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淺談裝配式混凝土建筑的優(yōu)劣勢
2020-07-25 15:13:49發(fā)布者：河南現(xiàn)代建構(gòu)科技有限公司瀏覽量：
近年來，隨著國務(wù)院的大力強(qiáng)推、地方政府政策的相繼出臺(tái)，裝配式建筑逐漸進(jìn)入人們的視野。越來越多的建設(shè)單位、施工企業(yè)、設(shè)計(jì)院開始投身裝配式建筑的事業(yè)。然而，裝配式建筑是不是“人人”都可以做？從事裝配式建筑的目的和愿景是什么？裝配式建筑存在哪些優(yōu)缺點(diǎn)？本人根據(jù)兩年的裝配式建筑工作經(jīng)驗(yàn)，嘗試做淺顯的分析。文章的側(cè)重點(diǎn)在裝配式建筑的優(yōu)缺點(diǎn)，如有不恰當(dāng)之處歡迎指正。
一、為何要做裝配式建筑
國家為何要強(qiáng)推裝配式建筑，此文不做過多推測，最高領(lǐng)導(dǎo)人的決策自然有其道理。此處只表達(dá)一點(diǎn)，個(gè)人覺得國家之所以強(qiáng)推裝配式建筑最主要的目的是改善環(huán)境。話說回來，既然有了國家的大力推崇以及相關(guān)政策扶持，可想而知未來裝配式建筑的市場份額有多大，甚至國家規(guī)定特定的新開發(fā)項(xiàng)目必須采用裝配式的建設(shè)模式。若能捷足先登，在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)立足腳跟，必將在“千萬億”裝配式建筑的宏偉藍(lán)圖里占足市場份額；同時(shí)若能做大、做強(qiáng)、做精裝配式建筑，將會(huì)帶來極大的品牌效益；若能形成成熟的裝配式建筑管理模式及體制，將會(huì)帶來較大的管理效益。
一句話總結(jié)：裝配式建筑發(fā)展趨勢、市場份額、國家政策帶來的直接經(jīng)濟(jì)效益、以及企業(yè)創(chuàng)造的品牌效益、管理效益是吸引企業(yè)從事裝配式建筑的主要原因。
二、裝配式建筑的優(yōu)勢
1、國家強(qiáng)推、發(fā)展趨勢、市場份額大
此點(diǎn)無需贅述，“千萬億”的肥肉就擺在那里。
2、政策扶持
目前各地出臺(tái)的裝配式建筑主要扶持政策有：獎(jiǎng)勵(lì)建筑面積、預(yù)售節(jié)點(diǎn)提前、報(bào)建綠色通道、工程評優(yōu)優(yōu)先考慮、小業(yè)主購房補(bǔ)貼等等。對于建設(shè)單位來說，無疑獎(jiǎng)勵(lì)建筑面積吸引力最大。如深圳市政府已出臺(tái)明文政策，通過提高容積率來獎(jiǎng)勵(lì)建筑面積（獎(jiǎng)勵(lì)最高不超過3%容積率、以及5000㎡），試想，對于房價(jià)動(dòng)輒超過10萬/㎡的深圳來說，5000㎡將帶來的直接經(jīng)濟(jì)回報(bào)就超過五億。
3、改善環(huán)境
對比傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑有個(gè)明顯的優(yōu)勢，就是大量減少現(xiàn)場濕作業(yè)、降低揚(yáng)塵、減少廢水、廢氣、固體垃圾的排放，以及改善施工人員的作業(yè)環(huán)境。
4、提高建筑“大面”質(zhì)量
注意是大面（即構(gòu)件）質(zhì)量，因?yàn)轭A(yù)制工廠將“空間上的”、“豎向的”構(gòu)件（墻、柱、梯、梁、板等）搬至工廠放在“平面上”（生產(chǎn)臺(tái)模及流水線）進(jìn)行生產(chǎn)，減少了模板支撐體系及模板豎向加固工序、大大降低操作難度，基本杜絕了漲模、漏漿、蜂窩麻面等混凝土質(zhì)量通病，更能大幅度提高構(gòu)件的精度。在此基礎(chǔ)上若能采用鋼模、鋁模進(jìn)行生產(chǎn)，則平整度、垂直度偏差完全可以控制在2-3mm內(nèi)。
5、縮短裝飾裝修階段的工期
因構(gòu)件生產(chǎn)精度高，后期可免除抹灰及砂漿找平、直接在構(gòu)件表面上進(jìn)行飾面層施工，從而縮短裝飾裝修階段的工期。
三、裝配式建筑的問題
1、市場環(huán)境不成熟
1）、目前裝配式建筑市場上施工方、設(shè)計(jì)方、以及供應(yīng)商等較為稀缺；
2）、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)未完善，技術(shù)工藝有待開發(fā)；
3）、新型材料研發(fā)成果不顯著、應(yīng)用和普及程度不高；
4）、政府監(jiān)督及驗(yàn)收機(jī)制不完善。
2、成本方面
1）、前期投入大、效益低。想要做強(qiáng)裝配式建筑，就要擁有自己的預(yù)制工廠，因此撒網(wǎng)布局、投資建廠必不可少，同時(shí)工程開工初期即要生產(chǎn)大量構(gòu)件，對資金要求高。
