新加坡预制构件经验总结

[摘要]预制技术的应用标志着建筑业中的一项重大转折，其优越性是：更短的施工工期，更少的对现场劳工的依赖，更便捷的现场检验，以及大大改善施工详图的设计和工程质量、安全控制。本文将简要介绍预制和装配技术在新加坡工程建设中的应用，然后对上述研究计划的主要课题作简单介绍,随着我国建筑业的持续高速发展，将为预制在建筑业中的应用提供借鉴意义。

[关键词]预制技术、建筑业、应用

1  前言

预制技术的应用标志着建筑业中的一项重大转折，其优越性是：更短的施工工期，更少的对现场劳工的依赖，更便捷的现场检验，以及大大改善施工详图的设计和工程质量、安全控制。预制技术及其广泛应用的标准化和模数化，已成为新加坡建筑业设计和施工的基本原则。举例来说，在上世纪的整个九十年代，预制混凝土立面墙板和楼梯构件，以及半成品预制混凝土楼板，就已经广泛应用于标准的公营住宅建设。同样，在私营的建设项目中，也可以看到日益增长的采用预制技术的趋势。

新加坡建筑业一直经受着要提高生产力，降低成本和改善建筑设施质量水准的紧迫压力，所有这些要求，都已成为建筑业改革的主要动力。为此，新加坡成功地在建筑服务项目中得到应用。

本文将简要回顾一下预制和装配技术在新加坡住宅建设中的应用，然后对上述研究计划的主要课题作简单介绍。预制技术更广泛的应用将有助于克服传统现浇结构的许多痼疾，从而使施工技术的可行性更大，安装成本的经济性更佳。

20多年，新加坡政府承诺提供大量廉价的租屋，以满足其所规划的对住宅的需求。为了应对如此规模浩大的廉价房的开发，“重复设计建造法”的理念已被应用于这些住宅项目。其中特别需要进行重大改善的是：施工工期和施工成本，但是，工程质量又不能降低。为此，引进了对提高总体施工生产力和成品质量最有影响的创新设计和施工技术。本文涉及的创新预制技术包括：1）预制混凝土立面墙板构件；2）预制混凝土主体结构；3）各种应用广泛的建筑结构构件。新的设计原则和施工工艺，对加快公营住宅项目的交付使用、大幅度降低施工成本、设计多样化和确保工程质量等方面,都相当成功。

预制技术提高了可营造性，并在工期、成本、质量、安全和环保等方面都得益匪浅。

其优越性归纳如下：

1）使各施工专业工种的生产力水平更高；

2）由于大规模生产，可以节省各供应链的成本，诸如劳工和材料成本；

3）加快业主的投资回报；

4）缩短装修和吊装作业工期；

5）由于在作业层的施工作业内容简化，可减少对现场劳工的需求；

6）节省现场的材料堆场；

7）更佳的质量控制，使构件的外形和尺寸更精确；

8）由于产品次品少，可降低材料的浪费；

9）在预制厂具有更安全的工作环境；

10）在一个重复性的生产环境下，提高了员工的团队精神和生产氛围；

11）产品在工厂内生产的检测有效性比在施工现场更高；

12）恶劣天气条件对现场施工作业的影响更小；

13）可根据大规模预制和装配技术，重复设计项目的交付使用体系和材料供应链体系；

14）通过建筑业与政府联手合作，把预制技术应用于公营和私营住宅，商业建筑和道路等建设项目。

2  主要预制构件的介绍

2.1预制混凝土立面墙板构件

多年来，预制技术已逐步发展成为建筑业中最引人瞩目的施工技术之一。预制结构的优越性是：更短的施工工期，更少的对现场劳工的依赖，更便捷的现场检验，以及大大改善施工详图的设计和工程质量控质。当前，随着建筑业劳工短缺日益普遍，对于公寓楼建设项目，更广泛地采用标准化和模数化设计的预制技术，已成为新加坡地区标准公营住宅楼宇设计和施工的基本原则。

自上世纪八九十年代以来，新加坡租屋的建设，就推荐使用预制混凝土立面构件。为了获得更好的装修产品，立面构件通常在现场的预制场地上浇筑生产，并完成铝合金窗框的预埋和马赛克的贴面。虽然，采用预制立面构件必然会增加承包商最初的资金投入，但是，从长远来看，该项投入可以通过节省现浇立面板所需的模板和更优质的混凝土构件而得到补偿。目前，在有些公营建筑合同中，已强制性地要求使用预制立面构件。

在预制立面构件中安装窗框有两种方法，一种是先装法，另一种是后装法。先装法与施工计划中的关键线路同步，因此，对楼层施工工期有影响。而后装法，虽然不在关键线路上，但是，墙板和楼板之间的连接必须做得相当好，以确保水宓性和克服渗漏问题。预装的预制立面构件必需与其他墙板和楼板同步定位浇筑，并与结构同步上升。

