PC构件装配式建筑施工技术应用

梁丽丽

近年来，我国PC 构件装配式建筑行业高速成长，中华人民共和国住房和城乡建设部等13 个部门联合发布《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，对大力发展装配式建筑、加快PC 构件智能生产线等进行政策性指导，进一步规范和推动我国PC 构件装配式建筑施工技术的发展应用。

根据《住房和城乡建设部标准定额司关于2020 年度全国装配式建筑发展情况的通报》（建司局函标〔2021〕33 号）可知，我国2016 ～2020 年新开工装配式建筑面积平均增长率超过55%，其中2020 年全国新开工装配式建筑面积达到42 000 万m2，较前一年度增长约45%。我国长三角、珠三角、京津冀等重点区域的装配式建筑发展迅速，约占全国新开工装配式建筑的49%。装配式建筑主要包括PC 构件装配式建筑、钢结构装配式建筑、木结构装配式建筑等，我国装配式建筑以PC 构件装配式为主[1]。

1 PC 构件装配式建筑施工技术的优势

1.1 有效推动建筑行业“双碳”达标

在碳中和、碳达峰的时代背景下，无论是在建筑材料的选择和应用环节，还是在建筑施工、运营环节，人们都对绿色环保、节能减排提出了严格的要求。同时，建筑行业及其细分领域也分别出台了节能减排指导性政策和技术标准，“绿色建筑”“零排放建筑”“零能耗建筑”等是未来建筑行业发展趋势。装配式建筑与传统建筑现浇的建造方式相比，由于其大量工程作业是在地面工厂内实施的，因此可更有效地控制“双碳”达标。

在材料选择方面，PC 构件的制造可选择更加绿色环保的材料，克服现场建筑材料材质、黏性、刚性等选择的局限性；在材料消耗方面，PC 构件可大量减少建筑垃圾和材料浪费，提升了资源使用效率；在环境污染方面，由于PC 构件是在工厂制造的，减少了现场作业的粉尘污染、建筑垃圾，可最大限度降低对整体环境的污染，同时可以减少施工现场的噪声污染。

1.2 显著加快建筑工程施工进度

由于建筑使用的大多数PC 构件是在地面工厂生产的，其到达施工现场只需按作业流程顺序，使用相应的机械设备进行安装即可。这样极大地减少了工程作业量，降低了施工难度，可明显提高施工效率，缩短施工周期。根据前瞻产业研究院的研究报告，我国装配式建筑比传统建筑的施工进度提高40%以上。

1.3 有效增强建筑质量品控

随着时代发展和我国科学技术的不断创新，经过一连串技术创新与实践运用，PC 构件逐步在住宅建筑中得到长足的发展，特别是随着PC 构件材料质量的提升，PC 构件对装配式建筑施工质量起到了举足轻重的作用。当前，PC 构件“五化”发展越趋成熟，可确保PC 构件装配式建筑的质量和工艺控制水平。

一是PC 构件设计的标准化。标准化的核心是PC 构件生产制造的模块化，与建筑多样性相结合进一步促进PC 构件系列化和通用化。二是PC 构件生产的工厂化。由于可视PC 构件主体结构能够得到更加可靠的质量检验，因此施工人员能够保障装配式建筑的施工精度。三是施工安装专业化。通过规范的流程化作业和大量信息化机器设备的使用，可提升装配式建筑施工专业化水平。四是PC 构件的一体化。通过实现各项材料的预制生产，可确保建筑主体结构更加统一和坚固。五是PC 构件管理的科学化。施工人员可从设计、生产、施工及运维环节实现PC 构件的全周期科学管理。

1.4 有效提高建筑施工安全系数

建筑施工无论是对施工人员的生命安全、建筑企业的社会形象和经济效益来说，还是对社会的安全稳定来说都具有十分重要的意义。PC 构件装配式建筑施工技术与传统建筑施工技术相比，在建筑安全方面有3 个明显优势。

一是PC 构件在地面工厂生产，相较于危险的现场浇筑和高空作业，地面工厂生产作业安全系数更高。二是施工人员便于利用机械设备展开PC 构件装配式施工作业，现场仅需少量建筑工程管理、机械化吊装、质量监控等人员，施工现场人员数量远少于传统劳动密集型建筑施工方式，可减少施工过程中人员不安全因素。三是PC 构件装配式建筑施工作业量显著减少，建筑的外墙、平板、内墙及楼梯等采取预制构件，在地面工厂已经完成涂刷、保温层安装、门窗安装等工作，危险性较高的工作量大大减少，高空作业的工程量也大大减少，同时省去材料和工具的堆放与保管环节，更加有利于保障建筑施工安全[2]。

