楊志兵 陳 勇

預(yù)制裝配式建筑是一種高效、環(huán)保和節(jié)能的新型建造方式，逐漸成為建筑業(yè)發(fā)展的趨勢，但在實際施工過程中存在施工技術(shù)不完善，缺乏系統(tǒng)性施工規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問題。具體表現(xiàn)在構(gòu)件生產(chǎn)和運輸過程中構(gòu)件尺寸精度、運輸穩(wěn)定性等技術(shù)難點；吊裝施工過程中吊裝設(shè)備的選擇和操作、構(gòu)件連接的可靠性等技術(shù)難點；施工質(zhì)量控制和安全管理過程不足等。本文研究如何提高預(yù)制裝配式建筑的施工質(zhì)量和安全性，希望有助于推動建筑業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)綠色建筑和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 預(yù)制裝配式建筑概述

預(yù)制裝配式建筑是一種現(xiàn)代化的建筑方式，它是在工廠中預(yù)先制造建筑部件，并將其運送到建筑工地進(jìn)行裝配，從而構(gòu)成整體建筑，具有提高施工效率、降低能耗和減少環(huán)境污染等優(yōu)點。在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，工廠化生產(chǎn)方式使得構(gòu)件的質(zhì)量和精度得到了有效控制。在工地采用可靠的連接方法將預(yù)制構(gòu)件拼裝起來，使整個建筑迅速成型，大大縮短了建設(shè)周期，不僅節(jié)約了勞動力，而且減輕了建筑工地對環(huán)境的污染。

預(yù)制裝配式建筑的類型多樣，包括木質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)、木質(zhì)板結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等。根據(jù)建筑物的不同需求和特點，裝配時可選用適當(dāng)?shù)念A(yù)制構(gòu)件，如板材板式建筑、箱體板式建筑等是常見的預(yù)制裝配式建筑類型。預(yù)制裝配式建筑工程涉及前期施工設(shè)計、構(gòu)配件設(shè)計和生產(chǎn)、現(xiàn)場設(shè)計和施工、后期運行維護(hù)等多個關(guān)乎項目安全生命周期的全過程，對施工過程中的各個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行嚴(yán)格的管理與控制[1]。

浙江杭州某公共建筑項目，總面積15 萬m2。該項目部分建筑采用了裝配式預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)，使得工程效率得到了提高。該建筑共6 層，占地面積超過15060 m2。本工程以鋼筋混凝土框架為主體，大量應(yīng)用預(yù)制梁、預(yù)制樓梯及預(yù)制樓板，在裝配式梁板表面增設(shè)8 cm 的現(xiàn)澆混凝土，以增強(qiáng)其整體的穩(wěn)定性與美觀度，并在地面進(jìn)行了裝配式樓梯的建造。受場地條件的制約，零件的尺寸很大，運輸、吊裝都比較困難，所以必須一次完成，并對預(yù)埋件的要求較高。

2 施工工序劃分

2.1 豎向構(gòu)件施工工序

施工工序為：構(gòu)件進(jìn)場—測量放線—預(yù)留插筋校正—豎向構(gòu)件吊裝—豎向構(gòu)件精調(diào)—臨時支撐安裝—漿錨節(jié)點灌漿。具體如下：第1，預(yù)制構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，進(jìn)行初步的檢驗和分類；第2，確定建筑物的基準(zhǔn)線和標(biāo)高；第3，對預(yù)先埋設(shè)在混凝土中的鋼筋進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其位置以及垂直度符合設(shè)計要求；第4，使用吊裝設(shè)備將預(yù)制構(gòu)件吊至預(yù)定位置；第5，通過各種工具和手段，準(zhǔn)確調(diào)節(jié)吊裝后的預(yù)制件，保證其垂直度與平面度符合標(biāo)準(zhǔn)；第6，預(yù)制構(gòu)件穩(wěn)定之前，為保證不翻倒或移動，安裝臨時支架；第7，使用高強(qiáng)度灌漿料對預(yù)制構(gòu)件之間的連接節(jié)點進(jìn)行灌漿處理，確保節(jié)點牢固可靠[2]。

2.2 水平構(gòu)件施工工序

施工過程為：構(gòu)件進(jìn)場—測量放線—清理連接部位—標(biāo)高復(fù)核—臨時支撐安裝—水平構(gòu)件吊裝—校核與調(diào)整—塞縫灌漿。

