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建设工程装配式建筑施工技术要点及难点分析

作者

张景超 汪钰萱 杨茗越

1.山东达因金控儿童制药有限公司;2.威海市复退军人康宁医院;3.中共荣成市委政法委

一、引言

装配式建筑是将建筑构件(墙板、梁、板、柱等)在工厂标准化生产,经运输、吊装后在施工现场通过可靠连接装配而成的建筑。与传统现浇建筑相比,其可减少现场湿作业60%以上、缩短工期 30%-50% 、降低建筑垃圾排放约 60% ,符合建筑行业高质量发展要求。

近年来,我国出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》《“十四五”建筑业发展规划》等政策,明确2025年装配式建筑占新建建筑比例需达30%以上。但在施工实践中,受构件生产精度、现场装配技术、多参与方协同效率等因素制约,装配式建筑常面临“拼装难、精度低、隐患多”等问题。因此,深入分析其施工技术要点与难点,对推动行业高质量发展具有重要意义 。

二、装配式建筑施工核心技术要点(一)预制构件生产质量控制技术

预制构件质量直接决定建筑结构安全,生产环节需重点把控以下要点:

1. 模具精度管控:采用钢模生产预制构件(叠合板、剪力墙板等),模具组装后通过激光测距仪检测,确保平整度误差≤2mm/m、垂直度误差≤3mm/m,构件几何尺寸偏差符合《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1-2014)要求(长度偏差±5mm,宽度/高度偏差±3mm)。

2. 混凝土浇筑与养护:选用预拌混凝土,墙板构件坍落度控制在120-160mm,叠合板构件控制在180-220mm;浇筑时分层振捣(每层厚度≤500mm),避免漏振、过振导致蜂窝、麻面;养护采用蒸汽养护,升温速率≤20℃/h、降温速率≤15℃/h,确保构件28d 抗压强度达设计值 100% 。

3. 预留预埋精准定位:水电管线、吊装预埋件、连接钢筋等采用专用定位夹具固定,浇筑前通过BIM 模型核对位置坐标(偏差≤10mm),浇筑过程安排专人巡查,防止预埋件移位。

(二)预制构件运输与堆放技术构件流转过程易出现破损、变形,需通过科学运输与堆放降低风险:

1. 运输方案优化:竖向构件(墙板、柱)采用专用直立式运输架(配橡胶缓冲垫),水平构件(叠合板、梁)采用平放式运输架(层间木方隔离,间距≤1.5m);运输车辆城市道路行驶速度≤40km/h,高速公路≤60km/h,避免急刹、急转弯。

2. 现场堆放管理:堆放场地需硬化处理(承载力≥150kPa),设置≥2%排水坡度;遵循“下垫上盖、分层码放”原则,底层用100mm×100mm 木方垫起(离地≥100mm),叠合板堆放层数≤6 层,墙板单排堆放高度≤3 层,相邻构件间距≥500mm,便于吊装作业 。

(三)现场吊装与定位技术

吊装是现场施工核心环节,需兼顾效率与精度:

1. 吊装设备选型与布置:根据构件重量(墙板5-8t、柱10-15t)选择塔吊,起重量需比构件重量大30%以上(预留安全系数);塔吊基础承载力≥200kPa,布置时覆盖全部吊装区域,避免二次搬运。

2. 吊装精度控制:墙板采用“双吊点+可调式吊具”吊装,吊具与构件通过螺栓连接;就位时先通过定位线初定位(偏差≤20mm),再用全站仪精调(平面位置偏差≤5mm,垂直度偏差≤3mm/2m),最后用钢斜撑(间距≤3m)固定,支撑强度需抵抗构件自重及风荷载 。

(四)构件节点连接施工技术

点连接决定建筑结构整体性,需根据连接方式(干式、湿式)采取针对性技术:

1. 干式连接(螺栓/预埋件连接):适用于框架柱与梁、墙板与墙板连接,连接前清理节点杂物(混凝土浮浆、铁锈),螺栓安装用扭矩扳手控制力矩(300-500N·m,按设计要求),安装后用密封胶填充螺栓孔缝隙,防止渗水。

