趙 建 偉

(山西轉(zhuǎn)型綜改示范區(qū)陽(yáng)曲產(chǎn)業(yè)園區(qū)事業(yè)服務(wù)中心，山西 太原 030045)

0 引言

裝配式建筑是預(yù)制構(gòu)件、部品部件在工地裝配而成的建筑。2016年黨中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)工作的若干意見(jiàn)》后，國(guó)務(wù)院、建設(shè)部相繼出臺(tái)相關(guān)文件，提出了要發(fā)展裝配式建筑，并上升為建筑業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的重要抓手并上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2017年山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳印發(fā)了《裝配式建筑行動(dòng)方案》，制定了山西裝配式建筑發(fā)展的具體目標(biāo)。上述文件，為建筑業(yè)建造方式進(jìn)行重大變革提出了具體要求，裝配式建筑的發(fā)展迎來(lái)了春天。在政策持續(xù)推動(dòng)下，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)非常明顯，建筑業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)積極主動(dòng)參與，開(kāi)展技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)踐，各地興起新建預(yù)制構(gòu)件廠，裝配式建筑迎來(lái)大發(fā)展的機(jī)遇期。

1 發(fā)展裝配式建筑的原因

傳統(tǒng)建筑存在了這么多年了，技術(shù)體系應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。而根據(jù)萬(wàn)科的經(jīng)驗(yàn)，20%～30%的裝配式，建筑成本會(huì)增加300元/m2～450元/m2，為什么還要發(fā)展裝配式建筑。

傳統(tǒng)建筑施工工藝過(guò)程容易產(chǎn)生的一些質(zhì)量通病，如墻面的開(kāi)裂、建筑結(jié)構(gòu)的尺寸偏差、垂直偏差、混凝土墻體的露筋和門(mén)窗安裝時(shí)連接部位的缺陷等。這些質(zhì)量通病，通過(guò)加強(qiáng)管理可以改善，但要完全的避免難度非常大。通過(guò)改變傳統(tǒng)的建造方式，根本上解決傳統(tǒng)建筑質(zhì)量通病，是提升建筑物的質(zhì)量品質(zhì)的重要途徑。

已有證據(jù)表明，工地?fù)P塵是造成霧霾天氣的原因之一，而傳統(tǒng)建筑工地對(duì)揚(yáng)塵的控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及裝配式建筑，環(huán)境保護(hù)方面需要發(fā)展裝配式建筑。

近年來(lái)隨著我國(guó)人口紅利的消失，很少再有年輕人加入到這個(gè)建筑隊(duì)伍當(dāng)中來(lái)，建筑業(yè)農(nóng)民工人的人數(shù)銳減，全國(guó)多地爆發(fā)了民工荒，建筑民工的工資也水漲船高,建筑施工企業(yè)負(fù)擔(dān)加重,這個(gè)趨勢(shì)會(huì)越來(lái)越明顯。顯然要繼續(xù)走傳統(tǒng)建筑業(yè)的老路，不改變傳統(tǒng)建筑業(yè)勞動(dòng)密集型的現(xiàn)狀，很多施工企業(yè)發(fā)展將無(wú)以為繼，外在的環(huán)境壓力以及建筑企業(yè)自身發(fā)展的需要，都要求傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。

通過(guò)總結(jié)，與傳統(tǒng)建筑工藝相比，裝配式建筑優(yōu)勢(shì)明顯：取消了現(xiàn)場(chǎng)施工外架、樓板底模和室內(nèi)外墻抹灰工序，鋼筋統(tǒng)一配送，墻體模板取代木模板，現(xiàn)場(chǎng)文明施工效果顯著。PC構(gòu)件工廠預(yù)制、施工現(xiàn)場(chǎng)后通過(guò)大型起重機(jī)械吊裝就位，操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。門(mén)窗洞口的尺寸可以很好控制，質(zhì)量也可以得到保證。雙層混凝土板中間夾著保溫板，保溫層耐久性好，保溫效果好。墻板之間的防火分隔，可有效避免大面積火災(zāi)隱患?；炷两Y(jié)構(gòu)外墻防水抗?jié)B效果好。內(nèi)外混凝土板面層平整，可以避免裂縫、露筋、空鼓等問(wèn)題。

2 發(fā)展裝配式建筑的意義

裝配式建筑是一種新興的生產(chǎn)方式，可以引起建筑業(yè)的五大變革，第一個(gè)變革是手工到機(jī)械，也就是說(shuō)從模具制作、鋼筋綁扎、混凝土澆筑振搗、構(gòu)件養(yǎng)護(hù)等原來(lái)需要手工操作的工作，都可以由機(jī)械來(lái)完成。第二個(gè)變革是工地到工廠的轉(zhuǎn)變，就墻板、樓板、梁柱、樓梯陽(yáng)臺(tái)等原來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑的部分，都可以在工廠制作完成。第三個(gè)變革是就從施工方面，現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)入組裝，傳統(tǒng)建筑施工大部分澆筑作業(yè)，在現(xiàn)場(chǎng)施工完成。裝配式建筑，是工廠生產(chǎn)出來(lái)的構(gòu)配件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。第四個(gè)變革是農(nóng)民工向產(chǎn)業(yè)工人的轉(zhuǎn)變，原來(lái)施工現(xiàn)場(chǎng)的農(nóng)民工便成為產(chǎn)業(yè)工人，工作環(huán)境大大改善，安全事故大大降低。第五個(gè)變革是從技術(shù)工人向操作工人的轉(zhuǎn)變，技術(shù)工人變身為操作工人，技術(shù)門(mén)檻大幅降低企業(yè)負(fù)擔(dān)減輕，這個(gè)就是現(xiàn)代裝配建筑會(huì)帶來(lái)革命性的變化。

