裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用

隨著我國“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”進(jìn)程的加快，房屋安裝混凝土結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的應(yīng)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(jié)構(gòu)和新技術(shù)的出現(xiàn)。20世紀(jì)末的裝配式大板居住建筑由于滲漏、樓板裂縫等影響結(jié)構(gòu)正常使用功能以及結(jié)構(gòu)整體性差使抗震能力嚴(yán)重削弱,且當(dāng)前新興的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)多引自國外技術(shù),因此,有必要對新興的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討,剖析其建造技術(shù)特點,以達(dá)到取長補(bǔ)短、形成本土化的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造新技術(shù),實現(xiàn)綠色、低碳要求,促進(jìn)我國建筑行業(yè)的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及其建造技術(shù),并結(jié)合結(jié)構(gòu)理論及實踐經(jīng)驗給出簡單評價。1百度pcf墻板技術(shù)萬科集團(tuán)較早即開始了工業(yè)化住宅建造技術(shù)的探索和試點,先后向香港及日本學(xué)習(xí),目前主要形成了兩大技術(shù):(1)PC(precastconcrete)技術(shù),該技術(shù)主要用于全預(yù)制混凝土構(gòu)件,如陽臺、樓梯、空調(diào)板、部分內(nèi)隔墻板等;(2)PCF(precastconcreteform)技術(shù),即預(yù)制混凝土模板技術(shù),該技術(shù)主要用于預(yù)制混凝土剪力墻外墻模以及疊合樓板的預(yù)制板等。結(jié)構(gòu)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(gòu)件及現(xiàn)場PCF墻板安裝如圖1所示。萬科集團(tuán)的PC技術(shù)主要解決了全預(yù)制構(gòu)件制作及安裝技術(shù),并將裝飾、保溫及窗框與墻板整體預(yù)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(shù)則解決了外墻模板問題,避免了外圍腳手架及模板的支設(shè),節(jié)約模板并提高了施工安全性。但是,PCF技術(shù)中所采用的外墻混凝土模板在設(shè)計中并未考慮其對墻體承載力及剛度的貢獻(xiàn),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(jié)構(gòu)相差較大,這對于抗震設(shè)計是比較危險的,甚至使計算結(jié)果得出錯誤的結(jié)論。另外,可以發(fā)現(xiàn)其主體結(jié)構(gòu)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(gòu)件與構(gòu)件連接方式的對比中南集團(tuán)引自國外預(yù)制混凝土技術(shù),結(jié)合我國設(shè)計要求,形成了具有自身特色的NPC(newprecastconcrete)技術(shù)體系。豎向構(gòu)件剪力墻、填充墻等采用全預(yù)制,水平構(gòu)件梁、板采用疊合形式。相鄰構(gòu)件的連接:豎向通過下部構(gòu)件預(yù)留插筋(連接鋼筋)、上部構(gòu)件預(yù)留金屬波紋漿錨管實現(xiàn)鋼筋漿錨連接,水平向通過適當(dāng)部位設(shè)置現(xiàn)澆連接帶、現(xiàn)澆混凝土連接;水平構(gòu)件與豎向構(gòu)件通過豎向構(gòu)件預(yù)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(gòu)件和水平構(gòu)件連接形成整體結(jié)構(gòu)。如圖2所示。中南集團(tuán)NPC技術(shù)體系較為系統(tǒng)和完善,結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件基本采用全預(yù)制、水平構(gòu)件采用疊合形式,大大降低了現(xiàn)澆量,裝配率達(dá)90%以上。但同時可以發(fā)現(xiàn),其剪力墻構(gòu)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(zhì)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(shù)體系中的剪力墻豎向連接做進(jìn)一步改進(jìn),從而減少現(xiàn)場工作量,同時更可靠地保證結(jié)構(gòu)安全。3整體式預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)宇輝集團(tuán)基于剪力墻豎向連接專利技術(shù)“插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接連接”,形成了裝配整體式預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)。其預(yù)制構(gòu)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(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式簡單、制作方便,但同時存在構(gòu)件較大且重,需配置較高要求的吊裝設(shè)備以及構(gòu)件形式單一等問題。4土剪力墻結(jié)構(gòu)特點西偉德混凝土預(yù)制(合肥)有限公司引進(jìn)德國“double-wallprecastconcretebuildingsystem”技術(shù),形成了疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)構(gòu)件分為疊合式樓板、疊合式墻板以及預(yù)制樓梯等。疊合式樓板由底層預(yù)制板和格構(gòu)鋼筋組成,可作為后澆混凝土的模板;疊合式墻板由2層預(yù)制板與格構(gòu)鋼筋制作而成,現(xiàn)場安裝就位后可在2層預(yù)制板中間澆筑混凝土;格構(gòu)鋼筋可作為預(yù)制板的受力鋼筋以及吊點。如圖4所示。合肥西偉德引進(jìn)了德國的全套生產(chǎn)線,其構(gòu)件預(yù)制設(shè)備先進(jìn)、制作精良,但由于其引進(jìn)時間較晚、預(yù)制構(gòu)件形式簡單,目前僅應(yīng)用于地下車庫結(jié)構(gòu)中。同時,疊合式墻板兩側(cè)預(yù)制板在設(shè)計中未考慮,因而,存在與PCF技術(shù)相同的問題。5裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計情況在全國綠色、低碳經(jīng)濟(jì)理念的驅(qū)使下,眾多建筑企業(yè)開展了房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的積極探索和研發(fā),逐漸形成了具有企業(yè)特色的結(jié)構(gòu)建造新技術(shù)。為加快建筑工業(yè)化步伐,應(yīng)該結(jié)合各種技術(shù)特點,取長補(bǔ)短,形成適合我國國情的新技術(shù)。在此過程中,應(yīng)盡快解決以下問題。1)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)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(gòu)件之間的連接方式、防漏及保溫隔熱的構(gòu)造、相應(yīng)連接配件的設(shè)置等一系列問題。2)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的制作技術(shù)應(yīng)盡量提高預(yù)制構(gòu)件品質(zhì),同時,應(yīng)研發(fā)裝飾、保溫一體化的制作技術(shù)。3)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件間的連接技術(shù)在保證整體結(jié)構(gòu)安全性、整體性的前提下,盡量簡化連接構(gòu)造,降低施工中不確定性對結(jié)構(gòu)性能的影響,同時,應(yīng)密切關(guān)注連接處的防漏、防滲以及保溫問題等。4)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)配套的設(shè)計、制作、施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)的編制應(yīng)在切實掌握裝配式