裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化

裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化摘要：目前，提出開發(fā)一種裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，這是實(shí)現(xiàn)建筑物工業(yè)化以及通過分析建筑現(xiàn)狀來解決建筑問題的關(guān)鍵。基于筆者多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，我們將對(duì)結(jié)構(gòu)性能、施工方法、預(yù)制生產(chǎn)和裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的其他方面進(jìn)行科學(xué)研究，對(duì)建筑工廠和其他相關(guān)企業(yè)進(jìn)行工藝改造，以促進(jìn)結(jié)構(gòu)工業(yè)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：裝配式結(jié)構(gòu)；體系；發(fā)展；建筑工業(yè)化一、 引言在未來的幾十年中，中國(guó)經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)以恒定的速度發(fā)展，因此對(duì)建筑產(chǎn)品的需求將不斷。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活質(zhì)量的要求日益提高，未來的社會(huì)必須在一定時(shí)期內(nèi)獲得更多優(yōu)質(zhì)的建筑產(chǎn)品。在我國(guó)建筑業(yè)中，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，面臨巨大且持續(xù)的需求，而且建筑市場(chǎng)尚待開放，如何把握對(duì)整個(gè)民族建筑業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。逐步實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化是抓住每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到的挑戰(zhàn)和機(jī)遇的必要方式。但是，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化的方法在理論和實(shí)踐上尚未達(dá)成共識(shí)。筆者認(rèn)為，為實(shí)現(xiàn)建筑的產(chǎn)業(yè)化，有必要回顧一下預(yù)制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用前景，高度重視相關(guān)的理論研究，為預(yù)制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的積極發(fā)展提供理論和工程基礎(chǔ)，提出這一論點(diǎn)，是基于以下幾方面的分析。二、 現(xiàn)狀分析建筑工業(yè)化是使用大型企業(yè)的生產(chǎn)方法建造的工業(yè)和民用建筑。這是建筑行業(yè)的整個(gè)過程，并且正逐漸從小型的手工生產(chǎn)變?yōu)榇笮偷纳鐣?huì)生產(chǎn)。各種房屋采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式和完整的標(biāo)準(zhǔn)件，采用先進(jìn)的技術(shù)、按專業(yè)劃分工作、著重于工廠的批量生產(chǎn)、然后進(jìn)行機(jī)械化施工和現(xiàn)場(chǎng)安裝。它應(yīng)該用作工業(yè)產(chǎn)品，建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)是建筑標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化，建筑零件工廠的建設(shè)，建筑機(jī)械化和科學(xué)的建筑管理。1950年代，我國(guó)根據(jù)前蘇聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)提出了建筑工業(yè)化問題，開始在全國(guó)建筑業(yè)中實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化，工廠化和機(jī)械化，并開始開發(fā)預(yù)制構(gòu)件和預(yù)制建筑物。從1970年代初到1980年代中期，預(yù)制混凝土零件的生產(chǎn)經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期。在1980年代后期，全國(guó)有成千上萬的零件工廠。國(guó)產(chǎn)預(yù)制混凝土的年產(chǎn)量已達(dá)到2500萬立方米。新的發(fā)展在商業(yè)混凝土方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在中國(guó)的大城市（尤其是華東地區(qū)），基本上有商品混凝土生產(chǎn)商，年生產(chǎn)能力超過3000萬平方米。在一些大城市中，商品混凝土的產(chǎn)量已超過現(xiàn)澆混凝土總量的50%。我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。通過引進(jìn)、消化、吸收和定位，與國(guó)外先進(jìn)水平的差距迅速縮小。21世紀(jì)以來，電力設(shè)備在建筑工程系統(tǒng)中的比例達(dá)到每人3.2千瓦，機(jī)械化施工程度達(dá)到60%以上，打樁、吊裝、垂直運(yùn)輸機(jī)械化達(dá)到95%以上。大多數(shù)多層工業(yè)和民用建筑物都使用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，因此建筑物的工業(yè)化也以該系統(tǒng)為中心。積極發(fā)展商品混凝土是典型的，毋庸置疑，所有已取得的創(chuàng)新都為建筑業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。然而，由于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的性質(zhì)，不可避免地需要大量的手工作業(yè)。現(xiàn)場(chǎng)仍然要進(jìn)行支模，鋼筋綁扎、連接，混凝土的振搗、養(yǎng)護(hù)等等，均為手工操作，不可能進(jìn)行完全的工業(yè)化生產(chǎn)。三、 體系優(yōu)化（一）新型裝配式結(jié)構(gòu)體系構(gòu)想本文提出的新裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的工業(yè)化批量生產(chǎn)與常規(guī)的工業(yè)化批量生產(chǎn)概念不同。