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1.1 认识装配式建筑

1.1.1 为什么要做装配式建筑

装配式建筑是对传统“湿作业”建造方式的重大变革。装配式建筑表现出耗能少、污染小、劳动力需求低、建设速度快和文明施工等优点,符合行业发展转型升级需求。预制装配式建筑(Prefabricated Construction,简称PC)是一种新型建筑生产方式,标准化设计、工业化生产、机械化施工、智能化管理等全产业链的建造模式。装配式建筑起源于20世纪初,到六十年代在德、英、法、美、日本、新加坡等国率先开展实施,“像搭积木一样建房子”“像造汽车一样建房子”。新中国成立以后,随着社会飞速发展和人口迅速增长,住房问题成了社会的焦点问题,在充分学习和借鉴国外建造新技术的基础上,我国开始大力发展装配式建筑。装配式建筑的出现不仅仅单纯是学习国外先进水平,更是国内社会发展的需要。在2016年2月,中共中央国务院发布了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,提出发展新型建造方式,大力推广装配式建筑,力争用10年左右时间使国内装配式建筑占新建建筑的比例能够达到30%。为深入实施国家战略,各地方也纷纷出台了相关的政策法规,预计到2023年,全国装配式建筑占新建建筑的比例将达到20%以上,甚至更高。“十四五”时期将是装配式建筑发展关键期,装配建造比例预计远超计划要求。装配式建筑发展是社会发展、行业进步的重要表征,“绿色建造”是未来建筑发展的主流,符合国家的产业发展政策,具有深远的历史意义。

1.1.2 装配式建筑与现浇混凝土建筑的区别

现有混凝土建筑结构多为现浇混凝土结构,其施工工序主要包括现场绑扎钢筋笼、现场制作构件模板、浇捣混凝土、养护及拆模等,结构整体性能与刚度较好,适合于抗震设防及整体性要求较高的建筑。但整个施工过程必须在现场操作、工序繁多、养护时间长、施工工期长,大量使用模板等问题的存在。同时,现浇混凝土还有一个显著缺点就是易开裂,尤其在混凝土体积大、养护情况不佳的情况下,易导致大面积开裂。

装配式混凝土结构(Precast Concrete Structure),简称“PC”结构,是由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构,包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。采用装配式混凝土结构,具有节约劳动力、克服季节影响、节能减排等优点。推广装配式混凝土结构,是实现建筑工业化的重要途径之一。PC结构建筑实现工业化生产,具有多种优势:

(1)预制构件工业化流水施工,工业化程度高;构件精度高,质量容易控制。

(2)成型模具和生产设备可以重复使用,降低模板消耗,节约资源与费用。

(3)现场装配施工可避免或者减轻对施工场地周围环境的影响,节能降耗效果显著。

(4)工程周期短,劳动力资源投入相对减少。

(5)机械化程度高,操作人员劳动强度得到缓解。

1.1.3 装配式建筑存在的问题及提升策略

1.装配成本较高

装配式建筑的建造成本较高的原因主要归于预制构件的集成化生产与运输过程产生的费用,由于当前我国装配式建筑标准化设计水平还未达到更好的效果,各地区、各企业装配式建筑设计、施工对预制部品部件未能够形成统一的设计标准,这就导致了不同的项目各类型构件生产的模具不统一,模具生产根据不同的项目再利用程度不高,模具定制费用贵;另外,装配式建筑预制构件运输成本较高,运输成本也是影响建造成本高的重要原因之一,不同的地区交通线路不同,各地区成本也不一,比如江浙沪区域由于交通网络线发达,运输成本相比其他地区可能要少一些,但总体装配式建筑建造成本要比现浇结构高很多。建议就近选择预制装配式厂供货,仔细规划路线,尽量缩短路程,减少运输费用。

2.构件尺寸精度高,专业间协调难度大

装配式建筑由各种预制构件现场吊装、拼装而成,对于预制构件基本尺寸、机械设备吊装水平、机械工吊装水平等要求极高,前期预制构件生产、土建与水电管线专业协调要充分考虑得当,不可采用后期在预制构件上开槽设管方式。针对该问题,首先应鼓励开发更加精密的测量仪器和安装设备,实施EPC管理模式。

3.层数、高度、跨度限制

《集装箱模块化组合房屋技术规程》(CECS 334—2013)中规定集装箱模块化建筑层数不可超过6层,高度不超过24 m。从经济指标方面来说对高度、跨度限制有如下研究,国内装配式建筑高度为30.8 m,柱截面为600 mm×600 mm时,跨度7.8 m比较合理;高度为44.8 m,柱截面为800 mm×800 mm时,跨度9.0 m比较合理。对于装配式模块化建筑在尺寸中的应用问题,有学者提出以下结构体系来解决装配式建筑在层数、高度上限制,即外框架、核心筒、剪力墙与预制构件模块结合。在国家政策驱动下,我国装配式建筑设计层数、高度以及跨度的设计有了更大灵活的调整空间,尤其是在高层建筑中,不同的地区推进预制率、装配率的要求也在不断地创新发展,比如江苏地区重点推进“三板”装配,对于大跨度预制构件有效结合预应力技术等创新发展手段。

4.运输、存放限制

装配式建筑在预制构件运输、存放方面存在很大问题,比如装配式预制叠合梁、预制楼梯、预制柱等单根构件重量较大,运输难度大,每次不能大批量集中运输,导致运输次数多,运输成本高等问题凸显,并且运输过程中对预制构件的保护难度大,运输构件过程中受损构件验收不通过、修补难度高等也是问题;同时,由于项目现场可利用空间相对紧凑,预制构件堆放问题难以解决。建议合理化进行组织设计安排,协调好不同批次预制构件的进场与吊装时间。

5.构件重量大、施工工序增加、连接质量难以检查

装配式混凝土构件现场吊装施工,由于预制构件重量大,对于吊装机械的要求较高,吊装过程各道工序多、就位精度要求也高,致使相比现浇混凝土结构施工,装配式混凝土建筑构件吊装对施工人员配置、技术方案可行性分析、吊装就位误差调整等均有更高的要求。同时,装配式混凝土建筑吊装连接,比如“灌浆节点”,大多属于“隐蔽工程”,对吊装就位完毕后的连接节点质量检查难度较大,隐蔽工程验收质量不好把关,可控性有待更好完善。建议装配式建筑预制构件吊装应严格按照验收标准,层层把控,优化好现场施工技术方案,加强施工人员培训,全方位做好精细化施工。 HxROE6XHAXYEA/Thnui2/C7Y/22B2Hb3CNE5LL2enn9gtoR4jrF7eo/yDFhIJ++A

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