新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理措施探討

邵寧棣

摘要 ：新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造更加靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，施工方便，產(chǎn)生的建筑垃圾少，可以在提升工程質(zhì)量的同時(shí)降低工程造價(jià)，本文從新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)疊合梁以及結(jié)構(gòu)體系節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，以及列舉實(shí)例進(jìn)行分析，并提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞 ：新型裝配整體式混凝土 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 處理措施

0、前 言

裝配整體式結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和裝配式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)形式，是半裝配式結(jié)構(gòu)。它是把主要承重構(gòu)件的一部分交工廠預(yù)制生產(chǎn)，另一部分在現(xiàn)場澆注而形成一整體結(jié)構(gòu)。它結(jié)合了整澆式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩者優(yōu)點(diǎn)，避免了它們的一些主要缺點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)比較靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，具有整體性好、施工方便、縮短工期、降低造價(jià)、減少建筑垃圾、提高工程質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，是工程中一種較理想的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在國外得到廣泛應(yīng)用，在國內(nèi)還處于待推廣階段。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，國內(nèi)對裝配整體式結(jié)構(gòu)的研究力度逐漸加大，具有很好的應(yīng)用前景。

1、新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)疊合梁

疊合梁由預(yù)制和現(xiàn)澆兩部分組成。先在工廠生產(chǎn)預(yù)制部分，預(yù)制梁運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場安裝好后，再在其上澆注一層混凝土，使其形成一連續(xù)整體構(gòu)件。疊合梁的預(yù)制部分與現(xiàn)澆部分的連接是影響其性能的關(guān)鍵。在新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系中，疊合梁通過箍筋把這兩部分連接起來，同時(shí)在預(yù)制梁的疊合面上進(jìn)行拉毛粗糙處理，通過粗糙面加強(qiáng)現(xiàn)澆混凝土與梁預(yù)制部分的粘結(jié)。如圖1所示。梁預(yù)制部分帶有預(yù)制梁模，可以盡量減少梁現(xiàn)澆部分的模板使用量。為了防止梁模受到碰撞破壞。需對其進(jìn)行一定的構(gòu)造處理，如加鋼筋網(wǎng)片。

梁的兩端面上設(shè)置內(nèi)凹的剪力鍵，加強(qiáng)梁一柱節(jié)點(diǎn)處梁預(yù)制端面的截面抗剪承載力。預(yù)制梁之間主筋是通過對焊連接在一起形成聯(lián)系鋼筋，如圖2所示.相比通常的鋼筋搭接連接，大大提高了鋼筋的連接效果。對于梁主筋在柱中的錨固，新型疊合梁中采用了端頭錨的型式，如圖3所示，此種構(gòu)造措施已通過試驗(yàn)證明其能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的錨同要求?？梢苑奖闶┕?，加快施工速度。

2、新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)

新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系目前還處于研究開發(fā)階段.其應(yīng)用到工程實(shí)踐中需要大量的試驗(yàn)來驗(yàn)證其安全性、可靠性。對此，針對結(jié)構(gòu)體系的薄弱部位進(jìn)行了系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究，進(jìn)行的試驗(yàn)研究包括：新型裝配整體式鋼筋混凝土框架體系主一次梁節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究（16個構(gòu)件）、新型裝配整體式鋼筋混凝土框架體系梁一板節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究（16個構(gòu)件）、新型裝配整體式鋼筋混凝土框架體系降板節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究（16個構(gòu)件）、現(xiàn)澆柱疊合梁框架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究（10個構(gòu)件）。通過一系列節(jié)點(diǎn)靜態(tài)加載試驗(yàn)、低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，對疊合構(gòu)件的受力特性、抗震性能及其破壞模式等方面進(jìn)行了系統(tǒng)化研究，驗(yàn)證了構(gòu)件的錨固、連接構(gòu)造措施可保證構(gòu)件間相互有效連接，使其形成統(tǒng)一整體；證明了疊合構(gòu)件能夠滿足承載力、整體性及抗震性能要求，其性能達(dá)到或優(yōu)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)水平。萬科工業(yè)化住宅示范樓，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)一預(yù)制外墻與現(xiàn)澆內(nèi)墻結(jié)合式，首創(chuàng)了預(yù)制外墻和剪力墻結(jié)構(gòu)體系融介的新模式。

