基于绿色环保的装配式建筑施工技术研究

摘 要：随着全球对环境保护和可持续发展的关注度不断提高，装配式建筑作为一种绿色环保的建筑形式逐渐受到广泛重视。本文研究基于绿色环保的装配式建筑施工技术，详细阐述装配式建筑的结构体系、预制构件的生产与运输、现场装配施工流程以及施工过程中的质量控制与安全管理等方面内容，并结合相关数据展示装配式建筑在资源节约、能源消耗降低、环境保护等方面的优势。对这些技术的研究与分析，旨在推动装配式建筑在建筑行业的广泛应用提供理论支持与实践指导，促进建筑行业向绿色、可持续方向发展。

关键词：绿色环保；装配式建筑；施工技术；资源节约

1 前言

传统的建筑施工方式伴随着大量的资源消耗、能源浪费以及环境污染问题，如施工现场的扬尘、噪声污染，建筑材料的大量浪费，建筑垃圾的处理难题等。在全球倡导绿色环保和可持续发展的大背景下，装配式建筑应运而生并成为建筑行业发展的新趋势。装配式建筑通过在工厂预制建筑构件，然后运输到施工现场进行组装的方式，有利于减少施工现场的湿作业，提高施工效率，降低资源和能源消耗，同时也减少对环境的负面影响。

2装配式建筑的结构体系

2.1混凝土预制装配式结构

混凝土预制装配式结构是目前应用较为广泛的一种装配式建筑结构体系，主要由预制混凝土柱、梁、板、墙等构件组成。这些预制构件在工厂实现标准化的模具进行生产，生产过程中可精确控制混凝土的配合比、钢筋的布置以及构件的尺寸精度，从而保证构件的质量稳定性。据统计，预制混凝土构件的尺寸偏差可控制在±3mm以内，而传统现场浇筑混凝土构件的尺寸偏差往往在±10mm以上。预制混凝土构件生产完成后运输到施工现场，利用起重机等设备进行吊装拼接。在拼接过程中，采用高强度的灌浆连接材料或焊接连接方式，确保构件之间的连接牢固性。混凝土预制装配式结构体系具有良好的整体性和抗震性能，适用于多层和高层建筑[1]。

2.2钢结构装配式结构

钢结构装配式结构以钢材为主要建筑材料，具有强度高、自重轻、施工速度快等优点。钢结构装配式建筑的构件包括钢梁、钢柱、钢桁架等，这些构件在工厂进行加工制作，加工精度高，钢梁的长度偏差可控制在±5mm以内。在施工现场，通过螺栓连接或焊接等方式将钢结构构件组装成整体建筑框架。与混凝土结构相比，钢结构装配式建筑在施工过程中，可减少约30%～50%的建筑垃圾产生量，同时钢材可回收利用，回收率可达90%以上，提高了资源的循环利用率。钢结构装配式结构适用于大跨度建筑、工业厂房以及高层商业建筑等[2]。

3预制构件的生产与运输

3.1预制构件生产

在预制构件生产过程中，对于混凝土预制构件，水泥应选用质量稳定、强度等级符合要求的产品；砂石料应清洁、级配良好；外加剂应根据混凝土性能要求合理选用。在生产过程中，要严格控制原材料的质量，采取抽样检验方式，确保原材料符合相关标准，水泥的强度检验合格率应达到95%以上。对于钢结构预制构件，钢材应选用具有良好焊接性能和力学性能的品种，如Q345B等，并且对钢材的厚度偏差、屈服强度、抗拉强度等指标进行严格检测，钢材的质量检测合格率应不低于98%[3]。混凝土预制构件生产采用自动化生产线，包括混凝土搅拌、浇筑、振捣、养护等环节。在搅拌过程中，采用精确的计量设备控制混凝土各组分的比例，确保混凝土的均匀性。混凝土的坍落度偏差可控制在±10mm以内。模具设计应根据构件的形状、尺寸和生产数量进行优化，模具的周转次数应不少于100次，以降低生产成本。钢结构预制构件生产主要采用切割、焊接、钻孔等加工工艺，采用数控设备进行加工，可保证构件的加工精度，如构件的切割面平整度偏差不超过±1mm。

3.2预制构件运输

预制构件的运输是装配式建筑施工中的一个重要环节，由于预制构件体积较大、重量较重，运输过程中需要选择合适的运输工具和运输路线。对于混凝土预制板等构件，一般采用平板拖车进行运输，运输时应将构件妥善固定，防止在运输过程中发生位移、碰撞等损坏。据统计，在运输过程中，通过合理的固定措施，构件的损坏率可控制在1%以内。对于钢结构构件，根据构件的长度和重量，可选择普通平板拖车或特种运输车辆。运输路线应提前规划，避开道路限高、限重路段以及交通拥堵路段，确保运输的安全和高效[4]。

