预制装配式建筑施工技术研究

陈煜文

广州市第二建筑工程有限公司 广东 广州 510000

全球经济持续增长背景下，建筑业的需求持续攀升，对建筑工程的质量、效率、环保及可持续性的要求日益严格，而预制装配式建筑施工技术逐渐成为建筑业的研究热点。预制装配式建筑施工技术是指在工厂内生产预制构件，然后将构件运输到施工现场进行装配的一种施工方式[1]。这种技术具有提高工程质量、缩短施工周期、降低环境污染、节省资源和降低能耗等优点，与传统建筑施工方法相比具有显著的优势。预制装配式建筑施工技术的应用在国际范围内已经取得了显著的成果，如在欧洲、美国、日本等发达国家已经得到了广泛应用。在中国，预制装配式建筑施工技术也得到了国家政策的大力支持，逐渐成为推动建筑业转型升级和实现绿色可持续发展的重要途径。

1 预制装配式建筑施工技术的优点

1.1 提高工程质量

预制构件在工厂内生产，具备相对恒定的生产环境，有利于实现高质量的生产和严格的质量控制，相比传统现浇现场施工方式，工厂生产过程中能够更好地保证材料的质量、尺寸精度以及构件的性能要求，从而提高整体工程质量。工厂生产预制构件的过程中可以采用先进的自动化、数字化和智能化设备与技术，降低人为因素对工程质量的影响，有助于减少施工过程中的误巂，提高构件的合格率，确保施工质量稳定可靠。此外，预制装配式建筑施工技术采用标准化、模块化的设计理念，有助于提高施工过程中的协同性和可控性。预制构件的规格和接口标准化，有利于提高现场安装的效率和准确性，减少现场调整和返工的可能性，从而进一步提高工程质量。

1.2 缩短施工周期

预制构件可以与现场施工同时进行，这种并行作业模式大大降低了施工中的时间损失，提高了施工效率。同时，工厂生产还有利于规模化、标准化和自动化，有助于进一步提高生产效率。预制装配式建筑施工技术采用的是干法作业，减少了现场湿作业的时间，避免了混凝土浇筑后需经过一定时间养护的等待时间，施工进度可以得到显著加快。同时，预制构件的安装过程相较于传统施工方法更加快捷，因为预制构件的尺寸和形状都是精确控制的，可以实现快速拼装，预制构件的连接方式也相对简便，可以大幅度减少现场施工所需时间[2]。此外，预制装配式建筑施工技术减少了现场人力资源的需求，从而提高了劳动生产率。通过对人力资源进行优化配置，可以进一步缩短施工周期。

1.3 降低环境污染

首先，工厂生产预制构件可以减少现场混凝土浇筑和砌筑过程中产生的尘土、噪音和废弃物，与传统施工方法相比，预制装配式施工现场更加整洁，对周边环境的影响较小。其次，预制装配式建筑施工技术通过工厂生产和标准化构件的应用，降低了建筑材料的浪费，精确的设计和生产可以减少施工现场的修剪和加工，从而减少废弃物的产生。另外，预制装配式建筑施工技术减少了现场施工所需的设备和机械，相应地减少了机械运行过程中产生的废气和噪音污染，有助于改善施工现场的环境质量。此外，由于构件在工厂生产，可以实现集中配送，减少了频繁的运输和装卸过程，从而降低了运输过程中产生的废气和噪音污染。

1.4 节省资源与降低能耗

预制装配式建筑施工技术在生产、施工过程中具有明显的资源节约和能耗降低优势。工厂生产预制构件的规模化、标准化和精细化管理有助于降低原材料浪费，通过精确控制用料和减少现场加工，实现较高的材料利用率。此外，工厂生产的高度自动化和数字化使得能源利用更加高效，有利于降低生产过程中的能耗。在施工现场，预制装配式建筑技术减少了大量现场模板、支撑等临时设施的需求，降低了建筑垃圾产生，预制构件的快速装配施工有效缩短了施工周期，进一步减少了能源消耗和劳动力投入。此外，预制装配式建筑在建筑物的使用寿命周期内，由于其优良的质量、密封性能和保温性能，可降低建筑物的日常运行和维护成本，实现建筑物的长期节能。

