預制裝配式結構在國內外發展綜述

張 申 張會峰 李佳躍 / 華北理工大學

預制裝配式結構在國內外發展綜述

張 申 張會峰 李佳躍 / 華北理工大學

首先介紹預制裝配式混凝土結構的特點、和國內外發展現況其次總結了預制裝配式混凝土結構體系的關鍵技術問題，并對我國的預制裝配式混凝土結構體系的研究及應用前景進行展望。

預制裝配式混凝土結構；預制裝配式結構關鍵技術；發展前景

一、預制裝配混凝土的特點

1. 現場進行大量的裝配作業，而原始現澆作業大大減少。2.采用建筑、裝修一體化設計、施工，理想狀態下是裝修可隨主體施工同步進行。3. 設計的標準化和管理的信息化，構件越標準，隨著生產效率提高，相應的構件成本也會下降，配合工廠的數字化管理，整個預制裝配式建筑的性價比會越來越高。4. 符合綠色建筑的要求。

二、影響裝配式發展的因素

1.工藝落后、工業化程度低 構配件產品形式單一，相比發達國家來說比較落后，機械化工業化水平低，生產的構件遠遠達不到規定的質量標準。發達國家，像美國、加拿大、日本等，對裝配式建筑的應用很廣泛，高達百分之六十以上，相比之下，我國卻達不到10%，這就造成了裝配式建筑的優勢很難發揮。

2.前期一次性成本高在大規模工業化的基礎上，工業化生產能夠極大程度地提升勞動效率，同時節約經濟成本。就目前我國工業化程度不高的現狀來看，裝配式建筑建造前期的一次性投入普遍較傳統建筑高。

三、國外預制裝配式混凝土建筑的發展狀況

1.德國的住宅產業化發展。

二戰之后，德國西德地區大部分房屋被破壞，這一期間最為突出的問題就是住房需求緊張，加上城市人口快速增多，促使住宅工業化的進程加快。迄今為止，依照德國的設計要求，在工廠里面需要預制完成絕大部分的建筑部件和裝修材料。在工廠預制建筑部件時，諸如承重混凝土部件與內隔墻、屋頂與天花、樓梯等構件，都會被編上代碼并在項目資料中附有詳細說明。

2.美國住宅產業化研究。

美國已經形成完善的標準化體系，不僅在住宅部品方面而且在構件生產方面都達到了很高的工業化生產水平。根據住宅開發商給的產品目錄，用戶不僅可以自由地選擇住宅形式，而且可以委托專業承包商來開發建設.

3.日本的住宅產業化進展。

上世紀60年代二戰期間日本在經濟社會方面受到重創，在戰后重建的背景之后，住宅產業得到快速發展。到20世紀90年代為止，在日本，產業化住宅的總量已經達到一定數量，接近竣工住宅總數的百分之三十.

4.我國預制裝配式混凝土建筑的發展狀況。

我國對于預制混凝土結構探索與發展開始于20世紀50年代，直到20世紀80年代，在工業和民用建筑中都有著很好的應用。1990年以后，由于其他因素的影響，預制混凝土結構在民用建筑中的應用越來越少，迎來了一個萎縮的市場。但是隨著我過經濟的快速進步、對節能環保的要求越來越高、勞動力成本的持續上漲，近十年來我國在對預制預制裝配式混凝土結構的研究開始增加，相應的標準體系在設計、構件配件生產制作、施工安裝、質量檢測及驗收等方面各有側重，從事預制預制裝配式混凝土結構體系的生產和施工企業的產品和服務各有側重，預制裝配化的發展程度各不相同。

四、預制預制裝配式混凝土結構體系和構件連接

1. 預制預制裝配式結構體系。

目前預制預制裝配式混凝土結構主要的結構體系有預制預制裝配式 框架結構、預制預制裝配式剪力墻結構和預制預制裝配式框架—剪力墻結構。

預制預制裝配式框架結構是指采用預制柱、預制梁或疊合梁、預制板或疊合板的結構體系，豎向構件多采用套筒灌漿連接方式，水平構件的梁板多采用疊合現澆方式，梁接頭采用鋼筋錨固或 焊接、機械連接等后澆筑混凝土接頭。預制預制裝配式剪力墻采用預 制內外墻板、疊合樓板裝配而成，墻板水平縫連接采用焊接或套 筒灌漿連接。

