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关于建筑工程施工中装配式施工技术应用研究
摘要:本文围绕装配式施工技术在建筑工程中的应用展开研究,重点分析了装配式建筑的概念及其在预制构件、叠合板、内剪力墙等方面的具体应用,并探讨了施工过程中的主要问题及应对措施。通过对装配式技术优势与不足的深入分析,总结其在提高施工效率、优化施工组织、节约材料消耗及提升工程质量等方面的显著作用,提出了进一步推广装配式施工技术的实践策略,为推动建筑行业的绿色发展和可持续发展提供理论指导。
关键词:装配式施工技术;建筑工程;预制构件
引言:近年来,随着我国建筑行业转型升级和绿色建筑理念的深入推广,装配式建筑技术因其高效、环保、节能的优势逐渐受到广泛关注和应用。根据《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号)以及《住房城乡建设部关于印发<装配式建筑评价标准>的通知》(建标〔2018〕158号)等政策文件的要求,我国大力推动装配式建筑发展,旨在提高建筑工程的工业化、标准化和信息化水平。
一、概念阐述
(一)装配式建筑概述
装配式建筑是建筑工业化生产模式,其主要是通过在工厂内预制建筑构件或部品,并将其运送至施工现场进行装配、安装而形成建筑实体。相较于传统的现浇施工方式,装配式建筑的特点在于其工厂化、标准化和模块化。其构件主要包括预制混凝土构件、钢结构构件及复合材料构件等[1]。
(二)装配式技术的优势分析
一是提高施工效率与缩短工期,由于建筑构件在工厂中已完成生产及质量检验,现场施工仅需按照设计图纸进行装配,整体施工周期比传统现浇方式缩短30%-50%,大大提升了施工效率。
二是提升工程质量与安全性。装配式建筑构件在工厂中进行标准化生产,采用精细化管理模式,有效减少了人为因素对构件质量的影响,确保了各构件的一致性和精度。与此同时,工厂生产环境优于传统施工现场,不受天气和环境条件限制,从而减少了施工现场常见的质量问题。
三是实现绿色施工与环保效益。装配式建筑技术减少了传统施工现场的水泥、砂石等材料的用量,降低了施工过程中的粉尘、噪音及建筑垃圾排放
二、装配式施工技术的作用
(一)材料消耗的减少
装配式施工技术采用工厂化生产和标准化管理模式,对建筑材料的使用量进行了严格控制,减少了传统现场施工中常见的材料浪费现象。预制构件在工厂内完成精确加工和尺寸切割,使得材料利用率大幅提升[2]。
(二)施工效益的提升
装配式施工技术将复杂的现场施工环节前置到工厂进行预制,减少了现场施工的工序和复杂度,从而缩短了项目施工周期。构件的标准化生产和现场快速拼装使得施工效率显著提升,并有效避免了因天气、工期交叉等因素造成的工期延误。
(三)施工组织的优化
装配式施工技术采用模块化设计和预制化生产,使得施工组织更加灵活高效。通过对施工工序的合理安排和各类构件的预先储备,能够实现工序之间的无缝衔接,减少了不同工种间的相互干扰[3]。
三、建筑工程项目中装配式施工技术的主要问题分析
(一)预制构件堆放管理问题
在装配式施工过程中,由于预制构件体积大、重量重,且品种多样,如果堆放不当,可能导致构件损坏、变形,影响后续的安装精度。此外,现场堆放位置安排不合理,可能会造成场地拥堵和施工流程紊乱,增加施工安全风险。
(二)运输作业重视不足问题
装配式建筑构件在运输过程中易受到外部环境和运输条件的影响,出现构件损坏、脱落、甚至丢失等情况。
(三)施工人员能力欠缺问题
装配式建筑的施工对施工人员的专业素质和技术能力要求较高,然而在实际工程中,部分施工人员缺乏系统的装配式施工培训,难以熟练掌握构件拼装、节点连接及质量控制等关键技术。
