珠海海岛开发建设背景下装配式建筑施工技术应用研究

袁博睿

珠海交通集团路桥开发建设有限公司  广东省珠海市  519000

摘要：针对珠海万山无人海岛交通不便、资源短缺、高盐雾腐蚀、空间受限、生态管控等六大工程制约因素导致的施工难问题，传统现浇模式不能满足需求，本文以三门岛采石废场改建工程项目为例，研究装配式建筑与海岛建设条件适配性，并系统提出预制构件海运技术、构件高盐雾环境防腐技术及狭窄场地吊装技术三大专项施工工艺。制定实施三级质量与安全管理措施，探索多途径降低成本方式。结果表明：相较于传统建造技术，可减少60％用水量、缩短主体结构3个月工期；降低对海域生态影响，工程费用在财政预算范围内，通过实践形成适合本地区各类型海岛建设推广及优化措施，可为南海区域无人海岛科技基础设施配套和海上建筑物建设提供参考。

关键词：无人海岛；装配式建筑；高盐雾防腐；跨海构件运输；海岛施工管控

引言

粤港澳大湾区海洋资源丰富，珠海万山海岛地区拥有丰富的无居民岛，具备科研配套设施及海洋运维开发功能，但海岛均离岸较远、施工环境恶劣，且传统现浇施工方式面临海运运力限制、淡水供应不足、生态红线约束以及盐雾严重腐蚀影响，出现工程周期不可控、综合造价偏高、生态破坏较严重等“痛点”现象，阻碍了海岛建设进程。当前国内装配式技术应用于海岛建造主要集中于滨海常规项目，对废采石改造、C5-M严重盐雾、市政配套零基础的极端岛屿工况涉及较少。因此本文以三门岛技术服务中心与设备车间项目为例，针对海岛建造问题进行分析，总结该项目装配式关键建造技术，回顾其质量和成本控制效果，并梳理总结相关经验做法，完善极端环境下装配化施工技术体系，推进海岛绿色低碳建造模式。

一、珠海海岛开发工况与装配式建筑适配基础

（一）珠海海岛建设环境及工程难点

珠海万山无人海岛均存在着交通不畅、资源匮乏、条件艰苦、场地有限以及生态保护要求严等五大工程特点，以三门岛为代表的废石采石改造岛具有代表性（见图1）。岛上对外没有陆路交通，仅能通过简易的码头船舶运输，而码头承载力极低，不能运输超载建筑材料；岛上无搅拌站，常规的现浇施工需要多次大量的建筑材料海运，极易受台风和大雾等海况影响导致工期延长^[1]。岛屿没有市政水电供给，依靠600kW柴油发电机及14m3/h的海水淡化设备供应基础能源。现浇需要较多用水，这与本地Ⅳ类矿坑水供应相冲突；固废和废水需要外运成本较高。场地上遗留有采石砂堆，地面高差达11m，挖方7098m³，填方24263m3，作业空间仅3600㎡，狭小且边坡极不稳定；区域内为C5-M高盐雾环境对材料的腐蚀严重，并且旁边是生态保护区，因此现浇存在严重的污染问题和较大的环保审批压力。

图1三门岛保障基地首期建设位置图

（二）三门岛项目建筑建设需求特征

三门岛项目一期总建筑面积4094m2，由2494m2的多层技术服务中心、1600m2的单层设备车间组成（见图2），不同功能建筑采用不同的建造方式。技术服务中心具备办公和食宿功能，管线密集，施工精度要求高，在10个月时间完成施工任务并交付使用，难以承受繁复现浇作业，而15米高的设备车间内设有起重量为20t的桥式起重机，承载能力强，现浇作业量大。考虑到约束条件，海岛每日供淡水最多为56.35m3，不足以满足现浇用水养护需要；狭小空间限制了建材堆放加工临时设施建设；严格的财政投资控制3956.41万元资金，以及远期零碳建筑的需求。因此该项目工期紧、淡水资源短缺、防腐要求高、现场狭窄、投资受限及严格环保要求决定了适合采用装配式建造方式进行施工建设。

