装配式混凝土结构措施

2024-08-22

装配式混凝土结构措施（精选6篇）

篇1：装配式混凝土结构措施

浅谈装配式混凝土结构发展现状建筑工程论文

1 建设背景

目前社会资源的消耗基数是非常大的，而且每年都以15%左右的比例在递增，包括总的用水量、用钢量、水泥用量，这些都与建筑建造方式有直接的关系。据统计每年建筑产生建筑垃圾的总量大约在1500万立方米，建筑施工的用水大概相当于21个大中型水库的容量，施工过程中使用木模板的木材消耗，相当于40万公顷的森林。

随着我国经济的持续增长、城镇化进程的日益加快和人民生活水平的不断提高，对建筑产业的发展提出了更高的要求，走新型工业化道路，改变传统生产方式，实行装配制造已成为建筑产业发展的必然趋势。据统计，在现场浇注的施工技术中，每平方米建筑物约消耗19.11kg标准煤的能量、1.43吨水、0.015立方米木模板，带来约3%混凝土的损耗和3%钢材的损耗。另外，由于毛坯房提供模式，住户在装修过程中，每户还会带来2吨以上的装修垃圾消耗。通过推进装配式制造，改变混凝土浇筑的方式，在建筑垃圾、水资源、木材、钢材上都会带来大幅度的改变。可降低约20%的施工能耗，减少约63%的用水量、混凝土损耗和钢材损耗以及约87%的木材损耗，减少建筑垃圾90%以上，节约工期30%以上。

通过装配建造方式，可使现场工作量会减少到最低程度，同时可以大量节水、节材、减排，是节约社会资源的行之有效的解决方法。

2 装配式混凝土结构的优势

2.1 标准模数化

目前现浇结构在建设过程中由于粗放型手工作业，导致门窗洞口等尺寸非标准化，部分门窗厂家需逐个测量各个洞口尺寸，大大加大了生产成本和制造时间。

采用装配式混凝土结构，可实现结构构件的标准化、模数化设计和制造，所使用的门窗及构配件都为统一规格，批量生产。使用同一规格、同一标准的成型部品、构件，根据规模经济的原理，可以大大降低部品、构件的生产成本，从而降低建设成本。

2.2 施工快捷化

装配式混凝土结构可以缩短现场施工的时间，加快建设速度，只需在节点连接处采用现场浇筑，在冬雨季现浇结构无法施工时，装配式结构施工的优势就尤为体现，可先制作出部品进行存放，待气候可施工时再进行现场作业，相当于施工过程前移，加快施工速度，减少施工流程的交叉，尤其在北方特别寒冷气候这种优势更为明显。

2.3 质量可控化

装配式混凝土结构构件是在工厂加工制作好再运到现场，预制梁、板、柱、阳台、楼梯等在车间内制作，标准化蒸汽养护，产品质量得到了更有效的控制，抗裂性能大为增强。

2.4 节能环保化

装配式混凝土结构现场施工过程几乎不产生扬尘，现场钢材堆放减少，并且有效减少建筑垃圾，施工工地和现场周边的环境可以得到保护。根据万科住宅工业化实践经验，装配建造在节能减排方面具有明显优势，工业化建造方式的水耗、能耗、垃圾和污水排放量较传统建造方式都将显著降低。

3 装配式混凝土结构存在问题

(1)装配式混凝土结构技术持续完善，现行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-已出台，进一步推进装配式建筑的发展。国家将装配式混凝土结构分为两大结构体系，现装配式剪力墙结构体系图集已出台，紧接着装配式框架结构体系图集也即将出台。对于该结构体系的预制柱之间的连接，预制梁、柱之间的.节点连接等研究较少，第五届CCPA主要攻克此方面的研究。

(2)标准规模化推广应用有难度，目前人们追求建筑个性化，很难做到标准化。据统计，采用装配式混凝土结构建筑大于10万平方米，建造成本才可降下来，考虑生产所用的模具使用需使用上百次甚至上千次，生产成本方可减少。现装配式结构多由行政部门投资建设保障性住房，具有建设规模大、时间周期短、户型规格较少、个性化需求低的特点，但保障房利润空间很低，很多承包商不愿采用，至使推广应用难。

