预制装配式建筑设计施工一体化分析

张美伟

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410004）

0 引言

传统的建筑工程施工效率比较低，随着城市化建设进程不断加快，要求创新施工方式提高施工效率。在装配式建筑工程建设中，首先对项目进行一体化综合设计，然后在建筑工厂完成结构件加工制作，通过根据施工图将各个部件进行组合连接，即可高效完成项目建设。因此，装配式建筑已逐渐得到推广应用，为了充分发挥装配式建筑的应用优势，应对设计、施工一体化实现策略进行研究。

1 预制装配式建筑设计

1.1 结构深化设计

在完成装配式建筑工程设计以及施工图绘制后，即可将各类构件进行拆分并进行深化设计。在预制装配式建筑结构拆分完成后，不同结构件的大小、形状和质量均会对现场堆放形式、吊装质量等产生较大影响。在对预制装配式建筑施工方案进行优化设计时，应充分考虑施工现场实际情况。

1.2 受力设计

在装配式建筑施工中，需应用大量构件，可在工厂集中制作，然后及时采取有效的养护措施，当各类构建结构强度达到设计要求后，即可集中运输至施工现场进行吊装。在各类构件的制作和安装环节，需经过多次反转、运输以及吊装，因此，构件的受力形式比较复杂，为了保证构件连接施工质量，可在构件中预埋铆钉。在选择构件中的吊点时，应综合考虑不同构件的中心、运输方式、摆放角度等因素。

1.3 机电管线设计

在工程设计中，机电管线是十分重要的设计内容，与常规现浇结构相比，在装配式建筑工程机电管线设计中，应注意二者之间的区别，比如，对于现浇结构机电管线，可应用预埋设计形式，在混凝土浇筑过程中，即可将管线浇筑至混凝土结构中，而在装配式建筑机电设计中，对于各类管线，需设置在装配式结构件中。在施工过程中，首先将各类构件运输至施工现场，然后与预埋管线进行连接即可。有些结构件的体积和重量均比较大，在施工现场与机电管线之间的对接难度也比较大，对此，必须加强施工现场管控。由此可见，在预制装配式建筑工程设计和施工中，应注意尽量避免将机电管线设置在预制构件中，为了保证管线安装合理，还可应用BIM 技术对预制构件以及现浇构件进行模拟分析，准确定位预制构件的安装位置、机电管线排布形式等。

1.4 完善建筑设计

对于预制装配式建筑的各类构件，需采用工业化生产方式，结构件表面平整度控制难度比较大，在有些结构件设计和生产中，还需预制花纹。对此，在预制装配式建筑设计中，应综合考虑预制结构件的应用优势，尽量减少施工现场安装作业，同时还可加快施工速度。

2 预制装配式建筑施工

2.1 对设计意图进行分析

我国预制装配式建筑行业发展历程比较短，在建筑规划设计以及施工方面均没有积累过多经验。与现浇结构建筑相比，预制装配式建筑的结构形式比较特殊，在实际施工中，需经过运输、吊装、翻转等多项施工工序，如果结构件受到损伤，则会直接影响施工工期，而且还会直接影响整个工程项目的建设质量。对此，在预制装配式建筑施工前，应对各类结构件的受力情况进行仔细分析，制定适宜的运输方案。

2.2 优化施工过程中的关键节点

与传统的建筑工程相比，预制装配式建筑有一定特殊性，在施工过程中，应对预制结构件预留钢筋，并与现浇段进行有效连接，在混凝土结构施工中，采用钢筋分层绑扎以及分层浇筑混凝土施工形式。另外，现浇结构的施工质量也会对预制结构安装施工质量产生较大影响，比如，在现浇结构施工中，门窗部位容易发生漏水问题，如果没有及时采取有效的控制措施，则在预制构件后续施工中，当门窗安装完成后也容易出现漏水质量问题。对此，在预制装配式建筑施工中，要求设计和施工人员加强沟通交流，对于预制构件以及门窗框，可同时浇筑，进而形成整体结构。

