裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)及當(dāng)前面臨的問題

曹京源

摘要：本文對(duì)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系分類、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，并對(duì)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)推廣當(dāng)前面臨的問題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)；問題分析

中圖分類號(hào)：TU755.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）01-132-02

前言

傳統(tǒng)建筑業(yè)存在諸多問題：資源消耗極大、環(huán)境污染驚人、生產(chǎn)方式粗放、勞動(dòng)生產(chǎn)率低。隨著老齡化社會(huì)的到來，勞動(dòng)力成本上升，建筑行業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級(jí)走建筑工業(yè)化之路。目前，從中央到地方，國(guó)家政策大力推行建筑工業(yè)化，正在掀起一股研究、實(shí)施裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的熱潮。

1.裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)介

裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系（簡(jiǎn)稱PC結(jié)構(gòu)體系）是由預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件或部件通過各種可靠的方式進(jìn)行連接，并與現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土形成整體的混凝土結(jié)構(gòu)，使裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)具有與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)完全等同的整體性、穩(wěn)定性和延性。

目前常見的裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系有：①“外掛內(nèi)澆”PCF剪力墻體系：②雙面疊合板式剪力墻體系；③全裝配整體式剪力墻體系；④裝配整體框架一現(xiàn)澆剪力墻體系：⑤全裝配整體式框架體系：

2.裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)

2.1受力鋼筋的連接技術(shù)

縱向受力鋼筋連接是裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)中最為關(guān)鍵的技術(shù)，其連接性能應(yīng)滿足《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107-2010中的I級(jí)接頭的要求。目前國(guó)內(nèi)外比較成熟的受力鋼筋連接技術(shù)主要有兩種：①套筒灌漿連接：②漿錨搭接連接：

2.1.1套筒灌漿連接

套筒灌漿連接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件中預(yù)埋的金屬套筒中插入鋼筋并后灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋連接方式。連接套筒包括全灌漿套筒和半灌漿套筒兩種形式。

全灌漿套簡(jiǎn)：兩端均采用灌漿方式與鋼筋連接：

半灌漿套筒：一端采用灌漿方式與鋼筋連接，而另一端采用非灌漿方式與鋼筋連接（通常采用螺紋連接）：

2.1.2漿錨搭接連接

漿錨搭接連接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件中采用特殊工藝制成的孔道中插入需搭接的鋼筋，并灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋搭接連接方式。漿錨搭接連接包括螺旋箍筋約束漿錨搭接連接、金屬波紋管漿錨搭接連接以及其它采用預(yù)留孔洞插筋后灌漿的間接搭接連接方式。

目前主要采用的是在預(yù)制構(gòu)件中有螺旋箍筋約束的孔道中進(jìn)行搭接的技術(shù)，稱為鋼筋約束漿錨搭接連接。

金屬波紋管漿錨搭接連接：墻板主要受力鋼筋采用插入一定長(zhǎng)度的鋼套筒或預(yù)留金屬波紋管孔洞，灌入高性能灌漿料形成的鋼筋搭接連接接頭。

2.2預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆部位露骨料粗糙面技術(shù)

預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土、灌漿料的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面、鍵槽。露骨料混凝土的粗糙表面增大了新舊混凝土結(jié)合面的比表面積，并且形成骨料互相咬合，提高了摩擦系數(shù)，是形成“整體式結(jié)構(gòu)”的關(guān)鍵技術(shù)手段，與傳統(tǒng)鑿毛相比，具有制作簡(jiǎn)單、成本低廉、質(zhì)量效果好的優(yōu)勢(shì)。制作方法：在表面涂上緩凝界面劑，脫模后即用高壓水槍沖毛形成。

2.3預(yù)制PC外墻板的接縫防水構(gòu)造技術(shù)

建筑物的外墻板除受太陽(yáng)的輻射、溫度和濕度的變化、大氣中侵蝕性介質(zhì)等的影響，使接縫處成為墻板防水的薄弱環(huán)節(jié)，因此必須采取措施保證墻體的防水效能。預(yù)制PC外墻板防水構(gòu)造有：①材料防水②構(gòu)造防水兩種：