2 PC 构件装配式建筑施工技术应用现状

2.1 PC 构件装配式建筑的吊装技术

PC 构件吊装是装配式建筑施工的首要阶段，施工人员需区分吊装准备、吊装实施2 个环节进行施工技术把控。

（1）吊装准备阶段重点把握。一是塔吊位置。在进行现场吊装施工前，施工人员要综合考虑吊塔的覆盖半径、吊塔可承受重量、吊塔周边环境以及吊塔数量等参数，合理选择塔吊位置。二是PC 构件的摆放位置。施工人员应根据吊装的实际需要将各类PC 构件分类、有条理地摆放，这样既便于组织吊装施工、也可提高施工效率。三是塔吊进行前期测试。施工人员应对吊塔的安装和技术参数进行检查验收与测试，以此确保施工安全。

（2）吊装实施阶段应遵循“先大后小、先远后近、先重后轻”的原则，需把握几点。一是确保PC 构件状态与吊装状态一致，以PC 构件生产脱模处为主吊点，可有效提高吊装作业效率和建筑整体的质量。二是假设PC 构件起吊受力状态与安装所需受力状态不一致，则施工人员应采取合适的方式对需吊装的PC 构件进行再固定，避免施工中出现危险或事故。三是施工人员在吊装中应严格按照不同PC 构件的操作程序和规范实施，避免违规误操作。四是施工人员在吊装过程中需全程监控吊装质量，尽可能减少施工工序和步骤，提高施工效率。

2.2 PC 构件装配式建筑的支撑与固定技术

对PC 构件的支撑与固定不仅是装配式施工的关键技术，也是装配式建筑展开施工的前期工程，对建筑工程整体质量具有不可忽视的作用。在建筑施工中，施工人员必须确保整体工程的稳定性和连续性。由于部分PC 构件在完成吊装作业后，其他设施和施工作业还未展开，此时必须对已吊装的PC 构件进行支撑和固定，施工人员通常利用三角形稳定原理，采取斜撑法、三角法等进行固定。

PC 构件装配式建筑的支撑和固定技术应把握几点。一是支撑和固定位置的选择。施工人员应尽可能选择最有效的着力点进行支撑和固定，以确保三角形的稳固性，且应选择便于拆卸的部位进行固定。二是支撑和固定时间的选择。施工人员应加快速度完成其他PC 构件和设施设备的吊装，单个PC 构件的支撑和固定时间不宜过长，需控制好后续的拆除时间，通常不应超过14 d。三是支撑和固定拆除也应严格按照技术标准和规定程序实施，避免随意拆除，从而影响建筑质量。据相关统计，在PC 构件支撑固定拆除施工中发生的事故和隐患远大于其他施工程序。

2.3 PC 构件装配式建筑的连接技术

PC 构件的连接技术是装配式建筑施工技术的核心，是决定建筑质量和安全的最主要环节。施工人员在完成PC 构件的吊装、支撑固定后，需对PC 构件进行连接，从而形成装配式建筑的主体。通常情况下，PC 构件前后端会预留钢筋，便于施工人员开展连接作业。

在PC 构建装配过程中，施工人员通常使用套筒将预留的钢筋连接起来，既可增强PC 构件连接的稳定性，又可增强主体建筑的美观性，同时可在不同构件的连接面涂抹水泥浆以进一步增强构建的粘结性和稳定性。使用套筒技术进行连接时需注意2点：一是保证套筒的清洁，连接时不能掺入其他杂质；二是PC 构件与连接点要稳固，确保其连接成一体不松动。

当前，我国PC 构件装配式建筑连接技术主要存在3 个方面问题。一是发生梁柱、梁梁主钢筋碰撞，造成PC 构件安装困难，从而影响建筑质量；二是墙板之间、墙板和柱之间缺乏连接钢筋，容易出现墙板稳定性不足等问题；三是装配式建筑的PC 构件和现浇的结构连接不科学、不合理，容易在受力的情况下出现PC 构件上下或左右移动问题，从而影响整个项目工程的稳定性[3]。

2.4 PC 构件装配式建筑的浇筑与养护技术

PC 构件装配式建筑的浇筑和养护技术是建筑主体工程施工的最后一环，对装配式建筑的整体质量和使用性能具有重要影响。浇筑施工前，施工人员需对前期的吊装、连接等工序进行全面的质量检查和评估，初步检验建筑整体性能和质量，重点检查PC 构件是否牢固、预埋件处理是否到位、建筑整体结构是否变形以及各PC 构件之间连接是否合理等，确定各项工作符合施工规范标准后，方可进行浇筑施工作业。

