/建筑工业化试点，从香港中文大学（深圳）开始/
香港中文大学（深圳）的建设过程中，工务署运用了许多新型的技术。由湖南省建筑工程集团总公司承建的教职工宿舍，在建设期间，工务署首次试用了预制构件和铝模相结合的建筑模式，香港中文大学（深圳）也就此成为工务署首个建筑工业化试点项目。污染小、节约成本是这套模式的优势，这也使工务署在建设其他项目时使用这套模式有了十足的信心。
1.预制构件
据湖南省建筑工程集团总公司项目总指挥长郑良昭说，教职工宿舍总建筑面积为：41677.71平方米，共四栋塔楼，每栋塔楼均为23层，其中两栋为两层地下室。湖南省建施工团队从2015年3月底进场，到2017年8月，公司负责将四栋大楼的教职工宿舍的地基与基础、主体结构、水电消防、装饰装修等建设完毕。“我们将宿舍建设需要的凸窗、楼梯等的详细尺寸报给工厂，在工厂进行预制构件，再运到现场组装好，这是装配式建筑的特点。由于项目采用的是装配式结构，很多构建在工厂进行加工，省去了很大一部分现场施工时间，所以项目实施过程中并没有出现其他项目那样赶工期的现象。”郑良昭表示，装配式结构具有缩短工期、减少用工、更安全、污染少、噪声小、耗材低的优点。
“香港中文大学（深圳）是工务署第一个使用‘预制构件+铝模’相结合的建筑工业化试点项目，我们公司在这方面有成熟的施工经验，这也让我们在竞标时加分不少，再加上报价合理等其他各方面因素，也就促成了湖南省建筑工程集团总公司和工务署的这次合作。”郑良昭说。
在施工之前，考虑到施工质量、施工安全性等，施工方根据香港中文大学（深圳）一期项目（上园）Ⅰ标段工程特点及现场施工条件，并结合公司的施工实力、特长、技术、机具配套能力等多方面因素，编制出一套超过12000字的“PC预制构件吊装方案”。
该项目总工程师张林指出，方案是指导本工程施工的实施性文件，编制时对主要技术方案、质量、安全、文明施工、环保、季节性施工、各专业配合等诸多因素尽可能做了充分考虑，突出其科学性、适用性及针对性。张林说：“在施工过程中，公司积极与质量及安全监督部门配合，服从建设单位及监理工程师的管理，从严控制工程量，在保证工程质量的同时认真做好安全文明施工；制定环保措施，控制噪音及减少各种声、光、粉尘污染，减少投诉；制定安全生产措施，建立安全保证体系，确保施工中不发生伤亡事故，创建安全文明工地。”
在方案里，施工方特别标注：香港中文大学（深圳）作为深圳市工务署首个建筑工业化试点项目，根据项目招标文件、设计图纸及PC深化设计图纸要求，塔楼局部外墙、阳台、凸窗、楼梯等部位采用预制构件。方案针对以上部位的预制构件施工进行编制，若与施工组织设计相矛盾，以方案为准进行施工。
项目经理谢洪海表示：“我们的很多材料，比如阳台、凸窗、楼梯、空调板等都是现场比较难施工的点，在工厂里因为制造空间大，质量就好把控，所以这些都是工厂的预制构件，运到现场后再像搭积木一样搭上去就可以了。”装配式建筑，是这个项目最大的亮点，对传统的现场浇筑构建来说，装配式建筑产生的噪音、粉尘、建筑垃圾都要少得多，需要的工人也少，不会因为出现用工荒而拖了进度。谢洪海对预制构件很满意，“根据公司多年的施工经验，楼梯、凸窗、阳台等都很考验细功夫，在工厂进行预制时，可以给工人提供更加宽阔的操作空间，也能够做得更加精细”。
那么这些预制好的构件如何才能无缝嵌入已经建好的宿舍楼主体结构里呢？谢洪海表示：“尺寸肯定是不会有偏差的，我们会提供构件尺寸，深化设计这块我们抓得很紧，在出厂前也会进行验收的，尺寸这么重要的细节，在生产前我们会再三确认！”谢洪海表示，在构件安装过程中，顶多出现磕碰的情况，虽无伤大雅，但施工方还是会尽力想办法去保证构件的完好无损。“即使是类似楼梯这样很多边边角角的构件，施工方在运输过程前，也会用地毯和模板在楼梯周围进行包装保护，确保运到现场时没有一丝损坏，如果完美出厂的构件再修复的话，就不太好看了。”
