装配式建筑结构技术的研究

杨康

保定市建筑设计院有限公司 河北 保定 071000

引言

装配式建筑把建筑工地上的一些工作转移到工厂，比如零件的制造，然后运输到工地上，这样就可以省去很多中间的工作。装配式建筑适应了工业化生产的需要，实现了智能化﹑信息化的管理，这与现代建筑的发展趋势相适应，给建筑业带来了新的发展空间和机会。然而，近几年在工程建设中，由于缺乏可视化管理﹑直观管理等原因，往往会产生一些施工上的缺陷。装配式建筑结构可有效提高施工效率﹑缩短工期﹑保证工程总体质量。

1 装配式建筑结构施工的重要意义

当前，在建筑工程领域，装配式建筑施工技术具有重要的应用意义，主要有以下几个方面。①有利于提高建筑施工效率。在应用装配式建筑施工技术以后，很多构件可以提前预制，比如预制楼板﹑预制阳台﹑预制楼梯等。这样，建筑工程现场施工的工作量大大减少，工程施工效率明显提高。②有利于实现建筑工程施工标准化。装配式建筑施工技术应用了大量的预制构件，使得建筑工程施工的标准化水平显著提高，有利于施工团队构建完善的施工管理体系，从而促进建筑工程施工趋于规范化与体系化。③有利于降低建筑工程的施工成本。装配式建筑施工技术的使用有效减少了建筑工程的施工时间，施工单位可以将许多建筑施工工作交给专门的工厂负责，从而有效节约了工程成本，显著提高了建筑工程的综合效益[1]。

2 设计要点与深度要求

2.1 设计要点

装配式建筑结构的基本要求是等同于现浇结构，即装配式混凝土结构与现浇混凝土结构发挥的作用，达到的效力基本相同。根据现行的国家﹑地方及行业的标准设计图集﹑规程﹑规范，来作为深化设计时的基本依据和基本原则。考虑因素有生产方面﹑运输方面﹑施工方面﹑其他方面，另外，关于装修与设备系统设计，设备系统图套管及基础布置图，由名字即可知道涉及的专业及需要考虑的预留埋件位置，设备系统图在装配式建筑汇总需综合考虑及体现。

2.2 深度要求

2.2.1 建筑专业施工图设计的深度要求。考虑装配式建筑的特点，标准化﹑模数化，和深化设计人员确认需深化的范围，来进行符合装配式建筑增加或减少设计的修改。尽可能实现建筑﹑结构﹑保温﹑设备﹑装饰一体化，是建筑专业对装配式最理想的设计。

2.2.2 结构专业施工图设计深度要求。深化布置部分会涉及混凝土等级﹑配筋﹑出筋﹑尺寸的变化。如一般住宅的预制部分板厚需加到130mm，钢筋和间距有时会加大加密。结构需要对设计深化部分的构件进行重新的计算分配，来达到装配式建筑能等同于现浇的设计理念。

2.2.3 各专业间协同设计的要求。水﹑暖﹑电走线，横向走管时，要考虑管叠加后对板厚的影响，管线叠加后相应处的板是否仍适合做预制。纵向走管时，要考虑是需要留洞﹑穿孔﹑预埋等情况．如遇预埋，预埋件的高度需要高出预制板面还是平齐于预制板面，均需提前明确沟通[2]。

3 装配式建筑结构施工关键技术

3.1 建筑部品部件生产

对于装配式，事实上可以将其分为3种发展逻辑分别是：典型装配式﹑集成装配式和智能装配式。而无论哪一种装配式的发展逻辑，都无法脱开数字化技术的支撑。如何与数字化技术更好的结合，从而实现量效的齐升。第一类装配式建筑，我们可以叫它传统装配式建造，符合我们传统观念中的装配式，当然，刚刚说到的政府的各项政策和意见，也符合此装配式发展方向。统装配式是以标准化为基础，通过构件的大量复制，在工程中标准化生产，并在施工现场快速组装。工厂生产的预制板构件，大量的构件在工厂里预制完成，减少现场施工，这样的思路符合我们最基本的装配式诉求，就是快速﹑高效﹑减少浪费，这也是城市化扩张的刚需。

