山东建筑大学 山东济南 250101
摘要：通过对目前建筑施工现状的分析，指出装配式结构体系的发展方向，不仅可以解决施工中存在的问题，而且是实现建筑工业化的关键。提出以技术创新为基点，对装配式结构体系的结构性能、施工方法、预制化生产等方面进行研究，对建筑工厂等相关企业进行流程再造，扬长避短，推动建筑工业化的发展。
关键词：建筑工业化；新型装配式结构体系；流程再造
0 前言
目前在我国，钢筋混凝土工程在多层住宅建筑中占主导地位，其施工多采用现浇体系，这一体系在工程界也得到广泛的认可和使用，但它在工程实施中却也存在着明显的缺陷。
1 中国建筑工业化的发展现状
我国在20 世纪50 年代，就提出建筑工业化的问题，借鉴前苏联的经验，开始在全国建筑业推行标准化、工厂化、机械化，发展预制构件和预制装配建筑。从20 世纪70 年代初到80 年代中期，预制混凝土构件生产经历了大发展时期，到20 世纪80 年代末，全国已有数万家构件厂，全国预制混凝土年产量达2500万立方米。工厂化的新发展使商品混凝土得到了很大发展，我国大、中城市（尤其是我国东部地区）基本上都已拥有商品混凝土生产企业，年生产能力已达到3000万立方米以上。部分大城市的商品混凝土产量已超过现浇混凝土总量的50 %。我国的建筑机械行业得到了巨大的发展，通过引进、消化、吸收和国产化，迅速缩小与国外先进水平的差距。1990 年建工系统全员动力装备率就已达到每人3.2 kW ，综合机械化施工程度已达到60 %以上，打桩、吊装、垂直运输机械化达到95 %以上[2] 。
2 钢筋混凝土现浇结构体系的应用现状
2.1 阻碍全面工业化生产的实现
现浇结构施工中，许多由手工操作的工序无法用机械完成，也无法用其他方法取代这些工序。如模板工序基本为手工作业，劳动强度大，费时长，工序质量对结构的质量影响巨大，且该工序的高空作业又易引起质量波动。但由于建筑产品的多样性，该工序无法实现机械化操作。因此，若仅在现浇结构的前提下研究建筑工业化，就只能是部分工业化。
2.2 施工工期长
现浇结构体系施工，从搭脚手架、支模、扎筋、到混凝土浇筑及墙体砌筑，多数工作主要由手工劳动完成，生产效率十分低下，导致施工工期偏长。再加上现场露天作业受自然条件影响，有可能使工程工期进一步延长，从而使项目的投资效益得不到及时发挥，给业主和国家带来经济损失。同时，由于工期长，也易造成业主为赶工期而违背基本建设程序，出现边勘察、边设计、边施工的现象。
2.3 工程成本难以有效控制
由于现浇结构体系的工序复杂，手工劳动多，受外界干扰大，许多成本因素难以控制。而且，工期越长，影响成本的因素变化就越多，进一步加大了成本控制的难度。目前，许多工程的决算就大大超过预算，造成项目投资的失控，严重干扰了国家对固定资产投资的宏观调控。
2.4 工程质量难以得到可靠保证
工程质量难以控制，这几年工程质量事故频繁，给国家和人民的生命和财产造成巨大损失。其中很多是现浇混凝土结构。分析造成这些工程事故的原因，与所采用的现浇混凝土结构体系施工质量难以控制有很大的关联 。
2.4.1 技术分析
（1）现浇结构结点处钢筋穿插数量多，易打架，施工中不能准确实现设计对钢筋位置的要求，造成有效高度降低，保护层厚度不一，钢筋间距不能满足规范要求，钢筋锚固长度不足等问题。
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（2）钢筋混凝土成型中常用的小板钢模多次使用后板缝较大，易漏浆，尤其结点处模板连接更为困难，难以保证结点尺寸，漏浆更突出，其结果是造成混凝土表面蜂窝、麻面、露筋，甚至大的空洞。
（3）模板的支撑体系处理不好，会造成下陷，使结构构件外形尺寸不能满足设计要求，改变其受力性能，无法正常使用，对于大开间的模板支撑体系，严重的还可能引发垮塌事故。
（4）混凝土振捣过程中，易发生漏振，振捣不密实的情况，结点处由于钢筋密集，振捣尤为困难，易使结点处的刚度和强度降低。养护时间不足就拆卸模板和支撑，造成结构构件开裂。现在推广使用的泵送混凝土，也存在混凝土开裂的问题。
