浅谈预制装配式建筑施工技术

发表时间:2020/6/2   来源:《城镇建设》2020年2月第6期   作者:李俊
[导读] 预制装配式建筑的广泛应用不仅减少了资源浪费,提高了环境质量,还能减少企业的投入资本

         摘要:预制装配式建筑的广泛应用不仅减少了资源浪费,提高了环境质量,还能减少企业的投入资本,增强企业的经济效益和社会效益。因此,在预制装配式建筑施工时要明确预制剪力墙技术、预制叠合板施工技术和预制窗体施工技术等技术要点,保证预制装配式建筑整体施工过程的准确性和稳固性,以此来提高建筑的质量,在满足绿色施工的基础上促进建筑企业的可持续发展。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对预制装配式建筑施工技术进行了深入的探讨,具有重要的现实意义。
         关键词:预制装配式;施工技术;BIM;应用
         目前我国的建筑行业正处于改革发展及转型的时期,传统的建筑工艺已越来越不能满足日益增长的市场需求,也不符合国家大力提倡的绿色发展及建筑科技化的方向,并且传统建筑工艺还存在着大量的问题,例如环境污染、资源浪费等。预制装配式建筑作为建筑行业内的创新产品,能与现代化建筑产业要求相符合,同时也能做到节能环保。所以,加强对预制装配式建筑施工技术的研究,是目前建筑行业的未来方向。
         一、预制装配式建筑的概念及国内外发展现状
         (一)预制与装配
         预制主要是在工厂生产预制构件,比如梁、板、柱等构件;装配是指将构件运输到施工现场,在施工现场进行装配,组装成建筑。
         预制装配式建筑按结构形式大体分为木结构、钢结构及混凝土结构建筑。按构件形式和施工方法又分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等类型。
         (二)国外发展状况
         欧美国家是装配式建筑应用最早的地区,早在17世纪就开始建筑工业化道路。二战后,由于劳动力紧缺,欧美国家便研究探索建筑工业化模式。尤其是德国因战争房屋大量损坏,为解决住房难题,德国大力发展住宅工业化。德国的住宅工业化就是通过预制装配式建筑来达成的,因此,德国的技术处于非常成熟的状态,许多住宅、办公楼等公共建筑都运用了预制装配式技术。此外,瑞典研究装配式建筑也是较早的国家,早在20世纪60年代,瑞典便开展预制构件的标准化生产,基本完成了相关构件在规格方面的工业化标准体系建立,也使得其建筑业在工业化的路上飞速发展。
         (三)国内发展状况
         2018年7月19日,住房城乡建设部办公厅下发关于行业标准《预制预应力混凝土装配整体式结构技术标准》公开征求意见的通知,为相关规范制度的完善,从而指导我国装配式建筑行业的飞速发展。
         2019年2月2日住建部下发关于《住建部开展农村住房建设试点工作,明确探索装配式建筑》的文件,继在大力发展城市商品住宅的预制装配率之后,又大力推广应用农房现代建造方式,为建设美丽乡村添砖加瓦。
         随着装配式建筑行业的规范制度的完善以及技术的不断进步,预制装配式技术会在全国的大多数城市建设以及乡村建设中挥发巨大的作用。
         二、预制装配式建筑技术的优势及特点
         我国传统建筑行业里混凝土结构多是采用现浇的,施工现场工况复杂,还存在浪费水、扬尘及噪音等问题。此外传统的建筑还存在承重墙过多、建筑结构内开间较小、功能区划分死板且不合理等问题。预制装配式建筑能够做到节能环保、减少资源浪费、缩短工期、减少成本以及自由分割空间等优势。
         目前我国的预制装配式建筑结构形式大多是混凝土结构装配式建筑,据此预制装配式建筑面临着一些难题急需解决。
         (一)技术标准及监管体系未完善。关键节点、防水保温连接、施工现场安装及验收等技术难题还未解决。国家或者行业还未形成统一的标准化做法,没有形成通用的构件制作标准,从而造成了效率低、成本高,无法达成建筑工业化的初衷。装配式建筑行业监管机制有待健全,需从招投标、设计、制造、安装及验收的全方位进行体系建立。
         (二)成本优势不明显。现阶段的预制装配式混凝土结构的每平米造价要比现浇的高出20%左右,成本优势难以发挥。

