裝配式建筑應用的分析探討

熊文凱

安徽省城鄉規劃設計研究院有限公司 安徽 合肥 230000

1 工程概況

1.1 裝配式建筑的研究背景

在20世紀50年代初，我國逐漸開始關于預制建筑混凝土結構的研究探索，開創了裝配式建筑預制構配件的發展先河。在60年代開始，人們開始認識和了解裝配式建筑的工藝技術，通過不斷努力逐漸發展成一種不同的建筑類型。隨著我國經濟復蘇和工業化崛起，這一建筑類型也有了不小的進步與提升。直到20世紀80年代，我國的裝配式建筑發展越來越快，在很多建筑工程中都被廣泛采用，極大地推動了當時建筑行業的進步，可謂是當時的鼎盛時期。在20世紀90年代，雖然裝配式建筑的應用發展得到大范圍的宣傳普及，但當時裝配式建筑工藝技術發展的自身缺點和局限性，預制裝配式構配件的設計水平和施工工藝研究都滿足不了社會建筑市場的需要，導致裝配式建筑建造方式在許多工程項目中的采用逐漸降低且推廣程度變得遲緩。到了21世紀10年代，我國勞動力缺乏及環境污染問題逐漸顯現，科技及工業水平得到極具發展，我國政府意識到，發展裝配式是解決該問題的辦法之一，從而制定了相關政策推動裝配式的發展，但實際在推廣中遇到不少困難，本文試圖結合實際工程分析原因，找出解決辦法。

1.2 工程項目概況

1.2.1 工程項目的概況。該地塊位于安徽某市，東臨豌豆洼路，南至金水灣路，西側為段公路，北接杏花灣路。地上擬建住宅17棟，若干配套用房。本地塊含8棟中高層住宅，1#、6#為18層，2#為20層，3#、10#、11#、17#為17層，5#為16層；3棟小高層住宅，9#18#20#為11層；6棟多層住宅，7#8#12#15#16#19#為8層。設計使用年限：50年。規劃要求住宅單體100%采用裝配式建筑，單體建筑裝配率≥30%。采用裝配整體式剪力墻結構。節點主要采用濕法連接。

1.2.2 工程的拆分介紹。本文取7號樓棟樓簡單介紹裝配式建筑的基本情況,樓板的拆分原則盡量模塊化，為了減少防水難度，衛生間仍然采用現澆;剪力墻的拆分：底部加強區由于受力集中且較大，直接影響結構的整體安全，為確保安全度，且沒有大量數據支撐的情況下，建議仍然采用現澆方法，非加強區剪力墻，受荷相對較小，構件簡單，本工程采用預制及局部現澆的方法。

2 本工程中裝配式建筑推廣實施面臨的問題

通過該項目設計及后期施工發現了不少問題制約著裝配式建筑全面推廣，如建設前期投入成本較高，勞動力成本上升，裝配式建筑行業工藝流程、技術工人、基本體系和管理制度等方面也不完備，施工現場的拼裝質量、技術及要求達不到相應的標準[1]，具體從以下幾個方面介紹。

2.1 推廣實施裝配式建筑面臨的成本問題

處于市場的初始階段，對企業的成本要求相對較高，創建團隊所付出的資金、時間、人力物力比較大，裝配式建筑構配件產量低且沒有形成生產規模，這與傳統現澆混凝土結構建筑相比成本較高。另一方面，構配件模塊率不高，大大提高了企業成本。

2.2 推廣實施裝配式建筑面臨的設計問題

我國的裝配式建筑現在處在起步探索階段，雖然地方政府先后出臺鼓勵支持性的相關政策文件，但目前建設技術、施工工藝和施工管理方式仍不夠成熟，還存在一些滯后問題。

2.2.1 設計形式創新不夠，各環節協同工作不足，個性化空間難體現。

2.2.2 設計信息化相對刻板，建筑信息化發展滯后，總體水平偏低，目前推進緩慢。

2.2.3 設計標準化、模數化程度較低，專業技術難度較大，而且部分設計人員處于起步探索階段，嚴重缺乏標準化與模數化的理念指導及系統性的專業知識，更談不上實踐經驗了，以至于不能很好地適應新型建造方式。

2.3 推廣實施裝配式建筑面臨的預制問題

裝配式建筑在工業化生產等方面還沒有成熟，由于處于發展的初期階段，嚴重的經濟負擔可能會導致企業對員工的培訓管理不到位，生產設備不先進導致預制的產量低，專業技術知識的欠缺導致人員的管理和機械操作不當。

盡管是工廠化生產，由于生產人員的技術水平不一且難滿足個性化設計需求，也沒有完善的質量標準體系和社會制度政策，預制構配件也有一定可能存在尺寸偏差，導致預制構配件的生產得不到保障，更容易存在造價波動高和質量差異大等問題（見圖1所示），預制構件堆放高度過高且支點豎向沒有對齊，導致預制板出現大變形，預制構件缺少連接鋼筋（見圖2所示）。大量工程問題，在此不贅述。

