模塊化施工在建筑工程中的應(yīng)用

阮 斌

深圳市新南山控股(集團)股份有限公司

模塊化施工在建筑工程中的應(yīng)用

阮 斌

深圳市新南山控股(集團)股份有限公司

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展提升了人們的精神和物質(zhì)需求，同時也提高了人們對于建筑物的各方面要求。為了達到建筑的“三個利于兩個省”，即有利于施工品質(zhì)的提升、有利于施工質(zhì)量的提升、有利于建筑工程的節(jié)支降耗以及省時、省力，同時可以滿足生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)社會的運行。在保證質(zhì)量的前提下進行建筑施工，同時使建筑工程呈現(xiàn)“工業(yè)化”，模塊化施工便在此時相應(yīng)提出。新型的模塊化施工一經(jīng)提出就受到社會各界的廣泛關(guān)注。

模塊化施工；建筑工程；應(yīng)用

1 模塊化建筑的特點及優(yōu)勢

1.1 安全性

傳統(tǒng)建筑的建設(shè)通常需要使用大量鋼筋、混凝土、模板，在施工過程中，往往要長時間進行高空、高危作業(yè)，很容易發(fā)生安全事故。模塊化建筑的各個組成模塊在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場只需要拼裝即可，操作簡單，大大降低事故發(fā)生的概率。由于我國很多地區(qū)都是在地震常發(fā)地帶，這就要求建筑的抗震能力非常強，模塊化結(jié)構(gòu)具有良好的整體性能，在地震發(fā)生時也能保持良好的穩(wěn)定性，經(jīng)過科學技術(shù)的發(fā)展，目前模塊化建筑最高可以進行9級地震的防護工作。所以，模塊化建筑具有很高的安全性能。

1.2 施工周期短、用工省

模塊化建筑實現(xiàn)了建筑工程的工廠化生產(chǎn)，高度模塊化的建筑90%以上的工作可以在工廠完成，這是現(xiàn)場施工無法比擬的。傳統(tǒng)施工傳統(tǒng)建筑各道工序均需要在現(xiàn)場完成，工期受工人熟練度、天氣等原因影響明顯，每層都要重復(fù)綁筋、支模、澆注混凝土且要等到混凝土強度達標后才能進行下一樓層施工，耗時耗力。模塊化建筑有效的解決以上問題，廠內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)不受天氣影響；流水化施工，分工明確，簡單培訓即可上崗；各模塊生產(chǎn)互不影響可同時施工，大大縮短工期；同一模具可重復(fù)利用；機械化生產(chǎn)，減少人工量的同時大大提高生產(chǎn)效率；裝修工作在工廠流水線上完成比現(xiàn)場裝修節(jié)省大量時間；現(xiàn)場吊裝工作量小安全快捷。因此說，模塊化建筑具有施工周期短、用工省的特點。

1.3 設(shè)計及綠色環(huán)保優(yōu)勢

隨著人們在環(huán)保意識方面的不斷加強，生態(tài)環(huán)境保護被日益重視，而模塊化建筑因其綠色設(shè)計的特點使之更健康環(huán)保，在進行設(shè)計時可以將生態(tài)設(shè)計與補償設(shè)計共生，建筑內(nèi)廣泛運用的新型建筑材料，將使房屋更節(jié)能環(huán)保。而新形建筑材料的運用，不僅使房屋更加堅固，而且其獨特的保溫作用，將減少房間溫差的變化，減少對空調(diào)、取暖設(shè)備的依賴，更節(jié)能、環(huán)保。新風經(jīng)多級過濾后引入室內(nèi)，每小時徹底換氣一次以上，減少二次裝修帶來的室內(nèi)甲醛含量。

2 模塊化建筑的基本施工方法

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)模塊

當混凝土結(jié)構(gòu)采用獨立基礎(chǔ)形式時，包括廠房設(shè)備與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、外網(wǎng)市政的雨污水井和電纜井等各式各樣的獨立基礎(chǔ)。對于獨立基礎(chǔ)，在進行預(yù)制時宜配模為一個整體，做到整體澆筑、整體運輸;若獨立基礎(chǔ)重量較大或者形狀不利于現(xiàn)場的吊裝與安裝，當設(shè)計允許時可以進行分割預(yù)制后在現(xiàn)場安裝，當設(shè)計不允許則需要提前配置好模板后再進行混凝土的澆筑;當混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)形勢時，按照模塊化設(shè)計的要求對基礎(chǔ)進行多片分割，多個鋼殼共同圍起來后再進行整體的澆筑混凝土，鋼殼留置不進行拆除。與大型設(shè)備基礎(chǔ)類似的大型混凝土地坪以等大型地坪，可以預(yù)制混凝土模塊進行拼接，為了保持其整體的剛度與力學性能，可以在相鄰塊體間設(shè)置網(wǎng)狀鋼筋，在拼接完成后再進行混凝土澆筑成型。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)模塊

