建筑工程中的装配式建筑施工工艺*

赵永胜

(府谷县住房保障和房产交易中心 陕西 府谷 719400)

与传统的现场施工方式相比,装配式建筑具有更高的效率、更短的工期、更低的成本和更好的质量控制等优势,因此成为越来越多建筑工程的首选施工方式。运用装配式建筑的重要性在于其可以有效解决传统现场施工方式存在的种种问题。一方面装配式建筑采用工厂预制和现场组装的方式,大大缩短了施工周期,同时也减少了现场施工对环境和社会的影响。另一方面装配式建筑通过严格的质量控制和标准化流程,可以有效保障施工质量和工程安全,为用户提供更加可靠、安全的建筑产品。

1 装配式建筑施工工艺的技术原理

1.1 工程设计阶段的技术原理

在装配式建筑的工程设计阶段,需要考虑到装配式建筑的工艺性和生产性。首先需要设计具有良好组装性的构件和连接方式。由于装配式建筑采用的是工厂预制和现场组装的方式,因此需要在设计阶段考虑构件的尺寸、形状、材料和生产工艺等因素,以确保构件可以顺利地进行加工和组装。同时还需要考虑到连接方式的可靠性和方便性,以保证构件之间的连接牢固可靠。其次需要考虑施工中可能出现的安全隐患,并进行风险评估和预防措施的规划。装配式建筑在施工过程中需要考虑到一些特殊的安全问题,如高空作业、重物搬运、机械设备操作等。因此在设计阶段需要对施工现场进行安全评估,并制定相应的安全措施,以减少施工过程中的事故和风险,某项目中工程设计阶段预制件设计原理见图一。

图1 某项目中工程设计阶段预制件设计原理

1.2 工厂预制阶段的技术原理

在装配式建筑的工厂预制阶段,需要采用先进的工艺和设备,确保预制构件的质量和精度。首先原材料是预制构件的基础,因此需要确保原材料的质量符合要求。在原材料采购过程中,需要严格把关,对原材料进行检测和筛选。例如在钢材的采购过程中,需要进行钢材检测和质量认证,以保证钢材的质量符合要求。其次在预制过程中,需要采用先进的生产设备和技术,如数控切割、折弯、焊接、喷涂等工艺,以提高预制构件的精度和质量。同时还需要根据设计要求,将构件预制成标准化的产品,以保证构件之间的连接和组装顺利进行。此外在预制过程中,需要进行严格的质量控制和检测。可以采用非破坏性检测、三维扫描和材料测试等多种检测手段,对构件进行全面的质量检测和验证。

2 装配式建筑施工工艺的施工流程

2.1 工程设计阶段的施工流程

①进行需求分析和规划,明确设计目标和施工要求。在这个阶段,需要考虑业主的需求和要求,明确建筑设计的目标和功能。同时,还需要进行项目规划,确定建筑的总体结构和布局。②进行方案设计和初步设计,确定建筑结构、构件和连接方式等。在这个阶段,需要对建筑的总体结构和构件进行设计,确定构件的形状、尺寸和材料,以及构件之间的连接方式和组装方式。③进行详细设计和施工图设计,确定构件的尺寸、材料和加工方式等。在这个阶段,需要对构件进行详细的设计和加工方式的确定,包括构件的尺寸、材料和生产工艺等。同时还需要进行施工图设计,确定构件之间的连接方式和组装顺序。

第四步,进行结构计算和强度分析,确保装配式建筑的结构稳定性和安全性。第四步,进行风险评估和安全预防措施的规划,确保施工安全和顺利进行。在这个阶段,需要对施工过程中可能出现的风险和安全隐患进行评估和规划,制定相应的预防措施和应急预案,以确保施工的安全和顺利进行。

2.2 工厂预制阶段的施工流程

①进行原材料的筛选和质量检测,确保原材料符合要求。在这个阶段,需要对原材料进行筛选和质量检测,以确保原材料符合要求。例如需要检查钢材的强度和硬度,检查混凝土的配合比和坍落度等。②进行构件加工和生产线的布置,实现标准化的构件预制。在这个阶段,需要对构件进行加工和生产线的布置。加工可以采用数控加工和精密生产线,以实现标准化的构件预制。同时还需要对生产线进行合理布置,以提高生产效率和质量。③进行严格的质量控制和检测,包括非破坏性检测、三维扫描和材料测试等多种检测手段。在这个阶段,需要对构件进行严格的质量控制和检测,以确保构件符合要求。可以采用非破坏性检测、三维扫描和材料测试等多种检测手段,对构件进行全面的质量检测和验证。④进行构件的标识和包装,方便运输和现场组装。

