住宅建筑施工中预制装配式技术的应用
朱娇娇
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引言
随着建筑行业转型升级步伐加快,住宅建筑作为民生工程的重要组成部分,其建造技术革新备受关注。预制装配式技术凭借工厂化生产、现场快速组装的优势,成为推动住宅建筑工业化发展的核心力量,在缩短工期、降低能耗等方面展现出巨大潜力。在实际应用过程中,该技术面临设计与施工脱节、构件生产运输成本高、施工工艺不成熟等问题,限制了其大规模推广。深入研究预制装配式技术在住宅建筑施工中的应用现状,剖析现存问题并提出优化策略,对提升住宅建设质量与效率、实现建筑行业可持续发展具有重要的现实意义和理论价值。
一、预制装配式技术在住宅建筑施工中的重要性
1.1 提升施工效率
预制装配式技术通过工厂化生产与现场快速组装,显著提升住宅建筑施工效率。在工厂环境下,构件生产可实现流水线作业,不受天气、场地等外部因素干扰,能够进行标准化、规模化生产。现场施工环节大幅简化,无需进行大量模板支设、钢筋绑扎等复杂工序,仅需将预制构件运输至现场,利用起重设备进行吊装拼接。有效缓解了传统施工因工序繁杂导致的工期冗长问题,使项目能够更快投入使用,加快资金回笼速度,提升企业经济效益。
1.2 保障建筑质量
预制装配式技术为住宅建筑质量提供了可靠保障。工厂生产环境可控性强,能够对原材料质量、生产工艺参数进行严格把控。以预制混凝土构件为例,生产过程中通过精确计量原材料配比、控制养护温度与湿度,可确保构件强度、尺寸精度等指标符合设计要求,相比现场浇筑,构件尺寸误差可控制在 ±3mm 以内。装配式施工减少了人为操作的不确定性,现场构件安装采用机械吊装与精准定位技术,连接节点通过套筒灌浆、螺栓连接等标准化工艺处理,有效避免了传统施工中因振捣不密实、钢筋锚固长度不足等人为因素导致的质量缺陷。
1.3 促进可持续发展
预制装配式技术契合绿色建筑发展理念,有力推动住宅建筑行业可持续发展。在资源节约方面,工厂化生产模式减少了施工现场的建筑垃圾产生量,相比传统施工可降低约 70% 的废弃物排放,同时精准的材料使用也避免了砂石、水泥等资源浪费。生产过程中产生的余料、边角料可回收再利用,提高资源利用率。在节能减排层面,预制构件生产过程中可采用新型节能设备与工艺,降低生产能耗。住宅建成后,通过预制外墙保温一体化技术,可有效提升建筑保温隔热性能,减少后期使用阶段的供暖、制冷能耗。
二、预制装配式技术在住宅建筑施工中存在的问题
2.1 设计环节问题
在住宅建筑预制装配式技术应用中,设计环节的问题严重制约着项目的顺利推进。设计标准化程度低。当前,住宅建筑设计缺乏统一的构件规格与尺寸标准,各设计单位各自为政,导致预制构件种类繁多、通用性差。非标准化设计使得构件在运输、安装过程中适配性不足,容易出现安装困难、缝隙过大等问题,影响施工效率与建筑质量。
2.2 生产与运输问题
预制构件的生产与运输环节存在诸多难点。在生产方面,部分企业生产设备与工艺落后。一些中小型构件厂仍使用老旧的生产设备,自动化程度低,生产效率不高,难以满足大规模项目的构件供应需求。生产工艺不完善,如混凝土搅拌不均匀、养护条件不达标等问题,导致构件出现蜂窝、麻面、强度不足等质量缺陷。某住宅项目因使用了质量不合格的预制梁,在安装后发现梁体裂缝,不得不进行返工处理,造成严重的经济损
失和工期延误。
2.3 施工安装问题
施工安装是预制装配式技术的使用阶段,但是在实际使用过程中还存在一些问题。施工人员技术不达标。因为预制装配式施工工序与传统的现浇施工大不一样,要求施工人员的技术素质要更高。现在很多施工人员没有经过系统的培训,对于构件吊装施工工艺、节点构造做法等核心技术掌握不够。施工管理混乱。施工中现场管理不到位,缺乏施工管理制度与协调机制,各个工种施工工序配合不紧密,可能出现施工顺序混乱、不同施工队伍之间交叉作业混乱的种种问题。
三、预制装配式技术在住宅建筑施工中的优化措施
3.1 设计优化
设计优化。提升预制装配式住宅建筑施工水平要着力推进设计优化,加强标准化设计,明确构件的尺寸、规格、连接节点的标准体系,深化模块化设计,例如规范预制梁、板、柱等构件的通用尺寸参数,减少构件种类,提升模具的复用率,降低构件生产成本;此外,还可建立标准化的构件库,设计单位在构件选型过程中可直接采用成熟的构件模型进行构件的调用,节省设计时间,提升设计人员工作效率。深化设计协同配合。
3.2 生产与运输优化
施工及运输优化有助于保障预制构件的施工品质及供应情况。具体可以从以下两个方面着手。首先是施工生产,在构件生产的过程中增加设备的更新及工艺流程的研发,应用机械自动化生产以及相关的自动化监控、管理流程,加强构件生产过程中的质量管理,在生产环节中增加原材料以及施工工序检验把控,对混凝土配合比、成品构件的养护条件进行监控,最大限度地维持预制构件的质量稳定性;其次是运输,在运输流程上可以根据构件的尺寸规格、重量以及运输路程的长度对运输车辆进行筛选和分配,选择运输构件的车辆种类,对运输构件做好固定的措施。最后要应用物联网监控功能,对运输车辆进行定位及监控,对车辆进行实时的状态监控,并且对运输的路径提前进行规划,避开车流量相对较大以及限宽及限高等路段,避免延误施工。
3.3 施工安装优化
施工安装优化关系着预制装配式住宅建筑的质量能否顺利交付,要强化施工人员培训,做好培训的统筹安排。培训内容应包括预制构件吊装、构件节点做法、安全操作规范等内容,在进行理论授课的同时通过现场实操,培训邀请行业的专家和技工参与指导施工,并通过考核持证上岗确保施工人员具备操作技能,加强施工过程的管理,建立健全施工进度管理、质量安全管理、安全标准化施工管理、样板管理等制度,通过项目管理软件对项目施工进度进行动态控制,合理安排各项工序施工穿插流程,消除各种工序交叉冲突,强化施工过程的管理,建立“自检、互检、专检”三级质量检查制度,对构件安装的偏差情况、构件之间的连接质量做好验收工作。
结语
预制装配式技术是住宅建筑施工迈向现代化的关键路径,虽在应用中面临设计、生产、施工等环节的挑战,但通过标准化设计、智能化生产运输及专业化施工管理等优化措施,可有效突破瓶颈。随着技术创新与产业协同深化,预制装配式技术将以更高效率、更佳质量赋能住宅建设,为推动建筑行业绿色低碳发展注入强劲动力。
参考文献
[1]姜启科.BIM 技术在装配式住宅建筑施工中的应用[J].居舍,2024,(16):69-72.
[2]王鑫,邹超,吴国庆,等.装配式住宅建筑预制构件施工技术应用研究[J].科技创新与应用,2023,13(27):160-164.