對于鋼結(jié)構(gòu)模塊，按照其結(jié)構(gòu)不同對結(jié)構(gòu)進行拆分為基礎(chǔ)、柱子、梁、屋面等，并對拆分后的基礎(chǔ)分別進行模塊化的制作。在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)對管線、管道等預(yù)埋，并進行檢驗合格后再運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝。若鋼結(jié)構(gòu)下方采用混凝土模塊，可以將鋼結(jié)構(gòu)模塊與混凝土模塊整合。鋼結(jié)構(gòu)材料可以選用Q345與Q235型成本較低的鋼材，對于鋼柱截面及屋架截面可以選擇實腹式H型鋼截面，在進行節(jié)點的連接時，優(yōu)先采取永久性的螺栓或者高強度螺栓進行錨固與連接。總之，在進行施工時需要做好對安裝的就位控制與質(zhì)量控制。

2.3 管道模塊化

管道按照支架的節(jié)間或一定模數(shù)的長度，利用計算機三維技術(shù)進行分段模塊預(yù)制、編碼，包裝成捆后批量運輸，在現(xiàn)場按照編碼對號入座進行安裝。要求各類管道的管材選擇、敷設(shè)形式、連接方式、支架形式在符合設(shè)計性能的同時，必須以便于批量模塊化為前提；要求各公輔泵房及液壓、干油、潤滑等泵站的設(shè)備、管道設(shè)計以集成模塊化為標準，考慮管道設(shè)備選型。

3 模塊化施工工藝

3.1 進行土建基礎(chǔ)建設(shè)

基礎(chǔ)建設(shè)是進行其他主體建設(shè)的基礎(chǔ)，對于現(xiàn)場施工來說，需要仔細閱讀施工建筑圖紙，做好地下工程的排水、打樁、壓實等工作，這些工作是更好地進行模塊化施工的前提。

3.2 托運轉(zhuǎn)移交由現(xiàn)場進行組裝

其次在基礎(chǔ)工程完工后就是最重要的一步，進行建筑整體結(jié)構(gòu)組裝。進行這一步施工同樣要對施工圖紙有一個很好的把握，因為模塊化建筑本身就具有極強的結(jié)構(gòu)性，雖說施工知識進行相應(yīng)的組裝，但是，在組裝過程中一定要能看懂圖紙中設(shè)計人員需要表達的具體內(nèi)涵和設(shè)計理念。

3.3 進行給排水等安裝工程建設(shè)

給排水安裝時建筑物整體功能性不可缺少的階段，因此在建筑物整體框架建設(shè)完成的基礎(chǔ)上，進行給排水安裝。安裝過程中同樣要進行模塊化劃分，像廚房、衛(wèi)生間等具有獨立體系的模塊應(yīng)提前在工廠整體加工好，運輸?shù)绞┕龅刂恍璧跹b安插便可。

3.4 進行建筑的整體裝修

在完成了基本建設(shè)和安裝的基礎(chǔ)上進行裝修工程進場裝修，這是模塊化施工的第四個步驟，裝飾裝修工程同樣需要采用整體和部分的研究觀點進行施工。

3.5 進行工程的整體驗收

最后一步就是進行工程的整體驗收，在驗收過程中需要把握建筑節(jié)點、細節(jié)，同時也要注重整體結(jié)構(gòu)的檢驗。

結(jié)語

總之，模塊化的好處是顯而易見的，需要做的工作也很多，各方的利益均衡也是不可避免的，只有各方的利益都得到保證，才能將模塊化做得更好。通過模塊化預(yù)組裝，也可以避免將問題帶到施工現(xiàn)場。

[1]王蔚.模塊化策略在建筑優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].湖南大學，2013.

[2]郭建新.模塊化施工在建筑工程中的應(yīng)用及理論分析——以新喀里多尼亞鎳礦工程建設(shè)項目為例[J].科協(xié)論壇(下半月)，2013，06：18-19.