装配式建筑（Prefabricated building）指建筑中的部分构件提前在工厂预制然后运送到施工现场进行安装的建筑。装配式建筑具有绿色、节能、工期短、劳动力需求少等优点,近些年在我国得到了大规模的发展。然而,受施工技术及工程质量所限,目前的装配式建筑的装配率普遍不高,导致其在现场还需要大量现浇作业,从而限制了装配式建筑的优点。为适应新时代下我国对建筑的绿色、节能、低碳、智能等方面的需求,有必要进一步提高装配式建筑的装配率,努力向高装配率方向发展。然而,与低装配率建筑相比,高装配率建筑在成本、工期、质量控制等方面有很大不同,有必要提前进行深入研究。本文依托国内某高装配率建筑的设计、建造全过程,通过现场调研、理论分析等方法,从成本、工期、质量、安全等角度对高装配率项目的设计及施工方案进行了分析及优化,主要研究内容及结论如下:（1）不同装配率下工程项目建设成本变化研究。分析了装配式建筑成本组成及其相互关系。在此基础上考虑结构的安全性对某实际剪力墙结构设计了三种不同装配率（0、39.7%、80.2%）的预制构件拆分方案,分别对应现浇模式、一般装配率和高装配率三种建筑形式。在排除地理环境、地方政策等干扰因素后,依据实际定额计算了不同装配率下工程的建设成本并进行了对比分析。结果表明:一般装配率（39.7%）建筑和高装配率（80.2%）建筑的土建总成本比现浇建筑分别增加了28.3%和52.9%。造成高装配率建筑成本增大的主要原因在于预制构件数量增多导致其生产、运输和吊装的成本大幅增加。（2）基于效率的高装配率项目施工方案优化。根据高装配率建筑的施工工序及其特点分析了其现场施工的重难点。在此基础上以高装配率建筑的关键工序预制剪力墙现场吊装为例,将其施工过程分解成12道细部工序,计算在正常模式、赶工模式和节约模式3种不同作业模式下各工序的成本、时间及碳排放量。借助蚁群算法建立了预制剪力墙吊装环节的成本—工期—碳排放多目标优化模型,采用Matlab软件进行了求解,得出了综合效益最优的作业模式执行顺序。结果表明:最优执行顺序与正常执行顺序相比,成本降低了0.84%,工期缩短了2.74%,碳排放量减少了0.86%,验证了智能算法用于工程项目施工优化的科学性及可行性。（3）高装配率混凝土结构施工质量控制。以现场调研资料为基础,依据装配式建筑的质量问题的形成时间将其划分为预制构件生产、运输及堆放、现场吊装、其他施工环节四个类别,分别指出了高装配率项目普遍存在的质量缺陷,并提出了具体的质量控制措施。设计了新的预制楼梯保护装置以解决预制楼梯在施工过程中易破损的问题。从管理角度给出高装配率项目的设计、生产及施工协同管理建议,同时分析了物联网等新兴技术在高装配率建筑质量管理中的应用措施。（4）高装配率混凝土结构施工安全控制。根据调研得到的现场安全隐患,将高装配率项目安全问题总结为预制构件运输装卸、现场堆放、现场吊装、临时支撑体系、临边及高处作业和施工人员安全教育6大类别,并针对现场施工的不同环节提出具体的安全管理对策,最终形成施工安全度较高的高装配率项目设计及施工方案。