陳葉順 徐德利 新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院建工分院

1 建筑工業(yè)化發(fā)展背景

西方國家最早提出建筑工業(yè)化的概念，其目的解決第二次世界大戰(zhàn)后歐洲諸國家重建家園需要大量住房而勞動力又短缺的問題。建筑工業(yè)化實(shí)質(zhì)上是指通過對建設(shè)項(xiàng)目建造全過程中設(shè)計(jì)、構(gòu)配件生產(chǎn)、安裝等建造過程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，從而有效提高社會建筑業(yè)勞動生產(chǎn)力的一種新型的房屋建造方式。這種新型的房屋建造方式對生產(chǎn)效率的提高作用顯著，因此美國、前蘇聯(lián)、中國等許多國家紛紛開展建筑工業(yè)化的研究[1]。

為解決我國日益增大的住房需求與房屋建造效率低下的矛盾，我國在20世紀(jì)50年代就積極開展了建筑工業(yè)化的探索，當(dāng)時前蘇聯(lián)和歐洲各國在裝配式建筑的研究上已經(jīng)取得了很多成果，借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，在第一個五年計(jì)劃中我國開始大力倡導(dǎo)房屋建造標(biāo)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化的生產(chǎn)方式，此時我國出現(xiàn)裝配式建筑。20世紀(jì)60年代至80年代我國裝配式建筑進(jìn)入快速發(fā)展時期，尤其在70年代后期我國裝配式建筑的發(fā)展進(jìn)入高峰。期間的典型成就之一是在多層磚混結(jié)構(gòu)房屋中大量采用預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板，這種樓板只需配少量的低碳冷拔鋼絲，極大地節(jié)約了鋼材成本，且提高了施工速度，對設(shè)備要求低，無需模板支撐，因此全國各地出現(xiàn)了大量采用裝配式預(yù)應(yīng)力空心樓板的砌體房屋。

由于裝配式預(yù)應(yīng)力空心樓板只能應(yīng)用于多層結(jié)構(gòu)，因此從20世紀(jì)70年代末開始，為解決我國部分地區(qū)高層住宅的發(fā)展需要，我國又開始從東歐引進(jìn)裝配式大板結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系適用于居住建筑，其墻板、樓板均采用預(yù)制混凝土板。施工中值只需用起吊設(shè)備裝配樓板和墻板，不需要支架與模板，施工速度快且還節(jié)約了建造成本，因此當(dāng)時全國各地住宅大量采用裝配式大板結(jié)構(gòu)，北京市的建筑行業(yè)發(fā)展較快，至1986年，僅北京市采用裝配式大板結(jié)構(gòu)的高層住宅總面積就將近70萬平方米[2]。

裝配式大板住宅結(jié)構(gòu)體系不能滿足辦公樓對建筑空間靈活運(yùn)用的要求，在此基礎(chǔ)上，我國又引入了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，體系不僅能實(shí)現(xiàn)空間靈活布置，還解決了當(dāng)時我國建筑鋼筋短缺的問題，還極大的減少了勞動力的投入，因此在當(dāng)時廣泛運(yùn)用。然而在20世紀(jì)80年代后期，我國裝配式結(jié)構(gòu)遭遇了極大的轉(zhuǎn)折。唐山大地震中采用預(yù)制混凝土圓孔板的磚混結(jié)構(gòu)房屋和裝配式單層工業(yè)廠房等建筑遭到嚴(yán)重破壞，裝配式結(jié)構(gòu)存在的一些突出缺陷開始引起人們的重視，人們對裝配式結(jié)構(gòu)抗震性能差產(chǎn)生了極大擔(dān)憂，因此之后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很少采用裝配式結(jié)構(gòu)。相比裝配式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和抗震性能；而裝配式結(jié)構(gòu)出了抗震性能差以外，還存在墻板間接縫容易滲漏、隔音效果差、保溫能力差等使用性能方面的問題，因此在全國各地裝配式建筑開始大規(guī)模減少。

