预制装配式建筑施工技术的研究与应用

发布时间：2020-04-18

　　摘要：为提升我国建筑施工技术整体水平，进一步探索预制装配式在建筑施工中的具体应用办法，本文将针对预制装配式建筑施工技术的研究与应用展开系统性分析，首先从预制装配式建筑施工技术的发展历程入手，接着对其结构设计的核心技术进展开介绍，通过对当前大多数预制装配式施工技术的研究和总结，分析出其特点和优势，最后从BIM技术角度对预制装配式在建筑施工中的具体应用进行重点阐述。

　　关键词：预制装配式;建筑施工;技术;应用研究

　　1、概述

　　近年来，我国装配工程数量不断增加，预制装配式施工技术的使用越来越普遍，与其他施工技术相比，该施工技术具有较高的施工效率和较低的材料消耗，与“可持续发展理念”高度契合，但在实际应用中仍存在一些问题，及时解决这些问题是我国建筑行业面临的一个紧迫形势。在我国的市场经济体制中，建设项目所占的比重非常大。所以，预制装配式建筑施工技术得到迅速发展，为了进一步提高建筑工程的质量，深入探讨预制装配式建筑技术的应用是非常重要的。

　　2预制装配式建筑施工技术发展历程以及核心技术概述

　　2.1发展历程

　　自20世纪80年代以来，预制装配化技术在我国建筑行业出现，并迅速得到了发展，主要广泛应用在大型板材的制造领域，然而，由于经济发展不充分等多个方面的影响，这种类型的建筑结构技术仍处于起步阶段，21世纪初以来，我国对预制装配式建筑结构的发展越来越重视，并制定和采取了相应的策略和措施，甚至出台了一些相关政策予以保护。在实际工程中，预制装配式建筑技术也得到了广泛的应用，并有真实的案例可以供相关学者研究。在具体发展的基础上，预制装配结构的快速发展有赖于专业人才的不断努力和创新。特别是这几年，我国经济的快速发展和市场经济体制的影响，预制装配式技术已经成为我国建筑行业的重要支柱，尤其在北京、上海等一线城市，对于该建筑技术的使用频率更是在全国范围遥遥领先。

　　2.2结构设计核心技术

　　2.2.1框架结构体系

　　与其他施工技术体系相比较而言，预制装配式框架结构具有质量轻、运输快捷方便等特点，符合我国理想的施工技术等要求，与我国倡导的绿色建筑理念相符合，所以自然在建筑项目施工中越来越具有主导作用。该技术中，最关键的复合板模块，包括预制叠合梁与叠合板，这两个部件必须在工厂直接加工，到了现场则只需简单的焊接步骤即可。为了保证结构设计的整体质量，设计人员必须特别注意以下几个方面：首先，每根梁柱的中心轴线应在同一水平面上，不得有任何偏差，同时，整个框架结构也应是平整的，内部结构系统承载力加强，内部支撑系统也应能够满足设计过程的可持续性，以避免错误的发生。其次，在设计过程中，应合理选择各方面的工艺，特别是选择过程中各部件的内焊方法，应根据构件的承载能力进行选择，同时准确计算各构件的承载能力，避免人为破坏。

　　2.2.2剪力墙结构体系

　　近几年已有相关专业人士提出，如果以工业方式进行施工，所产生的施工垃圾会远低于常规施工，对施工环境空气质量不会产生重大影响，同时对噪声治理效果也不会产生明显影响。另外，预制装配式建筑的隔声性能明显优于传统建筑。同时，预制装配式建筑技术可以有效地解决传统建筑技术固有的一些弊端，而且在节能减排上也较为出色，促进成本控制，提高整个建筑的建筑效率和质量，进一步降低项目投资成本，符合未来绿色建筑的“可持续发展”要求。

　　3预制装配式建筑施工技术特点和优势

　　3.1特点

　　3.1.1功能特点

　　在批量生产构件的具体过程中，建筑构件普遍采用专业的机械设备制造，既能有效促进施工生产的质量水平提升，又能满足实际的技术需要。现代化的构件生产链几乎满足了生产的定制需求，而且还可以根据建筑物的实际需要进行调整，大大降低施工的难度系数。建筑物的施工受多个实际因素的影响，一般来说，它们体积和重量都很大，需要专业的运输设备。为了使建筑工程项目施工更好更快的开展，需要多种专业设备来生产高品质的建筑构件，这不仅需要大量的资金投入，还要有政策支持，目前来看，生产前景呈现一片良好和光明，投资价值很高。通过建筑构件的产业化升级，不仅可以对建设项目起到重大的推动作用，而且可以形成一定的产业规模，促进我国社会经济的发展。

