基于綠色環保的裝配式建筑施工技術研究

摘 要：隨著全球對環境保護和可持續發展的關注度不斷提高，裝配式建筑作為一種綠色環保的建筑形式逐漸受到廣泛重視。本文研究基于綠色環保的裝配式建筑施工技術，詳細闡述裝配式建筑的結構體系、預制構件的生產與運輸、現場裝配施工流程以及施工過程中的質量控制與安全管理等方面內容，并結合相關數據展示裝配式建筑在資源節約、能源消耗降低、環境保護等方面的優勢。對這些技術的研究與分析，旨在推動裝配式建筑在建筑行業的廣泛應用提供理論支持與實踐指導，促進建筑行業向綠色、可持續方向發展。

關鍵詞：綠色環保；裝配式建筑；施工技術；資源節約

1 前言

傳統的建筑施工方式伴隨著大量的資源消耗、能源浪費以及環境污染問題，如施工現場的揚塵、噪聲污染，建筑材料的大量浪費，建筑垃圾的處理難題等。在全球倡導綠色環保和可持續發展的大背景下，裝配式建筑應運而生并成為建筑行業發展的新趨勢。裝配式建筑通過在工廠預制建筑構件，然后運輸到施工現場進行組裝的方式，有利于減少施工現場的濕作業，提高施工效率，降低資源和能源消耗，同時也減少對環境的負面影響。

2裝配式建筑的結構體系

2.1混凝土預制裝配式結構

混凝土預制裝配式結構是目前應用較為廣泛的一種裝配式建筑結構體系，主要由預制混凝土柱、梁、板、墻等構件組成。這些預制構件在工廠實現標準化的模具進行生產，生產過程中可精確控制混凝土的配合比、鋼筋的布置以及構件的尺寸精度，從而保證構件的質量穩定性。據統計，預制混凝土構件的尺寸偏差可控制在±3mm以內，而傳統現場澆筑混凝土構件的尺寸偏差往往在±10mm以上。預制混凝土構件生產完成后運輸到施工現場，利用起重機等設備進行吊裝拼接。在拼接過程中，采用高強度的灌漿連接材料或焊接連接方式，確保構件之間的連接牢固性。混凝土預制裝配式結構體系具有良好的整體性和抗震性能，適用于多層和高層建筑[1]。

2.2鋼結構裝配式結構

鋼結構裝配式結構以鋼材為主要建筑材料，具有強度高、自重輕、施工速度快等優點。鋼結構裝配式建筑的構件包括鋼梁、鋼柱、鋼桁架等，這些構件在工廠進行加工制作，加工精度高，鋼梁的長度偏差可控制在±5mm以內。在施工現場，通過螺栓連接或焊接等方式將鋼結構構件組裝成整體建筑框架。與混凝土結構相比，鋼結構裝配式建筑在施工過程中，可減少約30%～50%的建筑垃圾產生量，同時鋼材可回收利用，回收率可達90%以上，提高了資源的循環利用率。鋼結構裝配式結構適用于大跨度建筑、工業廠房以及高層商業建筑等[2]。

3預制構件的生產與運輸

3.1預制構件生產

在預制構件生產過程中，對于混凝土預制構件，水泥應選用質量穩定、強度等級符合要求的產品；砂石料應清潔、級配良好；外加劑應根據混凝土性能要求合理選用。在生產過程中，要嚴格控制原材料的質量，采取抽樣檢驗方式，確保原材料符合相關標準，水泥的強度檢驗合格率應達到95%以上。對于鋼結構預制構件，鋼材應選用具有良好焊接性能和力學性能的品種，如Q345B等，并且對鋼材的厚度偏差、屈服強度、抗拉強度等指標進行嚴格檢測，鋼材的質量檢測合格率應不低于98%[3]。混凝土預制構件生產采用自動化生產線，包括混凝土攪拌、澆筑、振搗、養護等環節。在攪拌過程中，采用精確的計量設備控制混凝土各組分的比例，確保混凝土的均勻性。混凝土的坍落度偏差可控制在±10mm以內。模具設計應根據構件的形狀、尺寸和生產數量進行優化，模具的周轉次數應不少于100次，以降低生產成本。鋼結構預制構件生產主要采用切割、焊接、鉆孔等加工工藝，采用數控設備進行加工，可保證構件的加工精度，如構件的切割面平整度偏差不超過±1mm。

3.2預制構件運輸

預制構件的運輸是裝配式建筑施工中的一個重要環節，由于預制構件體積較大、重量較重，運輸過程中需要選擇合適的運輸工具和運輸路線。對于混凝土預制板等構件，一般采用平板拖車進行運輸，運輸時應將構件妥善固定，防止在運輸過程中發生位移、碰撞等損壞。據統計，在運輸過程中，通過合理的固定措施，構件的損壞率可控制在1%以內。對于鋼結構構件，根據構件的長度和重量，可選擇普通平板拖車或特種運輸車輛。運輸路線應提前規劃，避開道路限高、限重路段以及交通擁堵路段，確保運輸的安全和高效[4]。

