淺談裝配整體式混凝土結構施工技術與發展趨勢

摘要：隨著建筑結構行業的高速發展，人們更加注重節能與環保在建筑中的重要作用。而裝配整體式混凝土結構對于環保節能建筑尤為重要，對裝配整體式混凝土結構施工技術的研究與運用，有利于建筑行業更加完善和長足的發展。

關鍵詞：裝配；混凝土結構；施工技術；趨勢

裝配整體式混凝土結構主要是對混凝土的結構構件經過各種有效的方式進行連接并與施工現場所進行后澆混凝土組合而形成的。裝配整體式混凝土結構具有施工速度快，節約材料、成本花費小，施工人員勞動強度低，綠色環保和節能等優勢，因此近年來被廣泛應用。了解裝配整體式混凝土結構施工技術，不斷的實踐和研究優化裝配整體式混凝土結構的設計，有助于其的進一步發展。

1、裝配整體式混凝土結構的優缺點

裝配整體式混凝土結構主要的形成方式是首先將各種預制構件在預制廠里進行澆筑和生產，其次再通過各種運輸工具將連接澆筑后的預制構件運送到施工現場進行吊裝到位，最后通過可靠的方法將預制構件進行連接即可運用。裝配整體式混凝土結構的優缺點總結如下。

1.1 優點分析

裝配整體式混凝土結構是在預制工廠里進行統一澆筑之后再運送到施工現場的，其具有如下優點：（1）工業化生產的優勢。裝配整體式混凝土結構可以將各種預制構件在工廠中進行統一生產，充分利用工廠的集約化和管理力度來提高工業生產率。（2）方便施工。在施工現場只需對之前已經在工廠中澆筑完成后的預制構件進行安裝連接就可以用到建筑結構建設中，免去了在施工現場進行自主澆筑的時間，使工程施工更加的方便和快捷。（3）預制構件生產的質量提高。因為裝配式混凝土的結構構件都是通過工廠進行統一的機械化進行生產的，因此可以對構件的尺寸和外觀進行合理的掌握，并合理的控制預制構件的結構密實度和強度等，保證澆筑質量。

1.2 缺點分析

然而，裝配整體式混凝土結構本身也存在一些缺點[1]，如：（1）研究及技術成熟度不夠。因為現澆筑的混凝土結構在我國一直占據非常重要的位置，因此許多設計師對于新形成的裝配式混凝土的設計研究較少，沒有形成一套完備的裝配式混凝土結構設計體系來規范和制約設計師的工作。（2）結構設計難度較大。因為裝配式混凝土結構是通過各種構件的裝配和連接而形成的一種拼接式的混凝土結構，因此為了有效的預防地震的破壞作用，就必須在連接節點的設計以及施工質量上做到精細沒有誤差。（3）運輸條件的限制。因為裝配式混凝土結構預制構件是在工廠統一生產之后再運送的施工現場進行裝配的，需要運用多樣運輸車輛和裝配設備，這樣就無形的增加了結構的運輸成本以及裝配設備的應用成本，為此，必須考慮預制工廠和施工現場的距離因素，盡量在成本和運輸上優化選擇。

2、裝配整體式混凝土結構施工方案的選擇

針對每一個項目，到底選取哪些構件進行預制比較合理？對這個問題不好一概而論，而應該結合項目管理人對裝配整體式工法的理解，以及當地所具備的生產、安裝條件來確定，既不能為了預制而預制，也不能有條件而不發揮預制的優勢，總之，應該綜合各種因素來確定具體的方案，如果不能因地制宜地合理選擇技術方案，在某些條件不成熟的情況下，盲目地追求預制，會導致裝配整體式結構成本的迅速上升，得不償失。

2.1 裝配整體式結構施工方式的造價構成

與傳統方式一樣，裝配整體式結構的土建造價構成主要由直接費、間接費、利潤、規費、稅金組成。其中，間接費和利潤由施工企業掌握，規費和稅金是固定費率，構件費用、運輸費、安裝費的高低對工程造價起決定性作用。

2.2 降低裝配整體式結構工程造價的具體措施

2.2.1優化設計。由于設計對最終的造價起決定作用，因此項目在策劃和方案設計階段時，就應系統考慮到建筑方案對深化設計及構件生產、運輸、安裝施工等環節的影響，合理確定方案，并合理設計預制構件與現澆連接之間的構造形式，降低生產、施工難度。

