缩略图

基于装配式建筑的施工技术创新研究

作者

郭春宝

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摘要:本文聚焦装配式建筑施工技术,深入剖析其现状与挑战。阐述国内积极推进但仍存发展不均衡等问题,国外部分发达国家技术成熟且应用广泛。面临的挑战涵盖技术标准不统一、成本居高不下及专业人才匮乏等。针对这些,提出数字化技术应用、新型材料研发与应用、施工工艺创新等创新方向。同时,强调政策支持与标准体系建设、人才培养与技术研发、产业链协同发展作为创新保障措施的重要性,旨在推动装配式建筑施工技术持续进步,促进建筑行业高效绿色发展。

关键词:装配式建筑;施工技术;创新方向

引言

在建筑行业不断追求高效、环保、可持续发展的当下,装配式建筑凭借其独特优势,如施工周期短、资源消耗少、质量易控等,逐渐成为建筑领域的发展新趋势。装配式建筑施工技术作为其核心支撑,对提升建筑行业整体水平起着关键作用。然而,目前该技术在发展过程中面临诸多问题,亟需深入研究与创新突破。

一、装配式建筑施工技术现状与挑战

1.1 国内发展现状

近年来,我国装配式建筑施工技术取得显著进展。在政策大力扶持下,各地纷纷出台鼓励政策,如给予容积率奖励、财政补贴等,推动装配式建筑市场规模迅速扩张。众多大型建筑企业积极投身其中,在预制构件生产、现场装配施工等方面积累了丰富经验。从地域分布看,东部沿海经济发达地区发展较快,技术应用相对成熟,已建成一批颇具规模的装配式住宅小区、商业综合体等项目;中西部地区也在加速追赶,装配式建筑项目数量稳步增长。在技术研发上,部分高校与科研机构联合攻关,在预制混凝土结构体系、新型连接技术等方面取得突破,为装配式建筑施工提供了有力技术支撑。

1.2 国外发展现状

国外装配式建筑起步早,技术体系成熟。以美国为例,装配式建筑在住宅、工业建筑领域广泛应用,标准化、模块化程度极高,形成了完善的产业链。在欧洲,德国、瑞典等国家在装配式建筑节能、环保方面优势明显,注重采用新型环保材料与智能建造技术,实现建筑全生命周期的高效与可持续。日本则凭借先进抗震技术与精细化管理,在装配式建筑抗震性能提升、施工管理信息化方面处于世界领先水平。

1.3 面临的挑战

无论是国内还是国外,装配式建筑施工技术都面临一些共性挑战。首先,技术标准体系有待进一步完善,不同地区、不同企业间的标准存在差异,影响了预制构件的通用性与互换性。其次,成本控制难度较大,预制构件生产前期投入高、运输成本也相对较高,导致装配式建筑整体成本在一些项目中缺乏竞争力。再者,专业人才短缺问题突出,装配式建筑涉及设计、生产、施工等多环节的新技术应用,现有建筑行业人才在知识结构上难以满足需求,缺乏既懂装配式建筑技术又具备现场管理能力的复合型人才,制约了行业的快速发展。

二、装配式建筑施工技术创新方向

2.1 数字化技术应用

数字化技术正深刻变革装配式建筑施工模式。以建筑信息模型(BIM)技术为例,其能构建三维信息模型,整合装配式建筑从设计、预制构件生产到现场施工全过程信息。设计阶段,借助BIM可进行碰撞检查,提前发现设计冲突,优化构件尺寸与连接方式,减少设计变更。在预制构件生产环节,依据BIM模型数据,精准控制生产设备,实现自动化、标准化生产,提高构件质量与生产效率。施工现场,通过BIM与物联网技术结合,利用传感器实时追踪构件运输状态、现场定位及安装进度,施工人员能依据模型精准作业,避免错装、漏装,提升施工管理精细化水平。