2.3 现场组装阶段的施工流程

①进行现场勘察和布局,确定施工方案和现场组装顺序。在这个阶段,需要对现场进行勘察和布局,以确定施工方案和现场组装顺序。可以采用BIM 技术进行施工模拟和优化,以提高施工效率和精度(见图2)。②进行构件的运输和卸载,保证构件的完好无损。在这个阶段,需要对预制构件进行运输和卸载。需要采用专业的运输车辆和设备,确保构件的完好无损,同时还需要进行构件的定位和安装,以保证现场组装的顺利进行。③进行现场的基础处理和安装,确保基础平整、牢固和稳定。在这个阶段,需要对现场进行基础处理和安装。需要进行地面平整和基础的打桩、灌浆等处理,以确保基础的牢固和稳定,同时还需要对基础进行质量控制和检测。第四步,进行构件的组装和安装,采用机械和人工相结合的方式,确保精确和高效。在这个阶段,需要对预制构件进行组装和安装。可以采用机械和人工相结合的方式,确保构件的精确和高效安装。需要进行组装顺序的优化和协调,以确保施工的顺利进行。

图2 BIM 技术的应用

3 装配式建筑施工工艺的质量控制

3.1 工程设计阶段的质量控制

在装配式建筑的工程设计阶段,质量控制是确保设计方案符合安全、可靠、经济和环保要求的重要措施。首先进行设计方案的审查和评估,确保方案的合理性和可行性。在设计方案制定的初期,需要进行综合性的评估和分析,确定方案的可行性和优化方向。其次进行设计过程的质量控制,包括设计方案的审核和审批、图纸和规范的编制等。在设计过程中,需要加强对设计过程的监督和管理,确保设计过程中的质量和可控性。接着对设计方案进行多种形式的检测和验证。例如,数值模拟、原型试验、结构安全评估等,可以对设计方案进行验证和优化,确保设计方案的合理性和可行性。同时进行模拟和仿真,通过模拟和仿真技术,可以对设计方案进行验证和优化,发现并解决设计方案中存在的问题和不足(见表1)。

表1 工程设计阶段的质量控制措施及目的

3.2 工厂预制阶段的质量控制

工厂预制阶段是装配式建筑的重要组成部分,也是保证装配式建筑施工质量的关键环节。为了确保预制构件的精度和质量,需要采取一系列的质量控制措施。首先进行现场安装测试。预制构件在工厂中制造完成后,需要运输到现场进行组装。在组装前,需要进行现场安装测试,检验构件的尺寸、精度、牢固性等方面是否符合设计要求。测试结果会影响后续的施工进程和质量保障措施。其次建立质量档案。为了记录和管理每一个预制构件的质量和生产过程,需要建立相应的质量档案。这些档案包括构件的生产过程、检验记录、材料检测报告等信息,可以为后期的质量跟踪和管理提供依据。再次建立完善的追溯体系。在预制构件的生产过程中,需要建立完善的追溯体系,记录每个环节的生产记录和质量检测结果。

4 装配式建筑施工工艺的未来发展趋势

4.1 智能化、数字化发展趋势

未来装配式建筑施工工艺的发展趋势是智能化、数字化。随着科技的发展和数字化技术的应用,装配式建筑的施工工艺也将逐步智能化和数字化。例如,通过引入机器视觉、无人机、传感器等新技术,可以实现施工现场的自动化监测和控制,提高施工效率和质量;通过引入云计算、人工智能等技术,可以实现施工过程中的数据采集和分析,帮助优化施工流程和提高施工效率。

4.2 工艺流程优化发展趋势

未来装配式建筑施工工艺的发展趋势是工艺流程优化。随着经验的积累和技术的提高,装配式建筑的施工工艺将逐步趋于成熟和标准化。通过优化工艺流程,可以进一步提高施工效率和质量,减少施工成本和时间。例如,通过改进预制构件的设计和制造工艺,可以提高构件的精度和质量,同时也可以减少现场组装时间和成本。

5 结语

装配式建筑作为一种新兴的建筑工艺,具有很多优点,随着技术的不断发展和应用,装配式建筑施工工艺将逐步实现智能化、数字化、工艺流程优化和施工质量保障,这些趋势将进一步推动装配式建筑市场的发展和应用。

然而在推广和应用装配式建筑的过程中,仍然需要面对一些挑战和困难。因此我们需要进一步探索和研究装配式建筑施工工艺,解决这些困难和挑战,推动其更加广泛的应用。总之,装配式建筑作为一种具有广阔前景的新兴建筑工艺,将在未来得到更加广泛的应用和推广。我们期待着未来装配式建筑市场的发展,同时也需要加强技术研究和质量控制,确保装配式建筑的施工质量和安全性,为人们创造更加舒适、安全和环保的居住和工作空间。