预制装配式建筑设计施工一体化研究

唐嵩皓

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100071）

0 引言

预制装配式建筑主要是应用工业化原则对建筑中的不同构件进行生产，并借助养护、运输、连接、浇筑等方式进行处理，最终形成建筑结构。从当前施工现状来看，我国预制装配式建筑仍处于发展初期阶段，为更好地保障预制装配式建筑可顺利施工及行业持续发展，需强化预制装配式建筑的设计与施工，并基于一体化原则，强化设计与施工综合效益，从而推动建筑行业持续发展。

1 预制装配式建筑介绍

预制装配式建筑主要是指在建筑建设期间，借助对预制装配式混凝土构件进行施工，并采用工厂化生产加工方式实现对施工中混凝土构件的预先制造与加工，在期间可实现混凝土结构中板、梁的制造，同时可直接完成对楼梯及阳台的制作。在运输期间可应用专业的设备完成运输施工，将工程建设期间的不同构件运输到施工现场，再将混凝土构件运输到指定位置，对预留口与预留插筋进行浇筑加固处理，按照建筑工程组合连接应用单独的构件进行施工，最终形成相对完整的结构，确保建筑强度达到设计标准[1]。从预制装配式建筑设计施工一体化角度来看，可借助对装配式结构的合理应用，能显著提升整个工程建造效率，一方面可更好地保障建筑整体质量标准，另一方面可实现构件工厂化加工。

预制装配式建筑在设计与施工方面与传统建筑均存在较大差异，预制装配式建筑可实现设计与施工同步进行。在预制装配式建筑中若将设计与施工分离，其不仅会导致建筑质量出现问题，同时会对整个装配式行业造成影响。因此，按照建筑施工具体需求，借助预制装配式建筑实现设计与施工一体化进行，可促使设计与施工之间保持相互配合、相互推动，不仅可有效提升整体施工效率，还可有效提高整体施工质量，促使项目经济效益与社会效益得到提升，从而推动行业稳定发展。

2 预制装配式建筑设计施工一体化

2.1 设计

作为一种新型结构体系，预制装配式建筑在设计初期主要是按照结构特征和施工方式明确合理的施工流程和方法，从项目整体设计流程到初期整体规划设计、建筑设计、结构设计及预制装配式建筑节点设计、节能设计等方面将装配式住宅和传统建筑形式进行对比，可明确预制装配式建筑在设计方面的特征。

1）预制装配式建筑结构整体可划分为构件拆分、装配式节点设计、构件制图，其中前两项属于设计期间的重点，构件拆分直接决定构件数量、质量及标准化程度、安装期间的简易程度，拆分是否合理也是直接决定后续项目建设顺利进行的关键，对于后续的设计与施工存在比较大的影响。在构件拆分完成后进入装配式节点设计，装配式构件之间、装配构件及现浇筑结构之间可借助装配式节点实现连接并形成结构整体。装配式节点的构造设计对于装配结构的整体性能可发挥显著影响力[2]。在细部和节点设计期间不仅需考虑施工便利性，而且要确保结构的安全性及稳定性。

2）在预制装配式建筑外墙构件节点设计期间，应采用内浇外挂的施工方式，外墙、楼梯、阳台等均属于预制装配式结构，内柱、梁板应采用现浇筑形式，预制外墙板在板周边预留口，在墙板顶端预留插筋，在外墙板安装到位后浇筑与墙板相邻的梁柱混凝土，促使外墙板和结构梁形成整体。预制墙板边缘口之间可相互咬合并形成空腔，空腔内可借助设置防水密封条达到理想的防水效果。在外墙连接方面，外墙顶部和梁可采用弹性连接方式处理，基于外墙两侧与竖向构件借助构造钢筋进行连接，预制装配式建筑外墙借助过格构钢筋、对拉螺杆可实现和主体的有效连接。在楼梯设计期间，预制装配式建筑楼板和主体结构之间可采用上端固定连接，下端应用铰接的方式进行连接，这种施工方式相对简单且利于抗震[3]。

