高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用分析

何騰龍

摘 要：本文通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用的分析和研究，闡述了該技術(shù)目前的發(fā)展高度和在高層建筑中存在的一些技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題，并展望了高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展方向。目的是不斷提高這種技術(shù)的應(yīng)用水平和科技含量，促進(jìn)我國(guó)建筑特別是高層建筑的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑;裝配式混凝土結(jié)構(gòu);技術(shù)應(yīng)用分析

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，是我國(guó)在1950年左右通過(guò)改進(jìn)前蘇聯(lián)等國(guó)家的建造施工經(jīng)驗(yàn)后提出的。在1960年到1980年這種技術(shù)得到了快速的發(fā)展，在很多建筑中都得到了應(yīng)用。但隨著時(shí)代的發(fā)展，由于地震等問(wèn)題，凸顯出這種技術(shù)隔音差、抗震性能低和施工技術(shù)不高等。又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展更為成熟和完善，進(jìn)入了新的發(fā)展階段。

1 高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 精確生產(chǎn)，提高效率，滿足個(gè)性化需求

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，與傳統(tǒng)技術(shù)最大的不同是，其所需要的立柱、墻體以及空調(diào)板等各種結(jié)構(gòu)，不是在施工現(xiàn)場(chǎng)建造完成的。而是通過(guò)提前測(cè)量和計(jì)算，讓工廠通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行所需結(jié)構(gòu)的加工。工廠制造的結(jié)構(gòu)與施工現(xiàn)場(chǎng)的建造結(jié)構(gòu)相比，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化程度更高，更能滿足建筑的需要，結(jié)構(gòu)的各種素質(zhì)也更加精確。工廠在制作完成后，直接運(yùn)送到建筑現(xiàn)場(chǎng)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案和圖紙安裝相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，可以有效地提高施工效率，加快建筑工程進(jìn)度。

1.2 減少不必要的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，構(gòu)件的制造是在工廠中進(jìn)行的，工廠根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的制造，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，減少了很多不必要的資源浪費(fèi)，也避免了建筑垃圾的產(chǎn)生，更加符合現(xiàn)代節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)。工廠內(nèi)系統(tǒng)化的生產(chǎn)方式，不僅可以提高構(gòu)件的質(zhì)量，也避免了噪音對(duì)周圍環(huán)境的影響。

1.3 節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)利益

現(xiàn)代的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，所需的構(gòu)件只要提供數(shù)據(jù)給制造的工廠，工廠就可以進(jìn)行批量化的精確生產(chǎn)，然后將產(chǎn)品運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，再利用專業(yè)人員操控機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝。整個(gè)過(guò)程基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作，與傳統(tǒng)方法相比，不僅提高了工程進(jìn)度，也減少了所需人員的數(shù)量，只需要一定的專業(yè)技術(shù)人員和機(jī)械設(shè)備就可以完成，也可以避免在施工過(guò)程中發(fā)生安全問(wèn)題，這些都直接提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

2 高層建筑裝配式混凝土施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

由于高層建筑與普通建筑相比，施工難度更大，對(duì)技術(shù)要求也更高，一旦發(fā)生問(wèn)題就是很嚴(yán)重的問(wèn)題。這就對(duì)施工人員的技術(shù)水平和施工過(guò)程提出了更嚴(yán)格的要求。整個(gè)過(guò)程中有設(shè)置吊點(diǎn)、起吊和下落構(gòu)件和調(diào)整位置安放三個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。

2.1 設(shè)置吊點(diǎn)

在安裝各種構(gòu)件之前，要詳細(xì)測(cè)量構(gòu)件的大小和尺寸，并檢查構(gòu)件的質(zhì)量，滿足建筑的設(shè)計(jì)要求后才能夠進(jìn)行吊裝。吊裝一定要由專業(yè)人士進(jìn)行，因?yàn)檫@種構(gòu)件往往體積龐大，重量高，要想確定吊裝點(diǎn)并不容易，加上高層建筑高度較高，更增加了吊裝技術(shù)的難度。為了避免在吊裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高工作效率，對(duì)建筑構(gòu)件要進(jìn)行多個(gè)位置的吊裝。在吊裝過(guò)程中，吊裝人員全程都要使用多功能平衡調(diào)運(yùn)技術(shù)，使每個(gè)吊裝位置的受力點(diǎn)都保持相對(duì)的平衡，避免某個(gè)或某個(gè)區(qū)域的吊裝位置受力過(guò)大，影響構(gòu)件的平衡狀態(tài)，甚至使構(gòu)件脫落，構(gòu)件本身質(zhì)量中，加上高度高，一旦墜落會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

2.2 起吊和降落構(gòu)件

在進(jìn)行構(gòu)件的吊裝作業(yè)時(shí)，構(gòu)件的平衡受力狀態(tài)不僅影響到吊裝過(guò)程，也影響著周圍施工人員的人身安全。所以要根據(jù)不同構(gòu)件的形狀和尺寸以及質(zhì)量，結(jié)合施工方案和安裝圖紙，精準(zhǔn)的確定吊裝位置，然后才能進(jìn)行吊裝作業(yè)。起吊過(guò)程要控制好速度，不能太快，時(shí)刻觀察構(gòu)件的平衡狀態(tài)。在下落過(guò)程中，當(dāng)構(gòu)件距離安裝位置還有幾米時(shí)就要刻意的放緩下降速度，在離地面還有60cm左右時(shí)要停留一段時(shí)間，使構(gòu)件和安裝位置大致對(duì)齊，然后繼續(xù)下落。在距離安裝位置3cm時(shí)，安裝人員要調(diào)整構(gòu)件的位置和狀態(tài)，使其與安裝位置百分之百的吻合，緩慢落下后再繼續(xù)下一步工作。

