行業關注｜對裝配式建筑發展的再認識
一、基于建筑(zhu)產業現代化的(de)裝配式建筑(zhu)發(fa)展
建(jian)筑業的(de)轉(zhuan)型升級離不(bu)開建(jian)筑產(chan)業現代化(hua)(hua)。建(jian)筑的(de)裝(zhuang)配(pei)式(shi)(shi)建(jian)造(zao)是建(jian)筑產(chan)業現代化(hua)(hua)的(de)一種實現方式(shi)(shi)。其他(ta)建(jian)造(zao)模(mo)式(shi)(shi)，只要(yao)是符合產(chan)業現代化(hua)(hua)的(de)要(yao)求、具備產(chan)業現代化(hua)(hua)的(de)特征，也可以與裝(zhuang)配(pei)式(shi)(shi)建(jian)造(zao)模(mo)式(shi)(shi)相結合，同步(bu)推進。
1、混凝土(tu)(tu)的(de)(de)現(xian)場(chang)澆(jiao)搗(dao)方式(shi)依然還是一種現(xian)代(dai)化(hua)(hua)的(de)(de)作業方式(shi)。混凝土(tu)(tu)在工地現(xian)場(chang)攪拌已基本被(bei)淘汰，混凝土(tu)(tu)澆(jiao)筑方式(shi)全(quan)部(bu)改由工廠集中攪拌、車輛運輸(shu)、再(zai)現(xian)場(chang)泵送。從生產、運輸(shu)、泵送，再(zai)到現(xian)場(chang)澆(jiao)搗(dao)，已全(quan)面實現(xian)工廠化(hua)(hua)、機械(xie)化(hua)(hua)。
與現場(chang)攪拌(ban)(ban)相比，沒(mei)有砂、石子、水(shui)泥等原材料(liao)堆放及廢水(shui)排放等環(huan)境污(wu)染，也解(jie)決了(le)現場(chang)攪拌(ban)(ban)時工人勞動強度高、勞動效率低(di)等問題。直至今天，混凝土（預拌(ban)(ban)+泵(beng)送(song)）的現場(chang)澆(jiao)搗(dao)方式，仍然是一種現代化(hua)的作業方式。
2、現澆鋼筋(jin)混(hun)凝(ning)土(tu)結構最受詬(gou)病的問(wen)題并不在(zai)于混(hun)凝(ning)土(tu)的澆搗環節。現澆鋼筋(jin)混(hun)凝(ning)土(tu)結構，現場(chang)(chang)手(shou)工(gong)作業(ye)的占比仍然較大。現場(chang)(chang)需(xu)要大量的場(chang)(chang)地堆放(fang)鋼筋(jin)、模(mo)板(ban)、支撐(cheng)(cheng)，需(xu)要大量的工(gong)人進(jin)行鋼筋(jin)綁扎、模(mo)板(ban)支撐(cheng)(cheng)。
工(gong)人需要高空作(zuo)業，日曬(shai)風(feng)吹雨淋，施工(gong)安全風(feng)險大(da)。除非鋼(gang)(gang)筋籠(long)制作(zuo)、鋼(gang)(gang)筋網綁扎、模板制作(zuo)可以移(yi)至工(gong)廠(chang)，再由工(gong)廠(chang)集中配送，否(fou)則，現澆鋼(gang)(gang)筋混(hun)凝土結(jie)構的突出問題就永遠得不到解(jie)決。
3、鋼筋混凝(ning)土結(jie)構的(de)預(yu)(yu)(yu)制(zhi)或現(xian)澆(jiao)，并不是一對矛盾(dun)，完全可以互為補充。把現(xian)場需要大量(liang)進行鋼筋綁扎(zha)、模(mo)板支撐的(de)部位(wei)，拆(chai)分成預(yu)(yu)(yu)制(zhi)構件，轉移到工廠(chang)制(zhi)作，再運送到現(xian)場吊裝就位(wei)。對于(yu)鋼筋綁扎(zha)量(liang)小(xiao)，或不需要模(mo)板支撐的(de)部位(wei)，仍宜采用現(xian)場混凝(ning)土泵送澆(jiao)筑方式(shi)。例如，預(yu)(yu)(yu)制(zhi)疊合(he)樓板，下皮的(de)預(yu)(yu)(yu)制(zhi)板兼做(zuo)模(mo)板，上(shang)皮再疊合(he)現(xian)澆(jiao)層。同(tong)理，還有預(yu)(yu)(yu)制(zhi)疊合(he)梁、預(yu)(yu)(yu)制(zhi)疊合(he)墻板、預(yu)(yu)(yu)制(zhi)空心柱(zhu)等。
