預(yù)制裝配式技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

徐學(xué)能

貴州雙龍航空港建設(shè)投資有限公司，貴州 貴陽 550000

1 預(yù)制裝配式技術(shù)概述

從發(fā)展角度分析裝配式建筑，具有更好的環(huán)保價(jià)值，能夠大幅度節(jié)約材料，而且可以減少人力資源的消耗，是當(dāng)前建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展變革過程中的重要技術(shù)力量。同時(shí)，該技術(shù)能夠大幅度轉(zhuǎn)變?cè)械慕ㄖ┕つＪ?，在電子技術(shù)、自動(dòng)化、機(jī)械化技術(shù)的基礎(chǔ)上，促進(jìn)建設(shè)工程的智能化，推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)改革。該技術(shù)選擇專業(yè)生產(chǎn)工廠對(duì)建筑PC構(gòu)件實(shí)行預(yù)制生產(chǎn)，確保預(yù)制件的生產(chǎn)精度和質(zhì)量控制，經(jīng)嚴(yán)格驗(yàn)收檢測(cè)后，再按指定方式運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和連接。在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，利用搭積木的方法逐步推動(dòng)施工。在裝配式建筑施工中，通過測(cè)算分析發(fā)現(xiàn)預(yù)制裝配式建筑不僅施工周期短，而且可以從根本上實(shí)現(xiàn)原材料的節(jié)約，還可以降低施工過程中的環(huán)境污染，是當(dāng)前建設(shè)工程向低碳化、綠色化發(fā)展的一個(gè)重要方向。

1.1 預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展歷史

預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代的法國(guó)，在歐美一些國(guó)家以及日本的推動(dòng)和應(yīng)用后，直至20世紀(jì)90年代才在我國(guó)開始應(yīng)用發(fā)展。在預(yù)制裝配式建筑發(fā)展過程中，主要表現(xiàn)在市政公用設(shè)施的預(yù)制裝配式發(fā)展，比如道路橋梁、軌道交通等綜合管理領(lǐng)域，然后為節(jié)段預(yù)制裝配式構(gòu)筑物部分和上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

1.2 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)約能源和材料。在預(yù)制裝配式建筑施工中，可以依照工程的具體設(shè)計(jì)和施工要求，對(duì)一些構(gòu)件進(jìn)行提前預(yù)制，直接進(jìn)行電線的預(yù)埋，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)在施工后期進(jìn)行使用，提升了施工效率。在工廠加工后，可以對(duì)加工好的部件進(jìn)行驗(yàn)收，完成預(yù)制后的材料直接送至施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行快速拼裝。整個(gè)施工過程標(biāo)準(zhǔn)化，可以大幅提升施工效率，并且可以節(jié)約材料。另外，加工過程中不會(huì)出現(xiàn)建筑材料的問題影響施工，可以保護(hù)周邊環(huán)境，具有綠色化的特點(diǎn)。

（2）大幅度縮短施工周期。很多材料在工廠完成預(yù)制，這些構(gòu)件具有較高的精確度，因此在市政工程中，裝配式施工模式能夠大幅度縮短施工周期。同時(shí)，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，一般不需要對(duì)工藝細(xì)節(jié)進(jìn)行考慮，也不需要耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行基礎(chǔ)工作。由此，可以降低施工難度，大幅度縮短施工周期，減少人員消耗。

（3）控制施工現(xiàn)場(chǎng)的污染。在預(yù)制裝配式工程中，材料大部分在工廠進(jìn)行預(yù)制，可以減少施工現(xiàn)場(chǎng)的操作量，不會(huì)導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)大量的噪聲，也避免了很多污染物質(zhì)的產(chǎn)生，可以快速地完成施工。另外，在施工時(shí)，對(duì)模板等材料進(jìn)行循環(huán)使用，可以有效控制成本，保證節(jié)能環(huán)保的效果。