在构件进场后，施工方根据构件标号和吊装计划的吊装序号在构件上标出序号，并在图纸上标出序号位置，这样可直观显示出构件位置，便于吊装工和指挥操作，降低误吊率。重要的是，所有构件吊装前必须在相关构件上将各个截面的控制线提前放好，而墙体吊装前必须将调节工具提前安装在墙体上，可减少吊装时间，并利于质量控制。所有构件吊装前下部支撑体系必须完成，且支撑点标高应精确调整。梁构件吊装前必须测量并修正柱顶标高，确保与梁底标高一致，便于梁就位。
构件吊装前必须整理吊具，并根据构件的不同形式和大小安装好吊具，这样既节省吊装时间，又可保证吊装质量和安全。从工厂装车时，就需要根据构件的吊装顺序进行装车，并按照构件吊装方式进行装货，避免现场转运和查找。
至于安装层面，考虑到要将预制构件完全融入主体结构中，施工方在设计预制构件时，就已经在主体结构的相应位置上，留出了稍大于构件尺寸的空间。楼梯是一层作为一段，每一段作为安装的小单位，上下搭在预设平台的牛腿梁上，梁上有预留的连接钢筋将楼梯锁住，再进行灌浆实现永久固定。
在吊装过程中，也有许多需要注意的点。构件起吊离开地面时，如顶部（表面）未达到水平，必须调整水平后再将构件吊至应该到达的位置，这样便于钢筋对位和构件落位；一些柱子拆模后立即进行钢筋位置复核和调整，确保不会与梁钢筋冲突，避免梁无法就位的情况；阳台、楼梯、外墙构件等同一构件上吊点高低有不同的，低处吊点采用葫芦进行拉接，起吊后调平，落位时采用葫芦紧密调整标高；墙体必须是竖向装车，起吊时应先在墙面安装吊具，这样可以在车上直接起吊构件，节省吊装时间。
类似的情况还出现在凸窗里安装的铝合金上，谢洪海表示，铝合金窗户都是在工厂就已经预埋在凸窗里了，“我们就是担心后期安装会产生变形，再换的话，工作量就太大了，我们运输时就用木板将凸窗包起来，再怎样都不会被破坏。”凸窗属于外挂式的构件，是通过挂在现浇结构上，和主体结构融为一体，“不是完全搭积木的形式，主体结构会伸出来一些横竖交错的钢筋，和现浇结构联系在一起，比以往的建筑方式更加牢固。”外墙采用PC墙板与外窗整体成型的施工工艺，避免了传统工艺窗框四围塞缝不严，导致渗水的质量通病。
2.铝合金模板
在教职工宿舍楼主体结构建设时，施工方使用了铝合金模板（以下简称“铝模板”）。铝模板是一种新型的建筑模板，整套体系由模板系统、支撑系统、紧固系统、辅件系统等构成。模板系统构成混凝土结构施工所需的封闭面，保证混凝土浇灌时建筑结构成型；辅件系统为模板的连接构件，使单件模板连接成系统，构成整体；支撑系统在混凝土结构施工过程中起支撑作用，保证楼面、梁底及悬挑结构的支撑稳固；紧固系统是保证模板成型的结构宽度尺寸，在浇注混凝土过程中不产生变形，不出现胀模、爆模、烂根现象。
两年时间建设好四栋教职工宿舍，对湖南省建筑工程集团总公司来说，是相对宽裕的。郑良昭表示：“我们作为主体结构施工单位，时间一直安排得比较好，我们前期工作没有落下，抓得紧，通过使用铝模板，我们五天就能做好一层楼，所以基本都按照自己的节奏在做。”
谢洪海认为，铝模板也是这个项目里的亮点之一。铝模板符合国家高新技术建设中节能节材的环保要求，不浪费木材，周转次数高，可循环使用超过100次，张林说：“地面以上的所有混凝土结构，都用了铝模板。”其次，铝模板因其刚度大，不容易变形的材质，在浇筑成混凝土墙时有成型效果好的特点，“木模板薄，除了刚度比不上铝合金模板外，周转使用四至五次以后，就不能用了，容易造成浪费。”