4現場裝配施工流程

4.1基礎施工

裝配式建筑的基礎施工與傳統建筑基礎施工有相似之處，但也有其特殊要求。在基礎施工前，應根據裝配式建筑的結構特點和設計要求，精確確定基礎的位置、尺寸和標高。例如，基礎軸線偏差應控制在±10mm以內。基礎施工一般采用混凝土灌注樁、獨立基礎或筏板基礎等形式。在基礎施工過程中，應預留好與預制構件連接的鋼筋或預埋件，確保預制構件準確安裝。基礎施工完成后，應進行基礎的驗收，驗收合格后方可進行預制構件的吊裝作業[5]。

4.2預制構件吊裝

預制構件吊裝是裝配式建筑施工的關鍵工序，在吊裝前，應根據構件的重量、形狀和安裝位置選擇合適的起重機具，并制定詳細的吊裝方案。吊裝作業時，首先將起重機就位，然后將預制構件吊起至安裝位置上方，緩慢下放，通過預留的鋼筋或預埋件與基礎或已安裝構件進行連接。例如，預制混凝土柱的吊裝垂直度偏差應控制在±5mm以內。在吊裝過程中，應安排專人指揮，確保吊裝作業的安全。對于大型預制構件，如預制混凝土墻板，可采用多點吊裝的方式，減少構件在吊裝過程中的變形。

4.3連接與固定

預制構件吊裝到位后，需進行連接與固定，以確保建筑結構的整體性和穩定性。對于混凝土預制構件，常用的連接方式有灌漿連接和焊接連接。灌漿連接是將高強度的灌漿料注入構件之間的預留孔洞或縫隙中，使構件形成整體，灌漿料的抗壓強度應不低于預制構件混凝土的強度等級，灌漿連接的飽滿度應達到95%以上。焊接連接則主要用于鋼結構裝配式建筑構件之間的連接，焊接質量應符合相關焊接標準，焊縫的探傷合格率應不低于90%。在連接與固定完成后，應對連接部位進行質量檢查，確保連接的可靠性。

4.4節點處理與防水施工

裝配式建筑的節點處理是保證建筑性能的重要環節，節點處應進行加強處理，如增加鋼筋配置、設置加強板等。在節點處理完成后，進行防水施工。對于外墻板的豎向拼接縫，可采用防水密封膠進行密封，防水密封膠的耐候性應符合相關標準，防水效果應能經受住長時間的風雨侵蝕。對于屋面節點，應采用防水卷材與防水涂料相結合的方式進行防水處理，防水卷材的搭接寬度應不小于100mm，防水涂料的厚度應符合設計要求，確保屋面的防水性能。

5施工過程中的質量控制與安全管理

5.1原材料控制

在裝配式建筑施工過程中，對原材料和預制構件的質量控制應貫穿整個施工過程。在原材料進場時，應進行嚴格的檢驗，檢驗合格后方可入庫使用。對于預制構件，在生產過程中應進行質量抽檢，抽檢頻率應不低于10%，在構件出廠前應進行全面的質量檢驗，包括構件的外觀質量、尺寸精度、鋼筋配置、混凝土強度等指標，檢驗合格后需出具質量合格證明。在施工現場，對進場的預制構件再次進行驗收，檢查構件是否在運輸過程中受損，構件的型號、規格是否與設計要求相符等。

5.2施工過程質量控制

施工過程中的質量控制涵蓋基礎施工、預制構件吊裝、連接與固定以及節點處理和防水施工等多個關鍵環節。在基礎施工過程中，應嚴格依照設計要求和施工規范進行操作，采用先進的測量儀器對基礎的各項參數進行實時、精準監測，如基礎的沉降觀測，沉降量必須嚴格控制在設計允許范圍內。一般高層建筑的基礎沉降量允許值在 200mm 以內，結合定期觀測和數據分析，及時發現基礎沉降異常情況并采取相應的處理措施，確保基礎的穩定性。在預制構件吊裝過程中，首先要確保起重機具的安全性和可靠性，定期對起重機進行維護保養和性能檢測，檢查起重機的起升機構、變幅機構、回轉機構、行走機構等關鍵部件的運行狀況，確保其處于良好的工作狀態。吊裝作業人員必須具備相應的資質證書，嚴格遵守吊裝操作規程，嚴禁違規操作。吊裝過程要嚴格按照預先制定的吊裝方案進行，對吊裝完成后的構件位置、垂直度、平整度等進行精確測量檢查，如預制梁的跨中垂直度偏差應控制在 ±5mm 以內，確保構件安裝位置準確無誤。在連接與固定過程中，要嚴格把控連接材料的質量，對灌漿料的配合比進行嚴格控制，確保其強度和流動性符合要求；對焊接材料的質量進行檢驗，保證焊接質量可靠。同時，對連接部位進行嚴格的質量檢測，如灌漿連接的灌漿料強度檢測應在灌漿料達到規定齡期后進行，采用壓力試驗機等設備測定灌漿料的抗壓強度；焊接連接的焊縫探傷檢測應按照相關標準采用超聲波探傷、射線探傷等方法進行，及時發現并處理連接部位的質量缺陷。在節點處理和防水施工過程中，應嚴格按照相關標準和規范進行施工，對節點的加強處理效果進行檢查，如檢查鋼筋加密區的鋼筋布置是否符合設計要求，加強板的焊接或錨固是否牢固等；對防水效果進行驗收，如進行淋水試驗、蓄水試驗等，檢查防水部位是否存在滲漏現象，確保節點處理和防水施工質量達標。

