探讨预制装配式建筑结构设计与施工技术要点

李学强

河北铭嘉工程设计有限公司 河北 唐山 063000

1 预制装配式建设结构设计要求

1.1 装配式建筑得分项

《装配式建筑评价标准》已经规定装配式建筑得分项主要包括主体结构（50分）、装修和设备管线（30分）、围护墙和内隔墙（20分）三个方面。主体结构部分主要包括竖向构件得分（30分）和梁、板水平构件得分（20分）。目前，主体结构主要采用水平构件得分。假如，装配式建筑进行等级评价时，预制竖向构件的比例大于等于35%。围护结构和内隔墙部分主要包括非承载围护墙非砌筑（5分）、内隔墙与非砌筑内隔墙与管线、装修一体化（5分）、围护墙与保温隔热、装饰一体化（5分）、四个方面。其中河北省《装配式建筑评价标准》规定围护墙与保温隔热一体可得3分。装修和设备管线分为干式工法楼地面（6分）、全装修（6分）、集成厨房（6分）、管线分离（6分）、集成卫生间（6分）五个方面。在《装配式建筑评价标准》规定装配式建筑需要满足以下要求：第一，主体结构部分得分大于等于20分；第二，围护结构和内隔墙部分得分10；第三，装配式建筑需要做全装修，第四，装配式建筑总得分不能低于50分[1]。

1.2 装配式建筑方案选择

通过前面介绍的装配式建筑的得分项，我们能够看出装配建筑的单体得分会有很多种方案，下面结合《装配式建筑评价标准》我们简单地介绍几种方案。

表1 装配式建筑方案

1.3 预制构件设计要求

目前预制构件主要分为预制楼梯、叠合板和预制剪力墙。下面主要从设计角度分别介绍一下叠合板和预制剪力墙注意的事项。在进行装配式建筑设计时，平面受力复杂或开洞较大的楼层、结构转换层、上部结构嵌固端楼层以及屋面层通常采用混凝土现浇楼盖不宜采用叠合板。在考虑叠合板位置时，我们优先选择普通房间（卧室、客厅、厨房等）；其次选择阳台和空调板部位；最后选择卫生间、前室和屋顶。当选用卫生间、屋顶层做叠合板时，板厚应该加厚160mm，这是因为卫生间、屋顶层有防水的要求。进行拆分叠合板拆分时，每块板尽量拆分成奇数块叠合板；混凝土后浇带接缝处应避开跨中弯矩最大处且不应沿着双向板的主要受力方向布置。其中后浇带跨度控制到200～300mm，通常情况后浇带跨度采用300mm。这是因为300mm宽后浇带既能计入预制率，又能满足图集和规范要求135°弯钩锚固长度。垂直于后浇带方向，叠合板钢筋尽量采用直径为8的钢筋，这是为了保证钢筋在300mm宽后浇带的锚固要求。叠合板的跨度最大跨度不宜超过6m，当楼板的跨度超过6m时，可采用预应力叠合板，但是会大大增加成本，这就要求我们前期选装配栋号时选择板跨不超过6m的栋号。叠合板拆板块的宽度控制在3m以内（包括甩筋在内）。在计算叠合板时，叠合板保护层应当取23mm。当叠合板的跨度小于3900mm，叠合板桁架筋代号选用A； 叠合板的跨度不小于3900mm时，叠合板桁架筋代号选用B。有管线交叉的楼板应当提前考虑70mm厚的现浇层是否满足其他专业穿管要求。另外，需要在叠合板上准确表示出其他专业的预留洞。

在满足竖向构件预制率的情况下，我们优先选择标准层（不包括底部加强部位的上一层和顶层）墙体；其次为选择底部加强部位的上一层的墙体；再次为顶层的墙体；最后为底部加强部位层的墙体。当选择顶层墙体做预制墙体时，规范规定做250高的圈梁，女儿墙的钢筋需要锚入圈梁内。在选取预制墙的位置时，尽量不要选择电箱集中、管线较多、留洞大的位置以及电井位置。

2 预制装配式建筑施工技术目前存在的问题

在工厂的整体规划中存在的不合理因素会影响到后续的施工等环节。因此在建设预制工厂之前，要对市场展开充分地调研和分析，掌握动态情况，进行产品的分析和定位，预测未来市场的发展方向。在掌握全面的信息之后来进行生产，使得工厂生产出来的产品可以满足市场的需求，在整个行业竞争中占有一席之地，进而不断扩大规模。但是在实际的发展过程中，很多企业在建立之初，并没有对市场进行充分的调查和研究，缺少对市场的整体掌握。对于企业本身而言，没有一个明确的发展规划，对施工人员也没有做到专业化的培训。信息技术的应用水平也比较低，影响到整个企业的发展和利润的获取[2]。

