預(yù)制裝配式建筑設(shè)計實踐及問題探討

霍婧

中機中聯(lián)工程有限公司 重慶 400000

隨著工業(yè)技術(shù)和建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)正朝著工業(yè)化和集成化方向發(fā)展，高層裝配式建筑也越來越多出現(xiàn)在人們的視野中。裝配式建筑是指首先在構(gòu)件加工廠將部分或者整體構(gòu)件進(jìn)行加工生產(chǎn)，然后依據(jù)不同的運輸方式將構(gòu)件運至施工現(xiàn)場，最后再進(jìn)行吊裝施工的一種新興綠色環(huán)保施工技術(shù)。

1 預(yù)制裝配式建筑的概述分析

相較于以往的建筑施工方式，預(yù)制裝配式建筑的不同點在于施工團(tuán)隊會將采工程預(yù)制好的建筑構(gòu)件運至在施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，避免了在施工現(xiàn)場現(xiàn)澆等施工，節(jié)約了工期，提高了施工效率。預(yù)制裝配式建筑具有不同種類，每個種類都各有優(yōu)勢和缺陷，而工程團(tuán)隊會根據(jù)實際情況選擇適宜的種類。

2 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的思路

2.1 精確地控制及校準(zhǔn)吊裝的精度

裝配式建筑的重點和難點主要在于相鄰局部的嚴(yán)密性和構(gòu)件吊裝的就位問題，在控制吊裝精確程度方面，在施工時應(yīng)該多次檢查吊裝的標(biāo)高和控制線，確保安裝的精確程度以后，才能展開后續(xù)操作。構(gòu)件的累計誤差相對較大，所以在實際施工過程中很容易由于一些固件無法正確地定位和安裝造成工期的延誤。上述問題的解決依賴于施工方從安裝調(diào)整、構(gòu)件吊裝的校準(zhǔn)和精確程度的控制等方面入手，來提高吊裝操作的精確程度，避免出現(xiàn)誤差力過大或構(gòu)件錯位的問題。其中的重點難點結(jié)構(gòu)應(yīng)該在正式調(diào)動之前進(jìn)行測試，保證構(gòu)件能夠緊密地貼合，根據(jù)測試結(jié)果來調(diào)整施工的方案和校對流程。對于一些安裝標(biāo)高、累計垂直度和拼縫尺寸等重要的指標(biāo)還應(yīng)該仔細(xì)核查，及時調(diào)整彼此之間的相對位置關(guān)系，保證進(jìn)入在形成整體以后，不同環(huán)節(jié)的誤差維持在允許范圍內(nèi)，強化隱蔽工程的驗收和控制避免后續(xù)工序產(chǎn)生的遮擋。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的深化處理

在進(jìn)行日常建筑設(shè)計的過程中，相關(guān)工作人員需要加強對連接節(jié)點和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視程度，明確鋼柱和鋼結(jié)點的受力情況，結(jié)合現(xiàn)場的施工要求對相關(guān)數(shù)值進(jìn)行科學(xué)性的計算，從而使得實際工作的效果和質(zhì)量能夠得到有效提高，值得注意的是在實際設(shè)計工作中不要采用臨時支撐預(yù)埋吊件，這在一定程度上會對實際工期產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)采用這種類型設(shè)計結(jié)構(gòu)時，要對各個標(biāo)準(zhǔn)點進(jìn)行有效的控制。在安裝和制作預(yù)制構(gòu)件時，要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求來開展日常工作，精準(zhǔn)性地計算預(yù)制構(gòu)件的承載力和主要的結(jié)構(gòu)形式，對于地震多發(fā)區(qū)域還要做好相應(yīng)的抗震設(shè)計，從而使得結(jié)構(gòu)性能能夠滿足抗震的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，防止在地震發(fā)生時對建筑結(jié)構(gòu)造成較大的破壞。最后在實際工作過程中，還需要對預(yù)制件的承載力進(jìn)行精準(zhǔn)性的計算，防止在房屋后續(xù)使用過程中出現(xiàn)裂縫和變形的問題。

2.3 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計

現(xiàn)階段建筑領(lǐng)域?qū)ㄖこ痰木G色設(shè)計越來越重視，為此預(yù)制裝配式建筑工程設(shè)計者應(yīng)采取措施提高建筑的環(huán)境適宜性，并在建筑設(shè)計過程中落實綠色環(huán)保的設(shè)計理念。其次，設(shè)計團(tuán)隊還要在設(shè)計階段注重對工程場地周邊環(huán)境資源的充分利用。在這個過程中，設(shè)計者需要先對建筑周圍的氣候和環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)查，掌握其特點，通過科學(xué)的選址，合理地確定建筑的朝向，提高建筑工程的通風(fēng)與采光條件，減少建筑暖通空調(diào)和照明設(shè)備的耗能。運用環(huán)境資源時，設(shè)計團(tuán)隊可以利用能源收集設(shè)備和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備獲取所需資源，從而發(fā)揮環(huán)境資源的最大功效，強化綠色設(shè)計的效果。

