預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在高層住宅的應(yīng)用

文/計(jì)云亮 中元國(guó)際（南京）城市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇南京 210000

1、裝配式混凝土建筑優(yōu)點(diǎn)

(1)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新。建筑構(gòu)件工廠化是裝配式建筑的基本要求，通過(guò)工廠化制作整體墻板、梁柱、樓屋面板，并在相應(yīng)構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋電氣管線、水暖管線、窗戶，部品部件的產(chǎn)品精度是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)全裝配式建筑框架體系通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)所有配套建筑構(gòu)件采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)拼裝的操作模式。

(2)實(shí)現(xiàn)持續(xù)施工，高效節(jié)約成本。裝配式建筑構(gòu)件的工廠預(yù)制使得高寒地區(qū)冬季施工變得更加容易實(shí)現(xiàn)，有效解決了冬期施工限制問(wèn)題。裝配式建筑較常規(guī)施工工期可節(jié)省30%，減少“三材”用量及浪費(fèi)，顯著降低管理成本。

(3)有效節(jié)能環(huán)保，實(shí)現(xiàn)綠色建筑?！叭髦巍毙问交炷镣鈷彀鍍?nèi)夾擠塑板，避免產(chǎn)生熱橋，能耗大幅降低。節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是推動(dòng)綠色建筑的主要措施，可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基本原則。工廠定型化生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境資源負(fù)荷小、能耗少、碳排放低、減少環(huán)境污染。經(jīng)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)顯示采用裝配式建筑在結(jié)構(gòu)建造階段約減少建筑垃圾91%，節(jié)約砂漿和粘接材料83%，節(jié)水63%，節(jié)能20%。

(4)降低勞動(dòng)強(qiáng)度，質(zhì)量穩(wěn)定可控。裝配式建筑部件產(chǎn)品按照一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)流程控制質(zhì)量，容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)場(chǎng)吊裝和少量節(jié)點(diǎn)連接作業(yè)大大降低現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度，質(zhì)量更有保證，能有效預(yù)防外墻塊狀材料老化脫落等等傳統(tǒng)建造質(zhì)量問(wèn)題。

2、預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

2.1 在模具制作和組裝中的應(yīng)用

因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件的大小和形狀都存在較大差別，通常可以將其劃分為底模、內(nèi)側(cè)模、吊模和外側(cè)模等四種形式;這四種構(gòu)件的連接方式也有較大差別，有的是依靠螺栓，有的是依靠自身的連接件。這些預(yù)制構(gòu)件具有較強(qiáng)的剛度和精度，其定位性能優(yōu)越，使用方法較為簡(jiǎn)單。由于預(yù)制模件對(duì)于準(zhǔn)確度有很高的要求，因此，廠商必須嚴(yán)格控制構(gòu)件的尺寸，使其符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)部件的各項(xiàng)基本允許偏差值不應(yīng)超過(guò)2mm。工廠在制作結(jié)構(gòu)部件時(shí)，需要把鋼模按照工藝圖紙的要求，擺放在合理的位置，然后完成底模的安裝，再利用激光定位儀對(duì)其高度和位置進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，其高度差值不應(yīng)高于1mm，上述步驟完成后，對(duì)其進(jìn)行固定，模具組裝的順序是由內(nèi)及外，先下后上。

圖1 預(yù)制結(jié)構(gòu)組裝

其次，還可以將預(yù)制裝配技術(shù)應(yīng)用在保溫板的安裝之中，工作人員可以在保溫板上進(jìn)行打孔，并采用特定的連接方式，保證保溫板可以同混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接，錨固件是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的連接固件，工作人員可以將其作為保溫板和混凝土結(jié)構(gòu)連接的主要工具，在使用錨固件進(jìn)行保溫板和混凝土的連接后，還需在保溫板背部開(kāi)槽，槽的深度大致為5mm左右，以此來(lái)加強(qiáng)混凝土和擠塑板之間的連接。

2.2 處理預(yù)制構(gòu)件

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，建筑企業(yè)應(yīng)按照逆時(shí)針的方向?qū)Φ跹b進(jìn)行逐一安裝，同時(shí)，施工人員不要盲目操作，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤操作。工作人員可以利用水泥等材料對(duì)預(yù)制板的缺陷位置進(jìn)行修復(fù)?；蚴鞘褂媚z條封堵預(yù)制板的裂縫，在此之前，工作人員還要將預(yù)制板的表面清理干凈，防止其表面污染對(duì)膠條的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。待膠條將兩個(gè)吊裝墻粘貼完畢后，工作人員則要對(duì)兩墻的間隔位置進(jìn)行填充，然后再使用水泥進(jìn)行夯實(shí)處理。工作人員之后的施工內(nèi)容為定位，由于預(yù)制構(gòu)件自身具備連接方式和連接點(diǎn)，并且這一工作內(nèi)容的完成地點(diǎn)是工廠，不會(huì)受到施工現(xiàn)場(chǎng)外部環(huán)境的影響，其準(zhǔn)確性較強(qiáng)。

