高層住宅樓施工中預制裝配式結構的應用

閭四雄

(中民筑友房屋科技沅江有限公司,湖南 益陽413100)

改革開放后，商品住宅快速發展，裝配式結構開始應用于建筑施工，最初主要為預制屋面梁、預制屋面板、預制空心板等配件，發展到后來，裝配式混凝土建筑快速發展，目前國內許多地區在商品住宅中大量使用預制裝配式結構。裝配式結構在建筑性能、施工速度、施工質量、機械化程度和環境保護等方面較傳統結構有巨大的優勢，裝配式結構的是建筑工程領域的重大革新，推進了建筑業結構性改革，促進了建筑的高效化、工業化和機械化發展。目前國內北京、上海、深圳等地積極鼓勵預制裝配式結構的住宅建設，對于積極推廣應用的建筑企業，采取政策和資金方面的傾斜。在當下建筑提倡節能、環保、綠色、可持續發展的目標下，預制裝配式結構的應用具有明顯的優勢，以此提高裝配式高層住宅開發的規范化、標準化，進而保證勞動生產效率和質量安全水平。

1 預制裝配式結構概述

預制裝配式結構（Prefabricated Concrete Structure,簡稱PC）是利用工廠采用標準化設計、生產，然后在施工現場進行裝配連接的結構。預制裝配式結構一般包含工廠內部件制造和子裝配，非體積預裝配，體積預裝配和整個建筑物等四個層次來實現，建筑構筑件的精度比現場澆筑精度高，在現場主要進行拼接作業，將結構定位安裝連接。預制裝配式建筑可以提高建筑質量控制，可以減少噪音和塵埃，可以減少人工、縮短工期和降低成本。預制裝配式結構在上世紀50 年代開始應用，受到當時技術水平的限制發展緩慢，近些年來，我國開始大力推進預制裝配式結構的應用，對積極推廣使用的企業采取一定的獎勵制度，經過技術的改進和創新，預制裝配式結構在國內的被逐漸應用和認可，在一些大中型項目中的也得到了積極應用。

2 預制裝配式結構的特點

預制裝配式結構的特點有多方面，其主要特點有建筑產品質量高、節約材料和成本、減少環境污染、施工難點多、施工精度要求高、關鍵施工技術和施工工藝流程等，下文對其特點進行詳細的分析。

2.1 保證建筑產品的質量

在工廠中經流水化加工的裝配式構件，由于工廠內部的溫度、濕度、操作環境、模具等的質量有足夠的保障，操作人員的水平也經流水化生產比較熟練，混凝土的水灰比、骨料級配及鋼筋質量等控制比較容易，能夠保證預制件的質量。在目前高層住宅建筑中，大部分主體承重構件都采用現澆的形式，其主體結構受力性能良好，在預制構件裝配時，也需要鋼筋和混凝土的搭接，能夠保證建筑物的質量。

2.2 節約材料和成本

在預制件的規模化生產時，材料可以集中采購和運輸，減少了材料的損耗，同時也不需要現場模板和腳手架，節約了大量的材料，節省了施工時間，極大的提高了工作效率，施工時受天氣影響較小。預制件在安裝時不需要較多的勞動力，也可節約材料和勞動成本，進而節約施工成本。

2.3 減少污染環境

預制件在制作時，在工廠內經流水化生產，現場材料運輸和堆放、混凝土澆筑、鋼筋加工等產生的揚塵和噪音較少了，澆筑混凝土所需的模板使用減少了，節約了木材資源，現場裝配過程中產生的建筑垃圾減少了，多方面減少了環境污染，實現減少揚塵、噪音、污水、建筑垃圾等，保護了環境，實現綠色、低碳、環保的建筑施工。

2.4 施工過程中難點多

在工程中，預制裝配式結構制作時各接觸面的連接鋼筋的配置和位置均要一致，以確保連接時能夠精準對接，在施工過程中得到固定件的位置和其余管線的走向需緊密配合，才能避免在安裝固定時損傷管線，而且由于構件種類繁多且相近，在安裝過程中要避免混淆位置，在施工過程中難點較多，需要足夠精細的施工才能有效的保證施工質量。