施工工序具體如下：第1，預(yù)制水平構(gòu)件被運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行初步的檢驗和分類；第2，確定建筑物的基準(zhǔn)線和標(biāo)高；第3，在吊裝前，要將水平構(gòu)件接頭處的灰渣與浮皮清除干凈；第4，按標(biāo)高控制線檢查水平構(gòu)件的支座標(biāo)高，并對有偏差的部位進(jìn)行切割、剔鑿或修理，使其符合部件的裝配標(biāo)準(zhǔn)；第5，水平構(gòu)件安裝完畢后，為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，應(yīng)增設(shè)臨時支架，按臨時支護(hù)平面圖，在各樓層彈出支點位置，保證上下臨時支架在一條垂直線上；第6，采用塔吊對水平構(gòu)件進(jìn)行提升時，其作業(yè)范圍與起吊能力須符合提升標(biāo)準(zhǔn)，按照水平構(gòu)件的布局和吊裝次序，將橫向零件吊裝到位，根據(jù)構(gòu)件的寬度和跨度確定吊點數(shù)，保證各構(gòu)件的應(yīng)力分布一致[3]；第7，在提升期間，對斜支撐進(jìn)行調(diào)節(jié)，使與墻板相連的全部對角支架同步轉(zhuǎn)動，防止一只向外側(cè)轉(zhuǎn)動一只向里轉(zhuǎn)動，接著進(jìn)行其他墻板安裝，安裝完畢后，由監(jiān)理單位質(zhì)檢，對各構(gòu)件的邊線、終端線、垂直度、垂直縫隙的實際測量結(jié)果進(jìn)行驗收；第8，塞縫結(jié)束6 d 后，再進(jìn)行套筒注漿，攪拌砂料并測試流動性，然后把砂料注入灌漿機(jī)中，堵塞下部灌漿孔，插入灌漿噴嘴，啟動灌漿泵等灌漿呈圓柱形從灌漿口中流出時，將灌漿孔逐一封堵，拔出管嘴后將灌漿口封堵。

2.3 疊合梁板施工工序

施工過程為：構(gòu)件進(jìn)場—測量放線—支撐架搭設(shè)—梁吊裝—梁安裝—疊合板支撐架搭設(shè)—疊合板吊裝—管線鋪設(shè)—鋼筋綁扎—混凝土澆筑。

施工工序具體如下：第1，預(yù)制疊合梁板被運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進(jìn)行初步的檢驗和分類；第2，確定建筑物的基準(zhǔn)線和標(biāo)高；第3，根據(jù)設(shè)計要求，在樓板上搭設(shè)支撐架，用于支撐預(yù)制疊合梁板；第4，使用吊裝設(shè)備將預(yù)制梁吊至預(yù)定位置，并放置在支撐架上；第5，對吊裝后的預(yù)制梁進(jìn)行精確調(diào)整，確保其位置、平整度和垂直度符合規(guī)范要求；第6，在預(yù)制梁上搭設(shè)支撐架，用于支撐疊合板；第7，使用吊裝設(shè)備將預(yù)制疊合板吊至預(yù)定位置，并放置在支撐架上；第8，根據(jù)設(shè)計圖紙，鋪設(shè)水電管線，要保證位置準(zhǔn)確，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[4]；第9，將預(yù)制構(gòu)件鋼筋綁扎連接并固定；在預(yù)制板間的間隙與接頭處澆筑混凝土，以保證它們的牢固、可靠。

2.4 預(yù)制樓梯施工工序

施工工序為：劃出標(biāo)高控制線—基層支座處找平—吊裝準(zhǔn)備—安裝時間確定—起吊角度確定—預(yù)制樓梯吊裝—就位調(diào)整及焊接—樓梯成品保護(hù)。

施工工序具體如下：第1，為便于對樓梯的安裝與標(biāo)高進(jìn)行控制，應(yīng)在墻體上畫好標(biāo)高控制線；第2，在裝配過程中應(yīng)使用C30 細(xì)石混凝土對樓梯的橫向接縫進(jìn)行找平，保證樓梯基礎(chǔ)的平整；第3，采用適當(dāng)?shù)奶嵘b置，按照制造商提供的安裝方案進(jìn)行吊裝，利用廠家設(shè)計的吊裝件，使用2.5 t 的鴨嘴式起重機(jī)進(jìn)行吊裝；第4，確認(rèn)上層墻體出模后，將下部裝配好的樓梯踏腳板起吊，確保L 形梁的強(qiáng)度；第5，為了方便施工，在吊裝過程中采用比梯板自然傾角稍大的斜面角進(jìn)行吊裝，如自然傾角32°，吊裝時傾角33°～35°[5]；第6，采用生產(chǎn)廠商所供應(yīng)的吊裝分配梁和附屬吊具進(jìn)行吊裝，樓梯采用長短繩調(diào)運，為保證吊裝時狀態(tài)和安裝后狀態(tài)一致，樓梯梁應(yīng)采用水平吊裝；第7，吊裝完畢后進(jìn)行校正，在裝配式樓梯連接處，豎向縫隙內(nèi)填充C30 細(xì)石混凝土，樓梯與休閑臺上部的接頭采用鋼板焊接連接；第8，在安裝完畢后，做好對表面鋪設(shè)的保護(hù)工作。

3 預(yù)制裝配式建筑施工工序質(zhì)量影響因素分析及控制措施

3.1 鋼筋加工

預(yù)制裝配式建筑的鋼筋加工包括材料選擇、設(shè)備準(zhǔn)備、加工工藝、質(zhì)量檢查等。其主要特點包括高效、環(huán)保、精確等，可以有效地提高施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)約造價。鋼筋加工影響因素及控制措施見表1。