(3)紧缺专业技术人员。装配式建筑是从以后才被国内市场所接受，时间短，发展快，现大部分专业还从事现浇结构设计，装配式结构深化设计也是“现浇”改“预制”，无疑加大了设计成本。

制作、施工技术人员都需进行正规化、标准化的培训，企业需在这些方面花费更多精力和费用。

(4)暂缺完善的施工验收标准。《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-中将装配式工程划分为分项工程，而现行的很多地方标准将装配式工程划分为子分部工程验收。笔者考虑以子分项工程或分部工程验收可根据预制率的多少进行划分，最新出台《工业化建筑评价标准》GB 51129-2015中预制率的概念进行细分，同时可根据建造过程进行评价。

4 结语

目前装配式建筑越来越受到关注，国家也相继出台相关鼓励性政策，技术力量不断完善，相关规范、标准的建立和完善，为装配式建筑提供一个良好的发展平台。继续探索新的技术、管理途径，以此推动装配式建筑健康、可持续的发展。

篇2：装配式混凝土结构措施

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目(CHDTD012);国家自然科学基金项目(51208058)

作者简介：周天华(1963)，男，陕西西乡人，教授，博士研究生导师，工学博士，Email：zhouth163@163.com。

摘要：介绍了新型装配式钢结构住宅结构体系的基本构成、连接方式和构造关系;同时归纳和评述了该结构体系的特点，包括预制装配化程度高、墙体可更换、墙体轴力小、布置灵活、抗侧力体系与维护一体化等;阐述了该结构体系的设计理念、设计步骤，并对6层和18层该结构体系房屋进行设计实例分析;最后讨论了该结构体系在应用过程中存在的主要问题和相应对策。研究结果表明：这种新型结构体系符合建筑产业化的进程，具有广阔的应用前景。

篇3：预制装配式混凝土结构研究

关键词：预制装配式混凝土结构,结构体系,框架结构,剪力墙结构,连接构造

1、概述

近年来, 中国每年竣工的城乡建筑总面积约20亿m2, 其中城镇住宅超过6亿m2, 是当今世界最大的建筑市场。长期以来, 我国混凝土建筑主要采用现场施工的传统生产方式, 工业化程度低、设计建造粗放、建筑材料损耗及建筑垃圾量大、建筑质量不稳定、建筑全寿命周期能耗高, 与国家的节能、环保政策不匹配。

我国预制混凝土结构研究和应用始于20世纪50年代, 直到20世纪80年代, 在工业与民用建筑中一直有着比较广泛的应用。在20世纪90年代以后, 由于种种原因, 预制混凝土结构的应用尤其是在民用建筑中的应用逐渐减少, 迎来了一个相对低潮阶段。随着国民经济的持续快速发展、节能环保要求的提高、劳动力成本的不断增长, 近十年来, 我国在装配式混凝土建筑方面的研究逐渐升温, 多家单位开展了部分技术研究, 并在万科企业股份有限公司、南通建筑工程总承包有限公司、上海瑞安集团等开发的项目中得到了一定规模的示范和应用。采用预制装配式混凝土结构, 可以有效节约资源和能源, 提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的效率, 减少现场施工对场地等环境条件的要求, 减少建筑垃圾和对环境的不良影响, 提高建筑功能和结构性能, 有效实现“四节一环保”的绿色发展要求, 实现低能耗、低排放的建造过程, 促进我国建筑业的整体发展, 实现预定的节能、减排目标。

目前, 我国所发展的预制装配式混凝土结构, 在建筑设计、构件生产、安装施工及结构受力模型、构件连接构造等方面均优于我国20世纪七、八十年代发展的传统装配式建筑结构, 在建筑外观质量、节能效果、综合经济效益等多方面具有接近于、等同于或优于现浇混凝土结构的性能。

