陳國松
(中國建筑第二工程局有限公司華東公司)
我國的施工材料已經從土木石材跨入了混凝土的階段,從建筑的堅固程度上來說,混凝土建筑的使用是建筑行業的巨大進步。近幾年,我國混凝土建筑不斷發展,從在施工現場進行攪拌或者在其他施工工地通過攪拌車、運輸泵進行輸送,到現如今,為了減少施工現場的污染和模具的使用量,將混凝土的澆筑施工遷移到工廠,加快了施工的進度。
所謂的混凝土裝配式住宅建筑建設,是在施工之前對施工時所需要的建筑材料進行整理,再到混凝土的加工工廠進行設計與制作,在施工前期將定制好的混凝土建材運輸到工地,再根據施工現場的需要進行組裝,提高了施工效率。其實,早在上世紀60 年代,我國就開始進行混凝土裝配式技術的研發,由于我國的道路交通發展不夠完善,導致了運輸難、運輸成本高的問題,阻礙了裝配式的發展與普及。現在,隨著我國大力發展道路建設、道路運輸,我國的經濟水平也在快速提高。國家提出“大力發展裝配式建筑,推動產業結構調整升級”,促進了建筑行業的轉型發展,裝配式技術被越來越多的企業所運用,規范了建筑企業的標準化建設,提高了施工技術的水平和施工質量,為我國的混凝土裝配式建筑帶來了新的發展機會。
不同的建筑、不同的設計需要不同的建筑構件,在計算機沒有普遍應用的時候,預定的建筑模型,很難達到施工建設需要的標準,這成為模具生產的難點之一。2002 年,美國率先提出BIM 的概念,2003 年,我國正式引進了這項技術,將其應用到建筑行業中,隨著BIM 的投入使用,加工廠可以按照設計師運用BIM軟件設計的施工模具,通過數控機床對建筑模具進行細致加工,這種加工技術可以將生產模具精確到毫米級,有效解決了生產模具不合格的問題。基于此,BIM成為混凝土裝配式建筑模具生產的首選設計應用軟件。
從整體上看,混凝土整體澆筑比裝配式建筑更加美觀一些,但是靈活性不強,且造價高,在住宅建設中主要連接構件的制造上,裝配式混凝土具備更高強度[1]。
在工廠定制混凝土模塊,幾乎可以將整個建筑施工的材料加工出來,節省了很多步驟。在運輸方面上,相比傳統的施工建設,混凝土裝配式技術很大程度上減少了施工現場重型車輛的進出,如商用的混凝土罐車或者灌溉泵車等。在裝配上,裝配式建筑技術減少了各部件之間銜接的過程,減少了等待混凝土凝固的時間,實現了建筑過程的無縫銜接,進而縮短了工人的工作時間。裝配式建筑在裝配上提高了工作效率,減少了材料的使用,還減少了對周圍環境的污染,符合綠色施工理念。
在進行混凝土模塊的安裝過程中,在模塊的連接處預留套筒,套筒外與混凝土建筑相接,內部在裝配之前是中空狀態,在進行建筑模塊的銜接時,將底部鋼筋插入套筒之中,再利用電動的灌漿機進行灌漿,等待灌漿凝固裝配式建筑就算組合完畢。而在裝配式建筑的整體組裝時,并不需要笨重的大型起重設備,只需要簡單的起重機就可以完成連接工作。組裝時,建筑工人將模塊之間對齊即可,高效完成連接,降低了施工難度(見圖1)。

圖1 建筑框架連接圖
當前,建筑材料越來越精細,連接構件也越來越精密,已經可以達到嚴絲合縫的程度,裝配式建筑在后期的維護上是有一定可控制性的,可以更好地控制質量問題,在建筑前期就可以排查出質量問題,及時進行建筑材料的更換,避免安全事故的發生。在成本的維護上,裝配式不需要進行整體的拆除重建,只需要進行局部的更換即可,進而有效地控制成本。在澆筑式建筑中,澆筑的是否合格需要在建筑徹底凝固之后才能夠看出,這加大了施工的時間與資源的浪費[2]。
驗收合格是每個建筑項目的最終目的,每個工程都必須嚴格按照施工建設的標準進行建設。混凝土裝配式建筑的驗收標準總的分為兩種。
1)建筑強度
現如今的樓房越建越高,如果不能保證施工建設的建筑材料強度,會對整棟大樓造成安全隱患。建筑強度根據當地的地形地貌、海拔、溫度、氣候的特點而有所要求,強度驗收是驗收中最重要的一個環節。
2)建筑的整體檢查
在對施工材料進行基礎的檢測之后,就需要對大樓的整體穩定性進行檢測。裝配式與澆筑式最大的不同就是裝配式需要對每個構件進行檢測,對每個模塊的檢測進行總結,判斷大樓整體的穩定性是否合格[3],確定每個銜接處的質量。
隨著我國的快速發展,許多大規模的施工建設集中進行,不僅造成了比較嚴重的環境問題和生態破壞,而且隨著施工量的增加,施工建設使用的材料也在不斷增加。材料的生產過程會破壞生態環境。近幾年,我國環境保護力度增大,在建筑開始籌備之前,就需要進行編制和申報各種環境保護的方案,環保部門的簽字同意之后,才能夠進行方案的設計。
建設施工完成之后,在驗收階段還包括環境保護的驗收,不進行環境整改的話是不能投入使用的,也無法取得相關證件。混凝土裝配式住宅建設通過吸收各專業的技術問題,在保證施工質量的同時,還能夠提高施工建設的環境保護能力,適應了時代的需求。
混凝土裝配式住宅施工技術不同于傳統的混凝土澆筑技術,改變傳統的施工順序,將模板的設計、混凝土的澆筑成型、以及混凝土建筑的養護等,這些需要消耗大量時間的施工流程統統轉移到了預制工廠里進行。這項技術不但簡化了施工的流程,而且還節省了很多時間和不必要的費用,減低了施工期間的安全風險。而且這些材料在工廠內通過專業的技術人員和專業的機器設備集中生產,有著連續性和標準化的特點,極大地提高了施工的材料質量,更節省了施工的時間。在混凝土建筑到達施工現場之后,根據施工需求,按順序和批次進行吊裝,再將建筑材料的連接處進行連接即可完成施工工作,很大程度上簡化了施工的工作內容。這項技術特別適用于災后重建,通過裝配式施工,可以在極短時間內完成項目,快速達到需求和質量保障。
由于我國基本國情的影響,農村的人口在轉移到城市之后,漸漸成為流動性比較強的建筑工程的主力,這種情況不利于養成建筑行業專業性施工業務素質。伴隨著混凝土裝配式住宅建筑的快速發展,在各地的城市邊緣興起了混凝土裝配定制加工廠,通過多種型號和多種規格尺寸的模具建造,實現流水線大規模生產。大量的勞動力需求,既可以實現流動人口的固定化,又可以減少生產建設的人員培訓,還可以改善流動人口的生活環境,使流動工人能夠有穩定的工資和固定的工作場所,為流動工人提供勞動保護和生活保障。
和其他的建筑技術相比,裝配式混凝土建筑具有很多方面的優勢。在我國混凝土裝配式建筑技術的實踐應用中,技術人員有必要通過實際施工經驗數據進行分析和更新優化技術,使混凝土裝配式建筑在大范圍內使用,大力促進建筑的無害施工,大力促進節約型社會的建設,促進建筑模式的創新。