疊合(he)樓板(ban)，可(ke)省去大量(liang)的現場鋼(gang)筋(jin)綁扎和模板(ban)支撐工作量(liang)。現澆層疊合(he)后(hou)，疊合(he)樓板(ban)的剛度與傳統現澆樓板(ban)的剛度一致，與周(zhou)邊梁(liang)或墻體連接牢(lao)固。
需要(yao)(yao)更新觀念的(de)是，要(yao)(yao)用(yong)建(jian)筑(zhu)(zhu)產業(ye)現(xian)代(dai)化(hua)的(de)理念來統(tong)籌裝配式(shi)(shi)建(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)發(fa)展。凡是符合(he)產業(ye)現(xian)代(dai)化(hua)要(yao)(yao)求、具備產業(ye)現(xian)代(dai)化(hua)特征(zheng)的(de)任(ren)何建(jian)造(zao)方式(shi)(shi)，只要(yao)(yao)能“兩提兩減(jian)”，即(ji)提升質量、提高效率、減(jian)少用(yong)工、減(jian)少污染，都應該加以應用(yong)，協同(tong)發(fa)展。
鋼(gang)筋桁架樓(lou)(lou)承(cheng)板(ban)(ban)是(shi)樓(lou)(lou)板(ban)(ban)裝配化的典型代表。鋼(gang)筋桁架樓(lou)(lou)承(cheng)板(ban)(ban)將鋼(gang)筋混(hun)(hun)凝土(tu)樓(lou)(lou)板(ban)(ban)中的鋼(gang)筋與施(shi)工(gong)模(mo)板(ban)(ban)組合(he)為一體(ti)，施(shi)工(gong)階段(duan)能承(cheng)受(shou)(shou)濕混(hun)(hun)凝土(tu)自重(zhong)及施(shi)工(gong)荷載，在(zai)使用(yong)階段(duan)，鋼(gang)筋桁架與后(hou)(hou)期在(zai)現場(chang)現澆(jiao)的混(hun)(hun)凝土(tu)共(gong)同工(gong)作(zuo)，共(gong)同承(cheng)受(shou)(shou)使用(yong)荷載。后(hou)(hou)澆(jiao)的混(hun)(hun)凝土(tu)采(cai)用(yong)“預拌+泵送”，仍具有工(gong)廠化機械(xie)化等建(jian)筑產業現代化的特征。
鋼(gang)筋桁架(jia)(jia)采用自動(dong)化生(sheng)產設備在工(gong)廠生(sheng)產，模板通過連接件(jian)與鋼(gang)筋桁架(jia)(jia)連接，可拆裝，重復使用。
鋼(gang)筋桁架(jia)樓承板將鋼(gang)筋與模板工程全部移到工廠(chang)進行，可(ke)顯(xian)著減(jian)少現(xian)場(chang)的(de)(de)鋼(gang)筋綁扎和(he)模板支撐工作量，大(da)幅(fu)度減(jian)少現(xian)場(chang)作業工人(ren)，明顯(xian)加(jia)快施工進度，真正實現(xian)“兩提(ti)兩減(jian)”。因此，鋼(gang)筋桁架(jia)樓承板的(de)(de)裝配(pei)式鋪設，應計入裝配(pei)率(lv)。
4、預制(zhi)(zhi)與現(xian)(xian)澆的(de)結合，更(geng)有利于裝配式建筑的(de)發展。由于受道路條件(jian)(jian)及運(yun)輸吊(diao)裝能力(li)的(de)限制(zhi)(zhi)，預制(zhi)(zhi)構(gou)件(jian)(jian)的(de)尺寸并不能太(tai)大、重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)也(ye)(ye)不能太(tai)重(zhong)(zhong)(zhong)，把手工作業量(liang)小(xiao)、方(fang)便混凝(ning)土泵送澆筑的(de)部位(wei)仍留在(zai)現(xian)(xian)場(chang)進行，一(yi)方(fang)面(mian)可減少預制(zhi)(zhi)構(gou)件(jian)(jian)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)，降低(di)預制(zhi)(zhi)構(gou)件(jian)(jian)的(de)制(zhi)(zhi)作、運(yun)輸、吊(diao)裝工作量(liang)，另一(yi)方(fang)面(mian)，也(ye)(ye)并沒有降低(di)工廠化、機械化的(de)總(zong)體占比。特別是在(zai)預制(zhi)(zhi)構(gou)件(jian)(jian)的(de)連接(jie)部位(wei)，采用現(xian)(xian)場(chang)澆筑的(de)方(fang)式，更(geng)有利于構(gou)件(jian)(jian)之間的(de)可靠連接(jie)。
