装配式建筑预制构件模具优化设计及降本研究

李瑞

摘要：如今，随着我国经济的飞速发展，装配式建筑是建筑业绿色发展、循环发展、低碳发展的主要内客，是稳增长、促改革、调结构的重要手段，与传统施工方法相比，装配式建筑可实现节能、节水、节材、节时、节省人工、大幅减少建筑垃圾和扬尘、环保的目的；装配式建筑在现场主要进行预制构件的拼装，与传统现浇模式相比，把施工现场大量的高强度的作业移向“工作环境可实现人为控制的厂房内”进行现代化生产，改善了工人作业条件，减轻了劳动强度，提高构件生产精度，缩短施工周期，降低施工噪音，减少湿作业建筑垃圾，大大提升绿色施工水平。作为装配式建筑产业中重要的一环，模具的精度、耐久度和成本尤为重要，目前，模具设计和制作普遍存在标准化和模块化程度低、结构不合理和成本过高等问题，随着预制构件品类日益增多，以及对产品精度要求的不断提升，模具问题一定程度上制约了装配式建筑行业的高质量发展，存在一定的改进和提升空间。

关键词：装配式建筑；预制构件模具；优化设计；降本

引言

从建筑行业发展态势来看，装配式建筑成为日后施工趋势，和传统的建筑模式相比，应用装配式建筑可提升建筑工程的工作效率，对我国建筑行业朝着工业化和现代化健康发展具有显著作用。

1预制装配式建筑结构施工技术

预制装配式建筑结构施工技术主要指，在进行建筑工程施工时，将组成该建筑工程项目的部分构件或者全部构件均在工厂中预先制作完成，通过运输将这些预制构件送至施工现场进行组装连接，建成具有各种使用功能的建筑物的一种施工技术。当前可以预制的建筑结构构件主要包括楼板、阳台板、内外墙板等，一些结构较为复杂的建筑构件也可以通过设计、预制的方式进行加工。预制的构件都预留了孔洞和连接构件，在进行组装时需要对这些构件进行合理的拼装，并进行适当的灌浆浇筑，使各构件之间连接紧密。通过以上分析，我们可以看出预制装配式建筑结构施工技术的诸多优势，主要表现在：①由于是提前预制各构件，因此可以根据建筑工程的结构设计图，来制作相应的构件，可以满足许多不同造型的建筑建设需求，能够极大的丰富各种建筑造型。②在进行建筑结构构件的预制时，预制工厂采用标准化、自动化且规模化的生产方式，在施工现场进行装配也更加标准性，使得整个构件制作与现场安装过程模块化，大大提高了工程施工的效率，有效缩短建设工期。③装配式建筑结构施工技术通过系统化的生产施工，能够减少传统建筑施工过程中产生的环境污染与材料浪费，生态环保价值较高。④装配式建筑结构施工技术的应用，不需要大量的人工，因此可以实现较大的人工成本的节约，另外在工程施工材料上也可以实现较大程度的节约。综上所述，预制装配式建筑结构施工技术在工程的质量、进度、成本以及安全、环保性等方面具有诸多的优势，应当加以重点研究并推广应用。

2设计改进建议

2.1组合模具设计

预制叠合板一般指楼板的预制底板，后期通过桁架筋与上部现浇混凝土层结合成为一个整体，是预制和现浇混凝土相结合的一种较好的结构形式，具有施工快，整体刚度大，抗震性能好的特点，预制构件可提前预埋线盒，预留管道洞口。叠合板是装配式建筑中使用广泛，几乎每个装配式建筑均有采用，在预制构件中数量占比大、模具费用高、制作周期长。但为了适应不同的房间尺寸，预制混凝土叠合板的尺寸变化频繁且无规律，叠合板出筋间距也各不相同，但以200mm和150mm间距为主，根据预制叠合板的这些特点，可将上述两种常用出筋间距的模具做成组合模具：将一个方向的模具做成2米一段的通用模具，另一方向的模具只需在组合模具中滑动，即可实现任何尺寸的叠合板生产制作。