除了上述的三个优点，使用铝模板优势良多：施工质量好，能达到免抹灰；施工效率高、可缩短建筑周期；装拆简单，降低对木工技术工种的需求，节约劳动力成本；重量轻、强度高，不用塔吊；设计一次成型、精度高；应用范围广、承载能力强；支撑体系独特，工地运料、行走方便；不产生建筑垃圾，施工更安全。
施工之前，施工团队就委托专业的厂家——江西志特新材料股份有限公司生产，该公司生产基地首期占地面积20万平方米，厂房总面积12万平方米，专业拼装场地3万平方米，18个专业的铝模板拼装区可满足各类大型铝模板工程项目拼装的需求，是全国规模最大的铝模板生产企业之一。
在确定对方有这样的生产工艺和实力后，施工方便将香港中文大学（深圳）的设计理念以及建设图纸提供给对方进行深化的定型化设计，从图纸设计阶段就需要开始介入，从模板设计到交货需要大概60个工作日的时间。
获得施工图后一周内，香港中文大学（深圳）项目部就组织设计院、监理、总包单位及铝模板厂家进行深化设计交底。厂家根据铝模板的特点，对需进行优化的细部节点方案向业主方和设计院征求意见，并形成书面确认书。如企口的设计、滴水线的设计、楼梯是否需要设计滴水线、窗台压槽的设计、水管槽的设计等。
在图纸确定、疑问得以最终解答、模板设计生产完成后，模板厂家便在工厂进行1∶1的预拼装。预拼装完成后，建设、设计、监理、总包等各方到厂进行验收，在此之前，已提前安排项目现场负责人到工厂学习。
最终，该教职工宿舍项目使用的铝模板包含有一套铝模板、三套板底支撑、四套梁底支撑、六套挑梁底支撑以及所有的铁配件和加固辅材，还有部分易损件的增配。同时有专人到现场进行前两层的指导。这些专业的设备以及指导，将4栋23层的教职工宿舍成功打造了出来。(https://www.daowen.com)
3.附着式脚手架
在建设教职工宿舍时，几乎看不到一整面墙的钢管脚手架，反而多了一些四四方方、附着在外立面的蓝色“小房子”，这就让很多人感到好奇，没有脚手架，怎么将楼层加高起来呢？
原来，外墙上那些蓝色的“小房子”，是施工方采用的一款更加高效安全的附着式升降脚手架，工人们喜欢称为“爬架”。为了在项目中安全利用附着式脚手架，湖南省建筑工程集团总公司写了一份近30000字的“附着式脚手架安全专项施工方案”，对工程概况、施工计划、脚手架工艺及技术以及使用时的安全保证措施进行了详细分析。
根据方案，工程标准层外形沿高度方向完全一致，外形造型简洁，从爬架机位布置和防护角度等分析发现，本工程完全适合附着式升降脚手架防护，附着式升降脚手架提升满足主体结构施工外防护，下降满足外装修施工防护。为避免传统外悬挑架频繁搭拆可能发生的高空安全坠物伤人、损物事件，本工程拟采用“达蒙牌”导轨框架式附着升降脚手架作为该楼标准层的外防护架，满足施工外围防护需求。
升降脚手架组装拟由地下室顶板而起，搭设落地式双排扣件式脚手架至两层。架体组装高度为13.75米，共4.5个标准层，外防护网采用钢丝编织网防护。架体宽度0.75米，架体步数为七步双排加一步单排，步高均为1.80米，立杆间距不大于1.50米，点位跨度不大于6.00米，支架离墙距离为0.30—0.45米，采用电动葫芦分片同步提升的方式进行提升，提升速度为每分钟120毫米。
根据深圳市住宅工程管理站于2014年12月发布的香港中文大学（深圳）一期项目（上园）施工总承包Ⅰ标段“施工招标文件”（2012年12月1日住建局备案版）中的相关规定，本工程塔楼部分外墙采用预制构件。因受预制构件施工技术条件限制，各栋塔楼外脚手架主要采用附着式爬升脚手架，仅电梯井、采光井、施工电梯口、局部因工作面原因无法架设附着式爬升脚手架的外墙等部位采用分段型钢悬挑脚手架。地下室外墙、塔楼首层部位采用落地式双排扣件式脚手架。