1）材料防水法：材料防水法是在外墻板接縫處采用有彈性和附著性的嵌縫材料或襯墊材料封閉接縫，以適應(yīng)墻板的變形。如圖5的外墻膠和凸膠條。

2）構(gòu)造防水法構(gòu)造防水法是利用外墻板四周的特殊形狀，構(gòu)成滴水、擋水臺(tái)階、企口、空腔等各種防水構(gòu)造，以阻止雨水向室內(nèi)滲漏。如圖5的排水槽和反坎。

2.4信息化管理BIM技術(shù)

從建設(shè)行業(yè)的未來發(fā)展看，信息技術(shù)將成為建筑工業(yè)化的重要工具和手段。主要表現(xiàn)在BIM技術(shù)其強(qiáng)大的信息共享能力、協(xié)同工作能力、專業(yè)任務(wù)能力的作用正在日益顯現(xiàn)。BIM技術(shù)正逐漸應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)、施工和管理之中，信息化技術(shù)的應(yīng)用降低了工程造價(jià)，節(jié)約了建造成本，提高了生產(chǎn)效率。裝配式建筑核心是“集成”，BIM技術(shù)是“集成”的主線，這條主線串聯(lián)起設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理全過程。

3.裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的社會(huì)效益

裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的社會(huì)效益主要表現(xiàn)在：①節(jié)能：②節(jié)水；③節(jié)材：④綠色環(huán)保施工：⑤提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備周轉(zhuǎn)率：⑥提升了房屋使用安全性；⑦改變了傳統(tǒng)建筑業(yè)落后的生產(chǎn)方式。

4.裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)前面臨的問題

4.1裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)暫時(shí)成本偏高

造成目前裝配式PC體系建筑成本增加的因素有以下幾個(gè)方面：（1）上下游供應(yīng)商資源不足，未形成市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)：（2）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，未體現(xiàn)出規(guī)?；?yīng)；（3）預(yù)制裝配式技術(shù)本身導(dǎo)致成本的增加：（4）預(yù)制構(gòu)件或部品作為建筑產(chǎn)品，需要交納17%的增值稅。

4.2用戶對(duì)裝配整體式混凝土建筑缺乏認(rèn)識(shí)

目前絕大部分的用戶對(duì)裝配整體式混凝土建筑的認(rèn)識(shí)度還停留在20世紀(jì)七八十年代的大板結(jié)構(gòu)上，對(duì)新型裝配整體式混凝土認(rèn)可度不高，普遍以為只要是裝配式建筑抗震性能就不好，地方各級(jí)主管部門的宣傳力度也不夠。

另一方面，有些開發(fā)商認(rèn)為自己開發(fā)的項(xiàng)目規(guī)模不夠大，沒有必要采用先進(jìn)的工藝，或者開發(fā)商認(rèn)為采用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備，會(huì)比常規(guī)蓋房子增加投入，因而不感興趣。

4.3其它問題

當(dāng)前裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)面臨的其它問題主要有：①預(yù)制構(gòu)件和構(gòu)配件廠少，容易價(jià)格壟斷，同時(shí)工廠運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，若距離過長(zhǎng)，也增加了時(shí)間成本及運(yùn)輸成本：②絕大部分傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)院沒有裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)力量；③沒有全面推行建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修一體化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、施工的EPC工程總承包的管理模式：④目前大部分裝配整體式混凝土建筑只是將傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑“拆分”成構(gòu)件來生產(chǎn)加工，模塊模數(shù)準(zhǔn)化程度不高，構(gòu)件不具備標(biāo)準(zhǔn)化流水線生產(chǎn)條件，發(fā)揮不了生產(chǎn)線自動(dòng)化，規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)勢(shì)：⑤由建筑產(chǎn)品帶動(dòng)部品部件，構(gòu)配件等相關(guān)產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成，產(chǎn)業(yè)各方，各專業(yè)難以有效協(xié)同，不利于全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合：⑥裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收及檢測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不是非常完善。⑦相關(guān)技術(shù)人員、產(chǎn)業(yè)工人嚴(yán)重不足，應(yīng)加大專業(yè)隊(duì)伍培訓(xùn)。

5.結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的建筑工業(yè)化及新型預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展尚處在起步階段，對(duì)它的研究還不是很系統(tǒng)和充分，有關(guān)高校、企業(yè)應(yīng)相互合作，共同開發(fā)相關(guān)技術(shù)體系，做到資源共享，盡快形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在保證質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步降低造價(jià)，以促進(jìn)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。