图2多层技术服务中心

（三）装配式建筑适配海岛建设核心优势

根据三门岛海岛特点，通过从六个方面的分析表明装配式建筑适应于海岛建筑的要求^[2]。节水方面，在岸上进行构件的制作，而在岛上仅完成节点处混凝土的浇筑工作，使耗水量降低60％，适应现有的海水淡化能力；场地要求方面，模块化的预制构件随运、随吊、随安装，不设任何临时性的加工场站，解决了边坡扰动的问题，充分利用现有堆场；工期要求方面，在岸上与岛上平行作业，缩短现浇所需的养护时间，缩短支模工序时间，主体工程比常规的现浇模式缩短3个月，满足竣工验收时间的要求；环保方面，减少70％的建筑垃圾，减少对海域的污染风险，减少了生态治理的费用；耐久性方面，构件在工厂内防腐处理和热镀锌一次性完成，克服了在露天环境下施工带来的弊端，延长建筑使用年限；造价成本方面，减少建筑材料运输次数以及减少用工人数，弥补构件增加的价格，整体工程投资控制在批复金额3410.09万元范围内，适应财政投资的要求。

二、三门岛项目装配式施工关键技术体系

（一）海岛预制构件生产与海运施工技术

本工程所有预制构件均由珠海临港厂统一生产，按需分片设计生产不同的预制构件。科研用房使用叠合板预制件，工业厂房采用预制梁、柱，并且金属预埋配件预先进行400g/㎡热浸镀锌处理，混凝土采用C40抗盐雾材料，在构件出厂前预埋管线避免岛内凿槽。分级控制预制构件出厫强度，分区堆放并加以保护措施减少海运损耗^[3]。构件运输期间，向海事报告航线，防止恶劣天气运输，近海驳船承载平台均经过验算满足要求。同时增加限位支架以及缓冲防护，并加固好防止颠簸破损。船舶抵达现场后由20t桥式起重机进行卸船吊装，从重到轻吊，日卸日吊，6根灌注桩加强转运平台码头确保靠泊安全装卸稳定，彻底消除海上构件运输的各类风险。

（二）高盐雾环境装配式防腐施工工艺

结合当地C5-M级严重盐雾腐蚀环境，采用厂区防腐前置，现场节点加强的二级工艺。混凝土加大保护层厚度使用环氧涂层钢筋，外墙喷涂三层耐候防腐涂料，控制干膜厚度为300μm，通过2000h盐雾；钢构件Sa2.5喷砂除锈三级防腐涂层，外露五金件全部改为304不锈钢材质，最大限度将防腐工作前置，门窗及钢梯全部厂内预制喷涂，岛体只进行拼装而不再涂装，避免岛上大风高湿导致漆皮掉落情况。仅对后浇拼缝处做补防工作，焊接位置完成后立刻进行焊口处除锈并进行修补防腐处理，封堵腐蚀薄弱部位。利用11.5米高程C20挡浪墙阻挡海水飞溅，优化屋面坡度，尽量减少海盐粘附，从外围着手增强防腐效果。

（三）海岛狭小场地装配式吊装施工技术

针对作业面高差大、场地狭小特点，采用分区错峰轻量化吊装工艺。卸船采用码头处固定式桥式起重机，主体施工采用占地更少的50t履带吊机，在利用原有场地8.0m及10.0m两级标高的基础上分区施工，避开高峰期互不干扰，场内坡道作为转运通道而不存放建材。严格按竖向优先原则吊装，陆上埋设专用吊点，控制吊装时倾角与垂直度，并配合使用轻量化预制钢支撑构件无需切割动火。短距离转运采取小型电瓶车，控制堆场面积仅预留百平米应急堆放，兼顾调试试验装置。远离边坡340m挡土墙实施吊装作业以免因施加荷载造成滑移风险，在台风预警阶段收回吊装机具并对外露构件进行包裹，抵抗海岛极端气象灾害，确保吊装安全。

