预制装配式住宅设计及施工技术研究

梁怡

（华蓝设计（集团）有限公司）

前言

如今，住宅建筑仍以全现浇模式为主，虽然该模式技术成熟，在经济上略占优势，但随着人工费及资源成本的不断上涨，这一模式将不再适用。因此，当前应将重点放在预制装配技术上，确保住宅建筑得以可持续发展。

1 工程概况

某工程总建筑面积约6.6万m2，只要由14栋住宅建筑构成，设1层地下室，住宅楼的外墙平窗、凸窗、阳台及楼梯段都采用预制构件，再与剪力墙构成整个装配式建筑。3#楼、10#楼与11#楼为地上31层，其它则为地上5～12层。现围绕本工程实际情况，对其装配式建筑的设计和施工做如下深入分析。

2 装配式建筑设计

本工程建筑结构以剪力墙为主，预制构件的布置位置包括外墙、阳台，楼梯与阳台为受力构件，其它外墙构件则处于剪力墙的外侧，属非受力构件。该工程在设计工作中，主要采用以下预制构件：①预制平窗外墙；②预制凸窗外墙；③预制阳台；④预制楼梯。所有预制构件均在工厂进行生产，平窗、凸窗、阳台外墙在完成加工后粘贴面砖，在现场进行固定后，视作主体结构模板主要组成部分，在主体结构的模板完成支设与钢筋完成绑扎以后，进行混凝土浇筑。在此之后，仅阳台中的结构和女儿墙进行面砖粘贴，在施工中被破坏的部分，及时进行修补。此类具有产业化特征的建筑，其主要优势在于外墙上可以节省大量的资源，但成本从当前看依然很高。伴随我国产业化建筑不断推广，以及人工费的快速提高，这种产业化建筑必定成为今后重要发展趋势[1]。

3 装配式建筑施工

3.1 吊装施工

工艺流程为：对控制轴线进行引测→在楼面上弹出控制线→对水平标高进行测量→逐个安装、校对并临时固定所有预制构件→混凝土现浇与钢筋绑扎→支设墙体模板→搭设支撑排架体系→制作并安装顶板模板体系，并对楼板混凝土进行浇筑，绑扎钢筋→振捣混凝土→对预制楼梯进行吊装和校正→对楼梯端头处钢筋进行绑扎，然后进行混凝土浇筑。

3.2 预制构件的运输和堆放

用低平板车对预制构件进行运输，采用立放的方式，楼梯则需要平放。现场的预制构件都应有明确标注，以现场需要的构件层数等为依据，在工厂按照标注进行装车，将其运输到施工现场，然后采用塔式起重机进行卸吊，将构件堆放至统一场地。

在对预制构件进行吊装时，应采用塔式起重机，于有效回转半径之内，布置构件的堆放场地后，同时制作专门的堆放支撑架。平窗和凸窗的堆放支架都用型钢进行焊接制成，由两榀组成一个整体支架；楼梯和阳台的支架，主要采用混凝土垫块[2]。

3.3 预制构件的吊装和校正

吊具选择：①平窗与凸窗外墙需选用“一”字形的吊梁进行起吊，吊链采用两爪；②阳台需选用“口”字形的吊梁进行起吊，吊链采用四爪；③楼梯直接用吊链进行起吊，采用四爪。阳台与外墙到场后，以吊钉具体位置为依据对吊点编号进行标注，在起吊的过程中，吊点和吊梁的编号必须完全吻合。

以构件具体标注为依据，结合图纸确定的位置，用起重机吊起构件，并保持平稳之后，对拼缝中的止水带进行安装，然后匀速移动和吊升，与待安装的位置相近后，采用人工进行对中。安装阳台以前，在底部搭设稳固的支撑架，再进行吊装作业[3]。

