预制装配式建筑施工工艺探讨与研究
安铁
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引言:预制装配式建筑作为建筑工业化的核心表现形式,代表着建筑生产方式从传统现场浇筑向工厂预制、现场装配的根本性转变。这一建造模式将建筑生产过程由“湿作业”转向“干作业”,通过将建筑构件在工厂环境下预先制作,再运输至现场进行组装,实现了建筑生产的标准化、规模化与精细化。当前,在资源节约型、环境友好型社会建设背景下,预制装配式建筑凭借其节能环保、质量可控、工期缩短等显著优势,已成为建筑领域技术创新与实践探索的重要方向。
1 预制装配式建筑施工工艺体系
1.1 预制构件生产与质量控制技术
预制构件的生产质量直接决定了装配式建筑的整体性能。在构件生产环节,需要建立从原材料进场到构件出厂的全过程质量管理体系。在原材料管控方面,应严格按照设计要求选用合格的水泥、骨料、外加剂、钢筋等材料。模具系统作为保证构件几何尺寸精度的关键装备,应采用钢制模具或复合材质模具,并配备精密调节装置确保其刚度与稳定性。对于复杂构件,宜采用三维建模技术优化模具设计,提高构件制作精度。
在构件生产过程中,预埋件与预留孔洞的定位精度控制尤为关键。采用数字化放样与激光定位技术能有效提高预埋件定位精度,将误差控制在±2mm 以内。针对预制混凝土构件的养护问题,采用温控精确的自动化养护系统,控制升温速率不超过 15∘C/h ,最高养护温度控制在 60–70∘C 之间,以平衡养护效率与构件质量。
1.2 构件运输与吊装技术要点
预制构件从生产厂到施工现场的运输过程是装配式建筑施工中的关键环节。合理的运输方案不仅能保障构件完好无损地到达现场,还能有效控制施工成本。在运输规划中,应充分考虑构件尺寸、重量与运输工具的匹配性,选择适宜的运输方式。对于标准化小型构件,可采用常规平板货车进行运输;而对于超大型或异形构件,则需使用专用运输车辆。
构件在运输过程中的支撑与固定方式直接影响到其安全性。预制墙板宜采用竖向放置的“A”字架支撑方式,而预制梁构件则适合采用多点支撑的水平放置方式。在固定方面,应使用柔性材料包裹构件棱角并采用可调节的捆绑装置,避免刚性连接导致的局部应力集中。
吊装作为装配式建筑施工的核心环节,其技术难度主要体现在精准定位与平稳就位两方面。全站仪、3D 激光扫描等数字化测量技术的应用,将吊装定位精度提高到毫米级别。在构件就位过程中,采用多点吊装与精细化调节装置相结合的方式,能有效防止构件扭转变形与碰撞损伤。
1.3 装配连接技术与节点处理
预制构件间的连接是装配式建筑整体性能的关键所在,也是技术难度最大的环节。根据力学性能与施工特点的不同,连接方式主要分为湿连接、干连接和混合连接三种类型。湿连接是通过现场浇筑混凝土或灌浆实现构件间的结构整体性,具有良好的抗震性能但施工周期较长。干连接则采用高强螺栓、焊接等机械连接方式,具有施工速度快、不受天气影响等优势,但对连接部位的制造精度要求极高。混合连接则结合了湿连接与干连接的特点,通过优化设计实现连接性能与施工效率的平衡。
节点区域作为结构传力的关键部位,其处理质量直接影响建筑的安全性能。梁柱节点是装配式框架结构中最为复杂的连接部位,采用“双端加强区+中间搭接区”的连接方式能显著提高节点抗震性能。对于剪力墙板缝连接,采用“U 形筋 + 套筒灌浆”的组合连接技术,能有效传递剪力墙面内力和面外力,实现结构整体性。
在节点处理的施工工艺方面,精细化施工管理是保证质量的关键。针对灌浆套筒连接,应严格控制灌浆材料的配比与温度,采用专业灌浆设备确保灌浆饱满。对于现场焊接节点,应建立完善的焊接工艺评定制度,采用无损检测技术进行质量验证。