本文主要对预制装配式混凝土结构的研究现状进行总结, 对其中的关键技术问题进行阐述, 并对研究和应用的前景进行展望。

2、预制装配式混凝土结构体系

2.1结构体系分类

我国20世纪七、八十年代采用的预制装配式混凝土结构主要是装配式大板住宅体系, 以及预制圆孔板、大型屋面板、槽形板等预制构件的应用。由于在构件生产、安装施工及结构受力模型、构件连接方式等方面存在的问题, 这些结构在抗震安全性、建筑物理性能、建筑功能等方面不同程度地存在着一些问题, 在20世纪90年代已经逐渐地被淘汰。

目前所发展的预制装配式混凝土结构, 应该是完全满足现行国家标准 (包括抗震规范) 的要求, 甚至比现浇结构具有更好的安全性、适用性和耐久性的结构体系。从国内外的研究和应用经验来看, 可采用预制装配式框架结构、预制装配式剪力墙结构、预制装配式框架-现浇剪力墙 (核心筒) 结构体系。结构中承重构件可以全部为预制构件或者预制与现浇构件相结合。其中, 预制装配式剪力墙结构可以分为全预制剪力墙结构、部分预制剪力墙结构和适当降低结构性能要求的多层剪力墙结构 (以下简称为预制装配式大板结构) 。

预制装配式框架结构及预制装配式框架-现浇剪力墙 (核心筒) 结构中的框架, 梁、柱全部采用预制构件, 承重构件之间的节点、拼缝连接均按照等同现浇结构要求进行设计和施工。该结构体系具有和现浇结构等同的性能, 结构的适用高度、抗震等级与设计方法与现浇结构基本相同。预制装配式框架结构可以结合预制外挂墙板应用, 实现主要结构接近100%的预制化率, 尽量减少现场的湿作业。

部分预制剪力墙结构主要指内墙现浇、外墙预制的结构, 该结构目前在北京万科的工程中已经示范应用。由于内墙现浇, 结构性能和现浇结构类似, 适用高度较大、适用性好;采用预制外墙可以与保温、饰面、防水、门窗、阳台等一体化预制, 充分发挥预制结构的优势。该体系的适用高度可参照现行现浇结构的有关标准并适当降低, 是目前阶段较为实用的一种结构体系。

全预制剪力墙结构指全部剪力墙采用预制构件拼装装配。预制墙体之间的拼缝基本等同于现浇结构或者略低于现浇结构, 需要通过设计计算满足拼缝的承载力、变形要求, 并在整体结构分析中考虑拼缝的影响。该结构体系的预制化率高, 但拼缝的连接构造比较复杂、施工难度较大, 难以保证完全等同于现浇剪力墙结构, 目前的研究和工程实践还不充分, 在地震区的推广应用还需要进一步的研究工作。

以上两种结构体系中, 可以采用整块预制墙板, 也可以采用预制叠合墙板;在抗震设防地区应优先采用预制叠合板。

参照日本和我国上世纪的经验, 结合我国城镇化及新农村建设的需求, 可发展一种新型的多层预制装配剪力墙结构体系即预制装配式大板建筑体系。该结构体系主要用于6层以下的建筑, 预制墙板之间的拼缝构造可不按照等同现浇要求, 只连接部分钢筋, 施工简单, 速度快, 适用于各地区大量的多层住宅建设。当然, 这种结构体系尚需要进一步的研究、总结和完善。

2.2结构布置要求

与现浇结构相比, 预制装配式结构的平面布置宜更加规则、均匀, 并应具有良好的整体性。平面长宽比不宜过大, 局部突出或凹入部分的尺度也不宜过大。结构竖向布置宜规则、均匀, 竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料宜自下而上逐渐减小, 避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力竖向突变, 承重构件宜上下对齐, 结构侧向刚度宜下大上小。结构相关预制构件 (柱、梁、墙、板) 的划分, 应遵循受力合理、连接简单、施工方便、少规格、多组合, 能组装成形式多样的结构系列原则。