2.2管理措施

（1）合同约束。明确劳务班组的质量终身制；明确质量是从开始生产至安装完毕的过程；无条件配合设计变更的执行及整改。（2）质量策划。针对构件的类型及特点，进行专门的质量策划。（3）质量信得过班组评选。以客户反馈为参考，由质量委员会每月开展质量信得过班组的评选，对优秀班组进行经济奖励，对表现较差的班组进行经济惩罚、批评，树立质量先进班组。（4）质量信得过个人评选。根据个人表现，由质量委员会每月开展质量信得过个人的评选，对表现优异的个人发放奖状和奖金，评选出质量先进个人。（5）质量规章制度。建立健全质量奖惩制度、质检人员晋升制度、教育培训制度、模具管理制度、技术交底制度、图纸管理制度、质量风险应急预案等。

2.3预制构件安装连接

各种类预制构件适用的安装连接方法有所不同，需要综合分析构件种类、现场环境、施工要求等因素加以选择，主要预制构件的安装连接方法与操作要点如下。（１）对于预制柱，对预留钢筋与预制柱纵筋进行连接，并在节点部位现浇混凝土层。其中，在纵筋连接步骤，一般情况下采取焊接方式，核对纵筋数量与预留孔位置，清理纵筋表面锈迹污渍，保持纵筋和预留钢筋对准状态，操纵焊机进行连接，并在焊后检查焊接质量是否达标。而在混凝土浇筑步骤，凿毛接缝界面，按照套筒灌浆方式来浇筑、振捣混凝土，养护一段时间等待混凝土硬化成型。（２）对于预制板，在安装面提前埋设水电管线以及布放附加钢筋，按照水平连接方式来安装预制板，以及在节点部位现浇混凝土进行覆盖。在构件安装连接期间形成裂缝时，需要采取键槽取代垂直板边缘、增加构件接触面积等措施。（３）对于预制梁，提前在梁身上弹放线，可采取梁底筋锚固连接或是附加钢筋搭接连接方法。其中，梁底筋锚固连接是把梁底部位纵筋伸入节点区域内加以锚固，在节点处现浇混凝土，使预制梁与建筑主体结构形成整体，要求梁体下部纵筋有着优异的锚固性能，可选择弯折锚固钢筋端部、端部加设锚固端头的方法来强化锚固性能。附加钢筋搭接是提前在梁端部预留Ｕ形薄壁键槽，把梁端伸出纵筋和节点处附加筋加以搭接连接，再现浇混凝土进行覆盖。（４）对于预制飘窗，在层面板钢筋绑扎结束后，在板面底筋部位绑扎斜支撑预埋件，在预制飘窗落到安装位置后使用斜撑进行固定，待飘窗位置、垂直度与标高精调结束后锁紧固定件，在飘窗与混凝土现浇部位缝隙处塞入ＰＥ棒，待现浇混凝土强度超过1.2Ｍｐａ后拆除斜支撑、割除板面预埋件。

结语

综上所述，装配式建筑彻底颠覆了传统的建筑施工理念，为了提高装配式预制构件生产施工质量，提高建筑的稳定性与牢固，需要按照相关的要求进行生产施工，严格执行各种工艺流程，从而按时按质完成预制构件在预制厂生产任务。另外还需要注重提高预制构件施工工艺的合理性，提升工程质量与安全，提升施工企业的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]范玉，黄继战.建筑工业化预制构件模具的现状与发展趋势[J]．装配制造技术，2019，37(1):89-90.

[2]顾进.住宅产业化之PC构件模具解决方案[J]．建筑施工，2018，32(5):445-448．

[3]JGJ1—2019.装配式建筑结构技术规程[S].

[4]李鹏.预制构件外墙模的工厂化生产技术[J]．建筑施工，2019，36(1):67-68．

[5]郭峰.高层预制装配式混凝土住宅外墙板生产工艺与构造技术分析[J].建筑技术，2018(S1):76-80.

[6]蒋勤俭.中国建筑产业化发展研究报告[J]．混凝土世界，2019，61(7):10-20.