淺析建筑裝配式混凝土結構設計與建造技術

陳方陽

摘 要：目前我國的建筑業迅速發展，促進了建筑技術的發展，我國在房屋建筑領域出現了很多建筑技術，這些建筑技術形式經濟效益可觀，并且促進了環境和社會的共同發展。在所有的建筑結構形式中，建筑裝配式混凝土結構建造技術是一種新型的綠色工藝技術，具有提高施工效率、節省建造成本、簡化施工環節等優勢，但是這種建筑技術還處于研究階段，需要在工程建設實踐中進行不斷的優化。

關鍵詞：建筑裝配式；混凝土；結構設計；建造技術

1中南集團的 NPC技術

1.1技術應用情況以及技術優勢

我國的房屋建筑裝配式混凝土 NPC 結構和建造技術由中南集團開創，進行此項技術的研發時充分借鑒了國內外相關的預制混凝土施工技術，目前已經形成了比較完善的施工技術體系。采用 NPC 技術進行結構設計和建造時，填充墻等全部進行預制與安裝，梁、板等采用疊合式的預制安裝形式。

采用 NPC 技術進行結構設計時，根據建筑對節能和環保的要求進行剪力墻、充填墻結構的設計，對混凝土現澆作業帶進行設計時綜合考慮鋼筋漿錨接頭和現澆連接帶的實際情況，并對水平構件梁和板的疊合形式進行設計，對鋼筋、現澆混凝土、鋼筋漿錨的連接方式進行設計時充分考慮建筑的豎向結構。采用 NPC 技術進行預制構件吊裝施工時，要注意以下要點。

選擇相關的施工設備，選擇鋼筋吊鉤和預埋方式時根據施工時采用的構建規格，鋼扁擔起到輔助起吊的作用，應用鋼扁擔時其調點可調，根據施工圖和預制墻板的預埋方式來綁扎鋼筋，預埋件和樓板鋼筋焊接完成后，為了使結構更牢固可增設加強筋。

測量定位裝配式結構時，通過網狀控制來實現對結構平面的控制，設置層級引測點來對結構進行垂直控制。地下室頂板上設置十字相交的垂直控制點，這樣每層的柱、梁、墻和點之間不會被預留鋼筋擋住視線。

接著吊裝豎向構件，吊裝豎向構件采用塔式起重機，起重機的吊索將豎向構件的兩端吊起，吊索和水平線之間夾角控制在45度，用吊索將豎向構件綁扎然后起吊，要根據豎向構件的中心和綁扎起吊位置進行計算，并進行控制。

完成了豎向構件的吊裝，再進行水平構件的吊裝，要先吊裝平衡梁，再對樓梯、疊合板等構件進行吊裝。使用符合設計要求和施工起重量標準的塔式起重機進行吊裝，起吊時使用與施工重量與作業半徑相符的起重機。

NPC 技術具有許多技術優勢，可以增強房屋的整體性，保證給排水系統與電氣系統的通暢，并實現保暖性，并且可以優化整體配置，不僅可以保證建筑的基本功能，同時也具有了整體的協調性。

1.2 NPC技術的技術缺陷

采用 NPC 技術進行施工時，混凝土在現澆時形成了很多混凝土灌漿孔洞，在進行實際施工時無法保證孔洞的灌漿質量，在施工后期很難檢測灌漿質量，增加施工工作量，降低了施工質量。

2 PCF半預制裝配式混凝土結構技術

PC F（precast concrete form）半預制裝配式混凝土結構技術的核心技術是疊合式樓板及剪力墻外墻模的綜合混凝土預制技術的結合，為房屋建筑工程中的混凝土剪力墻的外墻和疊合樓板等預制板結構建造問題的解決提供了方便，能夠有效提升房屋建筑施工中的外圍腳手架支設與模板支設過程中的安全性，并顯著降低模板及腳手架支設成本與資源損耗。房屋工程中的電梯井等部位仍通過支模現澆進行施工建設。當前的PCF技術并未嚴格依照房屋墻體承載特點對外墻混凝土模板進行科學設計，致使設計與施工實際存在較大差距、實際施工中難以避免材料資源浪費，另外，此種技術設計中缺乏科學的抗震設計，混凝土現澆量也很大。現針對宇輝集團與西偉德混凝土預制（合肥）有限公司相關技術研發狀況進行分析：

2.1宇輝集團相關技術研究進展

2.1.1技術研究應用現狀及優勢，宇輝集團近年來主要研發了裝配整體式預制混凝土剪力墻技術，在建筑剪力墻豎向連接技術的基礎之上附加了“插入式預留孔灌漿鋼筋搭接連接”技術工藝，主要實現了房屋建筑陽臺、樓梯板、內部豎向剪力墻板等構件的全部預制，大大簡化了上述構件的預制與后期裝配工作。

