高層裝配式建筑關鍵技術分析

王嘯 張維廣

（東阿縣恒大建筑設計有限責任公司，山東 聊城 252200）

引言

近年來，我國的建筑行業發展的速度不斷加快，各類建筑工程項目也迎來了全面的進步。在建筑行業進步的同時，裝配式建筑也走進了人們的視野，并獲得了建筑行業的一致好評。在建筑工程項目施工的過程中，往往會涉及很多高空作業任務，這不僅需要大量吊裝機械設備的支持，也讓相關工作的難度以及危險性大幅提升，而裝配式建筑施工技術則能夠有效應對這一問題。

一、裝配式建筑相關概述

（一）裝配式建筑含義

在工程預先制作一部分或全部的構件，然后將這些部件運輸到施工現場，再借助專業的吊裝技術以及組裝技術等，將這些構件組裝成為一個完整的建筑物，這類建筑被稱為裝配式建筑。裝配式建筑的施工原理與積木的組裝原理類似，但是它們并不只是簡單的拼接在一起，在實際操作的過程中，需要很多專門的機械設備以及工作人員進行協作，確保這些部件穩固的連接在一起，進而確保組裝完成的裝配式建筑物具備足夠的剛性以及抗震性能。按照建筑材料的種類，可以將裝配式建筑氛圍鋼筋混凝土結構裝配式、輕鋼結構裝配式以及木結構裝配式。

（二）裝配式建筑的特點

裝配式建筑主要有以下四個特點：第一，現場所需的施工人員數量少，大部分操作均由專門的機械設備完成，降低了人力成本；第二，建筑工程項目實施進度快，工程精度高，近年來相關施工技術以及機械設備迅猛發展，裝配式建筑的搭建已經具備完整的的流程化以及規模化；第三，故障率低，施工作業的安全性較高，由于大部分部件都是已經加工過的半成品，因此在施工現場的作業內容較少，大部分操作均為組裝固定，對周邊環境以及人體的傷害程度較小，能夠較好地保護周邊地區的環境；第四，建筑成本較低，預制部件使用專門的機械設備進行安裝，不僅安裝的效率和質量更高，安裝工作的成本也更低。

二、高層裝配式建筑施工中的難點

當前階段，高層建筑的施工中裝配式建筑技術的使用還不是十分嫻熟，沒有過多的經驗可以進行參考。在進行高層建筑施工中，主要有以下幾點問題：第一，在開始建設之前需要進行大量的準備工作，需要協調進行部分預制部件的深化設計工作；第二，與常規的施工方式相比，這種施工方式需要更加嚴謹的計劃以及施工方案；第三，需要使用大量的面積進行建筑構件的堆放以及周轉，進行施工之前，材料的配送需要及時，除此之外檢查每個牽引材料的質量是否符合要求。入口處的預制部件數量應當滿足四層結構的使用，很大程度上增加了預制構件輸入以及選擇的復雜度；第四，機械設備的使用頻率很高；第五，大部分施工人員沒有參與過裝配式建筑施工工作，需要進行培訓后才能上崗；第六，裝配式建筑施工對于精度的要求較高，同時對于材料以及工藝的質量也有極高的要求；第七，裝配式建筑施工過程中，各個工序之間需要保持緊密銜接，還會涉及大量的交叉施工；第八，構件進場計劃與構件吊裝計劃之間需要保持有機聯系，進而有效避免構件在現場堆放以及倒運現象的出現。