2.5 施工精度的要求高

預制裝配式結構的構件尺寸精確，對固定件連接的要求較高。施工人員需要持證上崗，在正式施工前需要進行現場技術交底工作，在施工時相關人員需嚴格按照圖紙進行規范施工，并且保證施工安全防護可靠到位，對施工的質量和精度的要求高。

2.6 關鍵施工技術和施工工藝流程

在高層住宅的預制裝配式結構施工中需要關鍵施工技術的支撐，需要精細的構建生產工藝和現場安裝工藝，同時還包括了抗震技術和防裂技術，保證整體結構滿足建筑物的安全性、適用性和耐久性。施工工藝流程在預制構件的安裝有一定的影響，施工人員在安裝前需要嚴格按照設計圖紙進行定位和安裝，同時還需要鋼筋綁扎和現場混凝土澆筑，以解決建筑物整體性差、抗震性能低等問題。

3 預制裝配式結構在高層住宅樓施工中的應用

某高層住宅樓，地下建筑面積為62000m2，地上建筑面積為160000m2，建筑總的建筑面積約為220000m2，擬建造7 棟33 層高層住宅樓，設2 層地下室，地下室采用現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，除1 層和頂層外全采用局部預制裝配式結構，預制件主要包括陽臺、空調板、疊合板、梁等，其框架- 剪力墻采用現澆混凝土結構。預制疊合板結構內側采用防水砂漿填料，中心采用防水材料外側采用和高強度密封膠等。

3.1 預制構件的生產

在預制構件的生產過程中，必須嚴格防范構件表面印筋、構件破損、預留鋼筋的偏差、落角等質量上的問題。必須根據規范要求，將墊片防治在構件的底部，在其表面均勻的涂噴脫模劑，防治印筋出現在構件的表面上；同時要嚴格控制混凝土的拆模時間和拆模時混凝土的強度等級，拆模時不能暴力操作，需細心輕錘，防止出現構件的損壞；另外在生產過程中，必須保證模具孔位的準確性，最大化地減少預留鋼筋的偏差，提高預制構件的質量；在預制件完成后，小心安全的將其運送至施工場地，在運送過程中要注意車輛的行駛速度和構件的擺放方式，避免預制構件在施工場地大量積壓堆放，對預制構件詳細分類，嚴格按照安裝位置安裝，進而提高工程質量。

3.2 預制框架結構體系

預制框架結構輕、制造便捷，運輸方便，可以廣泛的應用于建筑結構施工模式中，在高層住宅建筑中應用也較廣，在本工程也選用了預制框架結構體系。在其中預制疊合板和預制疊合梁使用較多，疊合板和疊合梁都是用過工程加工獲得的，在施工現場只需要簡單的焊接和澆筑就可以使用。在設計該預制件時需要注意對其平整整個結構，其內部應力應滿足韌性和強度的要求，同時必須用剛性連接處理梁、柱之間的連接，主要受力部件需要使用高于C30 的商品混凝土，框架結構的剛度、強度和穩定性必須要滿足規范要求；此外還需要合理的選擇焊接工藝，多方面的保障預制框架體系的施工質量和安全。

3.3 現場施工

在施工過程中，利用BIM數字建模技術來實現預制裝配式結構的項目優化和有效管理，通過對施工過程的數字模擬，進而實現施工現場的布置、施工成本控制和施工可視化操作，還可以有效的解決預制件安裝尺寸偏差、注漿連接等問題，提高混凝土澆筑的質量，預防漏漿、拔臺等不良現象，在預制件吊裝、疊合板鋼筋穿線、鋼筋移位、機電管道與疊合板搭接等問題上起到預防的作用，提高現場施工的安全性和工程總體質量。

結束語

隨著國內的科學技術水平和建筑工程技術的快速發展，預制裝配式結構在高層住宅中的應用也越來越廣，社會和廣大民眾對其施工質量的關注度也越來越高，預制裝配式結構在建筑性能、施工速度、工程質量及環境保護等方面的獨特的優勢，滿足國家提倡的低碳、節能、環保的建筑發展理念。預制裝配式結構作為建筑領域的新興技術，加速了我國高層建筑工業化、機械化、自動化、和高效化的進程，有效的促進了我國建筑領域的可持續發展。