在浇筑施工过程中，施工人员应充分考虑PC 构件和装配式建筑不同环节、不同位置浇筑技术的差异选择不同的浇筑方式，同时需尽可能减少与钢筋材料碰撞，以免发生PC 构件移位等问题。浇筑施工结束后，施工人员应及时对建筑部位和整体建筑实施保养维护，严格按照不同材质的养护流程和标准实施，养护时间不能小于7 d，防水养护时间至少14 d，否则可能严重影响建筑的整体质量。

3 优化PC 构件装配式建筑施工技术措施

3.1 加强PC 构件装配式建筑整体设计

PC 构件装配式建筑的整体规划设计是组织装配式建筑施工的前提，是推进PC 构件装配式建筑深入运用的基础，也是提升我国建筑总体质量的关键。PC 构件装配式建筑深化设计的完善和优化，应从城市规划和整体建筑全局进行全面设计，抛弃传统建筑设计“先总体后拆分”的方法，树立全局“一盘棋”的意识。

研究人员应根据PC 构件装配式建筑的实际用途和建筑需求，组织建筑结构、室内构造、水电设施以及电气设备等专业设计人员共同研究规划，优化PC 构件装配式建筑的布局结构、总体项目设计、装配式施工需要等，从总体上解决PC 构件之间连接、工序、材质等冲突问题，提升PC 构件装配式建筑的施工技术。

3.2 大力推进装配式建筑信息模型应用

建筑信息模型BIM 技术具有可模拟性、可视性、可出图性等特点，可覆盖建筑设计、施工等环节的各种几何、非几何信息，解决建筑施工中材料、质量、尺寸以及造价等各种问题，模拟优化建筑施工全周期、全流程的工序和重要节点，有效促进建筑质量提升。由于PC 构件装配式建筑结构设计需精细化控制，因此研究人员必须重视BIM技术的应用，从而满足PC 构件的分割、吊装、节点连接、尺寸和质量的精细化设计。同时，研究人员还可利用BIM 技术的可视化优势，优化PC 构件装配式建筑各构件、管线、连接点之间的空间和位置布局，进一步提高建筑施工效率[4]。

3.3 不断提升PC 构件标准化水平

当前，我国PC 构件装配式建筑还缺乏统一行业标准，各厂家生产的PC 构件标准各不相同，特别是部分小型企业生产的PC 构件不能满足市场需求，无论是可用性、适配性，还是耐久性、坚固性，都存在诸多缺陷。因此，建筑行业应大力推进PC 构件标准化制作，指导PC 构件厂家根据施工单位需要的PC 构件类型、数量、材质等建立标准化档案，完善每种PC 构件的材质、大小、形状、参数等基础信息。此外，建筑行业应积极推进PC 构件全自动、标准化、信息化的流水线生产，既保证PC 构件生产满足我国装配式建筑不断发展的需要，也可降低PC构件的缺陷和残次品。同时，建筑管理部门和市场监控部门应加强对PC 生产厂家的检验检查，大力扶持市场信誉好、产品质量高、科技化水平强的综合性PC构件生产厂家。

3.4 加强PC 构件安装施工技术规范和质量管控

目前，我国PC 构件装配式建筑的施工技术还不够成熟，一般情况下是由建筑行业熟练工带动普通民工的形式组织，PC 构件配件式建筑施工技术的规范还不够统一，质量把关和控制存在不到位的现象。

因此，建筑施工单位和监管单位必须高度重视PC 构件安装施工技术规范和质量管控，在施工全环节组织系统的管理和规范化的操作管控，特别是在大型PC构件、剪力墙体等安装时，必须搭建可靠牢固的支撑系统，确保大型构件吊装、连接、浇筑的稳定性和安全性。

近年来，我国建筑行业陆续出台《装配式混凝土结构建筑一体化装修技术规范（征求意见稿）》等多个规范性文件，明确了PC 构件装配式建筑的设计、施工、运行等标准和规范。标准化的施工技术程序和方法将得到全面推广使用，有利于提升建筑质量和施工安全[5]。

4 结语

我国PC 构件装配式建筑将在政策性指导下迎来巨大的发展契机，无论是PC构件的生产制造，PC 构件装配式建筑的施工技术，还是装配式施工技术的标准规范，都将在“双碳”战略背景下得到长足发展和实际运用。

因此，研究人员应认真研究PC 构件装配式建筑施工的技术优势，全面梳理当前我国PC 构件装配式建筑施工的技术应用和需要重点把握的环节，深化研究优化PC 构件装配式建筑施工技术的措施，推动我国PC 构件装配式建筑的绿色高效发展，不断提升我国建筑行业的整体水平。