3、预制装配式框架结构的研究

3.1关键技术

预制装配式框架结构, 是指柱全部采用预制构件、梁采用叠合梁、楼板采用预制叠合楼板的结构体系。该结构也可与现浇剪力墙或者核心筒组成框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构。结构体系中, 梁、柱宜采用简单的“一”字型预制构件, 便于生产、运输及安装, 梁、柱预制构件在节点区拼接成等同于现浇的整体。

该结构体系的关键技术主要有以下几点:

1、框架梁柱节点的设计及构造

装配式结构中预制构件之间或者预制构件与现浇构件之间存在节点或接缝, 当采取可靠的构造措施及施工方法保证这些节点或接缝的承载力、刚度和延性不低于现浇结构, 使装配整体式结构的整体性能与现浇混凝土结构基本相同时, 可将预制装配式结构称为等同现浇混凝土结构, 并采用与现浇结构相同的方法进行设计设计。对于预制装配式框架结构, 应通过保证梁柱节点的性能使其与现浇结构等同;否则, 结构设计分析方法将变得非常复杂, 难以在设计单位推广应用, 成为制约应用的最大问题。

梁柱节点的连接可分为干式连接和湿式连接。采用干式连接法, 可能实现承载力及刚度与现浇结构类似, 但是其延性及恢复力性能难以与现浇节点等同, 因此不能应用于等同现浇的预制框架结构中;采用湿式连接, 即节点区主筋及构造加强钢筋全部连接, 节点区采用后浇混凝土及灌浆材料将预制构件连为整体, 才可能实现与现浇节点性能的等同。

2、构件的新型配筋设计技术研发

高强及大直径钢筋的应用将减少构件中配筋数量, 进而简化节点及拼缝处的连接构造, 降低施工难度, 加快施工进度, 对促进预制装配式结构的推广应用具有重要意义。

3、结构体系的抗震性能研究

新型预制装配式结构体系在国外 (如日本) 已有成功应用经验, 但在国内地震区基本没有应用经验, 更没有经过强震的考验;而且由于预制板等构件在历次地震中有不佳的安全性表现, 使国内学术界及工程界对预制装配混凝土结构的抗震安全性产生一定的担忧, 也制约了该结构体系的推广应用。因此, 需要对结构整体的抗震安全性进行充分的试验研究及理论分析, 提出适宜的抗震设计方法及抗震构造措施。

3.2研究进展

目前, 中国建筑科学研究院、同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学等单位均进行过预制装配式框架结构的研究。

中国建筑科学研究院与万科企业股份有限公司合作, 对预制框架结构的套筒浆锚连接技术、梁端摩擦剪机理、预制拼接叠合梁、预制拼装柱、预制拼装梁柱节点、预制叠合板进行了比较系统的试验研究 (图1) 。

以上试验中, 所采用的构件及节点设计技术主要基于日本前田建设公司所采用的装配式框架结构技术。所有试验均采用足尺试件, 试件中柱的截面尺寸为600mm×600mm~800mm×800mm, 梁截面尺寸为350mm×600mm, 板厚为预制层70mm+现浇层70mm。通过试验研究, 初步总结了预制装配式框架结构的构件及节点受力性能、设计技术及构造要求。试验结果表明, 梁柱节点可以基本实现等同现浇结构的要求, 但在施工技术、构造措施上还需要进行进一步的研究, 以适应国内规范及现阶段施工技术水平等的要求。

同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学等单位也做出了重要的研究成果, 为预制装配式框架结构技术的发展和应用提供了技术基础, 不再赘述。

4预制装配式剪力墙结构的研究

4.1关键技术

预制装配式剪力墙结构的关键结构技术主要有以下几点:

1、结构体系的研究

预制装配式剪力墙结构是我国目前住宅的主要结构形式, 其结构体系的研究应紧密结合住宅产业化的要求, 吸收国外装配结构的先进理念, 在现有研究的基础上, 完善预制装配式混凝土剪力墙结构体系, 包括外部叠合现浇墙和内部部分现浇剪力墙、外部挂板和轻质填充墙体系以及全预制装配或大部分预制装配剪力墙结构体系, 简化连接的多层预制装配式大板结构体系, 研究预制工厂加工的墙体单元率与墙体连接部位现浇率的合适比例关系, 为装配剪力墙结构体系的发展提供技术支撑。