水平(ping)和豎(shu)向接縫必(bi)須連接可靠(kao)，采(cai)用(yong)現澆連接方(fang)式，更能保證在荷載(zai)與地(di)震作用(yong)下結構(gou)不出(chu)現破壞，不發生(sheng)連續性倒(dao)塌。
二(er)、預制裝配式混凝土(tu)結構的預制率不是越高越好
根據《裝配式(shi)混(hun)凝土結(jie)構技術規程》JGJ1-2014，剪(jian)力墻體系預(yu)制與現澆(jiao)需要交叉作業(ye)，施工效率(lv)(lv)并(bing)不高，水平向(xiang)連(lian)接、關鍵部位豎(shu)向(xiang)連(lian)接要靠現澆(jiao)，因此(ci)，不能過(guo)分追求預(yu)制率(lv)(lv)。
預制(zhi)率(lv)越高，建造成(cheng)本增大(da)越多；預制(zhi)率(lv)高，運輸和吊(diao)裝的難(nan)度加大(da)；預制(zhi)率(lv)高，綜合(he)效益(yi)并(bing)不(bu)明顯。
砼框(kuang)架，預制(zhi)梁柱的節點(dian)連(lian)接相對容(rong)易，技(ji)術成熟，預制(zhi)率(lv)可以高；砼剪力墻結構預制(zhi)構件(jian)的連(lian)接難度較大(da)，豎向受(shou)力墻體采用(yong)預制(zhi)裝(zhuang)配時(shi)，應充分評估(gu)預制(zhi)墻體連(lian)接的可靠性(xing)。
剪力(li)(li)墻(qiang)結構的豎向受力(li)(li)墻(qiang)體，一(yi)段直墻(qiang)，人為切成(cheng)現澆段和(he)(he)預制段，增加了(le)施工(gong)難度和(he)(he)連(lian)(lian)接工(gong)作量。在(zai)門窗洞口(kou)處，情況更復雜。因(yin)此，剪力(li)(li)墻(qiang)結構的豎向受力(li)(li)墻(qiang)體，當構件拆分后現場連(lian)(lian)接的難度增加較多時，宜采用現澆。
不能盲目追(zhui)求主體結構的(de)預(yu)制率。預(yu)制率越高，現(xian)場的(de)連(lian)接(jie)量越大，對(dui)材料(liao)、機具和(he)操作(zuo)人員的(de)要(yao)求更高，若(ruo)連(lian)接(jie)不好，就容易出現(xian)安全隱患。
預制率高一(yi)點，還是預制率低(di)一(yi)點，并不是裝(zhuang)配(pei)式(shi)建造(zao)模式(shi)與傳統建造(zao)模式(shi)的(de)本質區別。裝(zhuang)配(pei)式(shi)建筑也可(ke)以有(you)一(yi)定比例的(de)現澆。只要現澆和預制的(de)結(jie)合能有(you)利(li)于(yu)“兩(liang)提兩(liang)減”，能相互促進，都可(ke)以為我所用。
剪力(li)墻(qiang)(qiang)結構的(de)預制部位，可(ke)集(ji)中(zhong)在疊(die)合梁、疊(die)合樓(lou)板、預制樓(lou)梯、預制陽臺(tai)、預制內隔墻(qiang)(qiang)、預制外(wai)掛墻(qiang)(qiang)板（外(wai)墻(qiang)(qiang)飾面在工廠與預制件同步完成(cheng)）等部位，這(zhe)樣可(ke)省去樓(lou)層支(zhi)模和外(wai)腳手(shou)架。
凡(fan)在現場現澆(jiao)時，費時、費力(li)、費工(gong)的部位(wei)，例如(ru)樓(lou)梯、飄窗(chuang)等，宜(yi)盡量采用工(gong)廠預制(zhi)。
三、鋼結(jie)構構件(jian)的(de)現場連接(jie)宜采(cai)用螺栓連接(jie)替代(dai)焊接(jie)
國(guo)內鋼結構構件現場連接大部分采用焊(han)接。偏愛(ai)焊(han)接的主(zhu)要(yao)原(yuan)因是(shi)成本低(di)，僅(jin)需(xu)要(yao)一(yi)點(dian)電費，一(yi)點(dian)氣(qi)體(ti)焊(han)絲(si)，且國(guo)內有便宜的焊(han)工。
