一、基于套筒灌漿體系裝配式剪力墻體系概述

裝配整體式剪力墻結構體系為主的住宅工程，無論按預制率或裝配率要求進行設計，對施工來說都只是帶來工程量的變化，進而直接影響施工組織方案的策劃，“因地制宜、因時制宜”的施工組織變得尤為重要。

在施工組織過程中，裝配式建筑的質量究竟受到哪些因素的影響。

本文以幾個實際項目為例，將其相關工藝、問題與工程數據進行比較，對裝配整體式剪力墻住宅施工要點進行簡要分析。

裝配整體式剪力墻結構體系最重要的節點是豎向構件及其連接，較為常用節點連接工藝有漿錨搭接、約束箍筋漿錨連接、套筒灌漿連接，雖然技術和各廠家的產品均有不同特點，但是對施工組織并沒有影響。

水平結構也一樣，雖然疊合構件包括有肋的、無肋的、預應力的、非預應力的，僅僅改變的是模板工程的投入量，或者說是模架支撐量，不同的連接方式對施工組織設計來講并沒有本質的差別，見圖1、圖2。

圖1 裝配整體式剪力墻結構構件分類

圖2 裝配整體式剪力墻結構豎向連接方式分類

裝配整體式剪力墻建筑的特點就像用構件拼成一個房子，不同的構件在預制范圍中有一定比例，如圖3案例所示。

圖3 一個常見單元的戶型結構示例

以預制率為55%的裝配式剪力墻結構為例，地上結構55%混凝土用量轉移到構件加工廠進行作業，減少現場施工量；現場施工內容轉移到構件深化設計、構件安裝工藝及質量控制、精細化工器具使用，這三方面是裝配撞體式剪力墻住宅施工的重要組成部分，見圖4。

圖4 裝配式剪力墻體系施工特點

　　二、深化設計與現場施工關聯

裝配式住宅工程為什么要做深化設計？

深化設計的主要目的就是整合所有專業圖紙信息，并融合現場施工、構件生產階段的施工措施，使構件在各階段使用過程中順利進行，減少或者杜絕可能出現的設計變更。

在實際工程中，我們參與了很多的深化設計，選擇深化設計的主要原因包括以下幾個方面（見圖5）：

圖5 施工方參與深化設計的原因

目前存在一個誤區：將深化設計等同為“拆分構件”。深化設計是綜合設計，以圖3結構為例，為了實現55%的工程量在現場很便捷的施工而完成的綜合設計。

這種綜合設計的必要性在于：傳統設計習慣了專業分割模式，因為建筑、結構、機電、精裝修等各個專業的信息在各個專業的圖紙上，而一個預制構件的所有信息需要綜合，信息之間有可能發生碰撞與沖突，此外還有很多信息在設計圖紙中是不覆蓋的，例如：不同施工單位的模架信息，需要預留預埋的時候是不一致。

在施工之前，需要把以上所有信息都綜合在一張圖紙上，就是最終完成的深化圖紙。圖6所示是一個比較復雜的三維圖，這是一個預制外墻帶飄窗的設計，要含有裝飾排磚做法，這個在原設計圖紙上通常是找不到的。結構專業的鋼筋、連接件的尺寸、定位，要讓制作加工的人一目了然。

此外，所有吊裝預埋點會因施工企業選擇的支撐體系等不同導致深化圖紙改變，如支撐、窗框等，見圖7。綜合設計、生產與施工信息的圖紙才是我們最需要的圖紙，是一個完整信息的表達。

圖6 深化設計工作內容—飾面磚預制外墻深化設計圖案例

圖7 預制外墻板配筋圖案例

深化設計圖信息的缺失或不確定都會給后續施工環節帶來無窮的麻煩。綜合精裝修、現場施工、構件加工等諸多問題，這么多信息結合到一起就會出現沖突和碰撞。

因此，深化設計過程就需要分兩步走：

第一，要把所有會在工程現場出現的信息整合，見圖8；

第二，就是解決所有信息可能發生的沖突與碰撞，見圖9。

信息化的解決手段，可以做到讓我們在正式施工之前把所有可能出現的問題通過軟件模擬進行解決，進而保證裝配整體式剪力墻預制構件深化設計可以順暢完成。

圖8 深化設計信息整合

圖9 解決所有信息可能發生的沖突與碰撞

　　那么，深化設計的圖紙量到底有多大呢？某工程案例，兩種戶型，圖紙量如下表：

出現這么多圖紙的原因包括：由于鏡像關系圖紙量增加了一倍；標準層和頂層的不同，例如頂層的施工塔吊要附著定位，有電梯就需要施工預埋等等，這樣就會出現大量有差異的圖紙，導致圖紙量翻倍。

雖然有人說施工深化設計圖紙就是含金量不高的辛苦活，但是如果不花心思認真做好，生產與施工現場就完全無法順利進行下去。

深化設計工作如果存在后期變更將會帶來大量的圖紙調整工作。設計得再好也會有臨時想改變的設計意向，然而，設計變更對深化設計工作量的影響是成倍增加的。

以建筑改變面磚的排布或顏色為例，如圖10所示，直接導致首層、標準層、奇數偶數層、屋面的機房層等都要修改，最終導致施工深化設計圖修改了10多張；如果機電要增加一個線盒，設計變更只需要修改兩張圖，而對深化設計圖紙而言，每張墻板圖都要增加，模具圖也會增加，深化設計圖紙發生十倍工作量的變化，造成了施工不順暢。