2.2 新型材料研发与应用

新型材料为装配式建筑性能提升提供了可能。高性能混凝土的研发应用,显著增强了预制构件的强度与耐久性,使其能承受更大荷载,延长建筑使用寿命。同时,其良好的流动性与自密实性,便于复杂构件的成型制作。在保温隔热方面,新型轻质保温材料不断涌现,如真空绝热板、气凝胶毡等,它们导热系数低、质量轻,在提升建筑保温节能效果的同时,减轻了建筑整体重量,利于装配式建筑的运输与安装。环保可降解材料的研究也取得进展,部分可降解塑料被尝试用于预制构件模具制作,减少传统模具使用对环境的污染,契合建筑行业绿色发展理念。

2.3 施工工艺创新

施工工艺创新聚焦于提升施工效率与质量。在连接工艺上,研发出更高效可靠的连接技术。如钢筋套筒灌浆连接技术不断优化,通过改进灌浆材料性能与施工工艺,确保连接部位的强度与抗震性能。同时,焊接连接技术也在不断革新,采用新型焊接设备与工艺,提高焊接质量与速度。在安装工艺方面,自动化施工设备逐步应用。例如,大型预制构件安装机器人,能精确抓取、定位构件,实现高精度安装,减少人工操作误差,提升施工安全性与效率。模块化施工工艺进一步发展,将建筑划分为多个功能模块,在工厂完成模块组装后运输至现场整体拼接,大幅缩短现场施工周期,降低施工难度。

三、装配式建筑施工技术创新的保障措施

3.1 政策支持与标准体系建设

政策支持是装配式建筑施工技术创新的重要驱动力。政府应持续出台鼓励政策,如加大财政补贴力度,对积极开展装配式建筑施工技术创新的企业给予资金奖励,降低企业创新成本,激发企业创新积极性。在土地政策方面,优先保障装配式建筑项目用地,为技术创新实践提供场地支持。完善税收优惠政策,对采用创新技术生产预制构件的企业减免相关税费。标准体系建设至关重要。目前,装配式建筑施工技术标准在不同地区、企业间存在差异,亟需构建统一、完善的标准体系。行业协会与相关部门应联合制定从设计、生产到施工全过程的技术标准,明确预制构件的尺寸公差、质量验收标准、连接节点技术要求等,确保创新技术有章可循,提升预制构件通用性与互换性,促进新技术在行业内广泛应用。

3.2 人才培养与技术研发

人才是装配式建筑施工技术创新的核心要素。高校应优化建筑相关专业课程设置,增设装配式建筑施工技术、数字化建造等专业课程,培养具备扎实理论基础与实践能力的专业人才。企业则要加强内部培训,定期组织员工参加新技术培训与学术交流活动,邀请行业专家授课,提升员工对装配式建筑新技术、新工艺的掌握程度。鼓励企业与高校、科研机构联合培养人才,通过产学研合作项目,让学生在实践中积累经验,为企业储备专业技术人才。技术研发是推动创新的关键。企业应加大研发投入,设立专项研发资金,组建专业研发团队,聚焦装配式建筑施工中的关键技术难题,如新型材料研发、高效施工工艺创新等。

3.3 产业链协同发展

装配式建筑产业链涵盖设计、生产、运输、施工等多个环节,各环节协同发展是技术创新的保障。设计单位应在设计阶段充分考虑构件生产与施工可行性,与预制构件生产企业紧密沟通,优化设计方案,实现设计与生产的无缝对接。预制构件生产企业要根据设计要求,采用先进生产设备与工艺,提高构件质量与生产效率,加强与运输企业合作,优化运输方案,降低运输损耗。施工企业则要在施工现场合理组织施工,及时反馈施工过程中遇到的问题,促进各环节不断改进技术。

结语

装配式建筑施工技术在国内外呈现不同发展态势,面临着标准、成本、人才等挑战。数字化、新材料及施工工艺创新为其指明方向,而政策支持、人才培养与产业链协同则是创新的有力保障。未来,需各方持续发力,推动装配式建筑施工技术不断突破,助力建筑行业迈向绿色、高效、高质量发展的新征程。

参考文献

[1]安泽文,郑林琪.基于装配式建筑的施工技术创新研究[J].山西建筑,2025,51(03):91-95.

[2]刘磊.新时代装配式建筑施工技术应用与创新[J].石材,2024,(07):57-59.