3 预制装配式建筑施工技术的具体应用

3.1 装配式构件混凝土浇筑

混凝土浇筑是施工人员需要重点关注的内容，这关系到整个施工的质量。在浇筑之前，要对混凝土的构件和模具进行多次检查，来保证产出品满足设计的要求和建筑的需要。还需要检测钢筋成品，为之后的工作打下施工基础。如果检查中发现形变的问题要及时的进行补强处理。在浇筑完成之后，施工人员还要进行对装配式构件的检查和养护。

3.2 装配式构件运输环节

同时施工单位也要管理整个装配式构件的运输过程，根据构件的特点，选择合适的运输设备和运输工具，并进行加固和做好保护工作。施工单位要提前制定出运输的计划并进行试验，在具体的运输过程中严格按照构件运输技术实行，以免出现质量问题，尤其要避免在运输过程中有紧急刹车状况出现。

3.3 装配式构件存放环节

构件的存放也是施工人员需要重点关注的环节。施工人员要根据构件的形状和特点来选择对应的存放方式。顶面或者楼板类构件，最好是进行竖向放置，梁体构件需要横向放置。在放置构件之前，还需要提前压实地面，以避免坑洼等出现影响到构件的存放。

3.4 装配式构件的连接

装配式构件连接的方式有很多种，在实际中，通常采用的是现浇式和机械型。需要注意的是，现浇式构件在连接的过程中很容易出现狭窄的情况，施工工人则可以将现浇混凝土注入其中，来保证构件的强度，提高整个工程的质量[3]。

除了各项建筑中的设备之外，预制装配式建筑在公共建筑和工业建筑中也发挥着重要的作用。提高这些建筑对装配式结构的利用率，可以很大程度上降低施工的成本，从而提高整个工程的收益。并且这种建筑结构采用的是高强混凝土技术，可以承载很大的重量，保障了整个建筑的安全性

4 预制装配式建筑施工质量控制措施

4.1 严格施工的各道工序

随着建筑行业的不断发展，预制装配式建筑的操作步骤已经呈现流程化且具有规划性，并且被相关部门纳入到施工监督的范围之内。相关管理部门对这方面的建筑和施工作出明确的要求，规范了各道工序。因此，施工单位在进行施工中要严格按照现行标准进行，改变施工的工序会引发严重的安全事故或者降低工程的质量。因此要严格施工的各道工序，保证人民生命和财产安全。

4.2 完善施工单位的安全防范标准

在进行预制装配式施工的时候，各项施工措施也要达到标准化的要求，施工单位要严格按照规划和要求选择建筑材料，这是进行安全防范的基础。此外，施工单位也要总结多年的施工经验，建立健全预制装配式结构的各项防范标准，不断优化现行的施工标准。在施工的时候，没有得到上级批准的前提下，施工人员不能对预制装配式建筑施工的流程和步骤进行私自更改，按照步骤进行严格的质量检查，部门之间可以定期地进行经验交流，及时发现并解决施工工程中隐藏的安全问题，保证整个施工环节的安全性和建筑的质量。

4.3 提高施工人员的专业水平

施工单位要定期对施工人员开展专业培训，重视人才的培养和挖掘。可以采用培训会和交流会等形式来增强施工工人的专业技能和操作水平。就预制装配式施工的过程中要运用到诸多的技术，对细节有着严格的要求，施工单位应该明确强调施工的安全性和施工的质量，从而强化施工人员的责任感。企业也要及时学习预制装配相关的法律法规和政策要求，并将这些文件要求及时地下发给各个施工部门，根据行业的规范和法律要求不断改进自己的施工技术，及时安排相关的培训。

4.4 要合理使用辅助设备

在安装施工的环节，施工单位可以借助辅助设备来提高工程建筑的效果和质量。合适的吊装方法可以减少施工人员的劳动量，一些比较精细的构件需要根据构件的特点和形状来额外地安装保护套和护角等，减少构件的磨损，确保施工过程中的精度。辅助设备也要进行妥善的管理和保护，施工单位可以设置专门的部门进行相关设备的管理和维护。同样，这些辅助设备在运输过程中也要做好提前计划，并选择合适的工具，减少预制构件损坏的情况。

4.5 固定预埋件

预埋件固定质量的提高也可以提高整个施工环节的效率，同时作为预制构件焊接的基础，也对整个建筑的稳定性有着直接的影响。因此，施工人员要保证预埋件的固定质量，选择合适的位置进行安置，避免错位，影响到后续的施工和整个建筑的质量。

5 结束语

通过对预制装配式建筑结构的分析，从设计、施工等环节出发了解到预制装配式建筑的发展可以便捷整个施工环节，提高施工的安全性和工程的质量。大大压缩了生产的时间，是未来建筑行业的发展趋势之一。但在实际施工环节还存在着很多的问题，构件的运输和存放等都需要施工人员进行精心的设计和安排，以保证构件的精度和与建筑的合理性。有关部门和企业要重视预制装配式建筑技术的发展，提供专业人才支持，积极推进环保和可持续发展的理念，促进整个建筑行业的创新发展。