1.5 促进绿色建筑发展

绿色建筑是一种以环保、节能、高效为核心目标的建筑理念，预制装配式建筑正符合这一理念。首先，预制装配式建筑施工过程中较少产生建筑垃圾和尘土，减少现场施工噪声，提高施工现场的环境质量。其次，预制装配式建筑在生产和施工过程中节省资源和降低能耗，有利于减轻建筑物对环境资源的压力。此外，预制装配式建筑在设计、施工过程中可充分考虑建筑物的绿色性能，如利用绿色建材、实现建筑物的绿化、提高建筑物的保温性能等，有利于实现建筑物的可持续发展[3]。最后，预制装配式建筑施工技术对推广绿色建筑理念具有示范作用。随着预制装配式建筑在各类工程项目中的广泛应用，其环保、节能、高效等优点逐渐被广泛认可，有利于推动绿色建筑理念在建筑业的深入发展。

2 预制装配式建筑关键技术

2.1 预制构件的设计与制造

预制构件是预制装配式建筑施工技术的核心，其设计与制造质量直接影响到整个工程的质量、效率和可持续性。在设计阶段，预制构件的设计需要遵循模块化、标准化和通用化原则，以提高构件的通用性和互换性。设计师需充分考虑构件尺寸、形状、重量等因素，以便于运输和安装。同时，设计师还需对构件的连接方式、节点设计和施工顺序等方面进行细致的设计，确保整个预制装配式建筑系统的可靠性和稳定性。在材料选择方面，预制构件的制造材料应具有良好的力学性能、耐久性和环保性能。常用的预制构件材料包括混凝土、钢结构和木材等。在选择材料时，应综合考虑成本、性能、资源和环境等因素，选用最适合的材料。在制造工艺方面，预制构件的制造工艺应确保构件的质量、精度和表面质量。常用的制造工艺包括模具成型、机械加工和自动化生产线等，优化制造工艺可以提高生产效率、降低成本，并确保预制构件的质量和性能。

2.2 施工组织与管理

在预制装配式建筑施工中，施工组织与管理对于确保项目的顺利进行至关重要。首先，项目管理团队需要制定详细的施工计划，确保预制构件的设计、生产、运输、储存以及现场装配等各个环节的协调和顺利进行。此外，项目管理团队需要密切关注现场施工进度，并对各个环节进行监控和调整，以确保工程按照预定的进度顺利进行。同时，施工组织与管理也需要关注施工过程中的质量问题，确保预制装配式建筑的质量达到预期目标。在施工组织与管理中，跨部门和跨专业的沟通与协作尤为重要，包括设计师、施工方、材料供应商、预制构件制造商等各个方面，以确保项目的顺利实施[4]。最后，施工组织与管理还需要关注预制装配式建筑施工过程中的安全问题，制定严格的安全管理制度和措施，保障施工现场的安全。通过有效的施工组织与管理，有助于提高预制装配式建筑的施工效率和工程质量，进而推动预制装配式建筑技术在建筑业的广泛应用。

2.3 预制构件的运输与储存

预制构件在工厂生产完成后，需要通过专业的运输工具将其运输至施工现场。为了确保预制构件在运输过程中不受损坏，应采用合适的运输工具，如平板车、集装箱车等，并对预制构件进行适当的包装和固定。此外，根据预制构件的尺寸、重量以及施工现场的条件，可以采用道路、铁路、水路等多种运输方式，运输过程中，需要遵循相关法规和标准，确保运输安全。在施工现场，为保证预制构件的质量和安全，储存区域应选择地势平整、排水良好的场地，避免直接日晒和雨淋。同时，需要对预制构件进行分类、编码，以便于查找和管理。在储存过程中，预制构件应保持适当的间距，以便于搬运和检查。此外，为防止预制构件在储存过程中受到损坏，需要定期对其进行检查和维护。合理的预制构件运输与储存管理，不仅可以确保预制构件的质量和安全，还有助于提高预制装配式建筑施工的效率和工程质量。

