裝配式建筑應用及技術特點分析

路守龍

上海科瑞真誠建設項目管理有限公司 上海 200000

經濟的快速發展和人民生活水平的提高，推動建筑業發展。響應國家“節能、環保、減排、環保”政策，城市建設裝配式建筑數量越來越多，隨著裝配式建筑的廣泛應用，與生態環境建設相協調，解決了一定的城市污染問題。為有效提升裝配式建筑施工質量與經濟效益，相關人員應全面掌握、不斷改進裝配建筑技術水平，建設更加安全環保的工程項目，創造更加舒適環保的生活環境。

1 裝配式混凝土建筑的優勢

1.1 節能環保需求

裝配式混凝土結構的梁、板、柱、樓梯等主要結構件采用工廠化預制技術，減少現場濕作業量，降低了材料消耗、減少工地揚塵、噪音污染、建筑廢水排放和建筑垃圾，便于冬季施工，有利于實現節能減排和保護環境的目的。因此裝配式混凝土結構符合新形勢下節能環保目標需求，具有較高的節能環保效果。

1.2 提升施工效率

裝配式建筑工業化水平高，采用工廠化模塊化加工，現場模塊化安裝施工。并且，還能夠為建筑室內的結構施工或者是空間設計提供巨大的幫助。裝配式構件模塊化安裝，減少混凝土澆筑施工的任務量，確實節約了較多的時間和精力。而在開展裝配式建筑施工的時候，對各種新型的材料進行應用，就可以把大量施工技術都有效的整合起來，減少原本的施工時間，提高施工效率，加快建設項目的整體施工進度[1]。

1.3 降低建造成本

裝配式建筑設計在滿足建筑功能的前提下，可以達成各個單元的定型，還能夠增強定型建筑的實際應用率，可以幫助造價工作更加順利的開展。裝配式混凝土結構技術應用，能夠有效降低建筑工程造價成本。現場安裝過程中無需耗費龐大的人力，材料成本以及雇傭勞動力方面都大大減少工程施工成本，降低工程造價，其次，從安全角度考慮，施工人員的減少從一定程度上降低安全事故發生的概率。從而使工程整體效益有所提高。

2 裝配式建筑技術特點

2.1 裝配式建筑施工工藝原理

若是想更加快速的對構件進行安裝或者是制作，就應該根據建筑單元構件的情況和特點，對不一樣種類的預制構件做好合理的設計，爭取構件截面的規格可以和配筋維持著高度的一致性，實現預制構件批量生產的相關標準與要求。在對裝配構件進行安裝，又或是對澆筑作業開展交叉施工的時候，一定要遵循著施工流程彼此獨立，且防止區域出現重疊情況的基本原則，完成各項施工工作。在對預制板墻進行安裝的時候，需要借助套筒灌漿作業來確保墻板有著良好的受力性能，安裝節點則要借助現澆混凝土產生一個完整的整體。在對預制疊合類的構件進行安裝的時候，應該和樓板維持著相同的進度進行施工，并在疊合層最上層的位置澆筑大量混凝土產生一個整體。預制混凝土保溫一體化板的充分應用，就能夠處理好預制墻板之間所有澆節點最外側存在的模板支設方面的問題。這就需要相關人員對預制構件做好合理的設計，注重生產、運輸、儲存、吊裝甚至是澆筑等方面的工作，并對以上工作做好有效的控制，避免其出現任何的質量問題。借助對預制構件相關的吊裝設備、安裝設備等進行充分的應用，就能夠讓結構施工工作更加的方便、可靠，增強實際的施工效果，達成節能減排的環保目標，增強工程的施工質量[2]。

2.2 裝配構件的安裝連接

裝配式結構關鍵在于預制構件之間以及預制構件與現澆混凝土之間的連接技術。其中包括連接接頭選用和連接接頭構造設計。因此預制結構件與現澆主體結構預制預埋件的連接質量對建筑工程主體結構整體施工質量有重大影響。

對裝配式結構而言，可靠的安裝連接方式是至關重要的，它關系到建筑結構的整體性、安全性。目前裝配式混凝土結構常用的連接方式有以下幾種。

2.2.1 鋼筋灌漿套筒連接

鋼筋套筒灌漿連接工作需要把金屬套筒順利插入進整個鋼筋當中，并填筑大量的水泥灌漿材料，借助剛度較高的套筒，對所有處在微膨脹狀態的灌漿料進行嚴格約束，讓鋼筋表層可以和套筒內的側間形成良好的正向作用力，鋼筋則要通過此種作用力，和其粗糙或者是帶肋特點的表面形成某種的摩擦反應，如此就能夠達成預期的效果和目標，促使鋼筋之間的應力順利傳遞。鋼筋套筒連接分為全灌漿套筒和半灌漿套筒兩種，如圖1、圖2所示。