2. 湿式连接(灌浆/坐浆连接):适用于预制柱与基础、剪力墙暗柱连接,灌浆前对灌浆孔、排气孔通水试验

(确保无堵塞),采用高强度无收缩灌浆料(抗压强度≥85MPa),通过压力灌浆机(压力≥0.2MPa)从下孔灌入,直至上孔溢出均匀浆料,关闭阀门后养护≥7d(环境温度≥5℃) 。

三、装配式建筑施工核心难点及对策

(一)难点一:预制构件质量偏差导致

问题表现:工厂生产构件常存在尺寸偏差(墙板厚度偏差±5mm)、预留钢筋位置偏移(≥10mm),现场出现“构件无法对接”“螺栓孔错位”等问题,需现场切割、凿除,影响工期与质量 。

解决对策:

1. 生产端强化管控:采用自动化生产线(数控钢筋加工设备、机器人浇筑系统),减少人工误差;每批构件随机抽取3%进行全项尺寸检测,不合格构件禁止出厂。

2. 现场预处理优化:到场构件100%验收,轻微偏差构件(钢筋偏移≤8mm)采用冷弯校正(严禁热弯),偏差较大构件(尺寸偏差≥10mm)退回工厂返工,避免强行拼装 。

(二)难点二:吊装作业安全风险高

问题表现:构件重量大、吊装高度高(10-30m),易因吊具选型不当、指挥失误、大风(风力≥6 级)作业导致“构件坠落”“塔吊倾覆”等安全事故 。

解决对策:

1. 安全方案精细化:编制专项吊装施工方案(经专家论证),明确不同构件吊装参数(吊点位置、起吊角度、速度);配备持特种作业证的专职信号工,采用对讲机+手势双重指挥,避免信号误判。

2. 设备与环境管控:吊装前检查塔吊钢丝绳(磨损量≤10%)、吊具(无裂纹、变形),定期进行125%额定荷载试验;遇大风(≥6 级)、暴雨等恶劣天气,立即停止吊装,固定构件 。

(三)难点三:节点施工质量难以保证

问题表现:湿式连接中灌浆料灌注不密实(空洞)、干式连接中螺栓力矩不足,导致节点承载力下降,影响结构安全;后期易出现节点渗漏、裂缝 。

解决对策:

1. 节点施工标准化:编制操作手册,明确灌浆料搅拌(水料比1:0.12-0.14,搅拌3-5min)、螺栓安装等流程,工人经专项培训考核合格后方可上岗。

2. 质量检测强化:超声波检测仪100%检测灌浆节点密实度,发现空洞立即补灌;螺栓力矩采用“20%抽检+5%复检”模式;节点防水施工后进行24h 蓄水试验(水深≥100mm),无渗漏方可验收 。

四、结论

装配式建筑施工技术的核心在于“精度控制”与“系统协同”,需从构件生产、运输、吊装、节点处理等全流程把控技术要点,尤其重视预制构件质量、吊装安全、节点连接及防水施工等关键环节。针对施工中的质量偏差、安全风险、协同低效等难点,需通过“生产端自动化管控+现场精细化施工+信息化协同管理”相结合的方式解决。

未来,随着装配式建筑向“高预制率、高集成度”(装配式装修、模块化建筑)发展,施工技术需进一步融合BIM+GIS、建筑机器人(吊装机器人、灌浆机器人)等技术,推动施工从“人工主导”向“智能管控”转型,实现质量、效率与安全的全面提升 。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 装配式混凝土结构技术规程(JGJ 1-2014)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2014.

[2] 王要武,薛小龙. 装配式建筑工程管理关键问题与对策[J]. 土木工程学报,2020,53(S1):258-264.

[3] 刘贵应,张涛. 装配式混凝土建筑施工质量控制要点及常见问题分析[J]. 施工技术,2019,48(12):10-13.