2、预制墙片节点及接缝连接设计技术研究

与装配式框架结构相比, 装配式剪力墙结构中存在更大量的水平接缝、竖向接缝, 这些接缝的受力性能直接决定结构的整体性能。接缝的设计方法、构造要求、施工工法都需要进行系统的研究。

3、装配式混凝土剪力墙结构体系的抗震性能研究

在节点及接缝研究的基础上, 对装配式剪力墙结构的整体抗震性能进行研究。结合大比例剪力墙 (包括短肢剪力墙) 模型、装配式剪力墙空间结构模型试验与理论分析、计算机仿真模拟, 研究基于新型装配式剪力墙结构的整体破坏机制、承载能力、刚度退化、变形恢复能力等抗震性能;开展新型装配式住宅结构体系结构足尺装配单元墙体和节点模型、带楼板的剪力墙平面模型的性能试验研究, 验证新型装配式住宅结构体系的单元和局部承载能力、变形能力和抗震性能。研究适用于新型装配式剪力墙结构的填充墙体单元的耗能减震技术;基于大比例结构模型的拟动力试验, 研究主体构件与填充墙体连接节点的耗能减震设置方案、实施效果和改进措施;针对新型预制装配式结构体系的特点, 研究其减震设计方法。

4、多层预制装配式大板结构体系研究

预制装配式大板结构体系主要用于6层以下的住宅建筑。预制墙板之间的拼缝构造可不按照等同现浇要求, 进行简化。这种结构体系类似于以前的装配式大板建筑, 但是构造上有所区别, 施工更简单, 安全性、实用性和建筑物理性更好。需要对这种结构体系的连接构造、结构性能进行系统的试验研究和理论分析, 确定其设计方法和适用范围。

4.2研究进展

国内已有中国建筑科学研究院、清华大学、东南大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、安徽建筑工业学院等多家单位开展了预制剪力墙的部分技术研究 (图2) 。通过试验研究, 在结构体系的连接构造、抗震性能、设计方法、施工工法等方面取得了很多成果, 并编制了部分地方标准, 在万科集团、南通建筑工程总承包有限公司、上海瑞安集团、黑龙江宇辉集团等的开发项目中开展了部分工程应用, 不再赘述。

5、预制装配式结构的连接设计

5.1一般要求

预制装配式混凝土结构依靠节点及拼缝将预制构件连接成为整体。连接节点的选型和设计应注重概念设计, 并通过合理的连接节点与构造, 保证构件的连续性和结构的整体稳固性, 使整个结构具有必要的承载能力、刚性和延性, 以及良好的抗风、抗震和抗偶然荷载的能力, 避免结构体系因偶然因素出现连续倒塌。

节点和连接应同时满足使用阶段和施工阶段的承载力、稳定性和变形的要求;在保证结构整体受力性能的前提下, 应力求连接构造简单、传力直接、受力明确;所有构件承受的荷载和作用, 应有可靠的传向基础的连续传递路径。承重结构中节点和连接的承载能力和延性不宜低于同类现浇结构, 亦不宜低于预制构件本身, 应满足“强剪弱弯, 更强节点”的设计理念;预制构件的连接部位应满足耐久性和防火、防水及可操作性等要求。

5.2连接的传力机理及承载力设计

节点、接缝压力可通过后浇混凝土或灌浆或座浆直接传递;拉力应由各式连接筋、预埋焊接件传递。不同的接缝具有不同的剪力传递途径:

1、对于剪力墙竖缝剪力, 弹性阶段 (裂缝前) , 主要靠界面粘结强度及混凝土键槽或者粗糙面的抗剪强度传递, 弹塑性阶段 (开裂后) , 主要为连接筋、销键等传递。当混凝土界面的粘结强度高于构件本身混凝土的抗拉、抗剪强度时, 可视为等同于现浇混凝土, 新旧混凝土可直接参与剪力传递。