项目爬架用搭设平台采用落地外架，平台外架底部地面夯实并加设跳板，每层与结构采用钢管拉结，拉结距离不超过4.50米，爬架、组装并搭设三步后进行附着卸荷。
因为不同的气温对混凝土的强度提升有不同的影响，这也决定了爬架在墙面上下作业的状态，为了不影响不同气温下爬架的正常作业，湖南省建筑工程集团总公司设置了两种预案。
冬季，混凝土强度提升慢，爬架在卸载边梁部位（轨道安装点附近）的混凝土强度要求达到70%以上，当不能达到时，湖南省建筑工程集团总公司则根据经验采取如下卸荷措施：其一是在卸载边梁部位的梁底模板支撑延迟拆除，直到混凝土强度达到70%；其二是对爬架机位处边梁连续进行辅助支顶，将爬架载荷分摊到爬架以下两个楼层。采取以上措施后，可以避免边梁拉裂等现象。
冬季施工混凝土的强度必须达到C10才能对脚手架进行升降作业。混凝土的强度由项目资料室及时出具的相关资料作为依据。此外，冬季施工应注意灾害性天气的信息发布，及时防范冻雨等极端天气的危害。
对可能出现的较大暴雨、台风等极端天气，湖南省建筑工程集团总公司也提供了一套行之有效的应急预案。“当出现这种情况时，我们会及时组织人员对架体的外防护网和铺板进行解除，对架体增加附墙拉结固定。暴雨台风期间架体严禁使用或升降作业。极端天气过后应及时组织人员检查修理，防止架体出现松动而引起坠落坍塌。”
夏季，在高温天气施工，施工方会根据天气预报发布的高温预报，适时调整露天作业时间，避开高温照射时段，此举可避免因高温引发连锁事故；项目部针对员工高温作业做了如下工作：生活用房间配置降温设施，保证工人舒适休息；施工现场及作业楼层配备防暑药品和防暑饮料。
随着建筑物主体的施工，各种防雷接地线和引下线都在同步施工，建筑物的竖向钢筋就是防雷接地的引下线，根据本工程情况，在主楼四个角升降架立柱顶部焊接安装避雷针（避雷针规格长度两米，φ16），并将最上层大横杆全部连通，使得四周架体形成一个闭合圈即均压环，利用柱内主钢筋作为引下线，基础桩基作为接地极，将避雷针（接闪器）和均压环与引下线相连接，将雷电流传导至接地极。
采用这款新型的脚手架，郑良昭表示，湖南省建筑工程集团总公司有三点考虑：比起传统的钢管搭建的脚手架来说，附着式升降脚手架外观整洁，整体施工形象更好；另外，脚手架的钢板网使用了符合安全部门规定的阻燃安全网，支架上由总包配备每栋不少于八台的灭火安全器材，脚手架防火性能好；省材省时是施工方看中它的另一个重要原因，谢洪海说：“传统的脚手架需要从一楼开始搭建，一直搭到屋顶，需要很多钢管，搭完还要拆，要担心工人安全，也担心钢管不小心掉落导致危险发生。”
这款脚手架高约四层半楼左右，施工方在外立面上通过高强螺杆，设置了很多爬架爬升所需的轨道，每完成四层半楼的作业后，就利用电动机使脚手架往上爬升到目标位置，再继续作业即可，免去了反复危险的搭建工作。
“这四栋楼都是23层，楼层不是太高，使用附着式脚手架的好处没这么明显，但比传统的钢管搭建的脚手架，它的安全性、施工效率，都是大大提高了的。”谢洪海说。不过，虽然这三个工艺在施工过程中很顺利，但集中在一起使用，还是给谢洪涛及其同事们制造了不少麻烦。“主要是协调量大，爬架、铝模板和预制构件，三个工艺专业性不会太强，但要融在一起，从设计阶段就要进行大量沟通，在这三样工艺深化设计的时候，需要铝模板方、附着式升降脚手架方、预制构件方、施工总包湖南省建筑工程集团总公司方以及设计方五方共同确认。”伴随高级工艺的，往往是更加精确的细节，在这三样工艺中，哪怕只要是一样中预留的孔口位置不对或出现偏差，便意味着需要重新设计定模，也会严重影响后续的施工进程。
