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建筑工程装配式施工技术与应用前景

作者

丁乔

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摘要: 本文聚焦建筑工程领域,深入探究装配式施工技术的关键环节、优势特性,剖析其在推广应用过程中面临的挑战,并对未来发展前景予以展望。阐述装配式构件生产、运输、装配流程,分析该技术在提升施工效率、保障质量、节能环保等方面效能,探讨人才短缺、技术标准不完善、成本制约等问题及应对策略,旨在推动装配式施工技术广泛应用,助力建筑行业转型升级。

一、引言

随着现代建筑行业的快速发展,装配式施工技术作为一种新型建造模式应运而生,正逐渐改变传统建筑施工的格局。它打破了以往现场湿作业为主的施工方式,将建筑构件在工厂预制生产,再运输至施工现场进行组装,极大地提高了建筑工程的工业化水平,为建筑行业的可持续发展注入了新动力,对其深入研究具有重要现实意义。

二、装配式施工技术的关键环节

(一)预制构件的生产

1.精准模具设计

模具是构件成型的关键,依据构件尺寸、形状设计高精度模具,确保构件尺寸偏差控制在极小范围内,如预制墙板模具,对其平整度、垂直度要求极高,以保证构件拼接严丝合缝,满足建筑结构及防水需求。

2.原材料质量把控

选用符合标准的钢筋、水泥、骨料等原材料,严格检测其性能指标。高性能混凝土保障构件强度与耐久性,钢筋的规格、强度等级适配构件受力要求,从源头上为构件质量奠基。

3.生产工艺优化

采用先进的振捣、养护工艺,如蒸汽养护加速混凝土硬化,缩短生产周期;自动化生产线精准控制配料、浇筑、振捣环节,提高生产效率与构件质量稳定性,确保预制构件性能可靠。

(二)预制构件的运输

1.合理规划运输路线

综合考虑构件尺寸、重量、交通路况,避开限高、限重路段,规划最优运输路径,减少运输途中颠簸、碰撞风险,确保构件完整无损送达工地。

2.专业运输设备与固定措施

配备专用运输车辆,针对大型梁、板构件采用低平板车,并安装稳固的支架、捆绑装置,防止构件在运输过程中位移、滑落,保障运输安全。

(三)预制构件的装配

1.现场吊装作业

根据构件重量、高度选用适配的塔吊、起重机等吊装设备,制定科学吊装方案,明确吊装顺序、吊点位置。吊装过程精准操控,确保构件平稳就位,如高层建筑预制外墙板吊装,需严控垂直度与水平度偏差,保障结构安全。

2.节点连接技术

采用可靠的节点连接方式,如焊接、螺栓连接、灌浆套筒连接。灌浆套筒连接通过高强灌浆料填充套筒,使钢筋实现可靠传力,确保装配式结构整体性等效于现浇结构,满足抗震等力学性能要求。

三、装配式施工技术的优势特性

(一)施工效率显著提升

工厂化预制与现场装配并行,大幅缩短施工周期。相较于传统现浇施工,减少了现场支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土等工序时间,如装配式住宅主体结构施工可比现浇快 30% - 50%,能快速交付使用,提高资金周转率。

(二)工程质量更易保障

预制构件在工厂标准化生产,环境稳定、工艺可控,质量波动小。原材料检验、生产过程监控严格,有效避免现浇施工常见的蜂窝、麻面、裂缝等质量问题,构件尺寸精度高,为整体建筑质量提供坚实支撑。

(三)节能环保效益突出

施工现场湿作业少,减少建筑垃圾产生量达 70% - 80%,降低建筑垃圾处理成本与环境污染;工厂生产能耗相对集中,便于采用节能技术优化,且预制构件运输、装配能耗低于传统施工,契合绿色建筑发展理念。

(四)施工安全风险降低

减少高空、临边作业量,如装配式建筑外墙施工多在地面完成构件组装后吊装,降低工人坠落风险;工厂预制减少现场人员聚集、交叉作业,降低安全事故发生率,营造相对安全施工环境。

四、装配式施工技术推广面临的挑战

(一)专业人才短缺

装配式施工需既懂建筑结构又掌握预制构件生产、装配技术的复合型人才。传统施工人员对装配式技术熟悉不足,转型困难;高校相关专业设置与人才培养规模滞后,难以满足行业高速发展需求,制约技术推广应用深度与广度。

(二)技术标准不完善

目前装配式建筑技术标准在构件连接细节、防水构造、验收规范等方面尚存欠缺。不同地区、企业标准不统一,导致构件通用性差,质量验收缺乏权威依据,影响行业协同发展与市场认可度提升。

(三)成本制约因素

预制构件生产前期模具、设备投资大,构件成本相对现浇偏高;虽长期看可节约工期、运维成本,但短期内业主投资意愿受抑制,尤其在房地产市场竞争激烈、成本敏感背景下,阻碍装配式技术大规模落地。

五、应对策略探讨

(一)加强人才培养

1.高校教育优化

高校增设装配式建筑相关专业课程,涵盖构件设计、生产工艺、施工管理,加强实践教学环节,与企业共建实习基地,培养理论与实践并重的专业人才,为行业储备新生力量。

2.在职人员培训

针对现有建筑从业人员开展装配式技术培训,通过短期集训、线上学习、实操演练等方式,提升其技能水平,促使传统施工人员向装配式转型,充实行业人才队伍。

(二)完善技术标准体系

1.国家与行业层面推动

国家主管部门联合行业协会,加快制定统一权威的装配式建筑技术标准,细化构件生产、运输、装配全流程规范,明确质量验收量化指标,如规定灌浆套筒连接强度检测方法与合格标准,促进技术标准化发展。

2.地方因地制宜细化

各地依据气候、地质、建筑风格差异,在国家标准基础上制定地方细则,确保装配式技术适应本地需求,如寒冷地区装配式外墙保温节点构造标准,提高技术实用性。

(三)成本调控措施

1.规模经济引导

政府鼓励扶持大型装配式建筑产业园区建设,吸引构件生产企业集聚,通过规模化生产降低模具、原材料采购成本,摊薄固定成本,使构件价格趋于合理,提升装配式建筑性价比。

2.政策补贴扶持

政府出台财政补贴、税收优惠政策,对采用装配式技术的项目给予资金支持,如按装配式建筑面积给予补贴,降低业主初始投资成本,激发市场应用积极性,助力技术突破成本瓶颈。

六、装配式施工技术的应用前景展望

随着科技进步与社会发展,装配式施工技术应用前景广阔。在住宅领域,标准化装配式住宅将成为主流,快速满足住房需求,提升居住品质;在公共建筑方面,学校、医院等采用装配式建造可缩短工期,减少对周边影响;结合建筑信息模型(BIM)、智能建造技术,实现装配式建筑全生命周期数字化管理,进一步优化设计、施工、运维流程;且随着国际交流增多,装配式技术有望走出国门,参与全球建筑市场竞争,成为彰显中国建筑实力的亮丽名片。

七、结论

建筑工程装配式施工技术作为建筑行业革新力量,虽面临挑战,但通过人才培养、标准完善、成本调控等举措破局,必将迎来蓬勃发展,重塑建筑施工模式,为实现建筑产业现代化、可持续发展开辟通途。

参考文献

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[3] 陈亮. 装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用探讨[J]. 建筑与装饰,2021(23):160-162.