2、剪力墙水平接缝及框架柱接头, 轴压应力和弯矩产生的压应力的静摩擦力, 是主要的剪力传递方式, 连接筋、销键是保证节点、接缝具有较高剩余抗剪强度和延性的关键要素。

3、框架梁、连系梁接头, 主要靠界面粘结强度及混凝土键槽或者粗糙面的抗剪强度、销键、连接筋及弯矩压应力的静摩擦力共同传递剪力。

对于装配式混凝土结构节点、接缝, 应进行受剪承载力计算。当节点、接缝灌缝材料 (如结构胶) 的抗压强度、粘结抗拉强度、粘结抗剪强度均高于预制构件本身混凝土的抗压、抗拉及抗剪强度时, 节点、接缝配筋又高于构件配筋时, 可不进行节点、接缝连接的受剪承载力计算, 只需按常规要求验算构件本身斜截面受剪承载力即可。

装配式混凝土结构节点、接缝受压、受拉及受弯承载力, 可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》G B50010的相应规定计算, 其中节点、接缝混凝土等效抗压强度, 可取实际参与工作的构件和后浇混凝土中的较低值。当节点、接缝所配钢筋及后浇混凝土强度高于构件, 且符合构造规定时, 可不必进行节点、接缝的受压、受拉及受弯承载力计算。

5.3连接的构造要求

装配式结构中, 节点及接缝处的钢筋连接宜采用机械连接、套筒浆锚连接及焊接连接, 也可采用间接搭接。剪力墙竖缝处, 钢筋一般锚入现浇混凝土中;剪力墙水平接缝及框架柱接头, 钢筋宜采用套筒浆锚连接或者间接搭接;框架梁接头与框架梁柱节点处, 水平钢筋宜采用机械连接或者焊接。

连接节点应采取可靠的防腐蚀措施, 其耐久性应满足工程设计年限的要求。所有外露金属件, 包括连接件和预埋件的设计均应考虑环境类别的影响, 并进行防腐防锈处理;有防火要求时应采取可靠的防火措施。

1、套筒灌浆连接

采用套筒灌浆连接时, 套筒抗拉承载力应不小于连接筋抗拉承载力;套筒长度由砂浆与连接筋的握裹能力而定, 要求握裹承载力不小于连接筋抗拉承载力。套筒浆锚连接钢筋可不另设, 由下柱或者墙片的纵向受力筋直接外伸形成。套筒净距不宜小于25mm。连接筋与套筒位置应完全对应, 误差不得大于2mm。连接筋插入套筒后压力灌浆, 待浆液充满全部套筒后, 停止灌浆, 静养1~2天即可。

中国建筑科学研究院对日本东京钢铁厂的套筒及配套高强砂浆、台湾产的套筒及砂浆进行了套筒灌浆连接的试验研究 (图3) 。研究结果表明, 套筒灌浆连接技术可以满足钢筋连接的要求。进口的套筒需要进行适当的改造并国产化, 以更适应国内钢筋的构造, 目前北京万科公司在这方面已进行了富有成效的工作。

2、搭接连接

采用间接搭接时, 连接筋的有效锚固长度, 非抗震设计时不应小于25d, 抗震设计时不应小于30d;锚浆孔的边距不应小于5d, 净距不应小于 (30+d) mm, 孔深应比锚固长度长50m m;此处d为连接筋直筋。连接筋位置与锚孔中心对齐, 误差不大于2m m。在锚固区, 锚孔及纵筋周围宜设置螺旋箍筋。连接筋插入锚孔后采用压力灌浆, 待浆液充满全部锚孔后, 停止灌浆, 静养1~2天。

3、焊接连接

预制装配式混凝土结构中, 钢筋的焊接连接是不可避免的, 主要是对框架梁等水平结构构件。采用焊接连接时, 应深入研究钢筋焊接质量的检测技术、设备和方法, 还应进一步研究大直径钢筋的焊接技术。