3、國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例

萬科公司主持的從2005年底建成的工廠化預(yù)制鋼筋混凝土多層住宅1號試驗(yàn)樓在研發(fā)過程中進(jìn)行了許多新的嘗試和探索，并取得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過理論分析、比較，最終采用梁柱中間拆分框架體系。該體系的優(yōu)點(diǎn)在于梁和梁、柱和柱連接節(jié)點(diǎn)位置的選擇在結(jié)構(gòu)受力最有利的位置，更容易保證整個預(yù)制框架體系結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

2008年7月1日開發(fā)的金域藍(lán)灣工業(yè)化住宅樓—沈陽萬科工業(yè)化住宅示范樓，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)一預(yù)制外墻與現(xiàn)澆內(nèi)墻結(jié)合式，首創(chuàng)了預(yù)制外墻和剪力墻結(jié)構(gòu)體系融介的新模式。

南京大地集團(tuán)公司從法國引進(jìn)一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)體系一世構(gòu)體系。它的節(jié)點(diǎn)由鍵槽、U形鋼筋和現(xiàn)澆混凝土三部分組成，其中的U形鋼筋主要起到連接節(jié)點(diǎn)兩端梁端的預(yù)應(yīng)力鋼筋在鍵槽即梁端塑性鉸區(qū)實(shí)現(xiàn)搭接連接，如圖4所示。

4、存在的問題以及建議

問題：

1）我國的預(yù)制混凝土技術(shù)比較落后，一方面由于唐山地震中大量預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞使人們對裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更加保守，另一方面，國內(nèi)的預(yù)制混凝土構(gòu)件存在著跨度小、承載力低、延性差、品種單一等諸多問題，也嚴(yán)重阻礙了裝配式結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展。

2）我國裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)還未得到廣泛的推廣，對于該結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制柱之間的連接，現(xiàn)澆梁和預(yù)制柱的節(jié)點(diǎn)連接，自承式鋼筋析架疊介板的理論研究甚少，裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范尚需要完善。設(shè)計(jì)院里的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者由于沒有強(qiáng)有力的科研文章借鑒，也沒有相應(yīng)的規(guī)范支持，因此預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)體系在設(shè)計(jì)上還未能得到廣泛的普及。

建議：

1）加強(qiáng)建筑模數(shù)研究。我國模數(shù)協(xié)調(diào)僅局限在房屋建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)配件的預(yù)制與安裝上，對住宅產(chǎn)品、設(shè)備和設(shè)施開發(fā)、生產(chǎn)和安裝方而，缺少模數(shù)協(xié)調(diào)的應(yīng)用和指導(dǎo)。但標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化住宅部件的開發(fā)和生產(chǎn)，必然與建筑藝術(shù)創(chuàng)造有矛盾，法國有解決這方面問題的成熟經(jīng)驗(yàn)，他們不僅有成熟的尺寸協(xié)調(diào)規(guī)則和建筑通用體系，其構(gòu)造體系對于發(fā)展建筑多樣化很有幫助，我國在發(fā)展通用體系過程中亦可參考法國的成熟做法。

2）加強(qiáng)在施工技術(shù)和組織管理的協(xié)調(diào)。在施工技術(shù)和組織管理的協(xié)調(diào)上，一些企業(yè)重技術(shù)、輕管理，造成消耗大、效益低。促進(jìn)施工技術(shù)和組織管理結(jié)合，有利于在最小的消耗下取得最大效益。日本通過將工法、工程的各項(xiàng)進(jìn)度計(jì)劃、財(cái)務(wù)計(jì)劃使技術(shù)與組織管理融合在一起，發(fā)揮了最大的綜合效益。

3）加強(qiáng)科研的投入。由于缺少統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，大學(xué)和科研院所很難通過數(shù)學(xué)模型對住宅需求進(jìn)行預(yù)測，不可否認(rèn)，預(yù)測技術(shù)對推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著極其重要的作用。日本的住宅統(tǒng)計(jì)預(yù)測較為完善，對我國有著極大的參考價(jià)值。

5、結(jié) 語

原裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)物，已經(jīng)成為住宅建筑建造技術(shù)，這種施工技術(shù)有提升施工質(zhì)量、安全性能高、施工方便、降低工程造價(jià)等方面的優(yōu)勢。在國外的應(yīng)用范圍很廣泛，但是在國內(nèi)還是處于推廣的狀態(tài)，那么就要借鑒和學(xué)習(xí)國外的優(yōu)秀技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的發(fā)展國情進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]淺談新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu) - 中國科技博覽 - 2009（20）.

[2]預(yù)制裝配整體式混凝土住宅結(jié)構(gòu)體系研究與應(yīng)用 第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議2009.

[3]全預(yù)制裝配整體式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 - 施工技術(shù) - 2009， 38（5）.