　　3.1.2技术特点

　　预制装配式建筑工程技术是一项需要专业技术水平和丰富经验的综合性人才去操作的先进施工手段，只有充分的人才支持作保障，才能促进建筑构件的科学合理生产，虽然建筑构件可以提前定制，但必须做到对要求交代的非常清楚，在生产调试后就不得更换。作为一种需要合理连接的建筑结构形式，构件连接部分必须要予以高度重视。在实际生产过程中，必须严格处理连接件的裂变问题。在保证工程质量和安全的设计过程中，预制装配式施工技术的应用决定了相应的构件，只有认真检查各部件的质量和性能，才能使各个部分都符合相关设计要求和规定。

　　3.2优势

　　3.2.1有利于提升建筑单位的经济效益

　　在竣工施工技术的应用中，由于相关构件可在工厂预制，为建筑单位节省了大量构件制造成本，且具体施工工艺相对简单，建筑效率大幅提高，所以这是建筑单位朝着提高经济优势迈出的一大步。另外，与传统施工工艺相比，预制装配式施工技术成本中的给排水技术、采暖和用电技术等环节工艺成本明显低于传统施工，使预制装配工艺在节约施工成本方面优势明显。而且，从构件的重量来看，传统混凝土构件的重量明显大于预制装配构件的重量，从而大大降低了预制装配建筑对基础技术的要求和标准，提高了结构的整体性能，有助于缩短基础建筑的施工时间，降低了工程的施工难度系数，促进了建筑施工单位的取得更大的经济效益。

　　3.2.2有利于降低能源消耗

　　在预制装配式构件建筑中，大多数构件可以在工厂内部进行广泛的预制，这样可以显著提高构件的生产效率，并有利于降低构件预制生产中的能源消耗。另外，与传统的建筑模式相比，采用预制装配式技术手段可节省约15%的能源，在用水量方面，预制装配式施工工艺完成后，可进一步降低建设项目的用水量，最高可节约30%的水资源。

　　3.2.3有利于提升建筑质量

　　在已竣工的建筑施工项目中，预制装配式框架构件之间连接的稳定性直接决定了最终建筑的安全质量。为保证施工质量高度贴合施工要求，施工中对预制内剪予以了高度的重视。在施工过程中，预制构件之间的连接主要通过适当的连接件来实现，为了保证预制构件之间紧密连接，防止连接件松动，采用了钢筋内埋式剪力墙和水泥砂浆灌入扣件孔的办法，进一步提高了装配式预制构件的整体安全性和稳定性。已竣工建筑中的施工过程中，合理设置了剪力墙中的紧固件，它是工程中的关键连接件，也是以后发展的基础，因此，施工单位必须保证预制装配式剪力墙的施工质量符合规定要求。

　　4BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用

　　BIM技术是指建筑信息模型，它可以在一个模型中存储建设项目不同阶段的所有类型的资源或信息，并为未来的参与者提供舒适感。在建设项目之前，可以利用BIM技术对施工的各个阶段进行模拟，以最快的速度发现施工过程中可能出现的不同技术问题，制定有效的处理方案。因此，应根据BIM技术的特点建立BIM模型。为了合理模拟施工阶段，需要精确计算相关构件的参数。例如，当提升预制装配结构中的任何组件时，可以使用最初设计的提升。该图模拟了施工过程。通过在BIM中使用仿真动画技术，可以对每一个施工过程进行详细的说明和观察。同时，可以发现记录过程中存在的问题，制定有效的解决方案，方便今后的吊装工作。

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　　结束语

　　综上所述，我们发现预制装配式技术的应用具有许多其他技术不可比拟的优点，具有极高的实用性应用价值。合理利用该技术，可以减少施工时间，降低成本，提高效率，节约能源，减少排放等多个积极作用，满足了人们对现代建筑业的发展新需求，其已经逐渐成为了建筑技术的主流发展趋势。预制装配技术的相关研究和探索在我国已有了一段时间，并且取得了较为出色的成绩，所以要推动预制装配式技术广泛的推广和应用，不断开发和改进预制装配技术，为建筑业发展注入更为活跃的技术因素。