2.3 調(diào)整構(gòu)件位置，準(zhǔn)確安裝

在建筑構(gòu)件進(jìn)入指定位置后，要再次對(duì)構(gòu)件的位置進(jìn)行校正，最大程度上保證安裝的準(zhǔn)確性。安裝作業(yè)完成后，要對(duì)構(gòu)件的關(guān)鍵部位澆筑混凝土，使構(gòu)件和墻體完整地融為一體，增強(qiáng)建筑強(qiáng)度。澆灌時(shí)，首先要潤(rùn)濕構(gòu)件的表面部分，增加混凝土和構(gòu)件之間的粘性。由于混凝土剛澆筑完后還不是很牢固，所以要及時(shí)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固和保護(hù)，避免發(fā)生沖擊，碰撞、振動(dòng)等造成影響，保護(hù)作業(yè)要在澆灌作業(yè)完成后四小時(shí)之內(nèi)布置到位。澆灌所用的混凝土也要按照設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格搭配各種材料，保證混凝土均勻、結(jié)實(shí)耐用。

3 高層建筑裝配式混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)高層建筑裝配式混凝土施工技術(shù)的調(diào)查，從裝配式建筑的地理位置、海拔高度、結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成、裝配率和裝配配件等方面進(jìn)行分析，得出我國(guó)高層建筑裝配式混凝土施工技術(shù)目前主要有以下特點(diǎn)。

3.1 應(yīng)用地區(qū)不平均，以發(fā)達(dá)城市為主。由于裝配式混凝土施工技術(shù)特別是關(guān)于高層建筑對(duì)技術(shù)要求較高，以此目前主要應(yīng)用在我國(guó)的北京、上海和深圳等發(fā)達(dá)城市，其他地區(qū)使用較少。

3.2 由于技術(shù)方面的某些限制，使用裝配式混凝土施工技術(shù)的高層建筑高度大多集中在40米到100米之間，超過(guò)100米的高層建筑應(yīng)用較少。

3.3 裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件，主要包含了墻面、梁柱、樓板、樓梯和陽(yáng)臺(tái)空調(diào)板等結(jié)構(gòu)。

4 高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)存在的問(wèn)題

與現(xiàn)場(chǎng)制造安裝相比，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)能夠在工廠實(shí)現(xiàn)批量的精準(zhǔn)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省大量的建筑空間人力資源。且工廠制造的構(gòu)件比人工產(chǎn)品精度有較大提高，誤差控制在了毫米級(jí)范圍內(nèi)。精確化的生產(chǎn)線也節(jié)省了很多的資源，減少?gòu)U物排放，避免產(chǎn)生廢水噪音等對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染。但在應(yīng)用過(guò)程中，還是不可避免的出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

4.1 成本問(wèn)題

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，在一定程度上節(jié)約了資本，但是與現(xiàn)場(chǎng)施工制造相比，成本還是高出不少。因?yàn)檠b配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的使用單位僅限于裝配式的建筑企業(yè)，其他建筑單位需求較少，這就直接增加了生產(chǎn)成本。并且在構(gòu)件生產(chǎn)完畢后，要通過(guò)運(yùn)輸工具輸送至施工現(xiàn)場(chǎng)，又會(huì)產(chǎn)生運(yùn)輸成本。因此盡快推廣普及建筑業(yè)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)特別是高層建筑能夠增加生產(chǎn)量，提高市場(chǎng)需求，解決成本過(guò)高的問(wèn)題。

4.2 施工現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題

工廠生產(chǎn)的構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后，要需要專門(mén)的場(chǎng)地堆放，使用吊車設(shè)備進(jìn)行吊裝，然后放置進(jìn)安裝位置，進(jìn)行固定。整個(gè)作業(yè)流程太過(guò)于復(fù)雜，相比傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)制作方式更加繁瑣，操作更復(fù)雜，技術(shù)要求也更高。因此要充分發(fā)揮工廠的裝配優(yōu)勢(shì)混凝土的成型優(yōu)勢(shì)，把兩種優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)用到裝配式混凝土建筑工程中。

4.3 高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的展望

高層建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)目前雖然在應(yīng)用過(guò)程中遇到一些問(wèn)題，但隨著技術(shù)的發(fā)展，這些問(wèn)題將會(huì)得到解決。加上這種技術(shù)節(jié)約資源、減少?gòu)U物排放、周期短的巨大優(yōu)勢(shì)，十分符合節(jié)能減排的發(fā)展主題，因此具有十分廣闊的發(fā)展市場(chǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

推進(jìn)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑中的應(yīng)用，需要不斷地改善技術(shù)，推進(jìn)裝配式建筑企業(yè)的發(fā)展，不斷優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用，為構(gòu)建低碳綠色社會(huì)作出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦俊杰.房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J].工程技術(shù)研究.2019（16）：55-56.