三、高層裝配式建筑的關鍵施工技術

（一）施工前的準備工作

首先需要委派具備裝配式建筑施工經驗的施工團隊開展工作，并在合同中詳細闡述墊片、螺栓、PE 棒等輔助材料的規格、數量以及要求。其次，還需要結合建筑物實際的規模、機械設備的自動化程度、產能以及承接項目的數量規模、技術力量、運距等因素，挑選最為合理的預制構件廠家。然后，由于獨立鋼支撐體系的供應商較少、貨源較為稀缺，而裝配式支撐體系受設計因素的影響較大，在進行高層裝配式建筑施工建設的過程中也存在嚴重的安全風險，因此一般不采用這種方式進行施工；在進行二十層以上建筑物的施工設計時，一般選擇鋁模施工的方式開展相關工作，這樣不僅能夠有效減少工程建設的實踐，還能夠與項目裝配式結構相呼應。最后，由于裝配式建筑構件所需的堆放場地較大，同時部分建筑構件的重量也很大，因此，需要將這些構件存儲在非車庫頂板區域；一旦出現堆放場地面積不足的問題，就需要第一時間與施工方進行聯系，并對相關的方案進行合理的優化調整。

（二）建筑構件的生產以及運輸

在開展高層裝配式建筑工程項目的過程中，監理單位以及總包單位需要委派專門的工作人員對施工所需用到的構件以及模具進行驗收，同時收集構件各個生產批次施工的全部影像資料。駐場管理人員需要堅守工作職責，守好工程項目安全質量的紅線，工作人員需要對構件廠的隱蔽資料以及出廠合格資料進行及時的簽字確認，同時履行自身的質量監管義務。在運輸建筑構件的過程中，需要將疊合板等水平構件采取墊木上下對齊的方式進行運輸，同時疊放的層次最高為六層。此外，還需要在底板的邊緣不問以及與繩索接觸的部位增加專門的襯墊設施。在對墻板等進行轉運時，需要采取人字架對稱擺放的方式進行安置，并借助塑料薄膜以及運輸架等進行全方位保護。最后，還需要采取疊合平方的方式運輸樓梯，并在預制樓梯之間合理放置墊木。

（三）疊合板的安裝

疊合樓板的性能較為優良，在高層裝配式建筑中使用的頻率也極高。在對疊合板進行吊裝操作之前，首先需要建立起健全的支撐體系，并需要特別重視立桿距離的合理性。在支撐體系建設完成之后，還需要依照實現規劃好的順序，由專門的工作人員將疊合板掛鉤就位。在進行掛鉤操作時，需要把疊合板按照箭頭所指的方向進行安置。相關的工作人員在完成檢查工作之后，需要及時離開當前區域，并由信號工作人員對起吊周圍環境的安全狀況進行監測，在保證沒有安全風險之后，予以塔吊司機相應的信號手勢。

（四）預制剪力墻施工

為了讓高層裝配式建筑具備更好的抗震性能，需要使用質量較高的預制剪刀墻。一般情況下，選取樓面梁板疊合現澆成整體、墻板間豎向連接縫現澆、上下墻板主要豎向受力鋼筋漿錨鏈接等結構。在進行安裝操作時，需要把預制剪切墻按照設計圖紙的要求吊裝到指定的位置，在這一過程中需要特別注意墻體正反面的放置是否正確，在確保沒有問題之后在進行相關的施工操作，并結合圖紙設計對墻板的縫隙進行調節。在對墻體垂直度進行調節時，一般會采取固定斜支撐的方式，在使用這種方式開展相關工作時，需要特別關注長斜支撐以及短斜支撐的安裝順序，同時還需要特別注意墻體受扭的情況，需要確保墻體斜支撐朝著同一方向轉動。

（五）塔吊等起重裝置輔助措施施工

在制作裝配式建筑構件時，相關技術人員需要特別標注出起重機附屬桿的具體位置以及連接點，在構件投入使用之前，相關技術人員還需要與施工現場的技術人員進行技術的交接和指導，進而確保構件能夠被安全、規范的使用。此外，工作人員還需要把螺栓預埋在正確的地方，在相關工作開始之前，工作人員還需要對運輸構件的相關機械設備進行檢測，進而確保機械設備能夠安全穩定工作，進而確保構件能夠精準安裝到位。

