模块化施工技术在建筑施工技术中的应用

曹朔 李玉红

中建二局第四建筑工程有限公司 天津市 300450

摘要：随着建筑行业的稳定良好发展,建筑规模与数量呈现快速增长态势。关于建筑施工技术,模块化施工技术已经获得良好的应用,运用此项技术能够对部分现场施工转移到工厂进行预制,使施工效率和质量可以得到显著提升,并有效节约施工成本,避免对环境产生严重污染。因此,模块化施工技术的应用,对建筑行业稳定良好发展有着重要的现实意义。

关键词：模块化施工技术；建筑工程施工；具体应用

前言：为有效解决建筑工程实施期间资源浪费量大、环境污染严重问题，模块化施工技术会更加广泛的应用在建筑工程施工环节。相较于普通施工技术而言，在模块化施工期间，需要模块单元在预制生产现场生产完成后集中进行安装或拼装。由于建筑工程建设要求不同，在模块化施工技术应用过程中也需要加强施工技术管控力度，结合工程具体施工要求，不断优化模块化施工技术方案。

1、概述模块化施工技术

1.1模块化建筑概念

模块化理念最早被应用在汽车及计算机行业中，由于模块化技术整体优势显著，后续又成为建筑领域重要施工模式。模块化建筑需要将整体建筑工程系统划分成若干个独立小型项目，确保各模块能够依照设计图纸的具体要求进行加工，然后运到施工现场统一组装。模块化建筑的建设效果良好，能够切实满足现阶段城市建设要求，在从根本上提升工程整体施工效率的同时，控制施工工作对周边环境的污染程度，对构建生态文明社会意义重大。

1.2模块化施工技术

模块化施工技术是装配式建筑重要施工技术之一，模块化主要为钢筋与混凝土材料。如果混凝土结构为独立结构，可以通过预制浇筑与运输方式实现模块化施工。在混凝土独立结构重量大、形状不规则情况下，在具体施工时可以使用分割浇筑方式，通过使用预制模板开展现场浇注施工作业，而后运输到现场进行统一组装。在混凝土结构为条形的情况下，可以将混凝土基础分割为不同干片进行制作及组装。钢结构模块主要被应用在建筑基础、柱体、梁体与屋面结构中，需要首先在预制现场进行集中生产，后续运输到施工现场组装。

模块化建筑整体建设时，应当使用更加适宜的混凝土及钢筋组合组件，依照钢材料性质，组合键成钢结构骨架，借助混凝土材料浇筑外部建筑结构，最后形成建筑工程整体结构。

2、模块化建筑结构体系种类

2.1混凝土结构模块

在建筑工程混凝土结构的基础结构的情况下，主要涉及建筑内部设施、结构基础外网雨污水井、电缆井等基础施工环节。混凝土独立基础可分为全面独立混凝土与组装混凝土构件两种类型。组装混凝土构件主要为大体积或形状特殊、难以有效运输的混凝土构件，需要借助专用交通运输设备运到施工现场后进行模块化组合，借助分割式组装手段对混凝土构件进行拼装处理，从根本上跑上混凝土施工质量水平。在混凝土结构使用时，如结构为条形，还可以采用多片分装后续集中安装的方式开展施工工作。

在混凝土为大体积结构的情况下，应当使用钢套板将混凝土结构维护起来，利用多个钢壳连接混凝土基础钢筋，形成混凝土结构框架，完成混凝土结构整体施工作业工作。实际作业期间的钢壳需要为不可拆卸材料安置于混凝土结构中。

在混凝土结构制作完成后开展拼装工作，应当切实保障混凝土浇筑环节的力学性能，要求相邻混凝土模块之间还需要配备网状钢筋。模块拼装完并通过质量检验后，需要立即开展混凝土浇筑作业。

由此可见，通过应用模块化施工技术，可以切实提升混凝土结构施工期间的有序性与组织性。在大型混凝土模块设计工作开展期间，需要在混凝土结构内增加钢结构支撑，便于混凝土结构整体吊装搬运。结合单个卧室设备基础，需要在混凝土结构底座下部增加加强钢筋。

