装配式施工技术在住宅工程中的应用分析

舒海艳 湖南省城乡环境建设有限公司

1 前言

随着我国社会经济转型发展，建筑行业逐渐开始朝着工业化、信息化、绿色化方向发展，在此背景下，装配式建筑获得大力推广应用。与传统现浇建筑相比，装配式建筑（Prefabricated Construction，PC）具有施工速度快、节约人力成本、节能减排、对环境破坏较小等优势，本文围绕装配式施工技术在住宅工程中的应用展开详细分析。

2 装配式建筑发展概述

建筑行业是我国的支柱性产业，在城乡发展中发挥着重要作用，但是长期以来建筑行业一直存在劳动主导的特征，如何朝着技术主导方向发展一直是业内研究的重点问题。基于传统模式下，建筑施工现场可能存在较为严重的资源浪费、垃圾与扬尘污染的问题，如何在满足城市发展要求的同时，获得较好的节能降耗效果，是建筑行业发展的一大方向。基于此，装配式建筑应运而生，装配式建筑相较于其他类型的建筑，如现浇混凝土建筑有以下几点优势。

（1）节省人力成本。装配式建筑构件大部分可实现工厂预制，运输到施工现场进行组装，大部分都可以运用机器进行施工作业，无需人工，这对当下人口红利即将消失的中国来说非常重要。

（2）节能环保。当下节能环保已经是我国建筑业发展转型的必然要求，而装配式建筑与现浇式建筑相比，在这方面具有相当大的优势。根据相关研究显示，装配式建筑具有节省资源、减少碳排放的优势。

（3）缩短工程建造时间。装配式建筑可实现建筑装修一体化，理想状态下可以两者同步施工。而且装配式建筑可以布置更加科学的流水施工，大大加快了建造速度，节省了大量时间，有利于缩短工期。

（4）便于保证建筑质量。基于构件工厂统一制造模式下，可以在构件做好之初就对其进行质量检测，便于监管构件质量，以此保证工程质量。

（5）促进建筑行业信息化、工业化发展。装配式建筑可以与BIM技术深入融合，促进建筑业的信息化发展。而其构件的工厂化生产模式又与工业息息相关，故装配式建筑使得三者深度融合，有助于建筑业的发展迈向更广阔的空间。

（6）有利于发掘新动能。从国家层面来讲，装配式建筑有利于培育新的建筑产业新动能、提高效率。目前我国处于百年未有之变局，处于新旧动能的转换之时，推动装配式建筑发展，可以探索新产业，发掘新动能，促进我国经济的发展，增强我国建筑业在国际上的竞争力。

3 装配式施工技术在住宅工程中的应用要点

本文主要围绕住宅工程对装配式施工技术的应用展开分析，具体施工要点如下。

3.1 吊装技术

装配式施工过程中预制构件的吊装是一道重要工序，其主要技术要点包括以下几点。

（1）吊装前由专业人员负责检查预制构件规格、外观质量等，检查无误后方可投入使用；吊装前将构件拼缝内的杂质全部清理干净，并对垫片、标高螺栓等进行调节，满足设计要求；预制墙板根部位置留出一定缝隙，加装钢垫片，从而实现对预制墙板的位移控制；外墙保温板需设置海绵条，保证实际保温效果，避免外墙底部注浆期间发生跑浆的情况。

（2）根据预制构件实际吊装要求，准确计算吊点位置、数量等，保证吊装过程中受力均衡，防止发生失稳坠落等安全事故。

（3）严格把控吊装顺序，先试吊、再正式吊装，严格依照单元流水的模式作业，完成一个单元构件吊装后，再吊装下一个单元，整个吊装顺序不得私自调换。

（4）整个吊装过程遵循“慢起、缓放、快升”原则，加速需缓慢、逐级进行，严禁发生越挡加速的情况，图1所示为预制构件吊装示意图。

（5）预制构件吊装至作业面以上，后续停顿一段时间，专业技术人员负责依据图纸对构件的正反面加以检查，确保套筒与预留钢筋精准对正后缓慢下放，直至构件就位后将其固定并松钩。

3.2 固定调校技术

（1）斜撑安装。预制构件吊装就位且检查无误后，可开始安装固定斜撑。在整个安装中，先固定钢板卡座，再在预制墙板上固定斜撑一端，并在预留的膨胀螺栓上连接斜撑另一端，由此完成固定处理。安装过程中加强斜撑与水平方向角度控制，保证各个预制墙板斜撑数量合理。

（2）微调就位。完成斜撑安装工作后，可利用固定斜撑微调功能调整墙板垂直度，严格将偏差控制在允许范围内，采用线锤、靠尺等进行垂直度校验。完成微调后，用小型千斤顶调整预制墙板水平误差，并采用水平标高控制线校验水平度，保证其与工程要求相符。

3.3 连接技术

（1）焊接连接。预制构件焊接连接施工，主要是利用预埋钢板完成焊接工作，由此获得理想的焊接效果。此种连接方法多运用于非结构形式构件连接，要求技术人员必须控制好焊缝尺寸、质量，严格按规范操作，做好焊接检查；焊接完成后需落实防腐处理，防止出现锈蚀问题，影响焊缝强度。此外，在整个焊接过程中，需加强其他构件保护，防止出现不必要的损害。

（2）螺栓连接。预制构件安装施工中，螺栓连接也是一种常见连接方式，可用于预制构件与主体结构、预制构件与预制构件的连接。在非主体结构构件连接时（预制楼梯与外挂墙板），螺栓连接这一方法较为常见，在实际操作中主要分两次完成螺栓紧固工作，第一次紧固：按螺栓标准轴力60%~80%初拧；第二次紧固：按螺栓标准轴力终拧。完成螺栓紧固后方可浇筑混凝土，防止混凝土施工过程中出现螺栓松动的问题，获得理想构件连接效果。

