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1、装配式结构机械化施工发展现状摘要：新型装配式结构作为现代多层、高层建筑的重要形式，具有低能耗、机 械化程度高、绿色无污染等特点，近年来在国内外得到了广泛的认可。装配式结 构的发展离不开机械化的支持，国内外关于装配式结构配套施工的机械设备方面 的研究也在不断深入。特别是对于高层装配式结构的运输、吊装、质量检测等方 面，机械化施工极大程度提升了建造效率，为装配式的推广提供了支撑。本文重 点从国内外装配式结构、机械化发展现状进行了探讨，并指出了有待提升的方面。关键词：PC；吊装；运输；机械化1. 装配式建筑与机械化施工国外发展现状1.1 装配式建筑发展现状 美洲和欧洲地区，装配式机械一体化发展起始于
2、1970 年左右，并经过了长期的标准化、产业化和通用构件库构建等过程，不但完成了大量装配式项目的建设， 也解决了对城镇化过程中住宅缺少问题，同时为建筑产业结构的升级提供了可能。 几年来比较有代表性的有瑞典、美国、日本和新加坡等地。（1）瑞典，瑞典是当前装配式结构产业化最先进的国家，其推进主要通过 标准化和模数化，比较著名的如瑞典的“产业化标准（SIS）”。目前，其国内新 建装配式建筑生产量已经达到 80%以上。（2）美国对于建筑的个性、功能方面的探究比较深入，并实现了木结构、钢结 构等的机械一体化建设。美国的装配式结构主要以装配式外墙、预制构件为主， 同时通过大力宣传、政府财税补贴等措施，全面
3、实现了装配式结构的大面积运用 和推广。（ 3）日本在装配式建筑发展过程，对于基础理论、标准规范等方面投入较多， 并快速实现了全国范围装配式结构的一体化，当前其预制率已经达到了 60%以上（4）新加坡对于装配式结构发展起步较晚，但其抓住了 BIM技术运用，通 过装配式结构的信息化，完成了快速实现了装配式机械化和信息化的结合。1.2 装配式结构机械化发展现状 目前国外装配式结构机械化方面发展较快，预制厂已经实现了不同建筑功能分区的生产，如下图为预制厕所工厂图4 （a）。构件生产的质量达到了无需抹灰 即可直接使用（如下图4b中的构建质量）。同时在现场吊装设备方面，配备也 实现了机械一体化，见下图4
4、（c）。对于装配式模板方面，运用铝合金模板技术, 仅安装一次，并运用机械提升便便实现了各层的支模，减少了劳动力的消耗。（a）厕所预制厂（b）墙板机械生产质量（c）现场吊装（d）铝合金模板图 4 装配式机械化发展2. 装配式建筑与机械化施工国内发展现状2.1 装配式建筑发展现状 2015年国内首次推出了关于装配式结构设计的相关标准体系，为国内装配式 建筑的发展提供了指导。2016年我国颁布了工业化建筑评价标准,全面推动了国内建筑工业化的发 展，全国各省份也纷纷推出了装配式建筑相关的规划文件1-2。同年， 3 月国务 院总理李克强于政府工作报告指出全面推广应用绿色建筑，积极引进装配式 结构。国内混
5、凝土装配式结构、装配式钢结构、木结构等得到了广泛推广。2017 年，住房建设主管部门颁布了装配式建筑的标准，全国各地也纷纷出台 了关于发展装配式结构的政策。2018 年，装配式结构发展的主要任务为改进产业结构形式，促进建筑产业结 构升级。目前为止，全国发达省份和城市已经完成了装配式住宅、公寓、宿舍等 民用建筑的应用和实践。同时装配式钢结构、木结构、盒结构等均得到了应用。 为国内建筑产业的装配化发展提供了宝贵的实践经验。2.2 装配式结构机械化发展现状关于装配式结构机械化方面，2016 年我国施工机械化分会吴学松秘书长做了 机械化机遇和挑战方面的汇报，并指出装配式作为一场建筑领域的最大变革，从
6、设计、加工、施工全过程机械一体化方面，机械设备为其全过程产业化的发展提 供了基础3-4。装配式项目在机械化方面，人员储备方面也急需完善。当前，国内大量的装配式构件预制厂加工过程中，整体流水线作业，实现了 大量装配式构件的生产和加工。国内比较著名的流水线作业预制厂包括长沙的远 大住宅、三一重工旗下的三一筑工等，均实现了流水线机械化生产，实现了批量 生产（如下图 1 所示）。图 1 装配式预制厂机械化生产 对于装配式构件运输方面通过信息化实现了构件的编码，并运用大型车辆和 吊装机械实现了装车、运输、卸车的机械一体化施工。见下图2 所示图 2 装配式构件运输机械化 关于装配式现场安装方面，重要的机械
7、化辅助安装作业为吊装作业，当前国 内大型装配式建设项目主要运用改进形式的大中型塔式起重机，该方面机械要求 较高的动力特性。机械化施工的模拟、现场吊装和定位见下图3 所示。图 3 装配式吊装机械化施工装配式机械化方面，专家预测 2020 年左右，国内新建装配式建结构占新建建 筑整体的比重将超过15%，预期塔式起重器数量也将增加到5 万台以上，年均增 长量将达到 1 万台以上。起重机方面主要由制造企业和租赁企业提供，为完成装 配式结构的建造提供基础设施支持。3. 存在的问题分析 装配式结构机械化方面，主要问题体现在如下几方面：（1）国内在基于 BIM 技术的机械化和设计、生产、施工和维护运行等过程
8、 的结合还没有实现，需要学习先进国家的信息化技术，实现机械化和信息化的同 步进行。（2）机械设备生产制造、配套服务人员、信息化管理等方面的人员还不够健全，继续推动将信息化技术、手机APP等应用到塔机日常管理中。（3）机械化装配式构件生产、运输和吊装等过程，机械的控制精度仍需提升。4. 结论 装配式结构机械化作为当前建筑产业发展的趋势之一，对于装配式结构从生 产、运输、现场安装到运营维护等阶段均有着重要价值。本文从国内外装配式结 构及其机械化发展现状，探讨了装配式对建筑行业整体的影响、机械化发展水平 和机械化对装配式结构的重要性，同时分析了当前装配式结构机械化存在的不足 和有待提升的方面，希望通过本课题的探讨，能够为建筑企业装配式结构机械化 的规划发展提供参考。参考文献：1 李滨.我国预制装配式建筑的现状与发展J.中国科技信息.2014(7): 114-115.建筑施工,2013(7):47-502 李德虎.施工现场塔式起重机的选型和定位布置J.福建建材,2006:90-91. 塔式起重机安全规范:GB51442012 S .2012.高强.起重机危险性分析与事故预防研究D.沈阳:东北大学,2011.
装配式结构机械化施工发展现状
