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装配式建筑施工中的施工工艺优化与技术创新

作者

张信 徐继磊 黄林

中国建筑第六工程局有限公司 安徽省合肥市 230000

1 装配式建筑施工的特点

1.1 施工高效性

装配式建筑的构件在工厂预先制作,这大大减少了现场施工的时间。相比于传统建筑施工,工厂化的生产模式可以并行开展多个工序,不受恶劣天气等自然条件的过多影响。例如,一栋多层装配式住宅的主体结构搭建可能仅需数周时间,而传统建筑施工可能需要数月。构件运输到现场后,通过机械化的安装方式,如起重机吊装等,快速完成组装,使得整体施工周期大幅缩短,能够更快地交付使用。

1.2 质量稳定性

在工厂环境中,构件的生产可以实现标准化和精确化。工厂拥有专业的生产设备和严格的质量控制体系,能够对原材料、生产工艺等进行严格把关。从钢筋的加工、混凝土的搅拌到构件的成型,每一个环节都有详细的质量检测流程。相比之下,传统建筑施工受现场施工人员技术水平和环境因素的影响较大,质量波动较为明显。装配式建筑的构件质量稳定,减少了后期因质量问题导致的维修和整改成本。

1.3 环保节能性

装配式建筑施工过程中,由于大量构件在工厂预制,现场湿作业大幅减少,从而降低了施工过程中的扬尘、噪音等污染。同时,预制构件的生产可以采用更先进的节能技术和材料,提高建筑的保温、隔热性能,降低建筑物在使用过程中的能源消耗。例如,一些装配式建筑采用新型的保温墙体材料,能够有效减少室内热量的散失,节约采暖和制冷能源。此外,工厂化生产还可以对建筑废料进行集中回收和再利用,提高资源利用率,减少对环境的破坏。

2 装配式建筑施工中施工工艺优化与技术创新的要点

2.1 构件生产工艺优化

在装配式建筑中,构件生产是基础环节,其工艺的优化对于提升整体建筑质量至关重要。首先,模具设计与制造需要精准化。传统模具在精度和通用性上存在一定局限,通过引入数字化设计与制造技术,能够根据不同构件的尺寸和形状要求,快速设计并制造出高精度的模具。例如,采用 3D 打印技术制作模具的部分部件,不仅能缩短模具制作周期,还能提高模具的精度和复杂形状的实现能力。其次,混凝土浇筑工艺也需要不断改进。在传统浇筑过程中,容易出现振捣不密实、气泡过多等问题,影响构件的强度和耐久性。可以采用高频振捣与分层浇筑相结合的方式,在混凝土浇筑过程中,利用高频振捣设备对每层混凝土进行充分振捣,确保混凝土的密实性。同时,合理控制浇筑速度和高度,避免混凝土离析现象的发生。另外,养护工艺的优化也是关键。养护条件直接影响构件的强度增长和性能稳定。传统的自然养护方式受环境因素影响较大,养护时间长且效果不稳定。可以采用蒸汽养护或恒温恒湿养护等方式,根据构件的类型和混凝土的配合比,精确控制养护温度、湿度和时间,从而加快构件的强度增长,提高构件的质量和生产效率。

2.2 运输与存放技术创新

构件的运输和存放过程也会对其质量产生影响,因此需要在这方面进行技术创新。在运输方面,传统的运输方式可能会导致构件在运输过程中发生碰撞、变形等问题。可以研发专门的运输设备和固定装置,根据构件的形状和尺寸设计定制化的运输托架,利用缓冲材料和紧固装置确保构件在运输过程中的稳定性。例如,对于大型墙板构件,可以采用竖立运输的方式,并配备专门的支撑和固定结构,减少运输过程中的损坏风险。同时,引入智能运输管理系统也是必要的。通过 GPS 定位、传感器监测等技术,实时掌握运输车辆的位置、行驶状态以及构件的状态信息。一旦发现异常情况,如振动过大、温度异常等,能够及时采取措施进行处理,确保构件的安全运输。在存放方面,要建立科学合理的存放方案。根据构件的类型、尺寸和使用顺序进行分类存放,采用多层堆放和货架存放相结合的方式,提高场地的利用率。同时,设置专门的存放区域,并配备防护设施,如遮阳棚、防雨罩等,避免构件受到自然环境的侵蚀。利用信息化管理系统对构件的存放位置和状态进行实时监控,方便快速查找和取用