2.3 完善標(biāo)準(zhǔn)通用體系，加強(qiáng)設(shè)計(jì)集成協(xié)同

預(yù)制裝配建筑在推廣過(guò)程中最適合住宅建筑，但目前建成的PC構(gòu)件住宅建筑缺乏統(tǒng)一的行業(yè)指引標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)踐，2016版《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》系列還不能滿足裝配式建筑從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝施工、驗(yàn)收評(píng)定、審批各環(huán)節(jié)對(duì)國(guó)家級(jí)行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的需求，部件部品標(biāo)準(zhǔn)化是裝配式建筑市場(chǎng)化的關(guān)鍵，是降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本、減少設(shè)備周轉(zhuǎn)和材料租賃費(fèi)用的關(guān)鍵，更是充分實(shí)現(xiàn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化的前提和價(jià)格市場(chǎng)化的要素。要以部品構(gòu)件及連接技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與通用性為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件在不同類(lèi)型房屋中的通用性，助推裝配式發(fā)展。因此裝配式建筑設(shè)計(jì)對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝修等專(zhuān)業(yè)的配合及運(yùn)用信息化技術(shù)手段滿足一體化的要求極高，在預(yù)制裝配式混凝土建筑全周期中充分運(yùn)用BIM信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)PC建筑在設(shè)計(jì)階段的充分集成與協(xié)同。

3、裝配式高層混凝土住宅發(fā)展的對(duì)策研究

裝配式建筑是對(duì)部品進(jìn)行集成實(shí)現(xiàn)建筑功能滿足用戶需求的過(guò)程，各專(zhuān)業(yè)間相互結(jié)合，須站在建筑系統(tǒng)集成的層面上解決建造過(guò)程中交叉和碰撞的問(wèn)題。以建筑功能為核心，采用模數(shù)化來(lái)統(tǒng)一柱網(wǎng)進(jìn)深、開(kāi)間尺寸，戶型設(shè)計(jì)應(yīng)考慮抗側(cè)力構(gòu)件的合理布置，發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間靈活分割的特性;以結(jié)構(gòu)布置為基礎(chǔ)，在滿足功能布局的要求下采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置方案，既考慮到工業(yè)化內(nèi)裝提倡的空間自行分割功能要求，也要控制造價(jià)、實(shí)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)可靠連接降低施工難度;以工業(yè)化內(nèi)裝為支撐，在保障可靠、耐久、防雨、保溫、隔聲、防火防腐等性能前提下，通過(guò)內(nèi)裝設(shè)計(jì)隱藏室內(nèi)的梁、柱和剪力墻，最終實(shí)現(xiàn)“像搭積木一樣造房子”。

從人員、材料、技術(shù)方面入手：必須先從建筑行業(yè)人員中打破原有混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)住宅認(rèn)識(shí)觀念的禁錮，必須站在國(guó)家打針?lè)结樀闹笇?dǎo)下大力推廣;加快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及培養(yǎng)新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)管理人才;推進(jìn)裝配式高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，從取材、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝及使用過(guò)程中的物業(yè)運(yùn)維等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行發(fā)展;研發(fā)新型高層裝配式混凝土新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系及適合快速裝配式節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的技術(shù);充分利用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)+BIM大數(shù)據(jù)下的新型信息技術(shù)平臺(tái)，進(jìn)行多用戶模式下的建模和多方協(xié)同技術(shù)等。

總之，建筑裝配化除了保護(hù)環(huán)境、減少耗能、提高生產(chǎn)力水平，有還利于促成建筑業(yè)與信息化及工業(yè)化全面滲透，孕育新興產(chǎn)業(yè)和動(dòng)力能源，我們應(yīng)當(dāng)解放思想、調(diào)整方向，堅(jiān)決反對(duì)壟斷壁壘，走大眾化發(fā)展方向，相信不久的將來(lái)人們一定會(huì)居者有其屋，大同世界、偉大復(fù)興的夢(mèng)想，必將指日可待。