裝配整體式混凝土結構關鍵技術及當前面臨的問題

曹京源

摘要：本文對裝配整體式混凝土結構的結構體系分類、關鍵技術進行了介紹，并對裝配整體式混凝土結構推廣當前面臨的問題進行了分析。

關鍵詞：裝配整體式混凝土結構；關鍵技術；問題分析

中圖分類號：TU755.3文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）01-132-02

前言

傳統建筑業存在諸多問題：資源消耗極大、環境污染驚人、生產方式粗放、勞動生產率低。隨著老齡化社會的到來，勞動力成本上升，建筑行業亟待轉型升級走建筑工業化之路。目前，從中央到地方，國家政策大力推行建筑工業化，正在掀起一股研究、實施裝配整體式混凝土結構建筑的熱潮。

1.裝配整體式混凝土結構體系簡介

裝配整體式混凝土結構體系（簡稱PC結構體系）是由預制鋼筋混凝土構件或部件通過各種可靠的方式進行連接，并與現場澆筑的混凝土形成整體的混凝土結構，使裝配整體式混凝土結構具有與現澆混凝土結構完全等同的整體性、穩定性和延性。

目前常見的裝配整體式混凝土結構體系有：①“外掛內澆”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構關鍵技術

2.1受力鋼筋的連接技術

縱向受力鋼筋連接是裝配整體式混凝土結構中最為關鍵的技術，其連接性能應滿足《鋼筋機械連接技術規程》JGJ107-2010中的I級接頭的要求。目前國內外比較成熟的受力鋼筋連接技術主要有兩種：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制混凝土構件中預埋的金屬套筒中插入鋼筋并后灌注水泥基灌漿料而實現的鋼筋連接方式。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：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制混凝土構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現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制構件中有螺旋箍筋約束的孔道中進行搭接的技術，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度的鋼套筒或預留金屬波紋管孔洞，灌入高性能灌漿料形成的鋼筋搭接連接接頭。

2.2預制構件和現澆部位露骨料粗糙面技術

預制構件與后澆混凝土、灌漿料的結合面應設置粗糙面、鍵槽。露骨料混凝土的粗糙表面增大了新舊混凝土結合面的比表面積，并且形成骨料互相咬合，提高了摩擦系數，是形成“整體式結構”的關鍵技術手段，與傳統鑿毛相比，具有制作簡單、成本低廉、質量效果好的優勢。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預制PC外墻板的接縫防水構造技術

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

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，以適應墻板的變形。如圖5的外墻膠和凸膠條。

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

2.4信息化管理BIM技術

從建設行業的未來發展看，信息技術將成為建筑工業化的重要工具和手段。主要表現在BIM技術其強大的信息共享能力、協同工作能力、專業任務能力的作用正在日益顯現。BIM技術正逐漸應用到建筑設計、施工和管理之中，信息化技術的應用降低了工程造價，節約了建造成本，提高了生產效率。裝配式建筑核心是“集成”，BIM技術是“集成”的主線，這條主線串聯起設計、生產、施工、裝修和管理全過程。

3.裝配整體式混凝土結構的社會效益

裝配整體式混凝土結構的社會效益主要表現在：①節能：②節水；③節材：④綠色環保施工：⑤提高了生產效率和設備周轉率：⑥提升了房屋使用安全性；⑦改變了傳統建筑業落后的生產方式。

4.裝配整體式混凝土結構當前面臨的問題

4.1裝配整體式混凝土結構暫時成本偏高

造成目前裝配式PC體系建筑成本增加的因素有以下幾個方面：（1）上下游供應商資源不足，未形成市場化競爭：（2）設計標準化程度不高，未體現出規模化效應；（3）預制裝配式技術本身導致成本的增加：（4）預制構件或部品作為建筑產品，需要交納17%的增值稅。

4.2用戶對裝配整體式混凝土建筑缺乏認識

目前絕大部分的用戶對裝配整體式混凝土建筑的認識度還停留在20世紀七八十年代的大板結構上，對新型裝配整體式混凝土認可度不高，普遍以為只要是裝配式建筑抗震性能就不好，地方各級主管部門的宣傳力度也不夠。

另一方面，有些開發商認為自己開發的項目規模不夠大，沒有必要采用先進的工藝，或者開發商認為采用新技術、新產品、新工藝、新設備，會比常規蓋房子增加投入，因而不感興趣。

4.3其它問題

當前裝配整體式混凝土結構面臨的其它問題主要有：①預制構件和構配件廠少，容易價格壟斷，同時工廠運至現場，若距離過長，也增加了時間成本及運輸成本：②絕大部分傳統建筑設計院沒有裝配整體式混凝土結構設計技術力量；③沒有全面推行建筑、結構、機電、裝修一體化設計和生產、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現澆建筑“拆分”成構件來生產加工，模塊模數準化程度不高，構件不具備標準化流水線生產條件，發揮不了生產線自動化，規模化生產的優勢：⑤由建筑產品帶動部品部件，構配件等相關產業一體化發展的產業鏈尚未形成，產業各方，各專業難以有效協同，不利于全產業鏈資源整合：⑥裝配整體式混凝土結構的設計、生產、施工、驗收及檢測規范標準還不是非常完善。⑦相關技術人員、產業工人嚴重不足，應加大專業隊伍培訓。

5.結語

我國的建筑工業化及新型預制裝配整體式混凝土結構的發展尚處在起步階段，對它的研究還不是很系統和充分，有關高校、企業應相互合作，共同開發相關技術體系，做到資源共享，盡快形成一定的產業規模，在保證質量的前提下，進一步降低造價，以促進裝配整體式混凝土結構的推廣應用。