但現場(chang)(chang)焊接(jie)的(de)(de)(de)難度比栓接(jie)要大(da)很(hen)多(duo)，特別是(shi)現場(chang)(chang)安(an)(an)裝，焊工需背負一臺很(hen)大(da)的(de)(de)(de)焊機高(gao)(gao)空作業，存在較大(da)的(de)(de)(de)施工安(an)(an)全風(feng)險，而且高(gao)(gao)空焊接(jie)可(ke)能會焊接(jie)不好，還會影響鋼(gang)結構(gou)節點的(de)(de)(de)連接(jie)質量。
現(xian)場全焊(han)接或栓焊(han)法連(lian)接，質量(liang)難保證，工(gong)期長，勞動(dong)強度大，施工(gong)安全風(feng)險高，焊(han)接時鋼鐵融化再結合，焊(han)后(hou)收(shou)縮，變形難控(kong)制。沒有辦法實現(xian)“兩提兩減”，違(wei)背(bei)了裝(zhuang)配式建筑的初衷。
鋼結構構件的螺(luo)栓(shuan)連接，受(shou)力(li)合理，技術可靠，現(xian)場作業量少，施工工人也(ye)少，更符合裝配式(shi)建筑的特點，構件在工廠精密制孔，節點連接精度高(gao)。從全壽(shou)命周期(qi)看，未(wei)來還裝拆方便，長期(qi)效益(yi)明顯。
什么是(shi)(shi)真(zhen)正的(de)裝配式(shi)(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)建筑？就是(shi)(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)構(gou)件的(de)制作(zuo)工(gong)(gong)(gong)廠化，在工(gong)(gong)(gong)廠進(jin)行(xing)(xing)鋼(gang)板(ban)剪裁(cai)、加(jia)工(gong)(gong)(gong)、焊接(jie)（工(gong)(gong)(gong)廠焊接(jie)，可(ke)以確保焊接(jie)質量(liang)，探傷檢查合格后(hou)再出廠），制作(zuo)成構(gou)件并(bing)運至工(gong)(gong)(gong)地，現場安裝時，不再進(jin)行(xing)(xing)焊接(jie)或盡量(liang)減少現場焊接(jie)，連接(jie)方式(shi)(shi)主要(yao)(yao)采(cai)用高強螺栓裝配。這是(shi)(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)建筑是(shi)(shi)否真(zhen)正實現裝配化的(de)重要(yao)(yao)特(te)征。
在工(gong)廠進(jin)行鋼結構焊接(jie)(jie)。一(yi)些復(fu)雜(za)節點，需采用(yong)焊接(jie)(jie)才方便制作，這些需要焊接(jie)(jie)的復(fu)雜(za)構件(jian)，盡量移至工(gong)廠內進(jin)行。通過工(gong)業化，用(yong)機(ji)器換人(ren)，進(jin)一(yi)步降低(di)工(gong)人(ren)的勞動(dong)強度，提高復(fu)雜(za)構件(jian)制作的精準度。
在(zai)現(xian)場采用螺栓(shuan)連接。現(xian)場栓(shuan)接的(de)前提是(shi)鋼結(jie)構(gou)(gou)構(gou)(gou)件需精密制作(zuo)。目前，在(zai)工廠進行鋼結(jie)構(gou)(gou)構(gou)(gou)件的(de)精密制作(zuo)已(yi)沒有障礙。機(ji)器人(ren)全(quan)自動鋼板(ban)切割、機(ji)器人(ren)全(quan)自動焊(han)接、機(ji)器人(ren)全(quan)自動鋼板(ban)打(da)孔(kong)、數控鋼板(ban)焊(han)接、激光鋼板(ban)切割打(da)孔(kong)，誤差都可(ke)以(yi)做到毫米級。
工(gong)地采用高強螺栓連接有三(san)大(da)優點：一是工(gong)人的勞動(dong)強度要比(bi)焊接小得(de)多，精度有保證，質量更可靠；二是(shi)施工(gong)快捷、工(gong)期短；三是(shi)當遇到地震(zhen)時，螺栓(shuan)連接的耗(hao)能(neng)能(neng)力比焊(han)接強(qiang)，更容易實(shi)現小震(zhen)不壞、中震(zhen)可修、大震(zhen)不倒(dao)。