四、高層裝配式建筑施工中存在的問題

（一）吊裝施工中存在的問題

對吊裝施工而言,可以通過預制構件提升裝配式建筑模式。理論上開始吊裝后，可以和預制構件的吊裝地點相連接，也可以和預先確定好的銅板相連接。但是實際操作過程中，常常會出現組件的解隅問題。此類問題出現的原因可能是預制過程中鋼板太短，加工過程中存在一些不規范的材料，也可能是偏離了吊裝區域。重大事故的發生往往隱藏在一些細微的地方，所以吊裝施工應按規范進行。

（二）吊塔工作配合問題

高層施工作業時，需要大量運用到吊塔，因為高強度的工作，吊塔工作人員往往會存在過大的壓力，身心疲勞。他們在之后的工作可能會因此出現一些錯誤，為施工帶來一定的風險。除此之外，吊塔工作人員需要與指揮監督人員做好配合，否則也會出現一定的施工風險。

（三）高空作業風險

在高空作業過程中，最危險的應該就是墜落風險，這是令所有人頭疼且需要時刻提防的問題。假如說因為吊裝過程中預制件的混凝土硬度沒有滿足需要，起重區域極限承載力較小，在這一情況下，如果力超過了某一范圍，將會有高空墜落的風險，可能會對吊塔下方的施工人員造成不可估量的傷害。

（四）施工中觸電風險

現代施工用到很多的機器，需要使用大量電力，而在焊接進程里，為了方便操作工人會使用臨時組裝的電箱，但是因為電箱人為組裝，過于簡單，工人在使用時稍有不慎，就可能會有觸電的危機。

五、高層裝配式建筑施工安全管理措施

（一）做好安全檢查和培訓

在高層裝配式建筑建設的過程中，最為核心的操作之一就是預制構件吊裝操作，這一操作也是風險最高的操作之一。因此，相關部門需要十分重視這一環節的安全管理工作，結合施工現場的實際情況，科學調整吊裝的位置，加強對吊裝安全性能的檢查，并嚴格落實吊裝所需的強度以及其他設計標準。同時，吊裝操作的工作人員還需要具備專門的職業資質認證以及相關操作經驗，施工單位也需要組織這些工作人員進行專門的學習和培訓，進而讓他們具備足夠的能力與安全意識。在進行高層裝配式建筑的安裝時，需要對施工區域進行清場，非作業人員一律不得停留在場內。參加作業的工作人員需要配備專門的安全防護用具。

（二）吊裝施工固定

在實施梁安裝操作時，相關工作人員需要把柱頭的鋼筋固定鉤好，并結合圖紙設計進行科學的支撐，做好充足的吊裝準備工作。在實施主梁吊裝作業時，需要裝設母鎖，同時在安裝區域周邊設置合理的警示和保護設施，并對鋼索進行全面檢查。一旦發現鋼索存在問題或安全隱患，需要第一時間停止操作并進行處理。

（三）臨邊防護安裝

在實施工程建設時，需要使用腳手架等設施在周邊區域安裝專門的護欄，必要時安裝防護網，進而有效預防高空墜物的問題。此外，還可以使用亮色的油彩進行涂刷，讓防護設施更加醒目，進而讓周邊區域的人員都能夠提高注意。最后，還需要確保臨邊防護設施具備一定的強度，進而更好地保護人們。

（四）嚴格落實用電安全規范

在出現用電事故后，需要及時委派專門的技術人員進行維修檢查，并對存在問題的部位進行優化。同時，還需要定期組織電焊施工人員進行電力安全使用教育以及培訓活動，進而讓他們具備充足的安全意識，最終有效降低安全事故發生的風險。

結語

總之，裝配式建筑是技術新時代建筑工業的產物，發展預制裝配式建筑是時代發展的方向。與傳統的施工技術相比，裝配式建筑施工技術的施工周期更短、施工效率更高、操作難度也更低，但是高層建筑的裝配式建筑技術使用仍然存在較多的問題，需要給予這項技術足夠的關注度，不斷對其進行完善和優化。裝配式建筑在我國有十分廣闊的應用前景，特別是對于我國的高層建筑建設。在未來，在我國綠色發展、可持續發展政策的持續推進下，裝配式建筑技術一定能夠取得更加璀璨的成果。