高层装配式建筑关键技术分析

王啸 张维广

（东阿县恒大建筑设计有限责任公司，山东 聊城 252200）

引言

近年来，我国的建筑行业发展的速度不断加快，各类建筑工程项目也迎来了全面的进步。在建筑行业进步的同时，装配式建筑也走进了人们的视野，并获得了建筑行业的一致好评。在建筑工程项目施工的过程中，往往会涉及很多高空作业任务，这不仅需要大量吊装机械设备的支持，也让相关工作的难度以及危险性大幅提升，而装配式建筑施工技术则能够有效应对这一问题。

一、装配式建筑相关概述

（一）装配式建筑含义

在工程预先制作一部分或全部的构件，然后将这些部件运输到施工现场，再借助专业的吊装技术以及组装技术等，将这些构件组装成为一个完整的建筑物，这类建筑被称为装配式建筑。装配式建筑的施工原理与积木的组装原理类似，但是它们并不只是简单的拼接在一起，在实际操作的过程中，需要很多专门的机械设备以及工作人员进行协作，确保这些部件稳固的连接在一起，进而确保组装完成的装配式建筑物具备足够的刚性以及抗震性能。按照建筑材料的种类，可以将装配式建筑氛围钢筋混凝土结构装配式、轻钢结构装配式以及木结构装配式。

（二）装配式建筑的特点

装配式建筑主要有以下四个特点：第一，现场所需的施工人员数量少，大部分操作均由专门的机械设备完成，降低了人力成本；第二，建筑工程项目实施进度快，工程精度高，近年来相关施工技术以及机械设备迅猛发展，装配式建筑的搭建已经具备完整的的流程化以及规模化；第三，故障率低，施工作业的安全性较高，由于大部分部件都是已经加工过的半成品，因此在施工现场的作业内容较少，大部分操作均为组装固定，对周边环境以及人体的伤害程度较小，能够较好地保护周边地区的环境；第四，建筑成本较低，预制部件使用专门的机械设备进行安装，不仅安装的效率和质量更高，安装工作的成本也更低。

二、高层装配式建筑施工中的难点

当前阶段，高层建筑的施工中装配式建筑技术的使用还不是十分娴熟，没有过多的经验可以进行参考。在进行高层建筑施工中，主要有以下几点问题：第一，在开始建设之前需要进行大量的准备工作，需要协调进行部分预制部件的深化设计工作；第二，与常规的施工方式相比，这种施工方式需要更加严谨的计划以及施工方案；第三，需要使用大量的面积进行建筑构件的堆放以及周转，进行施工之前，材料的配送需要及时，除此之外检查每个牵引材料的质量是否符合要求。入口处的预制部件数量应当满足四层结构的使用，很大程度上增加了预制构件输入以及选择的复杂度；第四，机械设备的使用频率很高；第五，大部分施工人员没有参与过装配式建筑施工工作，需要进行培训后才能上岗；第六，装配式建筑施工对于精度的要求较高，同时对于材料以及工艺的质量也有极高的要求；第七，装配式建筑施工过程中，各个工序之间需要保持紧密衔接，还会涉及大量的交叉施工；第八，构件进场计划与构件吊装计划之间需要保持有机联系，进而有效避免构件在现场堆放以及倒运现象的出现。

三、高层装配式建筑的关键施工技术

（一）施工前的准备工作

首先需要委派具备装配式建筑施工经验的施工团队开展工作，并在合同中详细阐述垫片、螺栓、PE 棒等辅助材料的规格、数量以及要求。其次，还需要结合建筑物实际的规模、机械设备的自动化程度、产能以及承接项目的数量规模、技术力量、运距等因素，挑选最为合理的预制构件厂家。然后，由于独立钢支撑体系的供应商较少、货源较为稀缺，而装配式支撑体系受设计因素的影响较大，在进行高层装配式建筑施工建设的过程中也存在严重的安全风险，因此一般不采用这种方式进行施工；在进行二十层以上建筑物的施工设计时，一般选择铝模施工的方式开展相关工作，这样不仅能够有效减少工程建设的实践，还能够与项目装配式结构相呼应。最后，由于装配式建筑构件所需的堆放场地较大，同时部分建筑构件的重量也很大，因此，需要将这些构件存储在非车库顶板区域；一旦出现堆放场地面积不足的问题，就需要第一时间与施工方进行联系，并对相关的方案进行合理的优化调整。

（二）建筑构件的生产以及运输

在开展高层装配式建筑工程项目的过程中，监理单位以及总包单位需要委派专门的工作人员对施工所需用到的构件以及模具进行验收，同时收集构件各个生产批次施工的全部影像资料。驻场管理人员需要坚守工作职责，守好工程项目安全质量的红线，工作人员需要对构件厂的隐蔽资料以及出厂合格资料进行及时的签字确认，同时履行自身的质量监管义务。在运输建筑构件的过程中，需要将叠合板等水平构件采取垫木上下对齐的方式进行运输，同时叠放的层次最高为六层。此外，还需要在底板的边缘不问以及与绳索接触的部位增加专门的衬垫设施。在对墙板等进行转运时，需要采取人字架对称摆放的方式进行安置，并借助塑料薄膜以及运输架等进行全方位保护。最后，还需要采取叠合平方的方式运输楼梯，并在预制楼梯之间合理放置垫木。

（三）叠合板的安装

叠合楼板的性能较为优良，在高层装配式建筑中使用的频率也极高。在对叠合板进行吊装操作之前，首先需要建立起健全的支撑体系，并需要特别重视立杆距离的合理性。在支撑体系建设完成之后，还需要依照实现规划好的顺序，由专门的工作人员将叠合板挂钩就位。在进行挂钩操作时，需要把叠合板按照箭头所指的方向进行安置。相关的工作人员在完成检查工作之后，需要及时离开当前区域，并由信号工作人员对起吊周围环境的安全状况进行监测，在保证没有安全风险之后，予以塔吊司机相应的信号手势。