圖1 預制構件堆放問題

圖2 構件缺少連接鋼筋

2.4 推廣實施裝配式建筑面臨的安裝問題

裝配式建筑建設模式方面缺乏系統性且管理水平有待提高導致整體質量難保障，還涉及人為誤差等各方面因素，因而在現場安裝過程中，有時難以順利拼裝，導致需拆除返廠重新預制。豎向構件及水平構件拼縫處存在建筑垃圾，甚至垃圾不清理即進行下部施工了；有時會出現需要注漿的位置漏注或注漿時間長時間延后，造成安全隱患；拼縫處雖然設計采取高低縫加防水措施，但施工現場由于施工人員水平及工作態度等原因出現使用時期的滲漏。吊點設置不合理產生裂縫（見圖3所示），墻體拼接縫處灌漿出現孔洞（見圖4所示）。

圖3 吊點不合理產生問題

圖4 墻體拼接縫處質量問題

3 本工程和裝配式建筑實施面臨問題的對策

3.1 裝配式建筑成本問題的對策

政府引導鼓勵，社會投資參與。由于裝配式建筑土建成本比現澆式土建工程成本普遍偏高，對企業的成本要求比較高，可在政府投資類建設項目中優先考慮預制裝配式建筑建造，然后可根據經濟發展狀況和產業創新情況逐年提高預制裝配式建筑建設比例，有條件的可以擴大到所有政府投資類建設項目中，同時，鼓勵社會投資類建設項目多考慮預制裝配式建筑建造，這樣更有利于促進相關建筑產業的發展提升。

3.2 裝配式建筑設計問題的對策

從專業設計抓起，加強對裝配式建筑相關專業的設計人才培養[2]，定期對相關專業設計人員開展裝配式技術的設計理念、建筑特點和結構體系的強化培訓，進而全面提升專業設計人員的綜合能力和設計精確性，保證專業設計人員掌握有效解決裝配式設計難題和合理規劃建筑功能布局的能力，并且重視預制裝配式構配件的連接設計。

在進行裝配式建筑的設計工作時，配合建筑信息模型BIM技術進行科學設計，以保證裝配式建筑項目的有效推進和滿足現代人們的整體需要。

3.3 裝配式建筑預制問題的對策

3.3.1 促進優秀企業的發展。從生產企業落實，明確質量責任，打造一片現代化裝配式建筑構配件研發生產示范基地，培養一批優秀的建筑行業領域人才，建立完善部品部件的分類、型號和質量驗收標準，促進專業化、機械化和工廠化企業生產，使得構配件精確度大大上升，提升生產效率、削減構件成本和保證質量。

3.3.2 培養高素質技術人員。當前，我國預制構配件生產廠家規模較小，在生產預制構配件時缺乏專業經驗和技術人員的不足，這都是導致生產預制構配件的質量高低不一的重要影響因素，因此，促使企業加大對專業人員的投入，培養一批優秀的專業人才，是確保質量重要措施之一。

3.3.3 保護出廠構件。由于生產預制構配件廠家和裝配現場之間有很遠距離，需要預制構配件的運輸，以及到達現場后堆放，確保整個過程對預制構件的保護，以免出現運輸、堆放不當等人為因素造成預制產品構件的破壞，以致產生工程質量問題；所以，在整個運輸及堆放過程中使用塑料或橡膠護具，降低整個過程的損壞率，同時生產塑料或橡膠護具時注意模塊化，確保可以重復使用，避免不必要的浪費。

3.4 裝配式建筑安裝問題的對策

裝配式建筑現場的拼裝及施工質量，不但與現場安裝人員專業程度、預制構件的質量有關，還涉及機械操作吊裝技術、固定連接技術和水電安裝配套技術等諸多因素。雖然這些技術比較成熟，但更重要的是這些技術的集成應用和配套使用，只有提升工程總承包項目的管理水平[3]、配套技術的綜合應用及使用施工BIM技術，才更能保證現場安裝全過程的安全和質量。

3.5 加強裝配式建筑示范宣傳

通過選取部分規模大、有代表性的建設項目、產業基地和示范城市來進行試點示范，開展以政府投資為主的裝配式建筑項目試點，形成示范作用、帶動裝配式建筑整體的推進，同時加大對裝配式建筑的宣傳，把裝配式建筑融合智慧建筑及綠色建筑，促使民眾更快的接受裝配式建筑。

4 結束語

裝配式建筑建造技術蘊含革新性的創新意義，也是建筑行業迎接自身創新發展的有利新機遇，但推廣過程遇到諸多問題，所以，我們從工程造價、設計環節、預制工廠、施工企業及施工管理及宣傳等方面分析及解決問題，從而促使裝配式建筑的健康發展。

堅信在國家和地方各級政府的支持鼓勵引導下，社會各界建筑企業人士的鼎力協助推動下，我國裝配式建筑必將成為將來主流。