装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第5期(中)   作者:张云
[导读] 社会经济、科技的进步极大的推动了我国建筑行业的发展,
        张云
        山东德建集团有限公司253000
        摘要:社会经济、科技的进步极大的推动了我国建筑行业的发展,建筑在促进城市建设、改善人们居住环境的同时,施工过程中也会消耗大量资源,给自然环境造成污染和破坏。与传统施工技术相比,装配式建筑施工对材料的消耗更少,工厂集约化生产模式节约了大量的水资源与电能,在拆除单体建筑后,还可以重新组装、拼接装配式建筑,实现了建筑资源的循环利用。作为建筑工程发展中的重要模式,装配式建筑的优势特点不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对装配式建筑发展的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与方法,进一步优化其在应用中的最终整体效果。
        关键词:装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用
        目前,近些年随着我国建筑行业的发展速度不断加快,再加上城镇化发展的进度不断加快,导致建筑工程数量不断增加。目前来看,我国建筑行业对于整体经济发展的影响非常显著,如何有效提高装配式建筑工程的建设质量水平己经成为目前的工作重点。装配式建筑属于建筑领域近些年全新的发展方向,其具备许多施工能够优势,例如施工期间对于施工人员的技术依赖性较低,整体施工质量水平相对较高。对此,探讨装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用具备显著实践性价值。
        一、装配式建筑发展瓶颈
        1.装配式建筑工程成本较高。造成预制构件价格较高的主要原因是构件生产基地建设一次性投资大,构件摊销费高。构件生产标准化程度低,构件生产企业对构件随意提价造成了预制构件价格偏高,装配式建筑结构体系试点在项目设计、生产及安装协同运作存在难度。装配式结构体系对比传统结构体系在成本上有一定增加,根据测算,混凝土预制装配技术增加建设成本约300 ~ 500 元/m2。另外目前国内建筑市场劳动力成本仍比较低廉,装配式建筑结构体系对项目劳动力成本的节约有限,与传统现浇结构体系相比在综合成本上不占优势。
   2.政策支持力度不够。虽然政府近年来大力推进装配式建筑,设立了一些试点城市和产业基地,但有些政策不利于装配式结构体系的推广。由于PC( 预制混凝土) 构件厂所生产的PC 构件被视为商品,要征收17% 的增值税,而其他建筑材料只收取4% 的税。另外,装配式混凝土结构需要从设计、生产及施工高度整合协调,国内现有建筑行业管理制度对设计、生产及施工分开管理,并没有考虑对设计、生产及施工一体化经营模式的管理机制设计,限制了装配式建筑的发展。
        3.装配式技术标准体系缺乏。完整的混凝土预制装配技术标准体系没有形成,从建筑的设计、生产、施工、验收环节都缺乏标准,市场上没有适用于装配式施工的定额可供参考,也缺乏能够熟练掌握装配式施工技术的施工单位。虽然有的开发公司认识到装配式建筑未来的广阔发展前景,但一些承包商如设计、施工单位都不具备装配式建筑的研究开发能力。技术体系的不成熟阻碍了装配式建筑的发展,我国的装配式建筑部品标准数量远远达不到发达国家的水平,完善技术体系是发展装配式建筑的当务之急。
        二、装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用
        1.预制构件设计。预制装配式建筑的预制构件的设计应遵循标准化、模数化原则。应尽量减少构件类型,提高构件标准化程度,降低工程造价。对于开洞多、异形、降板等复杂部位可考虑现浇的方式。注意预制构件重量及尺寸,综合考虑项目所在地区构件加工生产能力及运输、吊装等条件。同时预制构件具有较高的耐久性、耐火性。预制构件设计应充分考虑生产的便利性、可行性以及成品保护的安全性。当构件尺寸较大时,应增加构件脱模及吊装用的预埋吊点的数量。预制外墙板应根据不同地区的保温隔热要求选择适宜的构造, 同时考虑空调留洞及散热器安装预埋件等安装要求。对于非承重的内墙宜选用自重轻、易于安装、拆卸且隔声性能良好的隔墙板等。可根据使用功能灵活分隔室内空间, 非承重内墙板与主体结构的连接应安全可靠,满足抗震及使用要求。用于厨房及卫生间等潮湿空间的墙体应具有防水、易清洁的性能。楼板与楼板、楼板与墙体间的接缝应保证结构整体性。叠合楼板应考虑设备管线、吊顶、灯具安装点位的预留、预埋,满足设备专业要求。空调室外机搁板宜与预制阳台组合设置。阳台应确定栏杆留洞、预埋线盒、立管留洞、地漏等的准确位置.预制楼梯应确定扶手栏杆的留洞及预埋, 楼梯踏面的防滑构造应在工厂预制时一次成型,且采取成品保护措施。