四、装配式建筑施工的具体应用
(一)预制构件的应用
预制构件是装配式建筑施工中最核心的组成部分,主要包括预制墙板、楼板、梁柱、楼梯、阳台板及其他功能性构件。以预制墙板为例,其常见尺寸为600mm至2400mm宽度、3000mm至3600mm高度,厚度一般在100mm至200mm之间,主要采用C30至C50强度等级的混凝土。而预制梁柱构件在建筑中广泛应用,如典型的预制梁截面尺寸为300mm×600mm,预制柱截面尺寸为400mm×400mm,内部配筋采用双层钢筋网片,并在构件连接部位设置钢筋套筒,保证了节点的强度和刚度。
(二)叠合板的应用
常见的叠合板厚度为60mm至80mm,宽度可达1200mm至2400mm,长度根据楼板的实际跨度设计,通常为3000mm至6000mm不等。预制混凝土板一般采用C30至C50强度等级的混凝土制成,并配置直径为8mm至12mm的主筋和分布筋。叠合板在工厂中完成预制,现场安装时与现浇混凝土层紧密结合,通过设置钢筋套筒,并设计出剪力键等方式,可确保整体结构的刚度和抗震性能。
(三)内剪力墙的应用
内剪力墙是装配式建筑中关键的承重与抗侧力构件,其主要作用是提供建筑物在水平和竖向荷载作用下的整体稳定性,增强建筑的抗震性能和结构安全性。内剪力墙一般采用预制混凝土构件形式,常见厚度为160mm至300mm,高度通常为层高(如2800mm至3600mm),宽度根据建筑布局和荷载要求设计,通常在1200mm至2400mm之间。在施工过程中,内剪力墙的安装需严格按照设计图纸进行定位和标高控制,其垂直度偏差一般不超过±3mm,水平度偏差控制在±2mm以内。内剪力墙通过预埋连接件(如钢板、钢筋套筒等)与楼板、梁柱等其他预制构件相互连接,采用高强度螺栓或焊接方式进行固定,并通过后浇混凝土加强节点的整体性和稳定性。
(四)构件运输及存储应用
在构件运输中,需采用专用平板车或吊车,运输前需根据构件的重量、尺寸及形状选择合适的运输工具和固定方式。常见的构件运输包括预制墙板、叠合板、梁柱等,其重量从几百公斤至数吨不等,例如,常规预制墙板重量为1吨至3吨,梁柱构件可达5吨甚至更高。因此,运输过程中必须采取牢固的绑扎措施,使用φ16mm至φ20mm的钢丝绳进行捆绑,并在构件与绑扎点之间加设缓冲垫,以防止运输途中因晃动和碰撞而造成构件损坏或位移。
在存储过程中,构件堆放需按照“分区、分层、分类型”的原则进行管理。构件堆放场地应具备足够的承载能力,并平整坚固,以防止因地基不稳引起的构件倾倒或变形。叠合板、叠合梁等平板类构件应采用“平放式”堆放方式,每层之间需设置厚度为20mm至30mm的木方或橡胶垫层进行隔离,且木方或橡胶垫层需上下对齐,并控制堆放层数不超过5层,以确保构件的稳定性及堆放安全性。
结语:总之,装配式建筑在提升施工效率、降低环境污染、优化资源利用及提升建筑质量方面具有显著优势。通过对其应用现状及主要问题的系统分析,能够更加全面地认识装配式建筑的优势及其在实际应用中存在的挑战。未来,需进一步强化装配式施工技术在设计、生产、运输及现场管理等方面的协同效应,推进其与BIM技术、智能化生产技术的深度融合。同时,应不断完善装配式建筑相关政策和技术标准体系,提高技术推广和应用的有效性。
参考文献
[1]何泉,石翠莹,黄炜. 低能耗装配式建筑外墙设计研究综述[J]. 建筑节能(中英文),2023,51(3):30-36.
[2]张方平,谢青生,刘勇,等. 装配式建筑叠合板压筋法控制钢筋桁架高度的施工技术研究[J]. 中国建筑装饰装修,2023(1):61-63.
[3]王林,陈孟鸿,钟伟,等. 基于BIM技术的装配式建筑装修一体化设计及措施探讨[J]. 中国建筑装饰装修,2023(13):64-66.