裝配式建筑的教訓(xùn)使得現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的興起，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)能滿足建筑平面和立面多樣化和復(fù)雜化的要求，而裝配式結(jié)構(gòu)很難達(dá)到這一要求；同時現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)抗震性能良好，極大地保障了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,另一方面，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國鋼材產(chǎn)量大幅提升，使得建筑結(jié)構(gòu)中不再追求如裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土板那么低的單位用鋼量，且大量農(nóng)民工涌入城鎮(zhèn)，為建筑行業(yè)提供了廉價而充沛的勞動力，因此現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在當(dāng)時更符合我國國情。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們生活水平的不斷提高，新生代農(nóng)民工大多不再愿意從事勞動條件惡劣且強(qiáng)度大的建筑施工行業(yè)，且勞動力成本的快速上升也極大地增加了施工企業(yè)的負(fù)擔(dān)；其次現(xiàn)澆施工產(chǎn)生的環(huán)境污染較嚴(yán)重，例如噪聲污染以及大量的建筑垃圾，且現(xiàn)澆施工對水資源消耗較多；最后現(xiàn)澆施工的工程質(zhì)量不盡如人意，施工質(zhì)量通病較多，得不到保障?，F(xiàn)澆施工建造方式是否符合我國建筑業(yè)的可持續(xù)的發(fā)展方向，再次得到建筑業(yè)重新審視。因此，在黨和政府的大力倡導(dǎo)下，我國裝配式結(jié)構(gòu)迎來了再一次的發(fā)展，現(xiàn)如今較常用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)主要有裝配式框架結(jié)構(gòu)[4]、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)[5]、裝配式密肋復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)和裝配式加強(qiáng)肋復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)等。

2 裝配式結(jié)構(gòu)推廣過程中存在的問題

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)相比其他裝配式結(jié)構(gòu)，其抗震性能好，造價相對較低，因此裝配式混凝土結(jié)構(gòu)運(yùn)用的最為廣泛。與此同時，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在推廣應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)許多問題，下面就裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和在建筑工業(yè)化進(jìn)程中遇到的問題進(jìn)行分析。

2.1 建造成本

對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)而言，目前市場對于預(yù)制混凝土構(gòu)件的需求量較小，因此預(yù)制構(gòu)件的制造費(fèi)用并沒有體現(xiàn)出應(yīng)有的“規(guī)模化”優(yōu)勢，另一方面裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)輸會增加運(yùn)輸成本，且構(gòu)件的連接處較多，又會額外產(chǎn)生連接成本等。除成本增加以外，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)對施工人員和設(shè)備的要求也相對更高。因此相比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，目前我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)造價相對偏高，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工成本相競爭處于劣勢。

2.2 設(shè)計(jì)軟件與設(shè)計(jì)效率

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)目前并沒有可供廣大設(shè)計(jì)人員采用的商業(yè)軟件，設(shè)計(jì)人員仍采用傳統(tǒng)的CAD繪制施工圖，再按預(yù)制構(gòu)件裝配要求進(jìn)行拆分出圖，且還要設(shè)計(jì)墻板支撐圖，后期施工時構(gòu)件種類多、節(jié)點(diǎn)連接復(fù)雜，設(shè)計(jì)效率低，施工拼裝工作

量大，因此這種設(shè)計(jì)方法并未能發(fā)揮出裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

2.3 現(xiàn)場施工安裝

相比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在施工現(xiàn)場拼裝、項(xiàng)目管理等方面要求較高。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝復(fù)雜，鋼筋焊接點(diǎn)和構(gòu)件連接點(diǎn)較多，這勢必會降低工程項(xiàng)目的施工速度；此外裝配式混凝土結(jié)構(gòu)對構(gòu)件運(yùn)輸進(jìn)場、堆放、拼裝時的運(yùn)輸、構(gòu)件臨時支撐、鋼筋焊接和節(jié)點(diǎn)連接等過程均需科學(xué)合理的安排，方能減少工作業(yè)量和提高施工速度，否則會導(dǎo)致構(gòu)建反復(fù)運(yùn)輸、構(gòu)件損壞等問題，使工程項(xiàng)目工期延長，從而無法體現(xiàn)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工周期短的優(yōu)勢。

3 展望

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步推廣所遭遇的難點(diǎn)問題，還需要從開發(fā)專業(yè)的商業(yè)軟件，以減少裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作量等基礎(chǔ)方面做起；此外，還應(yīng)建立系統(tǒng)而科學(xué)的管理體系，以提高裝配式建筑的生產(chǎn)效率與工程質(zhì)量，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與技術(shù)升級，更進(jìn)一步推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。