圖10 排磚圖的變化引起的圖紙量變化

圖11 新增加線盒、管線引起的圖紙量變化

　　三、裝配式剪力墻結構工藝節點

裝配式建筑的施工工期是值得關注的問題，例如有的裝配式建筑施工7天一層，有的5天一層，這就是資源投入帶來的影響，不同的資源投入對工期影響會很大，是有規律可循的。

常見的工期有兩種：六天一層和七天一層，對于住宅而言，就是整體現澆和分體現澆兩種情況，其工期對比分析見圖12。

圖12 整體、分體澆筑施工工期對比

第二，對比傳統頂板滿堂架（碗扣架）支撐，預制頂板選用獨立支撐施工更加方便快捷，操作簡單，材料用料極少，減少人工、增加工效，每層提效0.5天（支模+拆模）。

考慮到傳統的現澆墻體澆筑并拆模后，再支設頂板并澆筑，將占有大約2~3天。如果采用鋁模快拆體系，配合疊合板實現墻頂一次性支模和澆筑，可以省去拆除墻模的間歇時間，進一步提升工效，每層提效1天。

因此，施工問題絕不是一成不變的，它一定是隨著你的資源投入與組織時刻變化著的，重點是目標是什么。六天一層的工期，是我們目前認為是資源投入和勞動力組織比較均衡的一種做法，見圖13。但是,如果有多流水工作段的時候，吊裝工使用就安排得更為合理，這就是一個標準的工期。

圖13 裝配整體式剪力墻結構住宅施工流水6天/層

施工另一個重要關注內容就是質量，影響的因素有以下六個方面：

第一，構件的加工精度，會對施工質量造成比較大的影響；

第二，安裝定位插筋，目前，我國的國標和地標中，對預留鋼筋定位驗收不明確，亟待解決，圖14（a）中的表格是施工單位自制表格，用這個表至少可以預先了解鋼筋的伸出長度和位置、分倉方式；

第三，灌漿及基層處理，分倉方式需要在吊裝之前檢查確認，直接影響灌漿問題的好壞，灌漿料是否合格、報告和現場復試是否合格需要現場試驗確認（見圖15），這個管控應作為施工現場的核心；

第四，安裝標高控制和垂直度，吊裝時候的垂直度會把不確定性往后傳遞；

第五，節點模板支設；

第六，節點混凝土澆筑，目前節點區混凝土多少會出現開裂問題，一直沒有很好的解決。

（a）構件連接基礎面檢查記錄表

（b）定位鋼板示例1

（c）定位鋼板示例2

圖14 插筋定位措施

（c）灌漿口封堵

圖15 預制墻板灌漿及流動性檢測

分享兩點施工經驗，做預制構件的深化設計時可以實現很多工廠化設計，例如窗框定型定尺及窗洞口上下鷹嘴預留（圖16）、墻板與模板連接部位增加企口（圖17），就是為了解決現場不好做的部分在工廠完成，這兩點非常重要，既不會增加造價，又不會影響工廠化制作工期，對裝配式建筑又是尤為重要.

（a）模擬圖 （b）實際工程實例

圖16 窗框定型定尺及窗洞口上下鷹嘴預留

　　圖17 構件與模板連接部位增加企口

裝配式建筑施工現場實現工具化和標準化，才能真正體現裝配式建筑的意義，如圖18。

圖18 裝配式剪力墻結構施工精細化工具展示

　　四、效益分析

　　本章以實際工程為案例進行分析

（1）做裝配式一定是節省人工的。本項目支撐體系用工66人，如圖19所示，55%的工作量在工廠完成，現場鋼筋工、架子工、模板工用工量都有很大下降，且下降幅度超過預判，單層下降了30%。

本工程用獨立支撐，2工/日，如果用碗扣架支撐，12工/日，相差80%，但租賃費很高，裝配式費用的增量都被此項抵消，如圖20。

圖19 單層施工日對比

圖20 效益展示-支撐體系用工

（2）以外架體系為例，僅以外圍護工程對比，用工減少了70%，如圖21。

圖21 效益展示-外架體系施工

但是，裝配式建筑的總成本如何，目前仍無法統一定論，以一個真實案例測算：一個現澆施工的建筑，機械成本占20%，人工成本占80%；一個裝配式建筑，構件廠成本占30%，產業化工人成本占30%，機械成本占30%，現場精細化工具成本占10%，如圖22。

圖22 效益分析及對比

由此可見，一個裝配式建筑比一個傳統現澆施工的建筑機械化程度提高了整整一倍， 30%的成本投入在高水準的工廠化生產，現場的機械化和精細工具化加起來達到40%，等同于70%的工廠化、機械化、工具化生產占了裝配式建筑70%的成本，這就大大減少了施工中對人員的依賴，成本花在了我們認為應該導向的地方，將施工模式由粗放型轉化為集約型，這就是我個人對我們目前推進裝配式建筑工作最大的體會，這就是裝配建筑的最大社會效益。

來源：國家建筑標準設計（ID：gh_b5f5a6f90796）

作者：李浩

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