预制装配式建筑设计施工一体化的探究

预制装配式建筑设计施工一体化的探究

肖波

中国中元国际工程有限公司

摘要：预制装配式建筑是未来建筑产业化发展的必然方向，本文针对预制装配式建筑的独特性进行了剖析，并且对预制装配式建筑设计以及施工环节之间的协调性进行了探讨，希望能够确保预制装配式建筑施工流程与设计图纸之间的协调性提供参考意见。

关键词：预制装配式；建筑设计；建筑施工；一体化

一、预制装配式建筑特点

预先的装配式房屋和普通现浇水泥房屋比较具有以下优点。结构设计更加深层次，需要对建筑内部的受力特征以及整体框架进行分析，分割成不同的承重结构模块，然后才能考虑后续的搬运施工以及现场布置等条件。而关系到建筑使用功能的机电管线基本处在框架内部，需要确保管线埋藏位置设计与后续施工的匹配度。装配式施工的预制模版采用的是工厂集约化的生产方式，模板铸造的模具可以反复利用，结构尺度比较精确。预制构件甚至可以直接按照工程设计要求在结构表面打印出清水花纹。结构先在厂房中预制，而后再搬运到工地完成吊装建筑施工，简便快速，大大降低了对周边自然环境形成的扬尘、噪声等空气污染，尤其是对于处在闹市区的施工任务来说施工的优越性更加显著。而对预制构建与现场的土建结构进行浇筑施工时，必须要找准受力点。由于钢筋直径排布紧密，在后期出现了渗漏隐患。制装配式施工建筑的以上特性，使得其建筑设计、建筑施工比较于传统建筑有其自身特点，而且由于二者的相互作用，所以单纯研究预制装配式施工建筑的产品设计、建筑施工存在一定片面性，也不利于其发展趋势，需对预制装配式施工建筑的设计和施工开展一体化研究，使预制装配式施工建筑的设计和施工相互配合、共同促进，优化提高，为工程服务增值。

二、预制装配式建筑设计

（一）建筑结构的深化设计

目前，在中国的建筑施工开发商一般都是追求企业的最大效益，以不断地投资提高其流动资金的回笼效率，以最大程度地缩短其工程建设的进行期限，以压缩其工期，但预制装配式节点工程场地的建设计划在完成之后，就必须不断进行后续的设计工作，对其场地结构的各种构件进行了拆除处理，以进一步地加强对其结构的设计要求，其场地的结构拆除处理过程中，就必须注意其结构的尺寸质量以及形式等各个方面的因素，还必须对施工的场地施工设备的对方情况进行了严格的考虑，以确定出吊装作业的临时地点等。对其施工现场的地理条件加以考察，掌握其现场状况，确定其施工计划的可执行力，在施工区域内相对小的土地面积上，就必须判断出其最核心的施工范围，在拆除预制或装配式结构中的部分建筑物之后，也必须对施工单位的联结范围加以研究，不但要考察其对施工物资的有效运输范围，而且还要对其整个设计实施的难度加以考虑，从而尽可能地可能地降低各类经费的使用。

（二）受力设计

预制装配式施工建筑结构的施工阶段必须考虑其施工流程中的受力情况，在将预制装配式施工建筑的结构制造出来以后，就必须先对其实施一系列的维护管理，待其结构强度满足了相应的施工条件以后，允许将其搬运到现实的工地当中，而后就在采用大规模的机械施工装置完成吊装的工作。结构必须通过很多的循环，才能搬运到现实的工地当中，其所产生的受力形式也将会多种多样，其施工流程的实施必须采用球形铆钉来完成构造。所以在对其结构加以拆分的时候，就一定要对其制造施工阶段的整个流程一一地加以考虑，并对其受力情况作出了合理的分类，从而判断出结构的吊点所在[1]。