2.2.2 漿錨搭接連接

鋼筋漿錨連接通常是在整個預制構件當中預留出大量的孔洞，將受力鋼筋依次安裝在孔洞內部或者是外側，借助間接搭接的方式，做好各個鋼筋之間的應力傳遞。此種技術最為重要的內容就是孔洞成型方式，灌漿質量或者是約束力等方面的因素，也需要相關人員給予更高注重。如今，最為普遍的應用方式有以下幾種：漿錨搭接連接和金屬波紋管搭接連接，通常將其運用在整個剪力墻豎向分布鋼筋之間的連接工作中。其中，約束漿錨連接在接頭范圍預埋螺旋箍筋，并與構件鋼筋同時預埋在模板內；通過抽芯制成帶肋孔道，并通過預埋PVC軟管制成灌漿孔與排氣孔用于后續灌漿作業；待不連續鋼筋伸入孔道后，從灌漿孔壓力灌注無收縮、高強度水泥基灌漿料；不連續鋼筋通過灌漿料、混凝土，與預埋鋼筋形成搭接連接接頭。金屬波紋管漿錨搭接連接采用預埋金屬波紋管成孔，在預制構件模板內，波紋管與構件預埋鋼筋緊貼，并通過鋼絲綁扎固定；波紋管自高處向模板外彎折至構件表面，作為后續灌漿料灌注口；待不連續鋼筋伸入波紋管后，從灌注口向管內灌注無收縮、高強度水泥基灌漿料；不連續鋼筋通過灌漿料、金屬波紋管及混凝土，與預埋鋼筋形成搭接連接接頭。

2.2.3 后澆混凝土連接

如疊合樓板縱向受力鋼筋伸入后澆帶、墻板伸出鋼筋伸入后澆模板內，現場后澆混凝土進行連接。這也是目前PC構件節點連接常用的一種方式。

2.2.4 螺栓連接

螺栓連接主要是借助將螺栓擰緊的辦法，促使其可以和預制構件進行連接。螺栓連接能夠在構件最為邊緣的位置，鉆鑿一定數量的螺栓孔或者是手孔，將螺栓完全穿進所有的螺栓孔就能夠達成緊密連接。螺栓連接有著巨大的應用范圍，可以被運用在裝配式建筑的內部結構或者是剪力墻的設計環節中。并且，還能夠被充分運用在各個外掛墻板和其余主體結構之間的有效連接中[3]。

2.2.5 焊接連接

連接件焊接連接方式是通過焊接預埋不同部位混凝土中鋼板連接件實現連接。焊接無濕作業，操作簡單方便。可應用于裝配式混凝土框架結構和裝配式混凝土剪力墻結構。

3 裝配式混凝土結構施工特點難點

3.1 施工特點

裝配式結構能夠對預制構件本身的特點和優勢進行充分的應用，著重凸顯出構件設計具有的規范化和標準化特性，而生產工作的工廠化、運輸工作的物流化甚至是安裝工作的專業化等等，都能夠增強實際的施工效果，避免出現大量的廢棄物。

3.1.1 預制構件生產及運輸計劃匹配

要求相關人員按照構件的具體應用情況，預先制定出完善的生產方案或者是運輸方案。在對構件進行加工以前，就應該根據建筑項目的需求量，給出完善的生產方案，以此來保障構件生產、運輸甚至是安裝工作都有著良好的效果。

3.1.2 構件吊裝規范化

按照施工工作的技術特點和工藝流程等諸多方面的因素做出分析，確定好吊裝工作的主要順序，確保施工工作的所有流程都穩定順利的進行。如此，必定可以節約大量的時間，減少工程造價耗費的成本。

3.1.3 支撐工器具方便快捷、料具租賃費降低

按照構件具有的受力特點，考慮到季節方面的因素，制作出專門的斜支撐或者是鋼筋固定的設備。而在對預制構件進行生產或者是澆筑的環節中，應該將預埋件做好有效的安裝，預留出大量的孔洞，確保構件的支撐工作更加方便，能夠及時完成所有的工作。

3.1.4 質量通病少

預制外墻板為夾心的保溫體系，采用構件拼接處企口設計，從工藝設計或者是內部結構上開始著手，徹底消除外墻存在的滲漏或者是開裂等情況；最為關鍵的是，工廠實施的規范化生產能夠處理好構件滴水線損壞或者是房間施工規格存在明顯偏差等諸多方面的問題，借助主線對所有孔洞進行準確的測量，明確預制構件所處的地理位置，如此就能夠增加建筑施工工作的精準度。

3.1.5 預制構件連接可靠

根據預制構件的受力特征采用特定的連接方式與現澆結構連成一體，滿足結構承載力和變形需要；預制墻板采用套筒灌漿連接，預制疊合樓板構件采用疊合面綁扎鋼筋然后澆筑混凝土連接（混凝土粗糙面保證新舊混凝提結合嚴密），預制樓梯采用插筋灌漿連接，達到構件連接可靠，滿足結構的安全性和耐久性。

3.1.6 施工安全隱患少

預制墻板、保溫工廠預制加工完成，減少了建筑外立面裝修工程量；外墻預制墻板之間現澆節點采用預制混凝土保溫一體化方法，減少火災隱患，避免了節點外側模板支撐和保溫施工困難的問題，減輕了外裝修的高空作業風險。