2.4 構(gòu)件生產(chǎn)運輸

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程最重要的是關(guān)注兩個驗收：首件驗收和駐場驗收。預(yù)制構(gòu)件模具制作完成后制作的首件預(yù)制構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行首件驗收，構(gòu)件施工過程中，監(jiān)理單位及總包單位派駐場人員對構(gòu)件及模具進(jìn)行驗收，并對每個批次的構(gòu)件施工過程進(jìn)行影像資料收集。駐場管理為項目安全質(zhì)量管理的底線，必須認(rèn)真執(zhí)行，駐場人員需對構(gòu)件廠隱檢資料及出廠合格資料進(jìn)行簽認(rèn)，同時對質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。構(gòu)件運輸過程中疊合板等水平構(gòu)件運輸墊木應(yīng)上下對齊，且要求疊放不得超過6層，在底板的邊部或與繩索接觸處的混凝土，采用襯墊加以保護(hù)；墻板運輸需在人字架兩側(cè)對稱放置，外立面用塑料薄膜包裹保護(hù)，運輸架增設(shè)防止運輸架前、后、左、右四個方向移位的限制塊；預(yù)制樓梯采用疊合平放方式運輸，預(yù)制樓梯之間用墊木隔離，不同型號樓梯應(yīng)分別碼放，碼放高度不超過三層。構(gòu)件應(yīng)盡量安排夜間進(jìn)場，減少占用塔機日間工作時間；梯間隔墻采用堆放架插放或靠放，堆放架應(yīng)具有足夠的承載力和剛度；預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯宜采用疊放方式。預(yù)制疊合板疊放層數(shù)不宜大于6層，預(yù)制樓梯疊放層數(shù)不宜大于3層。底層及層間應(yīng)設(shè)置支墊，支墊應(yīng)平整且應(yīng)上下對齊，支墊地基應(yīng)堅實。

2.5 防火設(shè)計

在進(jìn)行預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計工作時，設(shè)計人員要加強防火設(shè)計的重視程度，在實際設(shè)計過程中，需要嚴(yán)格按照防火規(guī)范來開展日常的工作，并且明確預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的基本特點和在防火方面的需求，特別是對于一些大型公共建筑來說，對于變電站和大型庫房是比較危險的區(qū)域，所以相關(guān)設(shè)計人員需要特別重視防火設(shè)計。在實際設(shè)計時，防腐涂層要應(yīng)用于彩色鋼板的外層中，從而使得建筑的防火能力能夠得到有效提高，既可以保證設(shè)計的美觀性，還可以延長建筑的使用壽命。另外在建筑泄爆墻中，石膏板的運用是比較多的，石膏板防火能力不僅比較強，還可以保證建筑的安全。

2.6 框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

在預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計過程中，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計是其中的關(guān)鍵部分，并且通常會被應(yīng)用在高層建筑的設(shè)計實踐中，與建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性有緊密聯(lián)系，所以，設(shè)計單位必須關(guān)注框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。但是，在當(dāng)前的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中仍然存在著很多缺陷和不足，這就需要設(shè)計人員對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。設(shè)計框架結(jié)構(gòu)時，設(shè)計人員應(yīng)注意以下要點：①需要將各個部位的中心線保持在一個垂直面中，并在設(shè)計方案中做出明確規(guī)定。②設(shè)計人員需要進(jìn)行分塊設(shè)計，還要考慮到多方面的影響因素，如進(jìn)深、裝配條件、連接縫等。③在對預(yù)制元件之間的連接節(jié)點進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計人員需要保證節(jié)點受力合理，通過對最不利受力截面的分析確定連接方式，以保證結(jié)構(gòu)連接的穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)強度。

2.7 裂縫的防治

疊合樓板由于連接處處理不當(dāng)或安裝錯誤等問題很容易出現(xiàn)開裂，所以在施工過程中還應(yīng)該對于板端制作內(nèi)的錨固長度、剪力墻和梁之間的擱置長度及模板支撐進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，在連接處加設(shè)鋼筋提高強度，再采用砂漿來滲透，保證建筑的密封，避免裂縫產(chǎn)生的質(zhì)量問題發(fā)生。

3 結(jié)語

在進(jìn)行預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要掌握一定的設(shè)計要點，以提高工程建設(shè)效果和質(zhì)量為主，實現(xiàn)自然和建筑的有效統(tǒng)一，在實際過程中需要遵循可持續(xù)性和通用性的原則，嚴(yán)格按照設(shè)計的規(guī)范來開展日常的工作，并且不斷深化建筑結(jié)構(gòu)和機電設(shè)計，提高預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的效率。