2 预制装配式建筑施工工艺创新与实践应用
2.1 BIM 技术在装配式建筑全过程中的应用
建筑信息模型(BIM)技术为预制装配式建筑提供了从设计、生产到施工的全过程数字化管理平台。在设计阶段,BIM 技术通过参数化建模实现了构件标准化与模数化设计,能快速生成各类构件的三维模型与施工图纸,并进行碰撞检查与优化设计。
在构件生产环节,BIM 模型可直接转化为数控加工指令,驱动自动化生产设备进行精准加工,实现“设计-生产”的无缝对接。在施工现场,BIM技术与移动终端相结合,为现场管理人员提供了直观的三维施工指导,使复杂节点的安装过程变得清晰可控。
BIM 技术的另一重要应用是支持装配式建筑的施工进度与质量管理。通过将实际施工进度与BIM 模型中的计划进度进行比对,管理人员可及时发现进度偏差并采取调整措施。
2.2 装配式建筑施工的工业化管理模式
预制装配式建筑施工的本质是将建筑生产从“工地制造”转变为“工地组装”,这一转变不仅需要技术创新,更需要管理模式的革新。工业化管理模式是装配式建筑施工成功的关键,其核心在于将工业生产的标准化、流程化、精细化理念引入建筑施工管理。在组织架构上,应建立以总承包管理为核心的专业化团队,强化设计、生产、运输、安装各环节的协同配合。
流程再造是装配式建筑工业化管理的重要内容。通过对传统施工流程的分析与重组,建立以“构件进场-吊装-连接-装修”为主线的工序管理体系,实现各工种之间的有序衔接与并行作业。精细化计划管理是保证施工质量与进度的基础。与传统建筑不同,装配式建筑施工对计划准确性的要求更高,应采用“主计划-滚动计划-日计划”的三级计划体系,结合关键路径法(CPM)进行资源优化配置,确保构件供应与现场安装的同步协调。
2.3 装配式建筑施工工艺的发展趋势与创新方向
随着科技进步与市场需求的不断变化,预制装配式建筑施工工艺呈现出诸多新的发展趋势。首先是集成化程度不断提高,从单一构件预制向“构件-设备-装修”一体化方向发展。以整体卫浴、整体厨房为代表的集成化部品已在多个项目中得到应用,通过工厂一次性完成结构、设备、装修的集成制作,极大提高了施工效率与质量。
智能化是装配式建筑施工的另一重要发展方向。随着人工智能、机器人技术的快速发展,智能化施工装备正逐步应用于装配式建筑领域。智能吊装系统通过传感器与计算机视觉技术,能实现构件的精准定位与自动调整;施工机器人则可完成危险性高、重复性强的施工任务,如高空焊接、节点灌浆等。此外,智能化管理平台将设计、生产、物流、施工等各环节数据进行整合分析,为决策提供支持,推动装配式建筑向“智慧建造”方向发展。
绿色化是装配式建筑技术发展的永恒主题。在材料选择上,新型环保材料如高性能混凝土、轻质高强复合材料的应用,不仅降低了构件自重,还减少了资源消耗与环境影响。在施工工艺上,“干法作业”比例不断提高,通过减少现场湿作业,显著降低了水资源消耗与污染排放。
结语:预制装配式建筑施工工艺作为建筑工业化的核心内容,其技术体系正在不断完善与创新。未来,随着数字化技术与智能装备的广泛应用,预制装配式建筑将向更高效、更绿色、更智能的方向发展,为建筑业转型升级与可持续发展提供强大动力,最终实现建筑从“造”到“制”的革命性转变。
参考文献:
[1]刘沙沙,孟苗苗,李亚红.装配式建筑预制构件吊装施工工艺优化分析[J].中国设备工程,2025,(08):15-17.
[2]李国.装配式建筑预制构件吊装工艺优化及施工[J].陶瓷,2025,(03):196-198.
[3]于晓光.装配式建筑预制叠合板生产工艺及施工安装技术要点[J].住宅与房地产,2024,(14):52-54.