2 預(yù)制裝配式技術(shù)在市政工程中的具體應(yīng)用

2.1 預(yù)制管廊工程

當(dāng)前，預(yù)制裝配式技術(shù)應(yīng)用于市政工程的各個(gè)領(lǐng)域，而且獲得了較好的成效。在管廊建設(shè)過程中，通過工廠對(duì)預(yù)制管廊進(jìn)行生產(chǎn)制作，再運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。建設(shè)綜合管廊時(shí)使用拼接的方式進(jìn)行生產(chǎn)，可以大幅提高生產(chǎn)效率，而且通過合模澆筑完成預(yù)制管廊階段，通過蒸汽方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以大幅提高管廊的整體強(qiáng)度。在管廊建設(shè)結(jié)束后，為了防止出現(xiàn)“馬路拉鏈”的情況，在管廊主體建筑施工過程中利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行構(gòu)建的精確化生產(chǎn)，使配合銜接更為流暢，從而提升預(yù)制件的生產(chǎn)效率，縮短施工工期。如，貴州雙龍航空港經(jīng)濟(jì)區(qū)外環(huán)北路電力管廊工程，全面采用預(yù)制裝配式技術(shù)，在保證高質(zhì)量的同時(shí)，比原計(jì)劃工期縮短2個(gè)月，為該區(qū)域的電力遷改工程能夠及時(shí)完成提供了有力保障。

2.2 橋梁工程

預(yù)制裝配式技術(shù)廣泛應(yīng)用于市政橋梁工程，推動(dòng)了綠色低碳建筑產(chǎn)業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。預(yù)制裝配式橋梁的立柱、蓋梁和箱梁均為預(yù)制拼裝構(gòu)件，在基礎(chǔ)施工的同時(shí)，立柱、蓋梁等預(yù)制構(gòu)件可先在工廠集中生產(chǎn)，再運(yùn)至工程現(xiàn)場(chǎng)安裝。主要工藝流程：橋臺(tái)承臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)承臺(tái)和橋臺(tái)的在模板澆筑的過程中，通過定位板對(duì)基進(jìn)行限位保護(hù)；同步墩柱和蓋梁在工廠預(yù)制，通過鋼筋籠胎加，對(duì)連接套筒（波紋管）連接承臺(tái)（墩身）內(nèi)伸出的鋼筋，最后對(duì)套筒采用快速安裝成套集成系統(tǒng)進(jìn)行100MPa砂漿壓漿作業(yè)，完成整個(gè)拼裝工藝。

相比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)加固澆筑工藝，預(yù)制裝配式橋梁的優(yōu)勢(shì)：施工速度快，工期短，減排少交通堵塞，降低對(duì)車道的占有用，對(duì)既有道路交通影響??；降低施工污染（粉塵、泥漿、噪聲、燈光等）；減少了所需施工人員數(shù)量，降低人力成本；避免支架和模板搭設(shè)，減少人員高空作業(yè)，提高整體安全性；預(yù)制構(gòu)件采用工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高工程外觀質(zhì)量和精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)。

目前，在上海、成都等城市，預(yù)制裝配式橋梁已成為市政工程技術(shù)方案的首選，得到廣泛運(yùn)用。

2.3 隧道工程

在隧道工程當(dāng)中，預(yù)制裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用也非常廣泛。通過標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件生產(chǎn)，能夠逐步推動(dòng)橋隧工程進(jìn)度和工程質(zhì)量。目前，我國(guó)市政橋梁隧道的工程案例中，預(yù)制裝配式施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用已取得了較好的成效，比如上海市諸光路通道新建工程隧道在2018年年底完工，是全球首個(gè)通過全預(yù)制拼裝方式施工的隧道。在隧道作業(yè)過程中，只有下層基座以及預(yù)制構(gòu)建兩側(cè)的填充等使用了現(xiàn)澆技術(shù)，其他結(jié)構(gòu)均使用預(yù)制裝配技術(shù)，在施工時(shí)PC率達(dá)到90%以上，同時(shí)因?yàn)闃?gòu)件的制造精度較高，所以大幅提高了工程施工整體質(zhì)量。

2.4 其他領(lǐng)域

除了上述領(lǐng)域，在市政工程建設(shè)實(shí)踐中，地鐵車站擋土墻、防撞墻等也可以使用預(yù)制裝配式施工技術(shù)。例如，長(zhǎng)春地鐵2號(hào)線一期工程中的袁家店站以及貴陽市機(jī)場(chǎng)路的擋土墻、防撞墻，都使用了預(yù)制裝配式技術(shù)。