目前市场对个性的要求比较高,所以和预制装配式的标准化做法相冲突,并且预制工厂的数量不多,从预制厂至施工现场的路程较远,运输费用不菲等原因导致成本上升。
         (三)企业转型困难与专业人才匮乏。例如,设计单位还是依据现浇的方案设计,由专业的公司进行深化设计,从一开始就没从预制装配式的角度来设计,最终导致设计费用增加,產能下降、成本上升及效率极低。现阶段专业的装配式生产企业与安装队伍水平参差不齐,也会限制本行业的发展。预制装配式对于从业人员要求比较高,特别是对技术及经验的要求。现阶段预制装配式的图纸一般是在按现浇的设计的,在此基础上对构件进行深化设计,还包括工期进度计划及资源优化方案设计。
         三、预制装配式建筑结构设计要点
         (一)重视对建筑整体性设计规划
         在建筑整体性设计中,应注重整体设计原则:其一,在建筑结构设计中要兼顾建筑空间的使用功能,例如透光性和透风性等;其二,在相关类型的工程实施的过程中,有关成本应降到最低,通过减少预算的方式,对整个建筑工程的管理及相关构件的运输及应用进行合理分析,进而提出相关优化路径,提升施工作业效率。
         (二)重视对预制构件的结构设计
         预制装配式建筑结构中,各个构建的预制流程及技术都非常关键,各个构件的预制水平越高,则其使用的品质就会越好,最终建成的建筑结构总体质量也越高。在各个预制装配式建筑结构的构件设计的过程中,要充分的结合经济适用原则,紧密关联各个构件的相关类别,将经济成本降低到最小值,进而提升建筑结构的整体质量。同时,在构件的制作环节中,应结合施工现场的地理位置,分析出构建输送的距离,保证各个预制构件都能够在安全、稳定的环境下运输。
         (三)注重建筑模数化设计
         在建筑结构的设计过程中,链接性是极为重要的运动有关,如果预制构件之间的链接性功能不达标,会使得建筑整体结构的安全性降低。作为模数化来说,其是较为重要的环节,也是建筑结构整体性连接的基本保障。在自然灾害或者其他的灾害处理过程中,应保证建筑结构的整体链接性。
         四、未来装配式发展的方向
         现阶段的预制构件主要是剪力墙、叠合板、窗体及楼梯等,且BIM技术是一种数字信息化技术,通过构建施工模型来对施工过程进行全盘的指导。BIM技术应用在预制装配式建筑施工中,能够提前暴露问题,合理分配空间与时间,继而保障施工质量、施工进度和施工安全。目前这项技术主要是在以下两个方面进行应用。
         (一)在建筑施工模拟中应用。将施工过程全方位的模拟,以便将施工缺陷暴露出来,能够及时对方案进行调整。具体模拟施工过程时,还应综合建立工程的结构模型、场地模型及施工进度计划等内容,对施工现场进行空间与时间的模拟,从而直观地进行全工程周期的布置,及早暴露施工方案的不足,继而及时采取措施。
         (二)在施工现场的应用。首先,是对材料进场的管理,综合考虑时间与空间来合理分配场地。其次,对现场构件的吊装进行管理,对构件进行科学的信息化管理,提高准确性,规避错误。然后,对进度的管理,将BIM与施工进度计划进行整合,从而对施工进度有着准确的掌握。最后,进行碰撞检测,将预制的构件与现浇构件的模型进行碰撞检测实验,提前发现问题,防止现场施工时无解决。
         五、结语
         总而言之,预制装配式施工技术相较于传统施工技术具备施工操作简明、周期快、节省建材及环保等优势,必将是未来建筑业发展的方向。由于此技术出现时间较短,还存在诸多施工技术难点亟待完善,尤其是节点等关键技术需要突破。但是随着BIM技术的快速发展,必将带动我国预制装配式施工技术的发展。
         参考文献:
         [1]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术,2010,41(12):75-76.
         [2]郭章林.浅谈装配式建筑的发展[J].价值工程,2017,36(1):143-144.
         [3]彭成.关于装配式建筑的几点思考[J].江西建材,2014,34(5):180-181.
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