裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮的施工因素

王 偉

（山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

近年來，隨著人們物質(zhì)生活水平的日益提升，對建筑各方面的要求也不斷提高，傳統(tǒng)建筑已經(jīng)越來越無法滿足人們的實際要求，在此背景下，一些新的建筑結(jié)構(gòu)形式正逐漸得到推廣，裝配式建筑結(jié)構(gòu)正是其中突出代表。裝配式建筑結(jié)構(gòu)一方面提升了建筑施工速度和效率，另一方面還能夠保障建筑質(zhì)量和性能，以及兼?zhèn)淞己玫墓?jié)能環(huán)保效果。但在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須要充分考慮到相關(guān)施工因素，才能夠保證設(shè)計方案的科學(xué)性與合理性。

1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)簡介

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的概念早在上個世紀(jì)初就已經(jīng)誕生，后來傳至我國，在我國逐漸得到了很大的發(fā)展。簡單來說，裝配式建筑結(jié)構(gòu)就是指先將建設(shè)所需的各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠中成批量的預(yù)制好，再將它們運送到施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場拼裝施工而成的建筑結(jié)構(gòu)。我們可以把裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件比喻成設(shè)備的零部件，裝配式建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)過程即類似于設(shè)備的生產(chǎn)過程，先在工廠中生產(chǎn)好各項零部件，再用零部件組合成設(shè)備。由此可見，裝配式建筑結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點在于施工速度快和施工效率高。

2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本程序

裝配式建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中，一般主要分為三個階段：第一個階段是方案設(shè)計階段，此階段需從設(shè)計建筑的戶型和標(biāo)準(zhǔn)層、確定構(gòu)件拆分原則、規(guī)劃PC布置方案等入手來設(shè)計裝配式建筑的總體方案；第二個階段是初步設(shè)計階段，此階段需合理確定各類預(yù)制構(gòu)件的類型、尺寸、大小等相關(guān)參數(shù)；第三個階段是施工圖設(shè)計階段，此階段需深化設(shè)計PC構(gòu)件，進(jìn)一步擴(kuò)展設(shè)計信息。

3 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮的施工因素

3.1 施工條件因素

影響裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工的條件因素主要在于以下幾點：一是技術(shù)條件因素，隨著裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工要求的不斷提高，對其施工工藝技術(shù)的要求也越來越高，若施工工藝技術(shù)不過關(guān)則無法滿足實際施工要求，并且光有高超的施工技術(shù)仍不夠，技術(shù)還要與施工方案和實際需求相匹配；二是設(shè)備條件因素，隨著眾多新型施工設(shè)備的出現(xiàn)，雖然為裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工提供了更大的便利，但由于新型設(shè)備的功能更多、操作更復(fù)雜，所以給施工帶來了更大的影響；三是材料條件因素，材料供應(yīng)商的情況、材料供應(yīng)類別和供應(yīng)質(zhì)量、材料產(chǎn)能以及材料資源分布狀況等，均直接影響著裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之初，就應(yīng)當(dāng)要充分考慮到相關(guān)施工條件因素，結(jié)合施工條件來優(yōu)化初步設(shè)計。裝配式建筑結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計階段主要是為結(jié)構(gòu)定型做好準(zhǔn)備，隨著初步結(jié)構(gòu)的基本定型，相應(yīng)的要考慮到后期施工過程中的一系列條件問題，尤其要重點考慮材料問題，綜合性考量采用本地材料亦或外地調(diào)用材料，并認(rèn)真核查本地材料與外地材料的優(yōu)劣性，合理定奪材料采購方向。為了對施工條件更加了解，在設(shè)計前需要切實開展好實地性考察工作，通過走訪周邊其他建筑單位及索取建筑管理部門的相關(guān)資料來有效匯總所需信息，再統(tǒng)一提取相關(guān)數(shù)據(jù)，將核準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)應(yīng)用到實際設(shè)計當(dāng)中。

3.2 施工工期因素

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢之一就是施工工期較短，所以在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中更應(yīng)當(dāng)要關(guān)注其施工工期因素，通過合理的設(shè)計及設(shè)計管理來最大限度的縮短施工工期。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計準(zhǔn)備階段，應(yīng)當(dāng)要收集齊全各類信息資料，在實際設(shè)計過程中還要進(jìn)一步對本專業(yè)提出及時準(zhǔn)確的條件。在進(jìn)行設(shè)計進(jìn)度檢測時，可建立針對性的圖紙文件目錄，合理確定權(quán)重，并結(jié)合人工估算。在對設(shè)計進(jìn)度進(jìn)行具體的管理過程中，需做好階段審核點審查，盡可能的避免后期出現(xiàn)大幅度修改。在設(shè)計過程中還要兼顧采購進(jìn)度問題，充分考慮到運輸和催交的影響。另外還要充分考慮到當(dāng)?shù)刈匀粭l件情況、設(shè)備材料情況及資源投入情況等，全面分析各種相關(guān)因素。

