墙。快装隔墙的主体由纯平龙骨和无机复合板组成，，采用工业化产品、专用配件和现场拼装的方式保持墙体垂直和平整。其中，高性能无机复合板为新型无机复合环保材料，可直接吊挂，抗冲击能力好。龙骨设置加劲肋，可以提高墙体整体刚度。快装隔墙具有抗震性强、隔音性强、易于拆卸改装和节省空间等特点，是装配式建筑的理想选择。

（2）整体厨卫。在装配整体式建筑中，厨卫是设计施工的重点和难点。而整体厨卫则通过集成底盘、壁板、天花吊顶、厨卫家具、智能家电等各功能部件，在很大程度上降低了厨卫现场施工建造的难度，也实现了产品、功能、风格的有机统一。

（3）干法地暖。干法地暖相对于普通地暖，无需回填细石混凝土垫层，施工工艺中没有湿作业，主要适用于室内精装修地面。其具有施工速度快，维护方便，增加室内净高，节约材料等优点，符合装配式建筑的整体需求。

（4）分电器体系。传统电线的安装方式需在前期设计中充分考虑，主体预埋量大，对精度要求高，材料及人工消耗量大，开槽、埋管等對墙体破坏比较严重，且后期改造难度很大。而分电器体系则是将照明分电器及插座分电器安装于吊顶中，照明开关采用无线传输，消除大量走线，涉及的所有材料均在工厂按照图纸技工就绪，现场无接驳电线，可进行快速插接式安装，对工人专业性要求较低，真正实现了标准化设计、工厂化生产和程序化安装。

4  结语

建筑工业化是我国建筑行业发展的热点和趋势。政府的相关政策法规极大地推动了建筑工业化技术体系的发展和升级，万科从内浇外挂体系为代表的第一代工业化技术体系发展到目前的第五代工业化技术体系，体现了建筑工业化的传承与创新。上海万科启宸项目作为第五代工业化技术体系的典型示范项目，对AAA级装配式建筑进行了探索与实践，达到了很高的工业化程度，也为后续工业化技术体系的应用与推广提供了良好的借鉴作用。

参考文献：

[1] JGJ 1-2014.装配式混凝土结构技术规程[S].

[2] GB/T 51129-2017.装配式建筑评价标准[S].