（四）预制剪力墙施工

为了让高层装配式建筑具备更好的抗震性能，需要使用质量较高的预制剪刀墙。一般情况下，选取楼面梁板叠合现浇成整体、墙板间竖向连接缝现浇、上下墙板主要竖向受力钢筋浆锚链接等结构。在进行安装操作时，需要把预制剪切墙按照设计图纸的要求吊装到指定的位置，在这一过程中需要特别注意墙体正反面的放置是否正确，在确保没有问题之后在进行相关的施工操作，并结合图纸设计对墙板的缝隙进行调节。在对墙体垂直度进行调节时，一般会采取固定斜支撑的方式，在使用这种方式开展相关工作时，需要特别关注长斜支撑以及短斜支撑的安装顺序，同时还需要特别注意墙体受扭的情况，需要确保墙体斜支撑朝着同一方向转动。

（五）塔吊等起重装置辅助措施施工

在制作装配式建筑构件时，相关技术人员需要特别标注出起重机附属杆的具体位置以及连接点，在构件投入使用之前，相关技术人员还需要与施工现场的技术人员进行技术的交接和指导，进而确保构件能够被安全、规范的使用。此外，工作人员还需要把螺栓预埋在正确的地方，在相关工作开始之前，工作人员还需要对运输构件的相关机械设备进行检测，进而确保机械设备能够安全稳定工作，进而确保构件能够精准安装到位。

四、高层装配式建筑施工中存在的问题

（一）吊装施工中存在的问题

对吊装施工而言,可以通过预制构件提升装配式建筑模式。理论上开始吊装后，可以和预制构件的吊装地点相连接，也可以和预先确定好的铜板相连接。但是实际操作过程中，常常会出现组件的解隅问题。此类问题出现的原因可能是预制过程中钢板太短，加工过程中存在一些不规范的材料，也可能是偏离了吊装区域。重大事故的发生往往隐藏在一些细微的地方，所以吊装施工应按规范进行。

（二）吊塔工作配合问题

高层施工作业时，需要大量运用到吊塔，因为高强度的工作，吊塔工作人员往往会存在过大的压力，身心疲劳。他们在之后的工作可能会因此出现一些错误，为施工带来一定的风险。除此之外，吊塔工作人员需要与指挥监督人员做好配合，否则也会出现一定的施工风险。

（三）高空作业风险

在高空作业过程中，最危险的应该就是坠落风险，这是令所有人头疼且需要时刻提防的问题。假如说因为吊装过程中预制件的混凝土硬度没有满足需要，起重区域极限承载力较小，在这一情况下，如果力超过了某一范围，将会有高空坠落的风险，可能会对吊塔下方的施工人员造成不可估量的伤害。

（四）施工中触电风险

现代施工用到很多的机器，需要使用大量电力，而在焊接进程里，为了方便操作工人会使用临时组装的电箱，但是因为电箱人为组装，过于简单，工人在使用时稍有不慎，就可能会有触电的危机。

五、高层装配式建筑施工安全管理措施

（一）做好安全检查和培训

在高层装配式建筑建设的过程中，最为核心的操作之一就是预制构件吊装操作，这一操作也是风险最高的操作之一。因此，相关部门需要十分重视这一环节的安全管理工作，结合施工现场的实际情况，科学调整吊装的位置，加强对吊装安全性能的检查，并严格落实吊装所需的强度以及其他设计标准。同时，吊装操作的工作人员还需要具备专门的职业资质认证以及相关操作经验，施工单位也需要组织这些工作人员进行专门的学习和培训，进而让他们具备足够的能力与安全意识。在进行高层装配式建筑的安装时，需要对施工区域进行清场，非作业人员一律不得停留在场内。参加作业的工作人员需要配备专门的安全防护用具。

（二）吊装施工固定

在实施梁安装操作时，相关工作人员需要把柱头的钢筋固定钩好，并结合图纸设计进行科学的支撑，做好充足的吊装准备工作。在实施主梁吊装作业时，需要装设母锁，同时在安装区域周边设置合理的警示和保护设施，并对钢索进行全面检查。一旦发现钢索存在问题或安全隐患，需要第一时间停止操作并进行处理。

（三）临边防护安装

在实施工程建设时，需要使用脚手架等设施在周边区域安装专门的护栏，必要时安装防护网，进而有效预防高空坠物的问题。此外，还可以使用亮色的油彩进行涂刷，让防护设施更加醒目，进而让周边区域的人员都能够提高注意。最后，还需要确保临边防护设施具备一定的强度，进而更好地保护人们。

（四）严格落实用电安全规范

在出现用电事故后，需要及时委派专门的技术人员进行维修检查，并对存在问题的部位进行优化。同时，还需要定期组织电焊施工人员进行电力安全使用教育以及培训活动，进而让他们具备充足的安全意识，最终有效降低安全事故发生的风险。

结语

总之，装配式建筑是技术新时代建筑工业的产物，发展预制装配式建筑是时代发展的方向。与传统的施工技术相比，装配式建筑施工技术的施工周期更短、施工效率更高、操作难度也更低，但是高层建筑的装配式建筑技术使用仍然存在较多的问题，需要给予这项技术足够的关注度，不断对其进行完善和优化。装配式建筑在我国有十分广阔的应用前景，特别是对于我国的高层建筑建设。在未来，在我国绿色发展、可持续发展政策的持续推进下，装配式建筑技术一定能够取得更加璀璨的成果。