2.3 现浇段与预制段节点处理

在将预制装配式建筑结构与现浇段进行连接时，二者之间即可产生节点，而节点部位会产生施工裂缝，在后续使用中容易发生渗漏问题。对此，需结合实际情况采用适宜的节点处理方式，例如，在某装配式建筑施工中，在预制构件制作过程中，对于上部结构，需预留箍筋和纵筋，在构件连接方面，施工方式快速便捷，同时还可提高施工质量，可将构件上不设计为凹槽结构，在现浇段钢筋材料绑扎完成后，利用防水混凝土进行浇筑施工，由于采用凹槽结构，因此，能够避免水流入内侧，进而提高结构质量。

3 预制装配式建筑设计施工一体化实例

3.1 工程概况

某建筑企业积极推进住宅建筑工程产业化发展，在住宅项目开发建设中，采用预制装配式建筑形式，对此，本文将对该房地产企业预制装配式住宅建筑工程设计施工一体化策略进行深入研究。

3.2 结构设计

3.2.1 PC 外墙构件节点设计

在本工程施工中，应用内浇外挂体系，对于外墙、阳台以及楼梯，均采用预制装配式结构，而对于内柱以及梁板，则采用现浇混凝土结构。在外墙板预制生产中，在墙板四周需预留企口，同时，在墙板顶端，还需预留插筋。当外墙板安装施工完成后，即可对墙板附近的边梁和柱进行混凝土浇筑施工，使外墙板与结构梁进行有效连接。

3.2.2 PC 外墙连接方式

对于PC 外墙与梁，可采用弹性连接方式，对于外墙两侧与竖向结构件，可利用构造钢筋进行连接。在将PC 外墙与主体结构进行连接时，可应用对拉螺杆以及钢筋。对于PC 外墙侧面预留筋，没有设计锚固钢筋，而是采用对拉螺杆进行连接，当主体结构施工完成后，即可发挥锚固作用。

3.2.3 楼梯设计

对于PC 楼板以及主体结构，可应用上端固接以及下端铰接施工方式，不仅施工方式快速便捷，而且还可提高建筑工程抗震性能。

3.2.4 外墙防水

在外墙施工中，对于水平缝需做好防水处理，对此，可联合应用反坎构造防水方式以及密封胶防水材料，在对垂直缝进行防水处理时，不仅可利用密封胶，同时还需做好现浇结构防水、空腔构造方式，并选用适宜的排水形式，如图1 所示。

3.3 建筑设计

在预制装配式建筑工程设计中，应与结构设计进行有效结合。在本工程施工中，在主体结构设计和施工中，应用很多PC 构件，因此很难保证住宅建筑外部结构统一性。对此，在预制装配式建筑设计中，应注意在保证平面功能的基础上，通过采用颜色对比、线条划分等方式对PC 结构件进行划分，进而营造出独特的立面设计效果，在具体的设计过程中，还应严格控制施工成本。

图1 外墙防水

3.4 装配式住宅施工

在预制装配式建筑结构件吊装施工中，吊装设备以及施工环境有一定区别，因此，需根据施工现场选择适宜的吊装方式，具体应注意以下几点：①将吊点设置在预制结构件的重心；②如果预制结构件制作和安装状态相同，则可充分利用结构件生产脱模吊点；③在预制装配式建筑结构件吊装施工中，在吊装以及安装过程中，受力状态可能有一定区别，则对于吊装部位，需做好加固处理，避免对结构件造成损坏。当预制结构吊装就位完成后，需采用辅助设备保证结构件稳定性，当对装配构建位置完成校正处理后，即可进行构件品专搞施工，将其与墙板、梁柱进行连接。

4 结语

综上所述，预制装配式建筑工程已逐渐得到推广应用，本文主要对工程设计、施工一体化的实现方式进行了分析。我国建筑行业发展迅速，而预制装配式建筑为主要发展方向，在实际施工中，应明确预制装配式建筑与现浇结构之间的区别，将设计环节和施工环节进行有效结合，保证设计施工一体化，加强结构件制作、运输、吊装等环节控制，保证预制装配式建筑施工质量。