2.1.2技術研究應用缺陷，宇輝集團的裝配整體式預制混凝土剪力墻技術主要存在構件過大、過重、形式單一的問題，另外，此種技術的實際應用需要高配置的吊裝設備設施輔助進行，不利于房屋建筑工程順利實施。

2.2西偉德混凝土預制（合肥）有限公司相關技術研究

2.2.1技術研究應用現狀及優勢，西偉德公司所研發的疊合板式混凝土剪力墻技術主要是在德國“doub le- w all P recastconcrete building system”技術的基礎上發展起來的，此種技術中的結構構件主要有預制樓梯、疊合式樓板、疊合式墻板等等，其中的疊合式樓板主要由底層預制板和格構鋼筋組成，疊合式墻板的組成與疊合式樓板的組成相似，其中的預制板為兩層預制板，混凝土的澆筑作業主要在兩層的預制板之間進行。

房屋建筑設計應用：南京某別墅的自保溫建筑結構設計中，就使用了PFC建筑結構技術，在對房屋墻體的豎向承載力、抗震程度、墻體熱阻及熱惰性進行精準測算之后，決定房屋建筑采用疊合板是混凝土剪力墻結構，結合《江蘇省民用建筑熱環境與節能設計標準》中冬夏熱阻與熱惰性節能標準，確定墻體熱阻為1.32m2·K/W，熱惰性2.21，根據上述要求與數據設計自保溫混凝土疊合承重墻。西偉德公司的混凝土結構建造技術能夠更好地完成工程構件預制，為房屋工程施工提供了良好的硬件基礎。

2.2.2技術研究應用缺陷，西偉德公司的疊合板式混凝土剪力墻技術研發與試驗時間不足，構件的預制相對簡單，尚不滿足房屋建筑工程標準；另外，疊合板式混凝土剪力墻技術中的疊合式結構需要很大的混凝土澆筑量，后期澆筑作業質量檢測不便，施工難度相對高。另外，缺乏科學的抗震設計，混凝土現澆量也很大。

3改良式現澆混凝土結構技術

3.1技術研究應用現狀及優勢

改良式現澆混凝土結構技術的核心是以輕鋼構架代替傳統的鋼筋進行制作、綁扎，使用保溫板及免拆面板等固模搭配混凝土澆筑的一項先進裝配施工技術，因而屬于裝配式混凝土結構設計與建造技術的一種。清華大學研發的輕鋼構架固模技術是改良式的現澆混凝土結構建造技術主要代表，此種技術以輕鋼構架代替傳統的鋼筋進行制作、綁扎，顯著提升了工程施工中的效率、降低工程人工費用。建筑設計應用：此種技術采用輕鋼構架進行綁扎，同時以保溫板、免拆面板、一體化板等等代替傳統施工所用模板，混凝土的澆筑作業在固模中完成。此種建造技術中所用到的輕鋼構架能夠有效實現房屋建筑工程的規模化建設，實現房屋建筑工程施工產業化與工業化，顯著提升工程施工中的效率、降低工程人工費用；另外，此種技術的應用能有效降低模板拆除與濕作業工作量，在降低材料消耗的同時保障工程施工水平；房屋建筑具有良好的抗震性能與整體性。

3.2技術研究應用缺陷

此種技術在施工效率、建筑性能、工程費用等方面都有一定優勢，但技術中的輕鋼架構中所用固模的規劃設計并未在充分考慮墻體力度承載特點，不能很好地適應房屋建筑實際施工要求，致使技術應用中造成材料浪費，存在構件過大、過重、形式單一的問題。

4結語

就目前的裝配式混凝土結構設計與建造技術來說，由于其不完善的技術體系，還需要進一步的優化和改進，有效地提升相關的標準規范指導。另外，還應該注重對相關技術專業人才的培訓和教育，保證施工、生產以及設計的進度和質量。在實際施工中盡可能減少濕作業點，這對施工成本、裝配式生產的降低以及施工進度的提升具有重要的意義和作用，能夠進一步促進建筑行業的健康發展。

參考文獻

[1]郭正興.房屋建筑裝配式混凝土結構設計、建造技術新進展[J].施工技術，2014，40（11）：32 -34.

[2]祝真強.新型預制裝配式混凝土結構在住宅施工中的應用[J].企業文化，2012（5）：36-38.

[3]都興民等.高層住宅預制裝配式混凝土結構應用[J].施工技術，2013，40（22）：79-82.

[4]江海洋.淺談住宅裝配式混凝土結構技術的三種趨勢[J].城市建設理論研究，2012（16）：53 -55.