2.2.2優化、簡化工藝。如某建筑預制外墻必須采用反打工藝，需要使用大量的密封膠條輔助材料，施工工序復雜，成本較大，但如果對生產模具進行革新，使模具成為長期使用的通用設備，并改為流水線生產方式，可以大大提高生產率，進而降低構件生產成本。

2.2.3合理選擇技術路線和安裝工法。不同的技術路線決定了不同的生產工藝和安裝工法，產生不同的生產和施工效率。項目在設計階段，可根據工程特點，充分考慮構件生產、安裝及現場現澆的成本，從而選擇合理的技術組合，綜合確定技術方案。

3、裝配整體式混凝土結構設計建議

3.1 預制構件的拆分和歸并的設計原則

通過各個環節的完善來有效的進行預制構件的拆分和歸并設計需要遵循原則具體為：（1）三方協商統一原則。在進行拆分和歸并之前，相關設計人員需要根據業主要求，與工程建設的施工人員進行商討而達到意見的統一，如果還沒有具體的施工單位，需要在業主同意之后，按照一般的規定和標準進行預制構件的拆分和歸并設計。（2）一致性及節約原則。在進行拆分和歸并預制構件時要盡可能的使構件的橫截面形狀保持一致性，同時要保證盡量的減少構件的種類，從而有效的節約模具的使用。（3）全面性原則。在進行拆分和歸并時，應該充分考慮總體方案設計中對于建筑各個位置的梁、板、柱的具體功能以及各項之間的聯系，從而有效制定預制構件的具體裝配方案。（4）運輸性原則。在進行拆分和歸并設計時要盡可能的滿足運輸中構件堆放、安裝以及質量的控制。

3.2 抗震結構設計

我國是一個地震多發的國家，因此需要對住宅建筑的抗震設計進行完善。基于裝配式混凝土結構各構件是相互連接的狀態，所以在抗震的性能設計中需要運用的技術和方法更為復雜，首先在結構的整體設置上要滿足抗震的規范和要求，其次在設計時要盡量使建筑的平面呈現規則性和對稱性，同時要使豎向的抗側力構件保持均勻和連續。

3.3 關鍵構件和節點的連接設計

裝配式混凝土結構的特性相關的預制構件不僅要滿足建筑承載力的需求，同時還要滿足運輸和裝配的需求[2]。

4、裝配整體式混凝土結構的發展趨勢

新型的裝配整體式框架結構由于采用了梁墻整體預制的方式，梁和墻可以采用不同的混凝土強度等級生產，或者在墻體材料中混入陶粒、珍珠巖、聚苯顆粒等材料，提高了墻體的保溫隔熱性能，甚至采用篩選過的建筑廢墟破碎材料作為骨料，節約資源，降低能耗，真正的做到節能環保，并且適宜批量工業化生產，因此，新型裝配整體式框架結構值得大范圍推廣。

總之，新型裝配整體式框架結構綜合了框架結構和裝配式結構的優點，克服了傳統裝配式房屋的所有缺點，是建筑業發展的一個趨勢。同時，隨著我國政府主導的保障性住房不斷推進，建筑產業化是建造方式的變革，裝配整體式結構將獲得更大的發展及應用。但也應該認識到，我國目前的住宅產業化水平與國際先進水平差距還尚大，引進國外住宅產業的先進發展模式，在國內需要有一個消化吸收和適應的過長，要迎頭趕上還有一個漫長的路要走，為此，我們應更加努力，并在這個過程中逐漸形成適合我國住宅產業化的可持續發展之路。

參考文獻：

[1]楊旭，李晨光，鄧思華等.裝配整體式混凝土框架結構設計方法[C].//第十六屆中國科協年會論文集.2014：1-4.

[2]陳耀鋼，郭正興，董年才等.全預制裝配整體式剪力墻結構節點連接施工技術[J].施工技術，2011，40（11）：3-5.

作者簡介：

謝波，男，漢，1989年2月生，陜西藍田人，2016年畢業于西安建筑科技大學，碩士，助理工程師，主要從事混凝土結構設計等工作與研究。

周艷霞，女，漢，1990年10月生，陜西榆林人，2016年畢業于西安建筑科技大學，碩士，助理工程師，主要從事混凝土結構耐久性方向設計工作與研究。