三、海岛装配式施工管控与综合价值

（一）装配式施工质量安全管控方案

针对海岛离岸施工短板，设置三级质量安全管理体系。预制时派驻专员厂内检验建筑材料、防腐和预埋参数，存储检测资料，从源头控制构件质量；采用海运溯源登记表，核查构件外观及防腐完好性，构件有损伤则需修复后方可吊装。岛上重点管控节点浇筑和设备吊装两个工序，监理全程旁站监督，延长湿作业养护时间至14d以上，并严格管控吊装精度，海况超标强行停工，定期检修起重机械，防止盐雾引起锈蚀安全隐患^[4]。人员不超过25人并配置齐全海上救生物资，产生的废水、建筑垃圾等使用一体化污水设备和外运船只进行封闭处置，保护近海水域的生态环境。将发电机房与堆场分开设置，配备齐全消防设备，全方位保证施工质量和生态安全。

（二）装配式施工降本增效实施路径

该项目运用装配式的原理，通过海运、现场（见图3）、人工、工期及维护五个方面来节省资金。在运输阶段，将分散的建材集中运输并减少了运输次数从而降低50%的航运费用，节约了航运配套成本；在施工现场，取消搅拌站和钢筋加工场的临建设施，减少土方开挖与边坡支护费用，并利用已有的采石场。岛内的工人班组也由多变少从而减少了岛内人员的食宿及交通工具的补助，充分利用陆上生产规模化而降低了人工费。加快主体工程进度从而提前进场精密设备并进行试运转，避免耽误工期造成的经费浪费。利用厂家原有的防腐措施可降低70％的后期修缮费用以及因规整的预埋管线而减少改扩费用等，在增加预制件的同时所增加的造价均可以由省下来的船舶运输、后期维护以及人工费用冲销，在总体投资金额中没有超出3956.41万元的批概，达到了控制财政支出的目的。

图3现场图

（三）海岛装配式建设推广优化对策

结合三门岛的施工经验提出推广适合在珠海市无人海岛装配式技术对策。在规划上，针对建设阶段，在基础设施工程前期与项目装配化进行同步策划、研究，并且基于对无人海岛承载力进行测算得出构件率，在岛上预留构件堆放用地；并且结合了国土空间管制要求。在产业方面，依托临近港口码头发展岛屿预制件配套设施产业，并研发适应盐雾C5环境的通用标准件库，实现大规模生产降低造价。在政策层面上增加专项建设补贴，并且完善评审、环评等流程，拓宽对装配式工程费用列支范围，节省审批时间成本。在技术角度对一体化模块化建造法进行迭代，使用整机吊装的方法，减少在岛内的湿作业量并编制相应的防腐施工规范等。在运维上，在生产构件的同时也录入BIM台账信息，同时存档相应参数补齐海岛建造数字短板等全方位提升珠海海洋科创配套工程建造的标准化和绿色化水平。

结语

通过三门岛工程实践证明，装配建造技术成功解决珠海无人海岛交通困难、缺水匮乏、场地狭小、盐雾腐蚀、生态恶劣及造价严格六大问题，基于工厂预制在先、陆海施工并行、双防腐层设计以及轻质吊装方法，统筹工期要求与成本控制，保证安全和生态效益。相较于传统现浇模式，装配式建设减少现场湿作业、降低极端工况影响，并满足财政投资需求。未来可结合项目经验建立统一的构件标准，形成临港制造—跨海运输—岛屿吊装完整产业链，提升审批与维护管理制度化，促进装配式发展深度助力珠海海岛零碳建筑，实现海洋工程生态化、低成本、标准化建造。

参考文献

[1]徐兴冉.装配式建筑施工塔式起重机安全管理研究[D].哈尔滨工业大学,2024.

[2]陈颖.珠海两项工程获“鲁班奖”[N].珠海特区报,2023-10-21(002).

[3]陈颖.珠海零碳建筑探索走在全省前列:兼顾经济价值和生态价值的绿色建筑正悄然促进发展方式和生活方式转型[N].珠海特区报,2023-08-28(003).

[4]赵兵,王奇邦.装配式建筑设计下的铝模、爬架组合施工要点[J].建筑施工,2023,45(8)1611-1613.

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