（三）机电管线设计

预制装配式施工建筑中的机电管道和砼现浇建筑结构中的机械管道施工方式有着很大差别，在砼现浇建筑结构中的机械管道经过预留并进行了整体施工于混凝土中，在预制装配式施工建筑中的机械管道则需要先期安装在构件中，到达现场施工后再和砼现浇建筑结构中的预留管道进行拼接，体型和质量如此庞大的构件在现场上进行机械管路精确衔接施工困难很多。因此，机电管道设计时需要尽可能减少埋设在预制构件中，某建筑公司需要通过BIM等软件对砼现浇结构与预制构件部分进行建模，并分析构件内部的管道排布、线管路盒的情况，从而使得机械与管道系统得以准确连接[2]。

三、预制装配式建筑施工

（一）充分领会设计意图

预制装配式工程在国内仍处在发展的阶段，由于施工人员使用知识不多，所以在建造过程中需全面领悟建筑设计含义。建筑物身为一种特殊产品，在最后形成建筑物的部件前要历经吊装、搬运、翻身等流程，且建筑物一经损坏再生产要经受的较长周期，将影响到整体建设项目施工工期，所以施工人员必须全面体会建筑设计中对结构承载力分布的考虑，以避免建筑物在吊装、搬运等流程中发生损伤[3]。

（二）施工关键节点优化处理

预制装配式施工建筑构造彻底打破了原有的建筑施工方法，建筑施工中的吊装作业、浇筑方法等与原有的水泥现浇建筑根本有所不同，在施工过程中还需要充分考虑结构施工的所有流程优化。钢筋预制建筑构件和水泥现浇段之间的衔接问题是装配式建筑结构施工的关键问题，各节点受力情况复杂，钢筋大直径预埋工作也较多。建筑施工中需全面掌握建筑预留钢筋捆扎和砼现浇段之间的衔接关系，分阶段进行钢筋直径捆扎衔接。由于现浇结构中的窗附框部位往往存在渗漏隐患，而如果先期准备好建筑后期再装上窗附框则同样面临着渗漏隐患，所以必须在框架浇筑之前与设计人员协调研究，使窗附框在厂房中和建筑预制构件一起浇筑完毕，从而构成完整，以减少建筑后期出现的渗漏隐患

[4]。

（三）现浇段与预制段节点处理

预制结构和水泥在现浇段连接的重要节点，但由于水泥浇筑时间的差异，出现了建筑裂缝且收缩方向不一致，产生了漏水隐患，同时又是预制构件连接处的薄弱环节。为了防止后期发生漏水状况，本工程项目在钢筋预制结构的上方和下端，先后使用了各种的方法加以节点解决。由于钢筋预制结构上专还保留着纵横交错的固定箍筋，无法保证上层防水结构与预制构件的连接紧密性。为避免渗水问题，已将预制构件上专结构设置为凹槽型，在固定过程中将困扎的钢筋位置与凹槽型结构相互对应，这样就能够避免防水层与预制件结构相互分离的问题。但目前，凹槽结构的设计与施工在我国仍处于初步探索阶段，只有通过不懈的努力才能推动建筑设计与施工的一体化发展，更能够高效地推动建筑设计、施工管理技术的优化升级，为社会工程增值[5]。

结语：

综上所述，通过对某工程的预制装配式建筑项目进行研究，发现预制装配式项目在设计过程中必须要考虑到项目的受力设计、结构深化设计以及机电管线设计等多个方面，同时，在施工过程中，也应该在参考设计者意图的前提条件下实现对关键施工节点的优化和处理，通过预制装配式建筑的设计和施工一体化管理，才能保证预制装配式项目的施工质量。

参考文献：

[1]唐嵩皓.预制装配式建筑设计施工一体化研究[J].城市住宅,2021,2812:166-167.

[2]刘寅.装配式建筑设计施工一体化研究[J].建筑技术开发,2020,4720:28-29.

[3]罗振京.预制装配式住宅建筑设计施工一体化研究与案例分析[J].中国住宅设施,2021,03:11-13.

[4]刘禹.基于业务流程管理（BPM）的装配式建筑产业组织集成化问题研究[J].建筑经济，2018,3901:20-24.

[5]江韩,赵学斐,张并锐,陈刚.某装配式建筑抗震设计及BIM技术设计施工一体化应用[J].工程抗震与加固改造,2019,4102:119-128.