裝配式混凝土結構在我國的應用

裝配式混凝土結構在我國的應用

隨著我國“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”進程的加快，房屋安裝混凝土結構在住宅建筑中的應用已成為研究的熱點。中國各地都出現(xiàn)了新形式的房屋安裝混凝土結構和新技術的出現(xiàn)。20世紀末的裝配式大板居住建筑由于滲漏、樓板裂縫等影響結構正常使用功能以及結構整體性差使抗震能力嚴重削弱,且當前新興的裝配式混凝土結構多引自國外技術,因此,有必要對新興的裝配式混凝土結構進行探討,剖析其建造技術特點,以達到取長補短、形成本土化的裝配式混凝土結構建造新技術,實現(xiàn)綠色、低碳要求,促進我國建筑行業(yè)的結構調(diào)整及可持續(xù)發(fā)展。我國房屋建筑普遍采用剪力墻結構體系,因此,本文主要介紹幾種目前大力推廣的裝配式混凝土剪力墻結構及其建造技術,并結合結構理論及實踐經(jīng)驗給出簡單評價。1百度pcf墻板技術萬科集團較早即開始了工業(yè)化住宅建造技術的探索和試點,先后向香港及日本學習,目前主要形成了兩大技術:(1)PC(precastconcrete)技術,該技術主要用于全預制混凝土構件,如陽臺、樓梯、空調(diào)板、部分內(nèi)隔墻板等;(2)PCF(precastconcreteform)技術,即預制混凝土模板技術,該技術主要用于預制混凝土剪力墻外墻模以及疊合樓板的預制板等。結構其他部分,如內(nèi)部剪力墻、部分內(nèi)隔墻、電梯井等仍然采用支?，F(xiàn)澆。其PC構件及現(xiàn)場PCF墻板安裝如圖1所示。萬科集團的PC技術主要解決了全預制構件制作及安裝技術,并將裝飾、保溫及窗框與墻板整體預制,不僅解決了窗框滲水問題,而且減少了現(xiàn)場濕作業(yè)量及免去后期施工工序。PCF技術則解決了外墻模板問題,避免了外圍腳手架及模板的支設,節(jié)約模板并提高了施工安全性。但是,PCF技術中所采用的外墻混凝土模板在設計中并未考慮其對墻體承載力及剛度的貢獻,一方面造成了材料浪費,另一方面使計算假定可能與實際結構相差較大,這對于抗震設計是比較危險的,甚至使計算結果得出錯誤的結論。另外,可以發(fā)現(xiàn)其主體結構即剪力墻幾乎為全現(xiàn)澆、樓板為疊合樓板,因此,現(xiàn)澆量仍然較大。2豎向構件與構件連接方式的對比中南集團引自國外預制混凝土技術,結合我國設計要求,形成了具有自身特色的NPC(newprecastconcrete)技術體系。豎向構件剪力墻、填充墻等采用全預制,水平構件梁、板采用疊合形式。相鄰構件的連接:豎向通過下部構件預留插筋(連接鋼筋)、上部構件預留金屬波紋漿錨管實現(xiàn)鋼筋漿錨連接,水平向通過適當部位設置現(xiàn)澆連接帶、現(xiàn)澆混凝土連接;水平構件與豎向構件通過豎向構件預留插筋伸入梁、板疊合層及疊合層現(xiàn)澆混凝土實現(xiàn)連接;通過鋼筋漿錨接頭、現(xiàn)澆連接帶、疊合現(xiàn)澆等形式將豎向構件和水平構件連接形成整體結構。如圖2所示。中南集團NPC技術體系較為系統(tǒng)和完善,結構豎向構件基本采用全預制、水平構件采用疊合形式,大大降低了現(xiàn)澆量,裝配率達90%以上。但同時可以發(fā)現(xiàn),其剪力墻構件完全通過豎向漿錨鋼筋連接,現(xiàn)場存在大量的灌漿孔,要保證各個孔的灌漿質量是不容易的,并且現(xiàn)場抽檢也非常困難,因此,需對NPC技術體系中的剪力墻豎向連接做進一步改進,從而減少現(xiàn)場工作量,同時更可靠地保證結構安全。3整體式預制混凝土剪力墻結構宇輝集團基于剪力墻豎向連接專利技術“插入式預留孔灌漿鋼筋搭接連接”,形成了裝配整體式預制混凝土剪力墻結構技術。其預制構件主要包括豎向剪力墻板、水平疊合樓板、樓梯板以及陽臺等。如圖3所示。裝配整體式預制混凝土剪力墻結構構件形式簡單、制作方便,但同時存在構件較大且重,需配置較高要求的吊裝設備以及構件形式單一等問題。4土剪力墻結構特點西偉德混凝土預制(合肥)有限公司引進德國“double-wallprecastconcretebuildingsystem”技術,形成了疊合板式混凝土剪力墻結構,結構構件分為疊合式樓板、疊合式墻板以及預制樓梯等。疊合式樓板由底層預制板和格構鋼筋組成,可作為后澆混凝土的模板;疊合式墻板由2層預制板與格構鋼筋制作而成,現(xiàn)場安裝就位后可在2層預制板中間澆筑混凝土;格構鋼筋可作為預制板的受力鋼筋以及吊點。如圖4所示。合肥西偉德引進了德國的全套生產(chǎn)線,其構件預制設備先進、制作精良,但由于其引進時間較晚、預制構件形式簡單,目前僅應用于地下車庫結構中。同時,疊合式墻板兩側預制板在設計中未考慮,因而,存在與PCF技術相同的問題。5裝配式混凝土結構的標準化設計情況在全國綠色、低碳經(jīng)濟理念的驅使下,眾多建筑企業(yè)開展了房屋建筑裝配式混凝土結構的積極探索和研發(fā),逐漸形成了具有企業(yè)特色的結構建造新技術。為加快建筑工業(yè)化步伐,應該結合各種技術特點,取長補短,形成適合我國國情的新技術。在此過程中,應盡快解決以下問題。1)裝配式混凝土結構的標準化設計及模數(shù)化制作問題這是工業(yè)化生產(chǎn)的必然要求,且同時涉及到構件之間的連接方式、防漏及保溫隔熱的構造、相應連接配件的設置等一系列問題。2)裝配式混凝土結構預制構件的制作技術應盡量提高預制構件品質,同時,應研發(fā)裝飾、保溫一體化的制作技術。3)裝配式混凝土結構預制構件間的連接技術在保證整體結構安全性、整體性的前提下,盡量簡化連接構造,降低施工中不確定性對結構性能的影響,同時,應密切關注連接處的防漏、防滲以及保溫問題等。4)裝配式混凝土結構配套的設計、制作、施工及驗收標準的編制應在切實掌握裝配式