2. 預制裝配混凝土結構連接方式。

預制混凝土構件節點連接是預制構件不同于現澆構件的根本區別。預制預制裝配式連接節點較多，節點連接處的承載力、剛度 和延性直接決定了裝配結構的整體性能。各研究機構和企業的連接方式也不盡相同，大致上根據是否有現場混凝土澆筑分為干連接和濕連接。

（1）牛腿連接：牛腿豎向承載力高，還可以根根建筑要求采用 明牛腿或者是暗牛腿，連接處可以做成剛性連接或者是鉸連接，可靈活布置，牛腿連接處要保證其抗剪承載力，接縫位置可后注漿處理，梁的剪力過大時，可以制作型鋼牛腿

（2）螺栓連接：采用螺栓的方式將梁柱等節點連接在一起，螺 栓連接方式可以傳遞彎矩和剪力，螺栓連接安裝速度快，螺栓孔 要求定位精準，預制構件在運輸過程中要保護好螺紋。

（3）現澆帶連接：預制混凝土剪力墻安裝就位后，將鋼筋采用 搭接等方式連接，然后現澆混凝土連接起兩片剪力墻，

五、我國裝配式建筑的發展方向

1.政府推廣裝配式項目。

（1）現在很多人都認為裝配式的質量沒有保障，因此政府應該進行相應的宣傳，讓人們接受裝配式的樓房。 （2）標準化對裝配式住房有著至關重要的影響，用企業的標準來要求市場顯然沒有公信力，所以政府要制定相關的規章制度。 （3）裝配式還處在新型階段，因此，政府跟有關部門應該加大對其補貼力度，讓裝配式住宅能更好的進行推廣。

2.預制構件生產優勢－施工生產。

（1）縮短工期裝配式建筑施工技術中在預制外墻板時就預留了墻面安裝外窗用時要用的木磚，當主體結構封頂后便可以立即實現外圍封閉；在預制外墻和預制飄窗時候就同時預制完成了保溫層及裝飾層；且預留了很多后期使用的孔洞，減少了裝飾工程施工中的開洞、安裝埋件、墻體開槽等。 （2）降低工程造價 由于預制構件都是由生產廠家集中預制，再運到項目工程現場，所以不管是預制件的生產還是施工工地現場的安裝都是流水式可復制的勞動過程，工人很容易施工，熟練程度高，從而大大的提高工作效率，降低了工程造價。

3.項目管理一體化－工程管理監督。

裝配式建筑施工技術相對于傳統現澆施工來說，技術要求更高，從設計、生產、到施工都有很高的要求，同時對項目的監管也提出了高標準要求。讓監管部門有個新的挑戰。 在整個生產過程中，要求監管部門對規劃設計階段、構件生產制造階段、營造施工階段、運營維護階段都有完備的管理標準、各個環節之間都沒有漏洞，最終讓監管體系日趨完善。

六、結束語

當前我國正在以超高的速度進行著城鎮化的進程，建筑行業在經濟發展中扮演了支柱產業的角色，然而建筑行業存在多項弊端，包括過高的資源和能源消耗，高污染等，都是我們必須解決的問題，而發展裝配式建筑則是一個行之有效的解決辦法，也是對我國可持續發展戰略的回應，對于整個社會的發展都有著至關重要的意義。然而任何事物在發展初期都有著各種困難，裝配式建筑在建設初期的投入需求較大，僅僅從短期投入來看，經濟效益可能并不具備優勢，但是從建筑的全壽命周期考慮，經濟優勢十分可觀，國家應該大力的進行推廣。

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[3]馬坷，曹娓.集成裝配式建筑范式演變研究C.T].科技信息，2012 (32):409-410.