（3）套筒灌浆连接。在装配式建筑剪力墙、柱等构件连接时，套筒灌浆连接最为常用。此种连接原理是将预埋在下层预制构件顶部钢筋，插至预埋在上层预制构件底部金属套筒内，然后灌入高强度、微膨胀灌浆材料，由此保证上、下部预制构件有效连接。此连接技术的使用过程中，必须要重视连接钢筋强度、规格、直径的控制，严格按要求开展浆液灌注作业，不得间断，当浆料溢出后方可停止灌浆，并落实封堵工作。灌浆套筒示意图如图2所示。

（4）后浇混凝土连接。完成预制构件安装后，通过浇筑混凝土的方式进行预制构件的连接、叠合层施工，此种方法被称为后浇混凝土连接。通过此种方式进行连接，首先需对接触面实施凿毛处理，全面提高混凝土抗剪性能，并加强连接钢筋水平度控制，严格控制外露长度，保证预制构件可靠连接。

4 工程案例

4.1 工程概况

本项目为某保障性住房项目，用地性质为商住混合用地，占地面积2.27万平方米，总建筑面积9.41万平方米，总投资7.8亿元。由6栋装配式高层住宅与3层商业裙房组成，总户数为918户，全部为标准化户型，套型建筑面积55m2。1层~3层为商业用房，4层以上为公共租赁住房。此项目从主体结构、内外围护结构到室内装修全面运用装配式施工技术，装配率64%、标准化构件超过60%，达到《装配式建筑评价标准》A级等级。

4.2 装配式设计

（1）标准化、模块化设计。本项目为满足不同家庭需求，达到持续可居目标，采取可变户型设计方法，通过标准化、模块化设计，优化剪力墙的布局情况，在不对主体结构产生破坏的前提下，实现住宅的多功能可变，如：小户型、适老型等，满足建筑全生命周期发展要求。

（2）绿色设计。本项目实现装配式技术与绿色技术融合应用，包括：高性能复合保温围护结构、一体化阳台壁挂太阳能热水系统等，建筑节能率71%，同时本项目融入了海绵城市技术，如：透水铺装、植被缓冲带、透水铺装、植被缓冲带等，年径流总量控制率达到76%。据计算，项目全生命周期内将减少碳排放27145t，获得了较为显著的节能减碳效益。

4.3 装配式预制构件生产

本项目为有效提升装配式外墙的性能，并简化生产、施工过程，研发了适用于的装配整体式剪力墙的外墙出产品，较好地解决了外墙外保温脱落、渗漏、保温性差等问题，并集成了承重、围护以及保温、防水灯功能，全面提高装配式建筑施工效率与质量。

4.4 装配式施工技术要点

本项目基于装配式住宅建筑特点，采用了高质量、绿色化的成套技术体系，主要技术要点有如下几方面。

（1）新型钢筋桁架混凝土叠合板连接技术。本项目针对叠合板的连接，提出了一种新型钢筋桁架混凝土叠合板连接技术，有效解决了叠合板吊装过程中板底筋与梁箍筋碰撞，以及不容易就位的问题。

（2）预制楼梯节点处理。本项目针对预制楼梯的应用，改进了其与主体结构连接形势，梯板上端铰接在梯梁挑耳上，而下端滑动铰在梯梁挑耳支座上，同时留有一定的水平位移空间，消除地震作用下楼梯对主体结构刚度、受力的影响，同时整个构件制作、运输、吊装便利且质量稳定，可形成一套标准化预制构件，直接运用于项目中。

（3）装配化装修一体化技术。本项目大力推行了装配化装修一体化技术，在住宅内使用集成厨房、集成卫生间，采取管线分离、干法施工方法，一次性安装到位，全面减少现场的湿作业；住宅内使用干式架空地板，对管径尺寸、路径以及坡度等参数进行综合分析，明确最小的架空高度，并采用了架空地板系统隔音构造，由此达到隔音、保温以及装饰功能的集成。据统计，楼板撞击声约52dB，优于规范要求，全面提高了住房的居住品质。

（4）低位灌浆、高位补浆的剪力墙套筒技术。针对剪力墙套筒灌浆容易出现不密实的情况，本项目采取在剪力墙内增加高位灌浆补浆管的方式，在灌浆结束时，补浆管内的浆液呈缓慢下降态势，由此可起到较好的浆液回灌效果，同时有利于确认筒内浆液是否饱满。通过此技术的应用，本项目所有抽检套筒一次检测合格，整体施工质量可靠。

（5）BIM技术的全过程应用。本项目将BIM技术运用于施工全过程中，构建了数字化设计与建造体系。在装配式施工过程中，基于BIM技术的运用实现了可视化分析，有利于明确预制剪力墙材料、做法等诸多信息，同时可快速优化各预制构件类型、数量，减少构件生产返工问题，全面提高施工效率与工程质量；基于BIM技术构建了全过程追溯体系，基于BIM模型的集成运用，管理人员可快速查询、管理基础数据，整个操作简单快捷，在最短时间内实现分区搜索、数据统计，这也有利于快速完成资源调配、成本控制以及质量控制，整体应用效果较好。

5 结束语

综上所述，装配式住宅构件和部品由工厂生产，现场实现组装，施工机械化程度高，因此使得劳动生产效率显著提高；同时构件由工厂严格按图施工生产，经多道检验，实现生产条件可控、工艺先进、尺寸精确的目的，最终提高建筑品质。装配式住宅工程施工过程中，装配式技术合理运用是提高施工效率、工程质量的关键，应根据项目实际情况加强技术改进研究、积极引入BIM等先进技术，协同合作打造优质项目。