2）、成本高、單價(jià)低。通過成本測算，預(yù)制構(gòu)件成本相對現(xiàn)澆構(gòu)件偏高，但單價(jià)往往偏低，此問題對施工單位較為不利。同時(shí)目前裝配式建筑的設(shè)計(jì)單價(jià)較傳統(tǒng)建筑單價(jià)亦未有所增加。在設(shè)計(jì)單價(jià)不變、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)院已經(jīng)具備成熟傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)及力量的情況下，其從事裝配式建筑設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)力不足。此為前文所述設(shè)計(jì)方資源稀缺的主要原因。因此個(gè)人認(rèn)為政府在研究政策時(shí)不能只對開發(fā)商進(jìn)行“扶持”、整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的所有參與方均應(yīng)周全顧及。
3）、預(yù)制工廠輻射范圍有限。一般情況下，一個(gè)預(yù)制工廠的“經(jīng)濟(jì)”輻射范圍不超過150km，一旦超過此范圍，構(gòu)件的物流成本將急劇上升。因此，想要擴(kuò)大布局，必須增建廠房。
3、設(shè)計(jì)方面
裝配式建筑比較適宜采用epc（工程總承包）的模式進(jìn)行建設(shè)。故在市場上設(shè)計(jì)資源稀缺的情況下，一些專注于建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的企業(yè)往往傾向于建立自己的設(shè)計(jì)公司或團(tuán)隊(duì)。
在裝配式建筑建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)是中心。一個(gè)裝配式建筑是否取得成功很大程度上取決于設(shè)計(jì)是否成功。對比傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)，裝配式建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要提前介入。裝配式建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)完成后新增了一項(xiàng)工藝設(shè)計(jì)（構(gòu)件拆分及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等）。設(shè)計(jì)師在工藝設(shè)計(jì)時(shí)需在預(yù)制工廠技術(shù)人員、施工裝配技術(shù)人員的協(xié)助下完成，同時(shí)需要提前與塔吊公司、外架單位、土建勞務(wù)公司等溝通關(guān)于構(gòu)件結(jié)構(gòu)預(yù)埋、模板支撐及加固方式等事宜。
然而，很多設(shè)計(jì)師往往在此環(huán)節(jié)上做的不到位（未提前介入與相關(guān)人員及單位溝通，或溝通不順暢），由于其構(gòu)件生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、施工裝配經(jīng)驗(yàn)的不足，導(dǎo)致設(shè)計(jì)成果往往只考慮建筑的結(jié)構(gòu)安全、使用功能，而忽略了經(jīng)濟(jì)性和可操作性。例如：由于設(shè)計(jì)的不標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)致生產(chǎn)模具、物料使用率低、周轉(zhuǎn)次數(shù)少而造成構(gòu)件制造成本的增加；由于設(shè)計(jì)的不可操作性使得現(xiàn)場模板無法安裝和加固，造成現(xiàn)場“邊做邊改”、“做做停?！薄ⅰ安粩喾倒ぁ钡默F(xiàn)象，從而導(dǎo)致質(zhì)量不能保證、工期失控。
此外，目前裝配式建筑設(shè)計(jì)上遇到的一些常見問題如下：
1）、一味追求裝配率，所有內(nèi)墻及外圍護(hù)體系均設(shè)計(jì)成鋼筋混凝土構(gòu)件，導(dǎo)致建筑整體剛度大，房間回音過大；
2）、土建與機(jī)電交叉問題；
3）、鋼筋打架問題；
4）、門窗洞口開設(shè)局限等等。
4、質(zhì)量問題
裝配式建筑工藝設(shè)計(jì)方案通常采用“豎向預(yù)制、水平疊合、節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆”的模式。如前文所述裝配式建筑能提高建筑“大面”質(zhì)量，但往往很難保證現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量，裝配式建筑常見的質(zhì)量通病主要出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)上。目前很多裝配式建筑質(zhì)量問題尚無較好的解決辦法。
1）、預(yù)制“三明治”外墻板存水、滲水問題。目前預(yù)制外墻板為了滿足減重、保溫的功能，通常在外墻內(nèi)嵌入擠塑板（XPS）、聚苯板（EPS），此類材料具有較強(qiáng)的存水功能，在構(gòu)件預(yù)制澆筑、現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆等過程均可能導(dǎo)致水滲入儲(chǔ)存、后期慢慢蒸發(fā)外滲，導(dǎo)致墻面出現(xiàn)滲水或潮濕現(xiàn)象。