3.2 施工難點

裝配整體式混凝土結構采取可靠的構造措施及施工工藝，保證裝配預制構件之間或者預制構件與現澆構件之間的節點或接縫的承載力、剛度和延性不低于現澆鋼筋混凝土結構。因此如何提升構件連接部位的牢固性和抗震性等結構安全性能是裝配式混凝土建筑的難點。因此深化設計階段應組織專業水平較高設計人員對各類裝配構件連接節點依據有關規范標準加以優化論證，確保各裝配構件節點構造連接強度滿足要求。同時還應結合施工工藝對預制構件臨時固定措施、塔吊附板措施、模板與構件的連接設計進行深化設計。

裝配式構件現場運輸、存放、吊裝是裝配式建筑施工的重要環節，也是提高工效和安全管理的重點難點。因此施工前應依據設計圖紙，組織了專業技術人員對工程難點進行詳細分析，針對大批量預制構件運輸、現場堆放、成品保護、大型構件吊裝等方面存在各種不利因素進行細化分解，擬定有效應對措施。

裝配式預制件安裝質量達到良好的功能效果是施工的重點和難點。預制構件施工質量控制包括裝配構件安裝定位精度、預制構件連接質量以及后澆混凝土施工質量。

裝配構件吊裝前，專業人員應按要求校核預埋件及連接鋼筋等的位置、數量、尺寸、標高，每樓層軸線垂直控制點不宜少于4個，軸線位移偏差不應超過3mm，樓層控制線由底層原始點向上傳遞引測。裝配構件內側預設的垂直水平控制線與樓層安裝位置線相符合，確保構件安裝定位精度符合要求。

預制構件連接技術是是裝配式結構關鍵核心技術，裝配式構件連接節點工藝質量應符合設計及有關規范標準要求。鋼筋套筒連接接頭和漿錨搭接接頭灌漿作業是裝配式結構施工質量控制的關鍵環節。作業人員必須經過專業培訓經考核合格并持證上崗，鋼筋套筒和灌漿料配套是配套產品，經驗證合格后方可使用。灌漿前應保證接頭灌漿孔出漿孔清理干凈，無雜物。灌漿槍從下部灌漿孔插入開始灌漿作業，灌漿作業須在30min內完成，中間不能停止。灌漿槍應在灌漿作業完成后方可從孔內拔出。灌漿完成后用專業橡膠塞封閉灌漿孔。封堵時要保證灌漿壓力，所有出漿孔確認封閉以后方可停止灌漿。灌漿料凝固達到一定強度后進行接頭充盈度檢查，如發現有接頭灌漿不飽滿，應對不飽滿的灌漿孔二次灌漿，保證灌漿密實飽滿。質量檢查人員監督旁站灌漿全過程，留存可追溯性的質量記文件資料。

預制構件連接節點混凝土澆筑前，應核查節點部位連接構造滿足設計要求，預留鍵槽尺寸和粗糙面毛化處理滿足要求，一般粗糙面積不小于80%，拉毛深度不小于4mm。

預制構件節點連接處混凝土應加密振搗點，并適當延長振搗時間，保證振搗密實，構件之間暗柱混凝土應分層澆筑，分層厚度嚴格控制400mm左右。為了確保上下層混凝土連接，振搗上層混凝土時，振搗棒應插入下層混凝土內不小于50mm。墻柱混凝土振搗采用插入式振搗棒進行振搗，振搗時應快插慢拔，需注意加強構件邊緣的振搗，振搗時間以混凝土表面泛出灰漿且不再冒出氣泡為止。以確保振搗棒所在位置混凝土密實度。

4 裝配式混凝土結構技術優化

現階段裝配式結構施工技術相較于傳統施工技術工藝雖然有了明顯的改善及提高，但在一定程度上仍然有優化提升空間。首先在于提升設計人員的專業水平，優化裝配式結構規格和節點構造，如預制構件安裝連接構造、接縫位置的合理性以及尺寸和形狀設計等。在保證工程質量的前提下更有利于施工安裝，提高施工效率；其次培養裝配式結構專業化施工隊伍，有針對性提高預制構件安裝人員技術水平和專業熟練程度，縮短安裝周期，降低施工成本。加強科技創新，提高裝配式混凝土結構裝配生產率，降低加工周期，使生產工藝和施工安裝水平更有利于節能環保建設。

5 結束語

隨著裝配式技術發展進步，現階段裝配式結構采用許多先進技術，與上一代裝配式結構相比，技術上有較大提升，裝配式結構可靠度、耐久性、整體性等方面基本上與現澆結構相同，并取得良好的市場效果。隨著國家生態文明建設持續發展，居民生活水平的提高，居民對居住環境和建筑質量要求越來越高，裝配式建筑發展進入新階段，追求具有技術更先進、節能環保經濟效益更好的裝配式混凝土建筑。因應裝配式混凝土建筑發展需要，需要在建筑領域結合工程實踐，進行技術創新，推動裝配式建筑技術不斷進步，提高裝配式結構的應用水平，推動建筑產業的現代化進程，提高工業化水平。