（5）维护结构的墙体多采用砌体砌筑，也是手工操作。由于不是承重结构，墙体的砌筑非常马虎，垂直度、砂浆强度、砂浆饱满度不易满足设计及施工规范的要求，并且影响后续工作如抹灰、装饰等工作效率和效果。与柱连接的构造钢筋由于预埋位置与砌筑模数不合，操作不便，常常被工人切断，所有这些均形成质量隐患。
2.4.2 管理分析
由于所有工序均是现场作业，给质量控制带来许多困难。
（1）建筑工程施工中使用的材料种类多、数量大、来源广、变异性大，但现场很难建立稳定、有效的制度进行检验和控制，保证所有使用材料的品质。
（2）现浇体系在现场生产的工序环节多，生产条件不稳定，很难对每一个工序的生产过程实行规范化管理，再加上多数工序均为手工劳动，其工序质量很大程度上依靠工人的责任心、技术水平、身心状况来决定。而由于现浇体系的工序繁多，一个工人在不同的时间要从事多种不同的工作。这样虽可能培养工人的一专多能，但不利于工人熟练掌握、深入钻研所从事工作的技术，造成工人素质的巨大差异，使工序质量很不稳定，从而对最终工程质量产生影响，加大了工程质量控制的难度。
（3）这种开敞的“作坊”式的现场施工，使社会和政府很难实施有效的监督和管理，从客观上为个别施工单位偷工减料提供了可乘之机。
3 装配式结构的发展与应用
20世纪80年代初期，建筑业曾经开发了一系列新工艺，如大板、升板体系、南斯拉夫体系、预制装配式框架体系等等，对建筑工业化发展起到了有益的推进作用。但这些有益的实践之后，均未有大规模的推广。究其原因，主要是因为当时的新工艺在建筑高度、建筑型式、功能要求等方面有很大的局限。加之受到当时的经济条件制约，机具设备和运输工具落后，运输道路狭窄，无法满足相应的工艺要求。另外，受技术水平的限制，体系接头处理不善，极易造成漏水，而且接头构造处理不当，削弱了其受力性能，在地震设防区产生的影响更大。这些客观的技术经济条件遏制了装配式结构体系的发展。近年来，随着我国经济技术的发展，对装配式结构的研究开始逐渐增多，部分企业也开始尝试对装配式结构体系住宅的开发应用，有些已经取得一定成果。如江苏省成功开发了异型框架柱、预应力混凝土装配式多层框架结构（世构体系），复合叠合板钢筋混凝土结构等新型结构体系，并于2005年修编完成了《预应力混凝土装配式框架结构（世构体系）技术规程》。
对装配式结构体系，国外研究较早，已经形成自己成熟的产品标准、设计方法、施工工艺，成功实例颇多。德国Stock建筑公司生产厂房，除楼梯问和基础以外，全部都采用预制构件，工程于十一月份开始生产，安装工作在次年二月份结束。澳大利亚的悉尼有一栋十三层的楼房，上部结构均采用预制构件，梁柱接头采用的是预埋件焊接方法，柱与柱接头采用预应力钢筋连接（即通过施加预应力，使柱与柱连接紧密），采用预制的楼板和墙板，基础采用预制桩基础，只是承台和基础梁为现浇混凝土，其全部施工工期仅用了三个月。目前研究主要朝新型材料、新型结构、预应力、建筑节能环保等方面发展。
4结语
设计多样化、构件标准化、功能现代化、制造工厂化、施工机械化的装配式建筑将成为我国房屋建筑发展的必然趋势。开展对装配式结构尤其是适应我国国情的装配式混凝土结构装配方式、结构性能的理论及试验研究成为当务之急。设计要从概念上突破传统设计习惯的束缚，根据功能需求、结构特点、施工条件合理确定拆分方案，而不仅仅是施工方法的改变。开发商要敢于尝试装配住宅的开发，逐步提高建筑产品的工厂化程度。
参考文献：
[1]严薇， 曹永红， 李国荣．装配式结构体系的发展与建筑工业化[J]．重庆建筑大学学报， 2004，10(5):131-136.
[2]赵志缙， 李庆梅. 我国建筑安装施工技术的进步[J]. 施工技术，2002，31 (5) :1 - 4.
论文作者:张帅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：结构论文; 体系论文; 建筑论文; 工序论文; 混凝土论文; 现浇论文; 钢筋论文; 《防护工程》2018年第32期论文;