發(fā)展裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了建筑流程的完全可控，這個(gè)是一個(gè)相對(duì)的概念。首先從質(zhì)量方面看，解決了傳統(tǒng)建設(shè)方面普遍存在的一些滲漏或隔音、精度差等質(zhì)量通病。其次從進(jìn)度方面來(lái)看，采用裝配式建筑，施工周期是傳統(tǒng)建筑的1/3左右，高層建筑和精裝修可以在一年以內(nèi)完成。從成本方面來(lái)看，由于采用裝配式建筑，現(xiàn)場(chǎng)用人減少時(shí)間減短，綜合成本可以得到降低。

發(fā)展裝配式建筑符合可持續(xù)發(fā)展的理念。裝配式建筑據(jù)測(cè)算，與傳統(tǒng)施工的建筑相比，可以節(jié)水80%，節(jié)能70%，節(jié)約時(shí)間30%，節(jié)約材料和土地可以達(dá)到20%。同時(shí)，模板、腳手架等措施費(fèi)可以節(jié)省8%，真正實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保。綜合來(lái)看，發(fā)展裝配式建筑是傳統(tǒng)住宅產(chǎn)業(yè)化向現(xiàn)代住宅產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。

3 預(yù)制混凝土裝配式體系和技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)制混凝土裝配式體系分為三個(gè)類型，分別是框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其中主流是框架結(jié)構(gòu)?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)應(yīng)用較少，暫不做介紹。

1)裝配式框架結(jié)構(gòu)，一般由預(yù)制的柱、梁、樓板、樓梯等構(gòu)件通過(guò)一定連接方式組成，適用于空間大的建筑，如辦公用房、教學(xué)用房、商城用房、倉(cāng)儲(chǔ)用房、醫(yī)務(wù)用房等建筑?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有現(xiàn)澆作業(yè)少、裝配率高等特點(diǎn)，便于施工，適合預(yù)制裝配。框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間有剛性連接和柔性連接兩種連接方式。剛性連接分三種：一維構(gòu)件、兩維構(gòu)件和三維構(gòu)件。一維構(gòu)件的連接只有一個(gè)方向，二維構(gòu)件的連接有兩個(gè)方向，或者是平面上，三維構(gòu)件的連接至少有三個(gè)方向。一維構(gòu)件具有很好的整體性，生產(chǎn)、運(yùn)輸、存放和安裝等方面易于操作；不足之處是接縫位于節(jié)點(diǎn)位置，受力較大，對(duì)連接的要求比較高。二維構(gòu)件的型式主要有平面一字型、十字型和T型，節(jié)點(diǎn)部位整體性較好，接縫位于受力較小的位置，連接性能較好；不足之處是生產(chǎn)、運(yùn)輸、存放和安裝等方面不太方便。三維構(gòu)件是在T字型或十字型的基礎(chǔ)上，在另外一個(gè)維度上面又加了桿；優(yōu)點(diǎn)是減少了現(xiàn)場(chǎng)鋼筋的布置、混凝土澆筑等的工作量，接頭數(shù)量也可以大大減少；缺點(diǎn)是在工廠制作難度高，運(yùn)輸堆放不方便。該種框架體系應(yīng)用較少。柔性連接的特點(diǎn)就是接頭的變形是在彈性范圍，結(jié)構(gòu)的恢復(fù)性能比較好。如果地震以后只有接頭部位破壞，只要進(jìn)行連接部位局部修復(fù)，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。既可以用于預(yù)制混凝士框架體系，又可以用于預(yù)制混凝土板柱結(jié)構(gòu)。

2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系主要有以下四種體系：第一種體系是預(yù)制剪力墻體系，即高層整體裝配式剪力墻體系，是國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。對(duì)于預(yù)制剪力墻體系，剪力墻豎向鋼筋的連接極為關(guān)鍵。底部預(yù)留后澆區(qū)目前使用較多，在預(yù)制墻體內(nèi)預(yù)留孔洞，由頂端澆筑混凝土，自上而下的灌注產(chǎn)生了強(qiáng)大的壓力確保了后澆區(qū)內(nèi)混凝土的密實(shí)程度。降低了套筒的使用數(shù)量，僅在“預(yù)制腿”處應(yīng)用套筒灌漿連接，降低了綜合成本。第二種體系現(xiàn)澆剪力墻配外掛板體系，剪力墻、柱采用現(xiàn)澆，樓梯等預(yù)制，這種結(jié)構(gòu)形式的核心仍然是現(xiàn)澆剪力墻體系。第三種體系疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系，沿著厚度方向分為三層，外層是預(yù)制，通過(guò)桁架鋼筋連接，中間層的是現(xiàn)澆，施工過(guò)程中省去了模板支撐的工序，但是鋼筋網(wǎng)與上下層不相鄰。第四種體系多層剪力墻體系構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，可在廣大城鎮(zhèn)地區(qū)多層住宅中推廣使用。我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的步伐加快，將會(huì)建設(shè)大量的以6層～7層為主的剪力墻居住建筑。