4现场装配施工流程

4.1基础施工

装配式建筑的基础施工与传统建筑基础施工有相似之处，但也有其特殊要求。在基础施工前，应根据装配式建筑的结构特点和设计要求，精确确定基础的位置、尺寸和标高。例如，基础轴线偏差应控制在±10mm以内。基础施工一般采用混凝土灌注桩、独立基础或筏板基础等形式。在基础施工过程中，应预留好与预制构件连接的钢筋或预埋件，确保预制构件准确安装。基础施工完成后，应进行基础的验收，验收合格后方可进行预制构件的吊装作业[5]。

4.2预制构件吊装

预制构件吊装是装配式建筑施工的关键工序，在吊装前，应根据构件的重量、形状和安装位置选择合适的起重机具，并制定详细的吊装方案。吊装作业时，首先将起重机就位，然后将预制构件吊起至安装位置上方，缓慢下放，通过预留的钢筋或预埋件与基础或已安装构件进行连接。例如，预制混凝土柱的吊装垂直度偏差应控制在±5mm以内。在吊装过程中，应安排专人指挥，确保吊装作业的安全。对于大型预制构件，如预制混凝土墙板，可采用多点吊装的方式，减少构件在吊装过程中的变形。

4.3连接与固定

预制构件吊装到位后，需进行连接与固定，以确保建筑结构的整体性和稳定性。对于混凝土预制构件，常用的连接方式有灌浆连接和焊接连接。灌浆连接是将高强度的灌浆料注入构件之间的预留孔洞或缝隙中，使构件形成整体，灌浆料的抗压强度应不低于预制构件混凝土的强度等级，灌浆连接的饱满度应达到95%以上。焊接连接则主要用于钢结构装配式建筑构件之间的连接，焊接质量应符合相关焊接标准，焊缝的探伤合格率应不低于90%。在连接与固定完成后，应对连接部位进行质量检查，确保连接的可靠性。

4.4节点处理与防水施工

装配式建筑的节点处理是保证建筑性能的重要环节，节点处应进行加强处理，如增加钢筋配置、设置加强板等。在节点处理完成后，进行防水施工。对于外墙板的竖向拼接缝，可采用防水密封胶进行密封，防水密封胶的耐候性应符合相关标准，防水效果应能经受住长时间的风雨侵蚀。对于屋面节点，应采用防水卷材与防水涂料相结合的方式进行防水处理，防水卷材的搭接宽度应不小于100mm，防水涂料的厚度应符合设计要求，确保屋面的防水性能。

5施工过程中的质量控制与安全管理

5.1原材料控制

在装配式建筑施工过程中，对原材料和预制构件的质量控制应贯穿整个施工过程。在原材料进场时，应进行严格的检验，检验合格后方可入库使用。对于预制构件，在生产过程中应进行质量抽检，抽检频率应不低于10%，在构件出厂前应进行全面的质量检验，包括构件的外观质量、尺寸精度、钢筋配置、混凝土强度等指标，检验合格后需出具质量合格证明。在施工现场，对进场的预制构件再次进行验收，检查构件是否在运输过程中受损，构件的型号、规格是否与设计要求相符等。

5.2施工过程质量控制

施工过程中的质量控制涵盖基础施工、预制构件吊装、连接与固定以及节点处理和防水施工等多个关键环节。在基础施工过程中，应严格依照设计要求和施工规范进行操作，采用先进的测量仪器对基础的各项参数进行实时、精准监测，如基础的沉降观测，沉降量必须严格控制在设计允许范围内。一般高层建筑的基础沉降量允许值在 200mm 以内，结合定期观测和数据分析，及时发现基础沉降异常情况并采取相应的处理措施，确保基础的稳定性。在预制构件吊装过程中，首先要确保起重机具的安全性和可靠性，定期对起重机进行维护保养和性能检测，检查起重机的起升机构、变幅机构、回转机构、行走机构等关键部件的运行状况，确保其处于良好的工作状态。吊装作业人员必须具备相应的资质证书，严格遵守吊装操作规程，严禁违规操作。吊装过程要严格按照预先制定的吊装方案进行，对吊装完成后的构件位置、垂直度、平整度等进行精确测量检查，如预制梁的跨中垂直度偏差应控制在 ±5mm 以内，确保构件安装位置准确无误。在连接与固定过程中，要严格把控连接材料的质量，对灌浆料的配合比进行严格控制，确保其强度和流动性符合要求；对焊接材料的质量进行检验，保证焊接质量可靠。同时，对连接部位进行严格的质量检测，如灌浆连接的灌浆料强度检测应在灌浆料达到规定龄期后进行，采用压力试验机等设备测定灌浆料的抗压强度；焊接连接的焊缝探伤检测应按照相关标准采用超声波探伤、射线探伤等方法进行，及时发现并处理连接部位的质量缺陷。在节点处理和防水施工过程中，应严格按照相关标准和规范进行施工，对节点的加强处理效果进行检查，如检查钢筋加密区的钢筋布置是否符合设计要求，加强板的焊接或锚固是否牢固等；对防水效果进行验收，如进行淋水试验、蓄水试验等，检查防水部位是否存在渗漏现象，确保节点处理和防水施工质量达标。