5.3安全管理

裝配式建筑施工現場應建立健全安全管理制度，設置專門的安全管理機構或配備專職安全管理人員。施工現場應設置明顯的安全警示標志，如在起重機作業區域設置警示圍欄、在高處作業區域設置防護欄桿等。對施工現場的臨時用電、消防安全等進行嚴格管理，臨時用電應符合相關規范要求，消防設施應配備齊全并定期進行檢查維護，施工現場每100平方米應至少配備1個滅火器。在預制構件吊裝作業時，應確保起重機的穩定性，嚴禁在惡劣天氣條件下進行吊裝作業。此外，加強對施工現場人員的安全培訓與管理，所有施工人員在進場前應接受三級安全教育培訓，培訓內容包括安全生產法律法規、施工現場安全管理制度、安全操作規程等。對于從事特種作業的人員，如起重機司機、焊工、電工等，應取得相應的特種作業操作資格證書，并定期進行復審。在施工過程中，應加強對施工人員的安全監督，要求施工人員正確佩戴個人防護用品，如安全帽、安全帶、安全鞋等，對違反安全規定的行為及時進行糾正和處罰。

6裝配式建筑的綠色環保優勢

6.1資源節約

裝配式建筑在資源節約方面具有顯著優勢。與傳統建筑相比，由于預制構件在工廠生產，可精確控制原材料的使用量，減少施工現場原材料的浪費。如：混凝土預制構件在生產過程中可減少約10%～15%的混凝土用量。同時，由于施工現場濕作業減少，減少對水資源的消耗，施工現場的用水量可降低約30%～50%。此外，裝配式建筑的施工速度快，可縮短建筑項目的建設周期，從而減少人力資源的投入，提高資源的利用效率。

6.2能源消耗降低

在能源消耗方面，裝配式建筑也表現出色。由于工廠化生產環境相對穩定，生產過程中的能源利用效率較高。在混凝土預制構件生產過程中，采用節能型的生產設備和工藝，可降低約20%～30%的能源消耗。在施工現場，由于減少大量的施工機械作業時間，如混凝土攪拌機、振搗器等，也降低施工現場的能源消耗。據統計，裝配式建筑在整個施工過程中的能源消耗可比傳統建筑降低約25%～40%。

6.3環境保護

首先，施工現場的揚塵、噪聲污染大大減少。由于減少了現場混凝土攪拌、切割等作業，施工現場的揚塵排放量可降低約60%～80%，噪聲污染可降低約30～50分貝。其次，建筑垃圾的產生量顯著減少。傳統建筑施工過程中每平方米建筑面積產生的建筑垃圾量約為50-100公斤，而裝配式建筑每平方米建筑垃圾產生量可控制在20-30公斤以內，減少了建筑垃圾對環境的占用和處理壓力。

7結論

基于綠色環保的裝配式建筑施工技術，是建筑行業未來發展的重要方向。對裝配式建筑的結構體系、預制構件生產與運輸、現場裝配施工流程以及質量控制與安全管理等方面的研究，裝配式建筑在資源節約、能源消耗降低和環境保護等方面具有明顯的優勢。隨著相關技術的不斷發展和完善，裝配式建筑的應用范圍將不斷擴大。在未來的建筑實踐中，應進一步加強對裝配式建筑施工技術的研究與創新，提高裝配式建筑的施工質量和效率，推動建筑行業向綠色、可持續方向發展。

參考文獻

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[2]李維倫，胡培一，高亮.綠色環保理念下裝配式施工技術在綠色建筑施工中的應用[J].陶瓷，2024（4）：216-218.

[3]潘煒.裝配式構件在綠色建筑施工中的應用與節能環保價值[J]. 建材與裝飾，2023（10）：18-20. .

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[5]傅桂文.綠色環保裝飾材料在裝配式建筑裝飾施工中的應用[J].建筑與裝飾，2022（8）：193-195.