3 預(yù)制裝配式技術(shù)應(yīng)用于市政工程的展望及建議

3.1 應(yīng)用前景

預(yù)制裝配式技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，需要積極探索預(yù)制裝配式技術(shù)應(yīng)用的新環(huán)境、新方法，逐步帶動(dòng)預(yù)制拼裝構(gòu)建的應(yīng)用與發(fā)展。尤其是在市政工程領(lǐng)域，由于施工環(huán)境復(fù)雜、環(huán)保等要求更高，場(chǎng)地受局限等原因的影響，使預(yù)制裝配式技術(shù)的應(yīng)用前景更加廣闊。隨著市政工程量的逐步增加以及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的積累，能夠大幅推動(dòng)預(yù)制裝配式技術(shù)的發(fā)展[1]。

3.2 采取技術(shù)發(fā)展策略

在實(shí)踐中，首先相關(guān)部門需要加大政策的力度，與當(dāng)前市政工程實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)預(yù)制裝配式技術(shù)的應(yīng)用提供一定的稅收減免政策支持，并且使技術(shù)指標(biāo)逐步量化，通過政策扶持助力預(yù)制裝配式技術(shù)的發(fā)展。

3.3 加大人才的培養(yǎng)力度

各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都離不開人才的培養(yǎng)和使用，因此在市政工程建設(shè)過程中，需要重視對(duì)預(yù)制裝配式建設(shè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，尤其是在綜合管廊、橋梁、地鐵等領(lǐng)域，為后期的發(fā)展提供技術(shù)支持和保障；還可以與高校進(jìn)行溝通和交流，逐步培養(yǎng)預(yù)制裝配式技術(shù)人才，推動(dòng)市政工程綠色低碳化發(fā)展[2]。

3.4 做好技術(shù)應(yīng)用的把控

在市政工程中，需要嚴(yán)格依照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)制裝配式技術(shù)的應(yīng)用，從而推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，提升技術(shù)的應(yīng)用效果。在此過程中，需要注意對(duì)各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效把控，提升預(yù)制裝配式技術(shù)的使用效率，同時(shí)注意加強(qiáng)施工前的技術(shù)交底、工作規(guī)范、施工流程，在后續(xù)拼裝時(shí)展開質(zhì)量檢查，全面落實(shí)質(zhì)量監(jiān)督和控制工作，推動(dòng)市政現(xiàn)代化建設(shè)的有效進(jìn)行。

3.5 加強(qiáng)智能化、信息化

隨著當(dāng)前3D打印技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，智能化加工、數(shù)字化管理模塊化安裝，均逐漸應(yīng)用于預(yù)制裝配式施工。另外，機(jī)器人焊接技術(shù)可以大幅提升裝配式工程的施工進(jìn)度。合理地對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以大幅提升相關(guān)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。一些大型預(yù)制結(jié)構(gòu)企業(yè)正逐步開始憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)潮流，擴(kuò)大業(yè)務(wù)，從而獲得可觀的業(yè)績(jī)和營(yíng)收。隨著當(dāng)前市政工程建設(shè)的推進(jìn)，承建單位的技術(shù)水平和高科技應(yīng)用的水平越來越受重視。為此，企業(yè)需要重視加強(qiáng)科研方面的投入，進(jìn)一步使用智能化、信息化的先進(jìn)技術(shù)，提升施工的效果和質(zhì)量[3]。

4 結(jié)束語

總之，預(yù)制裝配式技術(shù)廣泛應(yīng)用于市政工程建設(shè)過程中，尤其在綜合管廊、橋梁等工程領(lǐng)域取得了良好的應(yīng)用效果。同時(shí)，在后期發(fā)展的過程中，需要重視加強(qiáng)預(yù)制裝配式技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，加大政策扶持力度，重視人才的培養(yǎng)及構(gòu)件裝配建筑生產(chǎn)基地的建設(shè)，以推動(dòng)市政工程的綠色化、環(huán)?；l(fā)展。