2.4 预制构件的安装与连接

预制构件的安装与连接是预制装配式建筑施工过程中的关键环节，不同类型的预制构件和连接方式对施工效率、工程质量以及建筑物的性能有重要影响，表1列举了常见的预制构件安装与连接方法及其特点。在实际施工过程中，预制构件的安装与连接方法的选择需要综合考虑预制构件的类型、尺寸、承载力要求以及施工现场的条件。合理的连接方式应具备以下特点：简单易行、经济实用、安全可靠、具有一定的承载力和刚度[5]。此外，为了保证预制装配式建筑施工的质量，施工现场还需要对预制构件的安装与连接进行严格的质量控制，包括对连接部位的检查、连接件的质量检验以及连接过程的监督和管理等。通过科学合理的安装与连接方式，有助于提高预制装配式建筑的施工效率和工程质量，进而实现预制装配式建筑技术的优势。

表1 常见预制构件安装与连接方法及特点

2.5 预制装配式建筑的质量控制

为保证工程质量，需要从设计阶段就充分考虑预制构件的尺寸、形状和性能要求，以便于生产、运输和安装。在预制构件生产阶段，要确保生产工艺的规范化和标准化，严格控制原材料的质量，对预制构件进行全面的质量检测，以确保其质量符合设计要求。在运输和储存阶段，合理安排运输工具和方式，确保预制构件在运输过程中不受损坏，同时合理规划储存区域，保证预制构件的质量和安全。在现场施工阶段，对预制构件的安装进行严格的质量监督和管理，确保安装过程的精度和稳定性[6]。对连接部位进行定期检查，及时发现并处理质量问题。同时，预制装配式建筑施工过程中的质量控制还需要关注工程的整体性能，包括建筑物的结构安全、耐久性、防水、隔热、隔音等方面。

3 加强预制装配式建筑施工技术的优化措施

3.1 预制装配式混凝土结构施工技术

为确保预制装配式建筑施工质量，需加大对施工检验的力度，严格审核各种硬件设备。对主要施工设备的质量标准要有严格把控，以便在基本施工环境中实现高效施工。同时，工程管理部门需关注主要施工环节的审核，记录施工过程中的细节问题，并对所有工作人员进行培训。对施工管理环节中出现的缺陷，应及时调整与纠正，进一步提高施工设备的稳定性和完整性。对于以钢材、混凝土为主要材料的检测，应先进行现场试验，然后在小范围内进行模拟施工，如发现工程质量问题，需及时更换或修复材料，以满足施工需求。

3.2 做好验收工作

施工监理单位负责验收装配式建筑工程，仔细检查总体施工质量，并审查施工企业的技术档案和验收报表。监理人员应在竣工审计报告中，明确提出对施工监理工作的看法，并针对问题给出整改建议。同时，监理企业需要提供工程质量评价报告，在建设部门根据预验收意见进行整改后，监理单位应协助建设方进行工程竣工检验准备，提出具体检验方法，并执行相关检验工作。

3.3 创新建筑模式

在装配式工程设计中，应用BIM技术不仅可以显著提高工程设备的制造效率和生产能力，还能提升工程主体的管理水平[7]。通过实现建筑设计信息的统一管理和应用，精细化工程设计生产管理，可视化工程设计信息管理，预设功能衔接，设计信息的联动修改，以及预制系统设计排期管理和施工等方面，使得工程设计模式与建筑样图之间的信息实时连接，从而大幅度提高工程设计数据的识别性，实现工程设计智能化。这种技术引导企业不断创新，探索和发展新的建筑施工结构形式和工艺技术，提高装配式工艺能力，致力于绿色建筑的发展，逐步实现工艺、技术、结构、管理人员的功能转换，形成核心企业群，从而使企业具备更多关于装配式建筑的实施技巧和水平。

4 结语

预制装配式建筑施工技术是一种具有广泛应用前景和可持续发展性的新型施工技术，能够显著缩短工期、提高施工质量和安全性、降低施工成本和环境污染，具有较高的经济和社会效益。然而，该技术在应用中仍存在一些问题和挑战，需要进一步完善和提高。在城市化进程加快、节能环保要求提高的背景下，该技术将有更大的市场需求和发展空间。同时，还需要进一步加强标准制定、技术创新和人才培养等方面的支持和保障，以推动该技术的不断进步和提高。