傳統(tǒng)的工業(yè)化批量生產(chǎn)實(shí)際上是一個(gè)批量生產(chǎn)過程，因此無法滿足不同客戶的個(gè)性化需求。新的裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)是基于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并根據(jù)客戶的個(gè)性化需求建立靈活的生產(chǎn)方法，從大規(guī)模流程生產(chǎn)到大規(guī)模定制生產(chǎn)，這是一種新型的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展道路。新型裝配式結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該面向用戶。建筑設(shè)計(jì)做好以后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只是設(shè)計(jì)大的框架部分（即柱和框架梁），用戶可以根據(jù)其建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，預(yù)制工廠可以根據(jù)用戶的需求用輕質(zhì)墻板劃分精細(xì)的功能分區(qū)，根據(jù)用戶的裝飾要求進(jìn)行地板和墻板加工，并由專業(yè)人士配合相應(yīng)的建筑設(shè)備設(shè)計(jì)，比如詳細(xì)的廚房布局，家具樣式，刀具擱板，掛鉤等等，可以做到非常精細(xì)而又充分利用空間，然后利用工廠的高質(zhì)量加工和安裝，達(dá)到完美的地步。例如圖1展示了新型裝配式結(jié)構(gòu)住宅體系，圖2展示了新型裝配式結(jié)構(gòu)工作體系（二） 科研是發(fā)展新型裝配式結(jié)構(gòu)體系的前提要構(gòu)建新型的裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，需要依靠科學(xué)研究。為了開發(fā)組裝的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，首先，重要的是改變觀念，指導(dǎo)政策并為科學(xué)研究提供資金支持；第二是理論研究，特別是結(jié)構(gòu)研究。工程界不應(yīng)盲目地青睞現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在進(jìn)行深入研究之前，組裝結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的性能是非常重要的，而不是科學(xué)的態(tài)度。目前仍有一些研究人員關(guān)注裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，但這還不夠。新技術(shù)和新材料已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，無法與現(xiàn)有技術(shù)相提并論。在現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下，有可能找到一種新的裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以增強(qiáng)強(qiáng)度并避免缺陷。作者認(rèn)為，科學(xué)研究應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：1）根據(jù)多層民用建筑的特點(diǎn)和功能要求以及裝配施工的技術(shù)要求，依照力學(xué)分析原理，準(zhǔn)確合理地劃分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組合形式，并通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。2） 根據(jù)當(dāng)今的新技術(shù)，新材料和新工藝，提出了新連接節(jié)點(diǎn)的形狀和特定結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)是新材料的研究。3） 一方面，檢查整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的合理性和結(jié)構(gòu)的特定技術(shù)要求，另一方面，檢查所提出的新節(jié)點(diǎn)的可靠性，適用性和易于配置的情況，提高施工工藝要求。4） 與建筑設(shè)備，裝飾等專業(yè)合作，研究將其整體納入工業(yè)化體系的具體方法和技術(shù)難點(diǎn)。5） 研究和建立工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)作機(jī)制和運(yùn)作程序（三） 工程應(yīng)用（1） 墻腳、柱腳埋件預(yù)埋根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求，每組鋼管束壁腳內(nèi)部零件都有更多的錨固鋼筋。如果在基礎(chǔ)筏板鋼筋施工完成后進(jìn)行埋件施工，則施工困難且位置不正確，另外以后的穩(wěn)定性將不足。為解決上述問題，需要預(yù)先安裝鋼管束壁腳。（2） 鋼管束安裝鋼管束組件在安裝前必須根據(jù)鋼管的形狀，橫截面和長(zhǎng)度進(jìn)行分類。不同的組件具有不同的提升點(diǎn)位置和編號(hào)，具有規(guī)則橫截面的鋼柱往往更具彈性和硬度，單點(diǎn)提升是一種常用的提升方法。提升點(diǎn)穿過色譜柱的重心并穿過色譜柱的頂部，以便輕松提升，對(duì)齊和修改。如果鋼管束構(gòu)件是不規(guī)則形狀的構(gòu)件，則懸垂點(diǎn)應(yīng)通過計(jì)算確定，將懸掛點(diǎn)放在預(yù)焊接的連色業(yè)匚接器上。四、結(jié)論簡(jiǎn)而言之，裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)仍然存在許多問題，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，它與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向相吻合，建筑業(yè)需要塑造整個(gè)行業(yè)內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新的氛圍、機(jī)制和壓力，以促進(jìn)建筑工業(yè)化的發(fā)展，改變觀念，并投入更多的人力和物力來進(jìn)行新型裝配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的