这个项目获得了深圳市工务署2016年上半年的“深圳市优质结构工程奖”以及“深圳市双优工程奖”，谢洪海透露说，当时秉承的原则就是优质高效，“这个项目作为工务署的产业化试点项目，优质是必须要达到的，这样才能够将工务署的名声打响。在沟通时，高效是必须的，有问题沟通之后，要得到解决才行，不然工作推不动，就是无效的沟通。”谢洪海表示。
预制构件和铝模板都是深圳市工务署要求使用的，为了效率更高，湖南省建筑工程集团总公司便建议使用附着式升降脚手架，这样的组合成功帮助深圳市工务署在新型建设技术领域打造出一块属于自己的品牌。
国务院总理李克强2016年9月14日主持召开国务院常务会议，部署加快推进“互联网+政务服务”，以深化政府自身改革更大程度利企便民；决定大力发展装配式建筑，推动产业结构调整升级。按照推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求，大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑，具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。会议决定，以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点，加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。为此，一要适应市场需求，完善装配式建筑标准规范，推进集成化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修，支持部品部件生产企业完善品种和规格，引导企业研发适用技术、设备和机具，提高装配式建材应用比例，促进建造方式现代化；二要健全与装配式建筑相适应的发包承包、施工许可、工程造价、竣工验收等制度，实现工程设计、部品部件生产、施工及采购统一管理和深度融合，强化全过程监管，确保工程质量安全；三要加大人才培养力度，将发展装配式建筑列入城市规划建设考核指标，鼓励各地结合实际出台规划审批、基础设施配套、财政税收等支持政策，在供地方案中明确发展装配式建筑的比例要求。
装配式建筑在国家层面已经达到了如此的高度，深圳市工务署作为中国特色社会主义先行示范区的工程建设单位，为严格落实国家政策要求，也率先在香港中文大学（深圳）项目中做出勇敢尝试，在该校的教职工宿舍建设中做了产业化项目试点，也为深圳市建筑行业前行走出了坚实的第一步。
谢洪海试着分析装配式建筑的优点，其中之一就是用工成本提高。“有人做过统计，现在越来越多的年轻工人不愿意从事建筑行业，也导致近几年现场施工的工人越来越少，按照这样的发展趋势，建筑工地很容易出现用工荒，找不到人干活进度就跟不上。”再加之，传统的做法依赖人力，施工过程质量的把控完全依靠工人的个人经验，质量没办法始终维持在高水平上。郑良昭说：“现在这样，依靠工业化的力量，很多零件在工厂预制好了，运到现场直接拼接组装就行，且产生的粉尘污染、噪声污染都减少了许多，也不会影响到施工周边居民的生活起居。”因为这种种优势，国家支持装配式建筑业就合情合理了。也正是因为预制构件被接受的程度越来越高，相应地，铝模板的精准施工也越来越受到欢迎。
郑良昭回忆说：“当时工务署也明确表示了‘传统的工艺是战胜不了使用铝合金模板的项目，铝模板项目战胜不了“预制构件+铝模板”项目，所以说这两个工艺合起来，在现在的建筑工艺上，几乎是最先进的’。”
从2016年至今，又几年过去了，这些新型的施工工艺已经在深圳市工务署的引导下，在深圳的许多建筑工地上开枝散叶，哈尔滨工业大学（深圳）、深圳北理莫斯科大学的建设也都使用了这些工艺。