1).外墙立面图：

                                              2).剖面图

3)．上下部节点图

2.2  预制混凝土主体结构

1).预制钢筋混凝土楼板

混凝土楼板通常都采用临时性的模板体系进行浇筑施工。但是其支拆模作业会严重影响施工进度。为此，就开发成功了一种半成品预制楼板，并逐步取代了传统楼板施工所需的模板。这种半成品预制楼板是一种永久性的模板体系，并成为永久性结构体系的一个组成部分。楼板下部是由预制厂生产的预制楼板，通过施工吊装设备将其吊装在结构墙体、立面墙体构件或梁上，然后在安装就位的预制楼板上埋入管道和钢筋，再浇筑混凝土，构成上部楼板。

预制楼板四边都预留插筋，用于与其他结构构件必要的连接。预制楼板的吊钩设在楼板的上表面，供楼板的吊装运输之用。这些吊钩也可用作剪力连接件，确保与上部现浇顶板的紧密连接。半成品预制楼板仅可用在模数化公寓建筑和居室部位，走廊和电梯厅部位的楼板则必需采用现浇混凝土。因此，需一套专供走廊和电梯厅楼板之用的模板和脚手架，进行整体楼板的现浇作业。除了取消大量使用楼板平模板体系外，这种施工方法具有很好的底板装修质量，而且，最重要的是：无需进行楼板拆模作业，从而大大缩短了施工工期。当前，这种新的施工方法已被广泛应用于几乎所有的公营住宅建设合同中。

2).预制钢筋混凝土梁

以新加坡老年公寓项目为例，柱子基本为300*900mm扁柱，梁沿着柱子长方向布置，梁的钢筋直径设计≤28mm。梁的钢筋在柱子内锚固长度满足，因此梁直接按柱子净间距+2×20mm长度预制，两端预制在柱子内的锚固长度。

若梁的钢筋在柱子内的锚固长度不满足，则预制会对施工带来一点困难，市场上一般的处理方法有两种，一是直接缩短预制梁的长度来满足钢筋的搭接长度，一是在预制梁端预留凹槽，钢筋搭接后灌浆。

3).预制钢筋混凝土柱

以新加坡老年公寓项目为例，工程总共13层，层高2800mm。柱子基本按一层一根或两层一根来预制，预制样式如下：

预制柱示意图

连接节点图                                            

连接示意图

灌浆示意图

2.3  预制建筑结构构件的广泛应用

为了加快施工进度计划，提高成品混凝土制品的质量等级，对湿作业装修行业的依赖已明显下降。自上世纪九十年代以来，为了确保主要装饰装修材料标准的稳定性，用于标准化住宅楼宇的大规模工厂化生产的建筑构件已日益增长。除了立面构件和结构主体外，其他各种预制产品也已得到了广泛的应用，其中包括楼梯构件，轻质混凝土隔墙、垃圾槽、管道井、排水渠等。最近，一个试点工程中，还采用了预制合子式卫生间，现已被确认是一个成功的范例。

1）垃圾槽

垃圾槽平面图

垃圾槽节点连接图

模数化组合部件也得到更广泛的应用，诸如在许多情况下，设计成预加工成型的钢筋，直接运至工地交付使用，从而加快了现场绑扎速度，它具有下述优点：

l 更高的生产力和更佳的质量控制

l 使钢筋获得更精确的混凝土保护层间距和尺寸

l 对现场劳工的要求更低

l 在预制场具有更良好的（更安全的）工作环境

l 简化了施工层面的作业内容

l 缩短了装修和吊装工期

一般来说，预制构件的质量比现场现浇构件的质量更好。但是，现场装配对不合格的质量控制更为敏感，比如构件接缝处的装配质量。通常，几乎所有预制工作都在工厂内完成，现场几乎不需要再加工，因此，提高了现场施工的效率，缩短了施工工期，并且使工程质量更加稳定，较短的施工工期，不仅减少了直接费用和管理费用，而且还加速了住宅的交付使用，这对于新加坡大规模租屋建设计划具有深远的意义。

新加坡政府对于有能力生产这些建筑构件的供应商都给予严格的监督检查，只有那些通过预制资质审核的供应商，才被允许对标准化公营住宅项目提供预制构件。只有产品达到检测要求，供应商及其材料的品牌才会被考虑列入认可的产品名单中。只有质量信得过的建筑材料和构件，才能用于标准的公营住宅中。与传统的施工方法相比，这些预制构件具有更好的内在品质，更精确的外形和尺寸，因此，这种加快施工工期并不是以牺牲质量为代价的。

“传统和劳工密集型施工方法”是困扰新加坡建筑业主要问题之一。其中一项改革战略就是通过更广泛地采用与全球发展趋势并驾齐驱的一种生产加工途径－预制和装配技术，使建筑业成为一种既有效益，又有创新精神的高生产力产业。目前，新加坡已在建筑业积累了预制和装配技术的应用经验。目前，在已竣工的公营和私营住宅开发项目中，采用预制技术的数目也与日俱增。

3  结语

本文浅析了预制构件在新加坡建筑业中的应用。从而对公司在以后采用预制结构构件和建筑构件提供借鉴经验。

公共建筑的业主应大力带头倡导采用预制技术，并在其工程中，增加预制构件的使用率，加速推行这种预制技术在建筑中的实施步伐。

参考文献

[1]  新加坡老年公寓（N1C4）项目施工图。

[2]  新加坡科技与设计大学（SUTD）项目施工图。

[3]  新加坡建屋局（HDB）设计标准。