        2.构造节点。预制构件连接节点的是装配式混凝土剪力墙结构住宅的设计关键。预制外墙板的接缝、门窗洞口等防水薄弱部位的构造节点与材料选用应满足建筑的物理性能、力学性能、耐久性能及装饰性能的要求。各类接缝应根据工程实际情况和所在气候区等,满足防水及节能要求。外墙板连接节点的密封胶应具有与混凝土的相容性以及规定的抗剪切和伸缩变形能力,尚应具有防霉、防水、防火、耐候性等材料性能。对于预制外墙板上的门窗安装应确保其连接的安全性、可靠性及密闭性。装配式混凝土剪力墙结构住宅的外围护结构热工计算应符合国家建筑节能设计标准的相关要求,当采用预制夹心外墙板时,其保温层宜连续,保温层厚度应满足项目所在地区建筑围护结构节能设计要求。保温材料宜采用轻质高效的保温材料, 安装时保温材料含水率应符合现行国家相关标准的规定。
        3.套筒灌浆连接。楼梯的吊装过程要匀速且缓慢,当预制楼梯板吊装到距离作业面大约500mm 处时停下,严格调整楼板的方向,确保到位进行下一步,就位时操作要更加谨慎,全过程要缓慢进行,避免由于快速猛放而造成构件损坏,确保构建无损。待楼梯板就位微调后用焊接的方法把梯段预埋件与结构预埋件固定在一起。用专业工具,将坐浆料在预制外墙板内侧进行嵌缝,嵌缝深度≤10mm,等坐浆料达到设计强度要求后,方可进行套筒灌浆施工。套筒灌浆施工的主要目的是为了提高建筑的整体性,其时间控制至关重要,预制墙板的校正完成和墙板两侧现浇部分的混凝土浇筑完成,才能进行套筒灌浆。灌浆时,首先在施工前对灌浆面按照严格要求进行洒水湿润,仅湿润及不能出现明显的积水现象; 灌浆过程中,须根据灌浆面的实际情况分区分段,并从各个灌浆孔处同时灌入注浆材料,待灌浆材料从溢流管溢出停止注浆。对预制墙板的灌浆缝进行灌浆的方法: 从其下部PVC 灌浆,待上部PVC 冒出灌浆料停止,把灌浆孔和溢流孔用软木塞全部密封。

每次灌浆施工都需要留置同条件式样材料,式样按照要求留置,规格为:40mm×40mm×160mm,且需在安放架上进行,同时进行28d标养。灌浆完成后即刻清洗所使用的搅拌机、搅拌桶和灌浆筒等器具,以避免灌浆料凝固,清理困难,注意灌浆筒需每灌注完成1 筒后清洗1 次,清洗完毕后方可再次使用。所以在每个班组灌浆操作时必须至少准备3 把灌浆筒,其中1 把备用。灌浆完成后12h 内,构件和灌浆连接接头不得受到振动和冲击。灌浆料的浇筑施工中,质检员与监理单位应该在做好监督检查工作,检查灌浆的流动度,禁止在拌合好的灌浆料中注水;禁止质量不合格的灌浆应用于施工中,施工单位与监理单位需要详细填写灌浆质量控制表。实现工厂生产的自动化,包括吊装自动化以?灌浆施工的自动化。严格控制分仓清理和封仓截面等重要工序的控制,提高灌浆的密实度。
        4.在生产制造预制梁、墙中的应用。在工程建设过程中,预制构件应在施工前顺利完成生产,此构件的生产效率直接影响着整体建筑工程的施工进度,预制构件生产效率通常取决于两个方面:其一,先进的预制构件厂设备,能够及时提供各类材料,从而有效增强预制构件的生产效率;其二,预制构件厂的所有员工都应该具有较强的专业技术,充分结合操作程序,其生产操作流程是生产前准备模板、安置模板、清洗模板,防止模板表面出现杂质等。之后在套筒中固定预制构件,并在钢筋笼子中进行安置,采用有效措施固定预制构件模板的左右两侧。做好准备以后,生产人员浇筑混凝土,确保混凝土拥有平整且光滑的表面。预制构件在完成施工后,生产人员还要详细检查预制构件,避免预制构件内部管道发生堵塞。
        三、装配式建筑未来发展方向对策
        1.经济成本方面。因为装配式建筑成本问题,严重阻碍了装配式建筑的普及与推广。与传统建筑相比,装配式建筑成本高在预制配件上,一方面应该着手研发新技术、新材料,降低材料成本;另一方面,目前国内各地正在大量规划建设保障房,改造城中村。这些项目大都是以政府投资为主,如果政府出台政策强制要求此类项目中装配式的比例,可以大大增加装配式建筑的市场占有,只有占有量大,市场会调节工业化程度提升,材料成本自然随之下降;随着装配式建设项目遍地开花,装配式构件厂会就近孕育而生,运输成本随之下降。装配式构件厂数量的增加会带来市场竞争,自行调整建厂规模和产品的市场契合度成为必然,材料成本进一步下降。这时再看装配式建筑的价格竞争力就已经凸显出来。如果加之政府的政策扶持,装配式建筑会迅速占领市场。