构件吊装至要求的位置后，以楼层上的控制线为依据，调整构件位置。对构件的校正，主要分成以下三个步骤进行：①在构件底部与接缝位置安放水平尺，对上层构件进行调整和校正，使上、下两个构件的外立面保持平整；②利用水平尺与线锤对构件垂直度进行准确测试，借助斜拉杆可进行伸缩的功能对构件的垂直度进行调整，确保可以达到要求。至此，即可完成一个构件的调整、校正；③楼面完成调整、校正后，还应对相同立面上的构件实施整体调整与校正，要求相邻左右外立面面砖水平缝拉通，下层构件和竖向垂直缝应完全对齐。如果有个别构件无法达到以上要求，则需要在底部使用铁片进行填充，也可用辅助工具进行微调。

3.4 构件和结构之间的连接

构件需要和墙、柱、梁与板等结构进行连接，在构件生产时，已埋设锚固筋，在施工中，应对其进行校正，按要求进行绑扎，确保锚固筋能够伸入需要连接的结构中。在墙模支设与钢筋绑扎均已完成后，对结构进行现浇和振捣，至此即可与结构形成完整的整体。构件和结构之间的连接主要采用锚固筋，其应符合抗震技术规范，有足够的长度，以保证整体结构的抗震性能[4]。

3.5 临时支撑系统

角码和斜拉杆都属于临时固定件，在该层结构浇筑施工完成，且混凝土的实际强度达到要求后，方可将其拆除。垫块、垫板与垫片等都于浇筑后的2～3d进行拆除，拆除垫块的具体方法为：在垫板表面放置千斤顶，对内测墙体施加一定顶力，然后将垫板退出。阳台构件的定位槽钢在该层浇筑施工完成后即可拆除。

3.6 构造节点的处理

首先，对基面进行清理，达到洁净后，均匀涂刷一层胶水，其宽度应比止水条的有效宽度略大，当胶水进入可粘贴状态后，进行止水条的安装，同时使所有位置都能紧密粘贴，达到牢固的状态。在止水条上，接头必须严密对接，而不得相互叠压。在安装过程中，尽可能使用一整条止水条，同时减少接头的数量[5]。

4 分析对比

通过实践对比、综合分析和测算，在面积与结构形式完全相同的建筑中，采用预制构件，与传统施工技术相比，能减少5～10%的成本。在不考虑起重机与脚手架等方面费用的基础上，采用预制构件的建筑和采用现浇构件的建筑相比，虽然会增加19%左右的构件生产，但能减少3%左右的现场支模，8%左右的外墙面砖施工，以及0.5%左右的窗框安装，可节省7.5%左右的总成本。对于预制构件方面的费用，主要由以下部分构成：①施工费用约占总成本的26%；②模具费用约占总成本的23%；③钢筋费用约占总成本的12%；④管理费用约占总成本的6%；⑤混凝土费用约占总成本的5%；⑥养护费用约占总成本的1%；⑦面砖费用约占总成本的8%；⑧运费约占总成本的3%；⑨安装费用约占总成本的14%；⑩其它费用为总成本的2%[6]。

通过对比可知，相较于传统的现浇建筑，采用预制构件的建筑，在经济成本方面是劣势，使这项技术的实际应用与推广有很大难度，现在仅可以用于较大的开发商。根据以上费用构成可知，需在模具费用、施工费用、管理费用等方面入手，降低费用。对于预制构件，其具有诸多优势特点，如减少人工及对木模的使用，实现环保目标，保护自然环境与资源，是对新型绿色环保节能建筑施工工艺的以此创新与探索。

5 结束语

预制装配构件是当前以产业化为核心的新型住宅建筑体系，在原方式基础上，实现了一次前所未有的突破，它将环保、资源节约等为主要目标，采用具备可持续发展特征的技术。伴随人工费与资源费用的不断上涨，这项技术逐渐引起越来越多开发商的重视，而且实践表明，这项技术的应用势必会带来综合效应，促进住宅建筑向产业化方向快速发展。