5.3安全管理

装配式建筑施工现场应建立健全安全管理制度，设置专门的安全管理机构或配备专职安全管理人员。施工现场应设置明显的安全警示标志，如在起重机作业区域设置警示围栏、在高处作业区域设置防护栏杆等。对施工现场的临时用电、消防安全等进行严格管理，临时用电应符合相关规范要求，消防设施应配备齐全并定期进行检查维护，施工现场每100平方米应至少配备1个灭火器。在预制构件吊装作业时，应确保起重机的稳定性，严禁在恶劣天气条件下进行吊装作业。此外，加强对施工现场人员的安全培训与管理，所有施工人员在进场前应接受三级安全教育培训，培训内容包括安全生产法律法规、施工现场安全管理制度、安全操作规程等。对于从事特种作业的人员，如起重机司机、焊工、电工等，应取得相应的特种作业操作资格证书，并定期进行复审。在施工过程中，应加强对施工人员的安全监督，要求施工人员正确佩戴个人防护用品，如安全帽、安全带、安全鞋等，对违反安全规定的行为及时进行纠正和处罚。

6装配式建筑的绿色环保优势

6.1资源节约

装配式建筑在资源节约方面具有显著优势。与传统建筑相比，由于预制构件在工厂生产，可精确控制原材料的使用量，减少施工现场原材料的浪费。如：混凝土预制构件在生产过程中可减少约10%～15%的混凝土用量。同时，由于施工现场湿作业减少，减少对水资源的消耗，施工现场的用水量可降低约30%～50%。此外，装配式建筑的施工速度快，可缩短建筑项目的建设周期，从而减少人力资源的投入，提高资源的利用效率。

6.2能源消耗降低

在能源消耗方面，装配式建筑也表现出色。由于工厂化生产环境相对稳定，生产过程中的能源利用效率较高。在混凝土预制构件生产过程中，采用节能型的生产设备和工艺，可降低约20%～30%的能源消耗。在施工现场，由于减少大量的施工机械作业时间，如混凝土搅拌机、振捣器等，也降低施工现场的能源消耗。据统计，装配式建筑在整个施工过程中的能源消耗可比传统建筑降低约25%～40%。

6.3环境保护

首先，施工现场的扬尘、噪声污染大大减少。由于减少了现场混凝土搅拌、切割等作业，施工现场的扬尘排放量可降低约60%～80%，噪声污染可降低约30～50分贝。其次，建筑垃圾的产生量显著减少。传统建筑施工过程中每平方米建筑面积产生的建筑垃圾量约为50-100公斤，而装配式建筑每平方米建筑垃圾产生量可控制在20-30公斤以内，减少了建筑垃圾对环境的占用和处理压力。

7结论

基于绿色环保的装配式建筑施工技术，是建筑行业未来发展的重要方向。对装配式建筑的结构体系、预制构件生产与运输、现场装配施工流程以及质量控制与安全管理等方面的研究，装配式建筑在资源节约、能源消耗降低和环境保护等方面具有明显的优势。随着相关技术的不断发展和完善，装配式建筑的应用范围将不断扩大。在未来的建筑实践中，应进一步加强对装配式建筑施工技术的研究与创新，提高装配式建筑的施工质量和效率，推动建筑行业向绿色、可持续方向发展。

参考文献

[1]刘鹏程.装配式建筑施工技术在绿色环保中的应用[J]. 砖瓦，2024（4）：149-151.

[2]李维伦，胡培一，高亮.绿色环保理念下装配式施工技术在绿色建筑施工中的应用[J].陶瓷，2024（4）：216-218.

[3]潘炜.装配式构件在绿色建筑施工中的应用与节能环保价值[J]. 建材与装饰，2023（10）：18-20. .

[4]杨京泉.绿色低碳环保背景下的装配式建筑技术探讨[J].建材发展导向（上），2022，20（5）：49-51.

[5]傅桂文.绿色环保装饰材料在装配式建筑装饰施工中的应用[J].建筑与装饰，2022（8）：193-195.