新时代装配式建筑施工技术应用与创新
许龙伟
四川华西第九建筑工程有限公司 四川省西昌市 615000
引言
装配式建筑因符合绿色发展理念、能提升施工效率迎来发展机遇,但也面临技术标准不统一等问题。本文系统探讨新时代装配式建筑施工技术的应用与创新,具有重要意义。
一、装配式建筑施工技术的核心要素
(一)装配式建筑施工技术的分类与特点
装配式建筑施工技术主要包括以下三类:预制构件生产技术、装配式施工工艺与现场安装技术和质量控制及施工管理技术,分别包括核心的技术要领。其中预制构件生产技术是基于标准化、工业化制造,运用模具定型、流水线生产和控制材料配比、生产流程,以保障构件精度和品质;装配式施工工艺和现场安装技术针对构件的运输、吊装、拼接等进行专门设计,利用专用设备和模数化的工艺、流程来把控工序之间的衔接、时效性以及联结的可靠度;质量控制及施工管理技术是为了把控整个施工过程而建立的一整套系统的流程及规范,并以此实现从开始到结束的全寿命周期内各个时间节点的把控与质量与进度把控及纠偏。
(二)施工技术中的关键环节
装配式建筑施工关键技术包括施工设计与优化、BIM 技术应用、施工安全及进度控制等 3 个方面,三者互为联系,缺一不可。施工设计与优化是基础,应结合实际工程和装配式特点对构件拆分和连接等进行优化调整,尽可能减少现场作业量并保证结构稳定。BIM 是主要手段,利用参数化建模可完成各个阶段的数据互通以及预先识别碰撞并获取精确的数据供项目使用。施工安全及进度控制是最重要保障,在安全方面要重点防护起重吊装环节的安全,在进度方面要制定根据构件生产、运输等确定的时间安排表并对时间安排进行及时调整,做到既能保证工程进度又能满足工程质量的要求[1]。
二、当前面临的挑战与发展对策
(一)存在的主要问题与挑战
从技术上看,虽然已经出现了大量的相关技术,但是针对上述情况还没有形成一整套完善的标准体系,不同的地方或企业没有统一的标准,构件通用性差、互换性差,尤其是一些关键节点的连接技术还不成熟,一些工艺还缺乏足够的抗性考验;从成本上看,装配式建筑投入比较大,初期需要投入一定的资金用于预制构件制作、预制构件运输及专用设备投入,由于目前行业发展规模不大,还没有形成规模化生产、规模化应用的效果,无法体现规模效应所带来的优势;从管理上看,装配式建筑产业链各环节之间的协同不够好,整个链条上的设计、生产、施工和运维各阶段都没有实现真正的信息互通,从而使得各个环节间的流程不能有效地串联在一起,导致装配式建筑产业的运行效率不高;行业亟需一大批装配式建筑通晓技术与施工管理的复合型人才,部分省市装配式建筑的相关管理部门都是空缺状态,这使得很多新技术的应用和发展受到了很大的限制。除此之外,部分人群还不了解装配式建筑,仍怀疑装配式建筑的质量和安全性。而且,在很多人看来装配式建筑的质量不如传统建筑,也正因为如此,在市场上对于装配式建筑有着一定的抵触情绪。这也是装配式建筑行业发展的阻力之一。
(二)推动创新与发展的对策建议
推动装配式建筑施工技术创新和发展的需要各方面共同努力。政府方面要做好完善标准、统一定制技术标准、提升构件通用性的顶层设计,发挥补贴、减免税收等扶持政策对企业的扶持作用;行业层面需搭建产业互联网平台、共建产业合作体系、打破设计、生产和运营信息壁垒,加强产学研用深度融合,突破相关技术;企业层面应加大研发力度,聚力于节点连接技术突破创新,引进复合型人才,探索设计—生产—施工等创新发展模式 [2]。
三、新时代装配式建筑施工技术的创新方向与实践
(一)智能化技术融合创新
