建筑裝配式混凝土結構設計與建造技術

劉振陽

裝配式建筑是近些年快速發展的一個建筑建設方式。為了更好地實現裝配式建筑自身結構設計特點,發揮其優勢并盡量減少工藝的不足,應充分了解其在不同結構形式和建筑樣式要求下的不同特點、強度要求、強度薄弱點以及常見的設計問題,結合其全生命周期各階段特點以及對其整體安全性能的綜合考量,進行整體把握,從而實現裝配式建筑的安全性與實用性?；诖?，本文著重分析和研究建筑裝配式混凝土結構設計方式以及建造技術應用策略，以供相關工作人員參考借鑒。

隨著現代建筑施工技術的不斷發展,以及傳統建筑結構與施工技術在成本、效率等方面存在的諸多問題,裝配式建筑得到了廣泛應用。區別于傳統建筑結構形式,裝配式混凝土能夠適用于更多的建筑場景,滿足多元化的建筑結構設計要求,同時,由于借助了信息化技術,裝配式混凝土結構在施工技術方面的要求也明顯降低,在建筑施工過程中造成的環境污染等問題得到了—定程度的解決。

一、裝配式建筑的優點

裝配式建筑的優點如下：（1）裝配式建筑的預制構件在工廠加工完成后，直接運至施工現場進行組裝，這種施工方式減少了二次加工工序，提高了結構的質量，保證了構件尺寸的準確性。（2）與其他建筑工藝相比，裝配式建筑結構簡單、部件少、現場組裝方便快捷，節約了大量的時間，實際使用效果良好。（3）當采用預制構件法時，各專業之間能夠相互配合、相互支持，施工過程中存在的問題能夠得到及時解決。裝配式建筑設計標準化減少了設計的隨意性，并且簡化了施工工序，從而達到了縮短工期、節約成本的目的。（4）裝配式建筑工程管理信息化水平高，從而降低了人們施工現場的工作難度，減少了施工人員的工作量。（5）裝配式建筑符合綠色建筑發展要求，它已經成為建筑行業的發展方向。（6）裝配式建筑不需要使用大量的建筑材料，它的構件直接在工廠生產，就避免了在施工現場堆放混凝土等原材料，從而對周邊環境污染較小，起到了環保的作用。

二、建筑裝配式混凝土結構建造技術

1.澆筑混凝土預制裝配式施工技術

在設計裝配式混凝土建筑結構過程中，為凸顯建筑整體性、穩定性特征，建設單位要安排專業人員實地考察施工現場地質條件、周邊環境、居民實際居住需求等多方面問題，而后不斷優化和完善現場澆筑混凝土預制裝配式技術。通過合理有效的設計建筑結構施工方案，提升工程建設質量。在工程項目實際施工過程中，施工人員要熟練掌握和運用各類鋼筋連接方法，依照構件規格合理選用鋼筋預埋件施工方式；嚴格依據建筑結構設計施工圖紙以及施工實際要求開展鋼筋綁扎工作；在完成結構樓板鋼筋綁扎、焊接作業后，要及時進行驗收、核查，以此確保鋼筋的穩定性。

2.疊合板式與預制混凝土剪力墻技術

就目前混凝土剪力墻技術實際應用情況而言，確定其結構構件的形式十分豐富，如疊合式板墻與樓板、預制樓板等多種類型。由于疊合式樓板是由底層預制板和鋼筋共同組成，所以可以將其稱為后澆混凝土施工模板；聯合式板墻是由預制板及鋼筋構成，在其施工過程中，施工人員要在預制板中間開展混凝土澆筑工作。此外，預制混凝土剪力墻施工技術的構件更加多樣，如豎向剪力墻板、樓梯板、陽臺以及水平疊合樓板等方面，但該技術構件形式十分簡便，只需要施工人員嚴格按照工程施工方案進行施工即可完成。

