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装配式建筑技术在市政基础设施中的应用效能与优化路径

作者

高国

内蒙古金长城工程项目管理有限公司 017000

前言:市政基础设施建设是城市发展的重要基础,传统建设方式面临效率低、污染大等挑战。装配式建筑技术凭借其标准化设计、工厂化生产、装配化施工等特点,为市政基础设施建设带来新契机。近年来该技术在部分市政项目中得到应用,但整体普及程度存在一定的限制。

一、装配式建筑技术在市政基础设施中的应用效能

(一)提升施工效率,缩短建设周期

传统市政基础设施施工较为依赖现场作业,工序繁琐且受天气等外部因素影响大。装配式建筑技术采用工厂预制构件,在工厂内可实现标准化、规模化生产,多个构件能同时制作,大大缩短了构件生产时间。例如在市政桥梁建设中,桥墩、梁板等构件可在工厂提前预制,现场只需进行精准吊装和连接,减少了现场湿作业量。同时各施工环节可并行推进,如基础施工时可同步进行构件生产,避免了工序间的等待时间。

(二)保障工程质量,增强结构稳定性

工厂预制构件为质量控制提供了有利条件。在工厂环境中,生产设备和工艺先进,能够精确控制构件的尺寸、形状和混凝土强度等质量指标[1]。严格的生产流程和检验制度确保了每个构件都符合设计要求,减少了人为因素导致的质量偏差。以市政综合管廊为例,传统现浇管廊容易出现混凝土裂缝、渗漏等问题,而装配式管廊的预制构件在工厂经过精心制作和养护,构件质量均匀、密实,连接处采用可靠的密封技术,能有效防止渗漏,提高了管廊的防水性能和耐久性。此外,装配式结构的整体性较好,通过合理的节点设计和连接方式,增强了结构的稳定性,可更好地抵御地震、洪水等自然灾害的侵袭,保障市政基础设施的安全运行。

(三)降低环境影响,实现绿色施工

传统市政施工会产生大量的建筑垃圾、粉尘和噪音污染,对周边环境造成严重影响。装配式建筑技术则显著减少了这些环境问题。在构件生产阶段,工厂集中生产可实现材料的精准配料和循环利用,减少了建筑垃圾的产生。现场施工时,由于湿作业量大幅减少,降低了粉尘排放,改善了施工现场的空气质量。同时,装配式施工的噪音主要来自构件吊装和连接作业,相较于传统施工的打桩、混凝土浇筑等高噪音作业,噪音强度明显降低。而且工厂预制构件可采用环保型材料,如再生骨料混凝土等,进一步减少了对自然资源的消耗。例如某市政道路项目采用装配式技术后,建筑垃圾排放量减少了约 60% ,粉尘浓度降低了 70% 以上,有效实现了绿色施工,促进了市政建设与生态环境的和谐发展。

(四)促进产业升级,带动协同发展

装配式建筑技术在市政基础设施中的应用推动了建筑产业的升级转型。它促使建筑企业从传统的施工模式向设计、生产、施工一体化模式转变,提高了企业的核心竞争力。同时,带动了相关产业的发展,如预制构件生产、建筑材料研发、物流运输等。预制构件生产企业需要引进先进的生产设备和技术,提高生产自动化水平,以满足市场需求;建筑材料企业则加大研发投入,开发适合装配式建筑的新型材料;物流运输企业要优化运输方案,保证构件安全、及时地送达施工现场。这些产业的协同发展形成了完整的产业链,创造了更多的就业机会和经济效益,为市政基础设施建设注入了新的活力,推动了城市经济的可持续发展。

二、装配式建筑技术在市政基础设施中的优化路径

(一)完善标准规范体系,确保建设有章可循

要涵盖装配式市政基础设施的设计标准,明确构件的尺寸、力学性能、连接方式等关键指标,确保设计科学合理、安全可靠[2]。例如对于市政桥梁的装配式构件,规定其承载能力、耐久性等具体参数,使设计人员有明确的依据。另一方面,完善生产和施工标准,规范构件的生产工艺、质量控制要点以及施工现场的安装流程和验收标准。如制定预制构件生产车间的环境要求、养护制度,以及现场吊装的安全操作规程等。通过完善标准规范体系,为装配式建筑技术在市政基础设施中的应用提供统一的准则,保障工程建设质量。

(二)加强技术研发创新,提升技术核心竞争力

要加大研发投入,鼓励科研机构、高校和企业开展产学研合作,共同攻克技术难题[3]。在构件连接技术方面,研发更加高效、可靠的连接方式,提高构件之间的整体性和抗震性能。例如探索新型的机械连接或胶结连接技术,减少现场焊接作业,提高施工效率和质量。在构件设计方面,运用先进的数字化设计软件和仿真分析技术,优化构件的形状和结构,实现构件的轻量化和标准化。同时,开展对新型建筑材料的研究和应用,如高强度、高性能的混凝土材料,以及具有良好耐久性和环保性能的复合材料,提高装配式市政基础设施的质量和使用寿命。此外,还应注重智能化技术在装配式施工中的应用,如利用物联网、大数据等技术实现对施工过程的实时监控和管理,提高施工的精准度和安全性。

(三)强化成本管控能力,提高项目经济效益

在项目规划阶段,要进行详细的成本分析和预算编制,充分考虑构件生产、运输、安装等各个环节的成本因素,优化项目方案,降低不必要的成本支出。在构件生产环节,通过规模化生产降低单位构件的成本。企业可以合理规划生产布局,提高生产设备的利用率,采用先进的生产工艺和管理模式,提高生产效率,降低生产成本。在运输方面,优化运输路线和运输方式,选择合适的运输工具,减少运输过程中的损耗和成本。同时,加强施工现场的管理,合理安排施工顺序,提高施工效率,缩短工期,从而降低施工成本。此外政府可以通过出台相关的财政补贴、税收优惠等政策,鼓励企业采用装配式建筑技术,降低企业的成本压力。

(四)注重人才培养与引进,打造专业人才队伍

高校和职业院校可以调整专业设置和课程体系,开设装配式建筑相关专业和课程,加强对学生理论知识和实践技能的培养[4]。通过建立实习基地、开展校企合作等方式,让学生在实际项目中锻炼实践能力,提高综合素质。企业需要加强对现有员工的培训和继续教育,定期组织技术培训和交流活动,使员工及时了解行业最新技术和发展动态,不断提升自身的专业技能水平。同时积极引进国内外优秀的装配式建筑技术人才,为企业的发展注入新的活力。通过打造一支高素质、专业化的装配式建筑人才队伍,为装配式建筑技术在市政基础设施中的应用提供有力的人才保障。

结语:综上所述,装配式建筑技术在市政基础设施中的应用具有明显优势,通过完善标准规范、优化成本结构、强化人才培养等优化路径,可逐步解决现存问题。未来,随着技术不断进步和政策支持力度加大,装配式建筑技术将在市政基础设施领域得到更广泛、深入的应用,推动市政建设实现高质量、绿色化发展。

参考文献:

[1]王瑶,徐善文,王震东.装配式建筑技术在市政桥梁工程中的应用探讨[J].住宅与房地产,2024,(20):47-49.

[2]王勇.泸州市装配式建筑产业发展中的政府作用研究[D].西南医科大学,2024.DOI:10.27215/d.cnki.glzyu.2024.000074.

[3]张勇.市政基础设施中装配式建筑的预制管线技术探讨[J].住宅产业,2024,(04):77-79.

[4]董红阳.装配式建筑技术在市政桥梁工程中应用探究与讨论[J].中国住宅设施,2023,(08):16-18.