新时代装配式建筑施工技术的智能化融合创新就是在建筑 BIM、物联网大数据、人工智能和无人机、机器人等先进科技的共同加持下,以 BIM 技术深化应用为抓手,打破从前固化的传统管理模式,利用多种手段相互搭配使用的方式重塑新时代下装配式建筑施工过程管控模式。在施工过程中引入 BIM 技术,可在设计阶段通过碰撞检查发现构件之间的空间冲突,提高施工现场避免返工率;通过施工进度模拟功能根据当前的实际状况合理安排工程施工工序顺序,提高施工计划性;最终能够将整个过程的数据、记录等内容汇总成数字交付模型,便于后期维护使用。融合物联网与大数据技术,可追踪记录预制构件从生产到安装全过程的数据,并通过 IC 卡或条形码记录预制构件的详细信息,运用传感器实时采集施工过程中的结构应力应变、现场温湿度等数据,利用大数据分析后供施工调校提供依据。人工智能可大大提高施工效率以及施工的安全性,人工智能采用算法对场地的情况以及构件的重量进行比对分析之后会得出最优方案吊装路线,在保证施工质量的同时可以大大减少吊装的时间以及碰撞的概率;通过图像识别技术自动判别出构件表面裂缝或其他质量缺陷,从而起到提高施工检测工作效率的目的;通过大数据分析构建安全风险预警模型,可提前规避高处坠落等安全隐患。利用无人机巡检可实现大范围幕墙构件外观检测,人工机器人可代替人工墙板安放、注浆作业等,大幅度提高工程质量、节
约人力成本。
(二)绿色施工技术创新
新时代装配式建筑施工技术绿色化创新是在考虑建筑全寿命周期的前提下,通过对施工工艺的改进来减小对环境的影响,使用新技术促进可持续发展。在低碳建材方面的表现是,将再生骨料预制构件将建筑垃圾处理后用做构件生产原料,减少天然骨料使用量;低碳水泥制品是降低生产中碳排放或采用新配方及新辅助胶凝材料制成的新型低碳水泥,用于建材生产中。节能施工工艺主要是指模块化集成技术和免支模体系。模块化集成技术是指工厂整体预制后再运到工地施工,可以极大程度地节省现场湿作业时间和材料,节省工时,减少施工的难度系数,并且可以加快施工速度,大大降低能耗;免支模体系完全避免了模板的安装和拆除,整个过程中不需要耗损大量的木材和钢材等其他材料,此外,在实际的使用过程中也会节约很多的能量。最后是建筑垃圾资源化,在对预制构件生产和现场安装所产生的边角废料,利用专门的技术对其进行处理,把其碎成粉再筛分之后投入到小型构件制作中或是当填充材料使用,回收利用,这样就可以减少建筑垃圾被填埋的数量,使整个的过程形成了绿色的闭环 [3]。
(三)新型结构体系与施工工艺创新
新时代装配式建筑的新型结构体系和施工工艺提高了装配式建筑的装配率、结构性能和适用范围。而模块化建筑施工是通过全装配集成模块在工厂完成预制,然后运到现场,再用快速拼接的方法进行组装,在节约了大量的现场施工时间的同时,也能保证模块之间拼装的密实度,并且可根据项目需求随意拆分各个功能性单位。装配式组合结构主要是针对钢—混组合构件开展研发,发挥了钢材的高强、混凝土刚度大的特点,提高这两种材料之间的承载能力。并且对于混合结构的连接方式进行革新,在改进节点构造基础上,解决各种不同的材料构件之间传力不稳的问题,因此也给装配式建筑的应用增加了在大跨高耸房屋方面的性能。此外,由于预应力装配式施工技术,在预制构件内增加一定的预应力值能有效增大其整体性与抗裂性,因此其可达到较好的抗变形及防裂效果,特别适用于要求结构性能高的桥梁、大跨度场馆建筑等场所,更有利于提高装配式结构的安全稳定性。
结语
综上所述,虽面多三方面困难,但是可通过多种途径逐步予以解决,发展智能化、绿色化及新型结构体系将注入新动能,推动建筑产业现代化、绿色化发展。
参考文献
[1] 宋天龙 , 刘孝鹏 , 王志萌 . 装配式住宅建筑施工技术的流程优化与质量保障 [J]. 居舍 ,2025,(24):19-22.
[2] 陈明钊 , 高文浩 . 装配式建筑中新型材料的集成应用及配套施工技术研究 [J]. 居舍 ,2025,(24):30-32.
[3] 张金鑫 . 装配式建筑综合施工技术研究与应用 [J]. 城市建设理论研究( 电子版 ),2025,(23):136-138.