3.構件吊裝施工技術

在預制裝配式建筑施工期間，建筑施工單位需明確施工現場人員的基礎職責與責任，及時制定構件預制裝配式建筑施工管理體系，保證相關人員在施工操作中保持有章可循。對此，施工單位在正式施工開始之前，需要基于具體情況制定詳細的管理體系，并在交底中明確施工環節，促使所有施工人員明確自身職責。管理人員還需基于當天具體施工情況做好構件數量數據分析表，并編制具體編號，提高施工管理與數據統計的規范化，保障所有施工人員可在日常管理中履行自身職責，提高整體施工效率。另外，預制構件體積普遍較大，一搬情況下，塔式起重機可采用豎向位移限制和橫向轉動交接的方式處理，將結構物件附著在墻件連接中，在塔式起重機施工中可采用附墻措施做好與塔式起重機型號的匹配處理，并按照具體施工步驟落實合理的安裝施工，保障預制構件高效率安裝。

三、建筑裝配式混凝土結構設計優化

1.平面設計

模數協調和正向設計是裝配式建筑平面設計的主要原則。在平面設計當中需要對戶型模塊的種類以及尺寸進行優化，通過標準戶型模塊的組裝形成建筑平面，從而實現預制構件與內裝部品的標準化和通用化，進而實現住宅產業化發展的相關配套技術升級，在降低成本的基礎上同時實現施工質量和效率的提升。在進行建筑平面布局時，應合理地選擇大空間的布局，同時還應合理安排管井與承重墻的實際位置，達到建筑空間合理布局的目標。

2.立面設計

對于套型組合采用模塊化、標準化與系列化的特點進行立面設計，在預制墻板的設計中可以利用不同類型的飾面材料來體現紋理與色彩的變化。裝配式建筑立面可通過采用不同墻體組件的組合與變化來實現較好的可變性與靈活性。如可以在保證通風和采光滿足要求的基礎上，對窗口大小、比例和窗框形式進行調整等。裝配式建筑提倡裝飾保溫一體化，采用裝配式一體化墻板滿足建筑立面的要求。復雜的建筑立面推薦采用反打一次成型技術，例如石材反打等技術。復雜的建筑立面模板成本較高，從成本角度出發，建筑立面宜簡潔，不宜設置復雜的突出的橫線條或豎線條。建筑水平腰線宜設置于開始采用預制夾心墻板的樓層底部，立面豎線條宜采用不同顏色涂料凸顯。

3.有效優化裝配式混凝土結構設計

我國裝配式混凝土結構工藝正在進一步完善，從設計角度來分析，設計人員需要對銜接節點進行優化，對銜接節點的各類構造及結構的耐久性進行分析與考量。同時，設計人員需要對整體建筑結構的抗震性能進行分析，從而提升房屋建造工程的綜合質量與水平。此外，在研究過程中，研究人員需要采用更加科學的計算模型進行綜合計算，應用專業技術來有效控制建筑結構的銜接點剛度，應用“強剪弱彎，增強節點”的原則提升預制構件的質量。在對裝配式混凝土結構預制件進行加工的過程中，施工人員需要對整體預制構件的質量進行嚴格把控，在充分保證預制構件質量的前提下，確保建筑的其他性能得到優化，對抗震、裝飾、保溫等性能進行分析，從而使建筑的綜合質量得到大幅度的提升。

4.提高預制構件的連接科學性

在進行整體裝配式混凝土的綜合結構預制構件的連接過程中，施工人員要確保整體預制構件連接具有高度的完整性與合理性，保證各個連接結構的高度簡便性，以提升連接各項構件的效率，保證當前建筑工程具有高度的穩定性。

四、結語

裝配式建筑是未來建筑發展的一個必然方向，在建筑結構設計過程中不應排斥或放棄這種新的技術方式。對一個建筑物來說，不同的建筑功能需求與結構設計方案具有千絲萬縷的聯系，在設計初期就應該把握好這種內在關聯，從而起到事半功倍的效果。