3）在预制构件图纸设计期间，预制构件的设计图纸不仅需体现构件的整体设计形式，还需注重节点、细节及构件材料、参数等方面的明确标注，针对特殊且重要的装配式构件，除需采用剖面、立面与平面图展示外，还需清晰地表现构件比例及细部结构，并采用三维立体图对构件进行展示，从而达到更清晰的表达作用。预制装配式建筑的设计必须与结构设计保持配合，因为结构主体会应用大量的预制装配式构件，在设计期间可应用线条划分、颜色对比及凹凸变化等方式实现构件拆分，塑造带有韵律变化的立面效果，提高设计效果。

2.2 施工

2.2.1 预制梁与墙板生产

在预制装配式建筑工程施工过程中，预制构件主要是在厂房内进行生产，构件的生产效率及质量很大程度决定着施工进度，所以在施工中必须保障预制构件高效率施工。其次在于预制构件生产工作是否具备较强的专业性水平，是否能够严格根据操作流程施工。例如，在生产期间生产人员在生产之前并做好模板清洗，并清除模板表面杂质。在所有施工准备工作完成后及时进行混凝土浇筑，同时要保障施工后表面光滑平整，在预制构件生产后还需做好检查，确保内部管道无任何堵塞。预制梁的生产流程主要是先做好模板制作，将模板两侧固定后捆扎钢筋，并将钢筋笼吊装到一定位置后，将预制构件进行连接安装，并应用抹平方式处理，预制墙板面砖施工中，要高度重视面砖施工质量，采用相应的模具格进行施工，保障施工效果，通过滚筒处理并对其进行压制，之后应用专用刷固定。

2.2.2 剪力墙施工

在预制装配式建筑施工期间，需注重施工质量控制，因为不同预制构件之间的连接方式并不相同，所以需注重施工技术方案。如果预制构件可保持相互牢固连接，可更好地保障建筑具备较高的抗震性，并提升整体施工质量。对此，生产人员需在预制构件制作期间采用全螺栓连接的方式处理，提升预制构件本身的有效性与精密性。另外，生产人员还需注重多方面细节。例如在生产下层板时，需预留充足的钢筋穿插位置，保障下层板可与内墙预制留的板孔相对应，同时应用螺栓将两者连接，可在螺栓孔灌注水泥砂浆用螺栓固定，使其可形成整体，提高剪力墙施工质量。在预制装配式建筑施工期间，需做好剪力墙螺栓的调整，使整体结构维持在重心位置，保障剪力墙稳定性的同时为后续施工提供可靠支持。

2.2.3 构件吊装施工

在预制装配式建筑施工期间，建筑施工单位需明确施工现场人员的基础职责与责任，及时构件预制装配式建筑施工管理体系，促使相关人员可在施工操作中保持有章可循。对此，施工单位在正式施工开始之前，需要基于具体情况制定详细的管理体系，并在交底中明确施工环节，促使所有施工人员明确自身职责。管理人员还需基于当天具体施工情况做好构件数量数据分析表，并编制具体编号，提高施工管理与数据统计的规范化，保障所有施工人员可在日常管理中履行自身职责，提高整体施工效率。另外，预制构件体积普遍较大，一般情况下，塔式起重机可采用竖向位移限制和横向转动交接的方式处理，将结构物件附着在墙件连接中，在塔式起重机施工中可采用附墙措施做好与塔式起重机型号的匹配处理，并按照具体施工步骤落实合理的安装施工，保障预制构件高效率安装。

2.2.4 预制叠合板安装施工

在预制装配式建筑施工中需注重多方面工艺优化，例如，叠合板施工中必须注重施工质量的控制，施工期间需做好叠合板质量管理，需要保障叠合板同作业层应当保持300mm距离，基于施工要求严格落实安装顺序与流程，并在安装施工中做好叠合板和作业层的校对。除此之外，在施工中需注重施工人员的管理，确保叠合板在施工中的操作规范化，避免碰撞而导致损伤，从而减少材料损耗及施工缺陷发生，提升安装施工效益。在预制叠合板施工中，可在底部设置临时支架，保障所有支架保持良好的间隔距离，在施工完成后及时拆除临时支架。

3 结语

目前我国住宅产业化及建筑工业化的发展有着较高的契合性，这也为预制装配式建筑的发展提供支持。今后需进一步探究预制装配式建筑的设计与施工方式，基于设计施工一体化要求，相关设计与施工人员必须不断提高自身专业技术水平，从设计与施工两方面持续进行技术优化，稳步提升装配式建筑在市场中的应用价值。