表1 鋼筋加工影響因素及控制措施

3.2 剪力墻鋼筋安裝

施工工人操作不合理、材料問題及施工現(xiàn)場規(guī)章制度不完善等會導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)變形或者移位的現(xiàn)象，不僅會降低鋼筋的強(qiáng)度，嚴(yán)重時還會危及施工人員的生命安全。剪力墻鋼筋安裝影響因素及控制措施見表2。

表2 剪力墻鋼筋安裝影響因素及控制措施

3.3 梁鋼筋安裝與恢復(fù)

在預(yù)制階段，梁的鋼筋骨架在工廠內(nèi)完成加工，并在需要連接的部位預(yù)留出鋼筋。在施工現(xiàn)場，通過精確測量和定位，將預(yù)制的梁板吊裝到預(yù)定位置，并采用鋼筋連接技術(shù)，如套管注漿或焊接，將預(yù)留的鋼筋與預(yù)埋在預(yù)制墻板中的鋼筋進(jìn)行連接，以完成梁鋼筋的安裝與恢復(fù)[6]。梁鋼筋安裝與恢復(fù)影響因素及控制措施見表3。

3.4 水平構(gòu)件安裝預(yù)埋

按照設(shè)計圖與建筑要求，確定預(yù)埋件型號、規(guī)格和數(shù)量，然后按照要求制作預(yù)埋件。在安裝過程中，需要根據(jù)預(yù)埋件的位置和設(shè)計要求，準(zhǔn)確定位預(yù)埋件。在施工完畢以后，要對預(yù)埋件進(jìn)行正確定位和連接檢查，檢驗是否符合設(shè)計需求及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。水平構(gòu)件安裝預(yù)埋影響因素及控制措施見表4。

3.5 混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)

在澆筑之前，要保證模板的位置、尺寸符合設(shè)計要求，并且清潔干燥。再將水泥、骨料和水等原材料按設(shè)計配比進(jìn)行拌勻，配制成混凝土。在澆筑時，要對混凝土的坍落度、擴(kuò)展度等各項指標(biāo)進(jìn)行控制，保證混凝土填充完全、不產(chǎn)生氣泡?；炷翝仓戤吅螅獙炷恋拿軐嵍燃皬?qiáng)度進(jìn)行檢驗，保證其符合設(shè)計要求，具體可依據(jù)季節(jié)及環(huán)境情況，采取噴水、濕布覆蓋等方法，使混凝土表面處于潮濕狀態(tài)。在施工過程中，避免產(chǎn)生過大的溫差。施工期間，要對混凝土表面進(jìn)行濕度、溫度的檢測，并做好相應(yīng)的記錄。養(yǎng)護(hù)時間通常需要持續(xù)約7 d，以保證混凝土充分水化反應(yīng)并形成結(jié)晶體?；炷恋臐仓c養(yǎng)護(hù)影響因素及控制措施見表5。

表5 混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)影響因素及控制措施

4 預(yù)制裝配式建筑施工的發(fā)展方向

4.1 技術(shù)創(chuàng)新與自動化

隨著傳感器技術(shù)和人工智能的不斷進(jìn)步，預(yù)制裝配式建筑施工將更加智能化和自動化。例如通過使用機(jī)器人進(jìn)行構(gòu)件加工和組裝，可以大大提高施工效率和質(zhì)量。此外，虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用也將使得預(yù)制裝配式建筑施工的設(shè)計和預(yù)覽更加直觀和實用。

4.2 綠色環(huán)保

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的提高，預(yù)制裝配式建筑施工將不可避免地朝著綠色環(huán)保方向發(fā)展。預(yù)制裝配式建筑采用更環(huán)保的材料，如可再生原料、生物材料和再生建材等，降低碳排放，有效減少對環(huán)境的負(fù)面影響。預(yù)制裝配式建筑通過精確的設(shè)計和制造過程，能提高能源利用效率，減少能源浪費，更好地考慮建筑物的可持續(xù)性，使其具備更長的使用壽命和更好的適應(yīng)性。

4.3 定制化和個性化

未來預(yù)制裝配式建筑施工可以通過現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝、材料和模塊化的設(shè)計，實現(xiàn)更加多樣化的外觀設(shè)計和內(nèi)部空間的個性化定制。用戶可以根據(jù)自己的喜好和需求，選擇不同的外觀風(fēng)格和建筑形式，以及不同的內(nèi)部空間布局和功能設(shè)置，使建筑更加符合個性化的需求。

5 結(jié)語

隨著建筑工業(yè)化和綠色建筑概念的深入人心，預(yù)制裝配式建筑已成為未來建筑業(yè)的重要方向。通過對預(yù)制裝配式建筑施工工藝的研究，不僅掌握了其關(guān)鍵技術(shù)和難點問題，還為解決實際施工中的問題提供了理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。預(yù)制裝配式建筑施工工藝的發(fā)展，需各方的共同努力和協(xié)作，對設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、吊裝等各環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和完善。未來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的深入開展，預(yù)制裝配式建筑施工工藝將會更加成熟和可靠，為推動建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。