6、展望

虽然目前关于预制装配式混凝土结构的研究和应用已经取得了一定的进展, 但是应用中还存在关键技术不完备、不系统, 缺乏支撑规模化应用的集成技术及技术标准, 规模化推广受到很大限制。

篇4：装配式混凝土结构措施

关键词：高层建筑；预制装配式混凝土；构件吊装；连接构造

1工程概况和预制构件结构形式

1.1工程概况

新里城B04地块4#楼项目位于上海市浦东新区中环线内，北靠川杨河及沿河高压走廊，东至浦三路，南临高清路，西侧为盛苑路。该工程总建筑面积10200m2，地下一层，地上18层，层高为2.93m，剪力墙结构，建筑高度54.98m。

1.2结构形式

本项目结构形式为剪力墙结构，外墙采用180厚剪力墙和85厚（含面砖）预制构件外墙模组合而成，预制装配式混凝土结构的竖向及水平受力均由剪力墙承担。预制阳台板、楼梯、空调板采用工厂预制完成，吊装就位后，为建筑产品直接使用。

1.3外墙建筑装饰

外墙预制装配式构件和预制构件外墙模的外墙面选用230×60mm外墙饰面面砖，在外墙装配前由工厂化生产完成。外墙面砖有由供应商按成品标准，通过特殊转角砖和非整砖的工厂化处理和制作后，在预制构件成品制作时，采用与构件后粘贴、固定形式，与预制板构件连接在一起，无需另行安排现场面砖铺贴施工，避免了现场外墙湿作业和外墙施工粉尘的产生。外门窗采用断热型系列铝合金门窗，门窗框在外墙装配前，在加工厂内安装、预埋等。

2预制构件生产

预制构件生产的主要工艺流程为：模具清理→涂抹脱模剂→模具拼装（塑钢窗安放）→保温板安放→钢筋骨架安放→安装预埋件及保护层垫片→吊模安装、五金件固定→隐蔽工程验收→混凝土浇捣成型→带模蒸养→脱模吊运→翻身标识→转运上架存放→外观检验→喷刷涂料→出厂检验→装车出厂。现对其主要关键技术介绍如下。

2.1模具制作与组装

根据不同构件形状，模具分为底模、内、外侧模、吊模等四部分，均为可拆、可移螺栓连接方式，具有足够刚度和精度，模板组装定位准确，操作方便。模具制作精度要求高，几何尺寸偏差必须控制在设计要求允许范围内，其长度、宽度及高度允许偏差为2mm，对角线允许偏差3mm，侧模、底模平整度允许偏差1mm。

钢模到厂后，根据工艺布置图放置到指定位置，底模安装到位后，用高精度水准仪测量标高，标高差值控制在1mm之内，经调整后固定。模具组装应按先内后外、先底后面再吊模顺序组装。与混凝土接触的模具面清理后须涂脱模剂，模板间缝隙需要用双面封胶粘贴，防止漏浆。

2.2保温板制作

HR保温装饰板的生产主要工艺是XPS板与硅钙板进行复合。由于硅钙板原板平整度、表面等原因，需辊涂UV底漆进行处理。XPS板需进行打孔，安装锚固件圆盘。为保证HR保温装饰板与混凝土层的机械连接，在本系统中，采用特制的锚固件，一头连接保温板，另一头锚固于混凝土中。为增加混凝土与挤塑板的黏结力，在背贴的XPS板表面必须进行开槽处理，槽宽5mm，深5mm。

2.3塑钢窗固定与安装

采用预制外墙时需事先预埋门窗外框，与钢模进行固定和安装。窗扇安装前应进行有关性能的见证取样检测，安放前应确认塑钢窗规格，检查有无损伤，放置好后，待钢模板及钢筋骨架放好后，将其锚固铁皮按要求折弯。

窗外框与钢模组装时，防止外框受到混凝土浇筑力挤压导致变形，先将制作好的带限位块的护框钢支撑放置在钢模下模板上，然后再将外框平放其上，外框与钢支撑中间采用7mm木板隔开，避免外框与钢支撑直接硬性接触。