3.2 结构装配技术

钢结构属于天然的装配式，大多采用焊接的工艺进行连接，保证整个构件具有良好的整体性和抗震性能，建立科学的结构传递系统在地震作用下，使得结构能够产生柔性破坏，耗能减震。在耗能节点处结构构件优先破坏，保证梁柱构件的主体性不受到破坏，并对实际的参数进行修正，取得最优设计。结构装配中的连接方式及作用如表1所示，部分现浇带的连接能够将墙板与剪力墙﹑楼屋盖连接为整体，脱离现浇的方式如套筒﹑搭接﹑钢板连接等能够使得钢筋连续，墙板实现抗剪连接。

表1 结构装配中的连接方式及作用

3.3 保温装饰一体化外墙

建筑板材主要有蒸压轻质加气混凝土板（ALC板），三明治式的构造内叶墙板+保温+外叶墙板。墙板安装的主要步骤如下，首先进行表面清理和放线，清理墙板和连接部位的杂物和碎屑。根据放出的控制线，固定节点，构造安装所需的槽钢，之后进行墙板的吊装校正及位置固定。将钩头螺栓焊接在角钢上，最后用专门的勾缝器对板缝进行密实处理[3]。

如果没有很好的隔震措施，则会产生影响居民生活的社会问题。为了发挥墙体的隔声效果和保温作用，让墙体结构质量越发精巧，采用石膏板加岩棉的方式对钢结构构件进行包裹，并对ALC板的拼缝进行处理，采用组合的方式来达到隔声的效果。用200mm厚的ALC墙板代替之前150mm厚的ALC面板。对于插座及开关等错位布置，尽量减少对墙体的破坏程度，对墙面开洞妥善进行封堵。错开位置要求大于600mm，并在其周围进行密封。在ALC墙面的双侧布置网格布，网格布尺寸为200mm×200mm，通过网格布有效连接来提高墙面的整体性。

4 做好装配式建筑结构施工的应用策略

4.1 严格做好各项施工准备工作

装配式建筑需要编制专项施工方案，施工方案的制定需要满足施工的需要，要保证方案的科学性和可行性。在制定施工方案时，要将施工的每一个环节都包含在内，对每一个环节的操作流程﹑施工标准都进行详尽的说明。如：预制构件的运输﹑存放，吊装作业等，这样可以更好地指导施工人员进行操作。在开始正式施工前，需要进行试安装，在试安装的过程中，要对施工方案中存在的不足和问题进行科学的调整。在施工前，要向施工人员和技术人员进行技术交底。通过技术交底可以使施工人员更加了解建筑施工的技术细节，从而保证建筑施工的质量。在施工前，相关人员还要对需要的机械设备进行科学的选择，在选择的过程中，不能盲目选择，要按需而定，同时还要保证机械设备的性能﹑质量，使其能够满足施工的需求[5]。

4.2 加强预制构件质量管理

在装配式建筑施工技术应用过程中，预制构件的质量管理非常重要，预制构件的质量管理效果直接决定了建筑工程的施工效果。因此，施工团队应该提高预制构件的质量管理水平，充分保证预制构件的质量，避免劣质预制构件进入施工现场。

4.2.1 施工团队在选择预制构件工厂的时候，应该注意做好市场调研工作，以了解工厂的市场口碑。同时，施工团队还要前往工厂进行实地考察，从而选出具有良好资质的预制构件生产厂家。在后期合作过程中，施工团队要与合作工厂加强沟通交流，将预制构件的生产信息顺利传给合作工厂，避免沟通不当而引发预制构件质量问题[6]。