3.3 施工成本因素

裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工成本偏高的原因主要在于三點：一是預(yù)制構(gòu)件成本高，裝配式建筑結(jié)構(gòu)的特點就是先提前在工廠中制作加工好各種預(yù)制構(gòu)件，而其中大部分預(yù)制構(gòu)件都屬于成本較高的PC構(gòu)件，據(jù)市場調(diào)查顯示，很多裝配式建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件的成本都比現(xiàn)場現(xiàn)澆混凝土的成本要高；二是工程規(guī)模小，現(xiàn)階段我國尚處于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展初期，大部分裝配式建筑結(jié)構(gòu)工程的規(guī)模都較小，因此對預(yù)制構(gòu)件的需求量也不多，而越是批量生產(chǎn)才越能夠節(jié)省成本，若市場需求不多則會導(dǎo)致廠家無法批量生產(chǎn)，相應(yīng)的成本也會有所上升；三是預(yù)制場少且偏遠(yuǎn)，目前我國現(xiàn)有的裝配式建筑結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制場較少，僅有的一些預(yù)制場都地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，這導(dǎo)致了構(gòu)件運輸距離較遠(yuǎn)，從而增加了很多運輸方面的成本投入。而若想盡可能的降低裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工成本、提高工程的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)當(dāng)要在其設(shè)計過程中充分考慮到施工成本因素。具體來說，在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計階段，第一應(yīng)當(dāng)要優(yōu)選設(shè)計單位，只有優(yōu)秀的、經(jīng)驗豐富的設(shè)計單位以及專業(yè)的、高素質(zhì)的設(shè)計人員，才能夠設(shè)計出兼具可行性與經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計圖紙；第二應(yīng)當(dāng)要做好初步設(shè)計，綜合考慮國家及地方的規(guī)范規(guī)程、立項審批文件、工程可行性研究報告等相關(guān)文件；第三應(yīng)當(dāng)要做好深化設(shè)計，以設(shè)計變化情況為根據(jù)，評估與報告不同的深化設(shè)計方案、形式、材料或者是施工方法等對工程成本的影響；第四應(yīng)當(dāng)要做好施工圖設(shè)計，同時保障圖紙設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性。

3.4 施工便利性因素

為了方便裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工過程，應(yīng)當(dāng)要在其設(shè)計中考慮到施工便利性因素，盡量想方設(shè)法優(yōu)化施工程序、降低施工難度。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計過程中，應(yīng)就設(shè)計施工方案問題而積極與施工單位進(jìn)行溝通，共同商討出最佳的設(shè)計方案。同時，不但要與施工單位多多溝通，還要充分依靠以往設(shè)計經(jīng)驗來想辦法去克服施工難度較大的部分，而對于一些關(guān)鍵性技術(shù)和瓶頸問題則可以邀請專家進(jìn)行指導(dǎo)，盡量采取最加合理化和科學(xué)化的方式來完善設(shè)計環(huán)節(jié)。其次，要重視裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各項細(xì)節(jié)問題，例如節(jié)點位置的牢固性問題，設(shè)計合理的焊接方法；防水部位的設(shè)計問題，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地理位置等條件進(jìn)行合理設(shè)計；防震方面的設(shè)計問題，綜合考量結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力，對部分材料節(jié)點采用特殊技術(shù)進(jìn)行處理。再者還要按照合理的次序進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計，以優(yōu)化施工流程，為實際施工過程提供便利。由于在大部分裝配式建筑結(jié)構(gòu)中，都是以預(yù)制梁、疊合板、非承重外圍護(hù)墻、承重墻等預(yù)制構(gòu)件的裝配率貢獻(xiàn)度最高，因此在設(shè)計預(yù)制構(gòu)件之時既要考慮到構(gòu)件占比、又要考慮到預(yù)制構(gòu)件的制作方法和施工安裝工藝等，結(jié)合這些要素來確定具體的設(shè)計次序。

4 結(jié)語

綜上所述，裝配式建筑結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展趨勢，在我國有著良好的發(fā)展前景。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)要充分考慮到施工條件、施工工期、施工成本以及施工便利性等相關(guān)施工因素，據(jù)此來不斷優(yōu)化實際設(shè)計方案，這樣才能夠最大限度的發(fā)揮出裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。