构件,提高施工效率。

2.3 现场安装工艺优化

现场安装是装配式建筑施工的关键环节,其工艺的优化直接影响到建筑的整体质量和施工进度。首先,安装定位技术需要提升精度。传统的安装定位方法可能存在一定的误差,影响构件之间的连接质量。可以采用激光定位、全站仪测量等高精度测量技术,在安装前对基础和构件进行精确测量和定位,确保构件安装的准确性。同时,开发配套的定位辅助装置,如定位销、定位板等,提高构件安装的效率和精度。其次,连接节点技术是现场安装的核心。目前,装配式建筑的连接节点形式多样,但部分连接方式在可靠性和施工便捷性上存在不足。可以研发新型的连接节点技术,如高强度螺栓连接、灌浆套筒连接等,并对连接节点的构造和施工工艺进行优化。例如,采用新型的灌浆材料和灌浆工艺,确保灌浆饱满、密实,提高连接节点的强度和可靠性。另外,现场吊装工艺也需要优化。传统的吊装方式可能存在效率低、安全性差等问题。可以采用新型的吊装设备和吊装工艺,如采用大吨位、高精度的起重机,结合计算机模拟技术,提前规划吊装路径和吊装顺序,提高吊装效率和安全性。同时,引入智能吊装辅助系统,如自动调平装置、防碰撞监测系统等,确保吊装过程的平稳和安全。

2.4 信息化管理技术应用

在装配式建筑施工中,信息化管理技术的应用能够有效提高施工效率和质量控制水平。首先,建立建筑信息模型(BIM)管理系统。通过 BIM 技术,对装配式建筑的设计、生产、运输、安装等全过程进行数字化模拟和管理。在设计阶段,利用BIM 模型进行碰撞检测和协同设计,提前发现设计问题并进行优化;在生产阶段,将 BIM 模型与生产设备进行集成,实现构件的自动化生产;在运输和安装阶段,通过BIM 模型实时跟踪构件的位置和状态,指导现场施工。其次,引入项目管理信息化平台。利用该平台对施工进度、质量、安全等进行全面管理。通过移动端设备,施工人员可以实时上传施工信息和问题反馈,管理人员可以及时了解施工情况并进行决策。同时,利用大数据分析技术,对施工过程中的数据进行分析和挖掘,发现潜在的问题和风险,提前采取措施进行预防和处理。另外,采用物联网技术实现施工现场的智能化管理。在施工现场布置各种传感器,如温度传感器、湿度传感器、应力传感器等,实时监测施工环境和构件的状态信息。通过物联网平台将这些信息进行整合和分析,实现对施工过程的实时监控和智能调控,提高施工的安全性和质量稳定性。

3 结语

综上所述,装配式建筑施工工艺优化与技术创新是推动行业发展的关键。改进构件生产、运输存放、现场安装工艺,应用信息化管理技术,有效解决当前施工问题,提升质量与效率,降低成本,实现环保节能。未来,随科技进步,施工工艺和技术将持续创新。应加强研发与推广,培养专业人才,完善标准规范,促进装配式建筑行业健康快速发展,为我国建筑工业化注入动力。

参考文献:

[1] 刘芳延,陈泽浩,林爱玲 . 建筑工程中装配式建筑施工工艺及施工技术探究 [J]. 中华建设,2025,(03):157-159.

[2] 程凯. 建筑工程中装配式建筑施工工艺及施工技术研究[J]. 城市开发,2024,(12):135-136.