        2.行业标准与技术体系方面。国外很多发达国家已经具备了完善的行业标准与技术体系。而我国又非常欠缺这些标准和体系,政府可以运用“拿来主义”,深入研究国外成熟的行业标准与技术体系,再结合我国市场现状,尽快建设一套有中国特色特色标准和体系。先在一些发达省市进行试点,再推广。另外,针对我国各地区装配式部件种类多,型号不一致问题,国家应成立一个专门的部门研发统一配套的标准化技术体系。
        3.人才培养方面。相关专业人才的培养必须从教育环节就开始入手,教育管理部门应该要求大专院校开设相关课程,结合实际工程实践,迅速培养出受过基础教育培训的初级人才,这些初级人才一旦源源不断的输送进产业链条,随后的设计、施工,管理专业人才短缺的顽疾会在很短的时间里根除。
        4.政策扶持方面。一个行之有效的政策制定,单单靠政府一方面力量是无法迅速高效完成的,我认为,行业协会应该主动牵头,有社会责任感的开发企业和当地设计单位积极配合,共同推动政府出台相应支持性政策;政府部门应该放下包袱,借鉴有类似政策发达省市,结合本地实际情况,推动扶持政策的迅速出台。如果当地有实际装配式项目的支撑,将会更加有效。装配式建筑在日本的发展已经达到世界超高水平了,日本关于装配式建筑的建筑相关标准和规范也很完善。日本在装配式建筑的发展和应用中,将装配式建筑应用到地震区的高层和超高层建筑中,在几次突发地震中,装配式建筑充分发挥其抗震性的优势,保证了人们的生命安全,更得到了充分的重视。
        5.要加快形成一整套装配式建筑的标准体系,加快制定装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构三大结构体系的技术规程。各地要结合本地实际和周边区域发展情况,加快培育能够集设计、生产、施工于一体的龙头企业和产业链重点企业。配式建筑从设计、生产到施工组装,对过去的建造方式是根本性的改变,要从设计开始,从工厂生产抓起,从现场组装抓起,打造新型的队伍。要适应装配式建筑的发展,在勘察设计、部品部件生产、工程造价、招标投标、施工组织、质量监管等方面推进管理制度改革。大力推行工程总承包,实现工程设计、部品部件生产、施工及采购的统一管理和深度融合。加快完善高校及职业教育相关专业预制装配式建筑的教学建设,同时在现有的技术工人人群中开展预制装配式技术学习,尽快培养一批高质量的施工、设计、操作人员,为预制装配式建筑的发展储蓄人才条件。通过设计的优化提高预制率和构件重复率,采用标准模数化设计;改变构件装运形式,提高运输效率;从物流成本上控制装配式建筑造价成本,批量采购运输,缩短构件从工厂到现场的距离;提高安装速度,节约安装成本,现场结构的安装连接遵循固定的流程,采用专业的安装团队。
        我国装配式建筑虽然还未广泛推广,但发展装配式建筑是建筑业未来发展的必然趋势。结合发展装配式建筑的成功经验,给出了相应的解决对策,如政策支持、完善技术体系和相关工艺工法、产业配套,降低装配式建筑的建设成本,使装配式技术体系在建筑施工中普及,最终促进建筑产业完成转型升级。不管是在建设的方式、建筑所需工期以及工程的质量等方面,相比于以往的结构体系,预制装配式的建筑结构均有着十分突出的优势。尽管现在我国的装配式建筑技术仍处于一个初期发展的阶段,还存在着许多不足之处需要改善。不过相信在未来,这种符合可持续性发展的建筑施工技术将会得到进一步的完善与普及,为广大用户打造更加舒适、环保的居住空间,为我国建筑行业的健康发展增添色彩。
        参考文献:
        [1]崔友志.浅谈我国装配式住宅的发展进程[J].重庆工学院学报,2019(10).
        [2]贾晓英. 建筑工业化与工业化建筑[J]. 科技信息, 2019, 22( 8) : 435.
        [3]马鹃, 陈菁菁.BIM 碰撞检测技术在装配式建筑绿色施工的应用研究[J]. 价值工程,2020,39(24):222-223.
作者简介:张云,出生于1980年3月25日,性别,女,民族,汉,籍贯,山东省平原县,职位,经理,职称,工程师
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