2）、外墻膠耐久性、耐候性問題。目前預(yù)制外墻節(jié)點(diǎn)（豎向、橫向）通常采用打膠工藝，使用的膠水為建筑耐候密封膠，市場上常見的如西卡、安泰等品牌，其理論使用年限不超過30年。而外墻膠一旦失效，我能想到的解決辦法唯有全部鑿除后重新施膠水。
3）、施工冷縫問題。所有預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土交接界面均可以理解為施工縫。施工縫處由于干、濕混凝土結(jié)合性不足，加上澆筑過程設(shè)備、操作人員的荷載擾動(dòng)，通常導(dǎo)致結(jié)合部位出現(xiàn)冷縫、開裂、滲漏的問題。目前常見的辦法是將構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土交界面全部做成粗糙面，此方法在疊合梁、預(yù)制外墻的節(jié)點(diǎn)也許奏效，但在疊合板上很難徹底解決問題。疊合板在預(yù)制層和現(xiàn)澆層之間可以理解為一個(gè)大面積的施工縫，當(dāng)施工縫由“線”上升至“面”后，單純的粗糙面措施難以杜絕冷縫的產(chǎn)生。是否可以研發(fā)一種新型材料（干、濕混凝土界面粘合劑、或混凝土添加劑等）？我覺得這個(gè)可以作為新材料研究的一個(gè)課題和方向。
4）、鋼筋套筒連接節(jié)點(diǎn)無法實(shí)體檢測。目前豎向構(gòu)件（預(yù)制框架柱、剪力墻）的連接節(jié)點(diǎn)通常采用鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)（參考規(guī)范《鋼筋連接用灌漿套筒JG/T398-2012》、《鋼筋連接用套筒灌漿料JG/T408-2013》）。通過鋼筋等強(qiáng)度代換減少一半的縱向主筋，在節(jié)點(diǎn)部位只取一半的主筋進(jìn)行套筒灌漿連接。此工藝最大的問題是只能進(jìn)行工藝送檢（在實(shí)驗(yàn)室用鋼筋、套筒、灌漿料制作連接接頭后送檢），而無法進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)體檢測，從而無法檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量。
5）、鋼筋綁扎問題。裝配式建筑很多節(jié)點(diǎn)上鋼筋較多較密（如外墻節(jié)點(diǎn)上有現(xiàn)澆構(gòu)件豎向主筋、橫向箍筋、預(yù)制構(gòu)件水平錨入筋等），不僅鋼筋綁扎效率低，更造成施工現(xiàn)場出現(xiàn)大量反復(fù)彎折鋼筋的現(xiàn)象（小直徑鋼筋被冷彎、大直徑鋼筋被熱彎），導(dǎo)致鋼筋間距無法保證、受力性能下降。
5、安全隱患
對比傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑的安全隱患及風(fēng)險(xiǎn)有增無減。
1）、裝配式建筑每一層每一個(gè)構(gòu)件的吊裝作業(yè)幾乎均為高空作業(yè)；
2）、由于預(yù)制構(gòu)件重量較大，構(gòu)件運(yùn)輸、二次轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝過程中均存在較大風(fēng)險(xiǎn)；
3）、構(gòu)件預(yù)埋吊點(diǎn)是否安裝牢靠，起重吊爪、鋼絲繩是否能承受構(gòu)件重量等均為裝配式建筑重要安全控制點(diǎn)；
4）、目前長期從事并經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)的吊裝工人不多，人為因素造成的安全隱患增加；
5）、裝配式建筑疊合板的預(yù)制層相當(dāng)于傳統(tǒng)建筑的樓板底模，但由于其為混凝土結(jié)構(gòu)，不能像傳統(tǒng)建筑一樣，底模與支撐體系通過模板、木枋、鐵釘、壓腳板等形成一個(gè)有效的整體。疊合板就像平放在支撐體系頂部一樣，因此側(cè)移隱患大；
6）、裝配式建筑施工流程一般最早開始外墻板的吊裝，而在外墻吊裝時(shí)外架尚未搭設(shè)至操作層頂、臨邊防護(hù)尚未到位，此時(shí)吊裝過程無疑風(fēng)險(xiǎn)更大；
7）、目前豎向構(gòu)件往往采用斜支撐將墻板與樓板連接，以作臨時(shí)支撐。但由于外墻吊裝較早，樓板混凝土強(qiáng)度尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，斜支撐在樓板處的拉結(jié)點(diǎn)不可靠。若等樓板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度再來吊裝外墻，則與施工進(jìn)度產(chǎn)生沖突；若在預(yù)制層預(yù)埋拉結(jié)點(diǎn)，則又會(huì)造成人工成本增加、預(yù)埋拉結(jié)點(diǎn)定位不準(zhǔn)確、不能靈活調(diào)整等問題。
6、后期
1）、小業(yè)主入住后，裝修調(diào)整空間小、難度大。
2）、維修階段質(zhì)量問題可追溯性差。