2.2钢结构模块

钢结构模块需要结合结构不同功能拆分成基础、柱、梁与屋面等形式，拆分后的基础单元可实现模块化生产。钢结构管线及管道预埋工作应当在结构整体质量检测合格后才能够开展，将制作后的模块集中运输到施工现场安装。在钢结构下方为混凝土模块的情况下，还需要将钢结构与混凝土模块组合成统一体系。钢结构可以选择Q345或Q235等钢材，从根本上节约施工成本、钢柱截面与屋架截面需要使用H型钢截面。节点安装过程中，应当着重使用永久性螺栓或高强度螺栓加固，从根本上提升构件整体质量水平。

2.3管道与管线模块

管线与管道模块的安装工作应当依照支架或模块间距合理选择适宜长度，并开展预制、及现场安装工作。管道及管线的材料选择需要严格满足建筑工程整体设计要求，在连接方式与敷设方式制定过程中，应当以批量模块化为基础。

3、模块化建筑施工技术实际应用要点

模块化建筑施工流程需要首先在工厂生产好模块单元，借助拖车运输至施工现场，经由吊车将各单元进行安装。模块化建筑施工工作需要从全面角度出发，进一步优化具体施工流程。

3.1明确模块单元运输及密封要求

将模块从工厂运输到施工现场期间，应当合理选择运输公路以及运输交通工具。具体而言，运输公路规格可直接影响到生产模块尺寸。为保障模块运输企业的安全性，在到达隧道等危险路段时，需要配合使用拖车运输。为避免运输环节出现模块损坏问题，应当对模块进行密封性处理，在模块上覆盖干性塑料膜，并在模块单元间采用防水技术手段。

3.2模块单元的提升原装设备

模块单元提升也是施工隐患较多的阶段，由于在提升过程中模块受力过于集中，导致部分模块单元难以承受提升重力，因此还需要着重加强模块单元的连接性，增强单元整体抵抗效果。通常情况下，模块可以采用热轧型钢手段，增强模块单元整体强度。在实际施工过程中由于起重机会受到臂架高度的影响，因此还需要不断调整吊装线索角度，实现模块单元最小承重目标。

在提升模块期间应当从角部开始，由于模块角部重量最大，提升期间应当采用独立框架结构辅助吊装。吊装框架设置工作可避免水平力与剪力对模块造成损害。吊装框架可以选择与铝模块相同的框架结构。

3.3整体性及安全性要求

在开展模块化施工工作过程中，还需要从根本上保障模块整体性与安全性要求，避免在结构某构件出现安全隐患的情况下，其他构件应该隐患受到连带影响。

单元模块最大特征主要就是各模块的组合，与建筑整体强度及个体单元强度无必然关系。建筑物强度应当由模块墙体或角柱考量，移除荷载路径，充分发挥出墙体的鲁棒性能。对深梁或隔墙区域进行着重处理，选择适宜的单元模块连接手段，从根本上提高单元模块，整体的拉力与支撑力。

3.4基础结构施工

模块化建筑技术结构施工可以使用树脂锚入混凝土装饰。如施工现场地质条件较差，也应当首先进行桩基处理。将基础顶部的变动范围控制在20毫米之内，确保模块单元能有效组织各桩体结构体系。

总结：总而言之，通过将模块化施工技术应用在建筑工程施工过程中，能够从根本上提升工程整体建设质量水平，缩短工程建设周期，控制施工期间的环境污染程度。模块化施工技术实则是由工厂生产好模块单元，运输至施工现场将各单元进行统一拼装，因此在模块化施工技术实际应用过程中，需要加强模块单元运输及吊装安装环节的管控力度，构建起全面精准的建筑三维信息模型，切实优化模块化施工技术方案。

参考文献：

[1]黄鹭.模块化技术在装配式木结构建筑施工中的应用分析[J].江西建材,2023(09):222-223.

[2]刘雪童,贾广飞,薛雨等.管道模块化施工技术在化工项目中的应用[J].安装,2021(06):61-63.

[3]孙利.装配式建筑施工技术在建筑工程中的运用研究[J].居业,2021(02):78-79.

[4]潘梁.BIM技术在建筑工程模块化施工中的应用分析[J].价值工程,2020,39(13):287-289.