4.2.2 施工团队在预制构件进场过程中，应该做好质量管理工作。在预制构件装卸过程中，施工管理人员应该对预制构件轻拿轻放，并按照标准的装卸流程进行装卸，避免操作不当而损坏预制构件。在预制构件运输过程中，施工管理人员需要做好相应的工作。对于特殊形状的预制构件，施工管理人员要布置相应的固定架，充分保证预制构件在运输过程中的稳固性。在预制构件进入施工现场时，现场管理人员必须对预制构件进行质量检查，从而进一步保证预制构件的质量。在预制构件进场以后，如果这些构件在短时间内不会投入使用，那么施工管理人员就要做好储存工作，以避免预制构件在存放期间受损。

4.3 重视预制构件施工过程

在装配式建筑施工过程中，预制构件施工是重中之重，施工团队需要对其加以重视，并做好全过程的施工管理工作。在预制构件运到施工现场以后，施工团队需要结合施工工序堆放这些预制构件。在预制构件吊装时，操作人员需要严格按照预先设计好的吊装位置进行吊装，不能随意吊装。在吊装的过程中，操作人员一定要保持轻缓，不能突然加速或者突然减速。预制结构一般比较重，如果预制构件的吊装速度发生变化，那么吊装设备就要承受巨大的载荷，最终导致意外情况的发生。在空中移动预制构件的时候，操作人员要严格控制吊装速度，避免速度过快导致预制构件吊装到相应位置时无法及时停止。在预制构件吊装到相应位置上方时，操作人员应该降低下放速度，同时在下放过程中做好定位对准工作。在预制构件下放到预计位置上方50cm的时候，操作人员就要暂停下放并进行精细化定位。在定位准确以后，预制构件才能继续下放。在预制构件下放到对应位置以后，施工人员就可以对其进行初步固定。只有待初步固定完成后，施工人员方可将预制构件固定在对应的位置上。完成以上工作后，施工人员需要对接缝处进行处理。在处理过程中，施工人员可以采用混凝土浇筑的方式来对接缝进行处理，使预制构件牢牢固定在一起，从而保证施工质量。

4.4 提高施工人员专业能力

装配式建筑施工技术具有一定的专业性，对施工人员的专业能力要求较高。因此，施工团队应该全面贯彻落实人才战略，切实提高施工人员的专业能力。施工团队还要做好培训工作，提高施工人员对于这项新技术的认知水平。在培训过程中，培训讲师还要针对施工人员在装配式建筑施工过程中遇到的具体问题展开深入分析，并结合施工场景进行讲解，从而切实提高施工人员的专业技能。在此过程中，施工团队还要制定奖惩激励制度，从而提高施工人员参与培训的积极性。

4.5 充分发挥信息技术的作用

在装配式建筑施工技术应用过程中，施工团队对信息技术非常依赖。在设计阶段，施工团队应用装配式建筑施工技术时，先要利用计算机软件来完成建筑工程的三维建模，然后通过建模信息来明确各个预制构件的参数信息，完成预制构件组合方案的设计。因此，施工团队一定要充分发挥信息技术的作用，切实提高装配式建筑施工技术的综合应用效果。现在，BIM技术已经在建筑工程中得到了较为广泛的应用。施工团队借助BIM技术，可以有效提高装配式建筑施工技术的现代化水平。施工团队在进行预制构件设计时，可以使用BIM技术来完成建筑工程的三维建模工作，明确建筑工程的各个细节内容，实现工程量的细分，保证预制构件参数信息的准确性。在预制构件安装过程中，施工团队也可以在BIM平台上进行仿真模拟，分析和解决预制构件安装过程中的各种问题。

5 结束语

装配式建筑结构施工在目前的建筑施工中，具有良好的应用态势与广阔的应用空间，可见此种施工技术在未来的建筑工程发展中，其优势也是不可估量的，能够显著提升建筑施工的效率与质量，值得相关人员进行进一步的探讨与研究，突出建筑工业化在技术与经济上的优势，推动我国建筑业的进一步变革。