窗外框的安装如图1所示，其中，在塑钢窗外框与钢架支撑间放置木条，使塑钢窗外框与铁架支撑柔性接触，在上、下支撑时，避免两者之间直接接触造成外框损坏。

2.4构件起吊脱模与翻身

混凝土浇筑后待养护到一定时间，检测同条件养护的试块强度，达到设计强度的70%（21MPa）时，方可起吊脱模。起吊须使用具有足够刚度的横梁式吊具，保证吊点垂直、平稳，严禁硬撬、斜拉，造成构件损坏。墙板须立式存放，脱模起吊后需平放搁置在专用翻身架上翻身90°立起，如图2所示。

搁置前须将翻身架上的4块活动垫板移至适合该板搁置位置，并在墙板底部装上保护支脚。翻身架是固定在摆渡平车上的，翻身后，开动摆渡平车至室外，由门式起重机将墙板吊运到划定区域存放。

3预制构件吊装施工

3.1吊装机械选择

根据预制构件的最大起重量、塔式起重机布置位置、最重构件与塔式起重机布置位置的距离等相关参数，本工程最重构件起重量为3.5t，最大起重距离为45m，结合相关塔式起重机说明书，选择4台F0/23B型、4台H3/36B型、1台QTZ125型和1台JL150型塔式起重机。

3.2 现场起吊

3.2.1 起吊

本工程设计单件板块最大重量3吨，采用132HC和ST60/15塔吊吊装，为防止单点起吊引起构件变形，采用钢扁担起吊就位。构件的起吊点应合理设置，保证构件能水平起吊，避免磕碰构件边角。构件起吊平稳后再匀速移动吊臂，靠近建筑物后由人工对中就位。

3.2.2 预埋吊点

本工程预制外墙板吊点采用预埋接驳器，吊装时拧入专用吊具作为吊钩。

3.3测量定位

预制装配式结构定位测量与标高控制是一项重要施工内容，关系装配式建筑物定位、安装、标高的控制，针对工程特点，采取先控制提供的坐标系统，引测、逐渐控制。平面控制采用网状控制法，施工方格控制网，垂直控制采用每层设置4个引测点。

根据工程主楼建筑的平面形状特点，通过地面上设置的控制网，在建筑物的地下室顶板面上设置垂直控制点，形成十字相交，组成十字平面控制网，并避开每层的柱、梁、墙，且点之间不被核心筒、柱等预留钢筋挡住视线。浇捣顶板混凝土时，在相交点各设置固定引测点（留设孔），浇筑混凝土完毕放线后，依据固定引测点测量放线。

每块预制构件进场验收通过后，统一按照板下口往上1000mm弹出水平控制墨线；按照板左右两边向内500mm各弹出两条竖向控制墨线。预制墙板、阳台板、楼梯控制线依次由轴线控制网引出，每块预制构件均有纵、横两条控制线，并以控制轴线为基准在楼板上弹出构件进出控制线（轴线内翻200mm）、每块构件水平位置控制线以及安装检测控制线。构件安装后楼面安装控制线应与构件上安装控制线吻合。

3.4预制构件吊装、接缝处理和连接固定

每层构件吊装顺序沿外立面逆时针方向逐块吊装，不得混淆。预制墙板之间的水平缝和垂直缝均采用柔性材料和微膨胀水泥砂浆进行填塞。水平缝采用双面胶条，在墙板吊装之前，将需粘贴胶条部位清扫干净，以免影响胶条的黏结。胶条粘贴到位后，再进行墙板吊装。当两块墙板吊装完成固定牢固后，两者之间的垂直缝先用海绵条进行填塞，再在两面用微膨胀水泥砂浆塞实、抹平。

初步定位利用下部墙板的定位卡和待安装墙板的定位螺栓来完成，由于定位卡、定位螺栓均在工厂安装完成，精确度较高，因此初步就位后预制构件的水平位置相对比较准确，后面只需进行微调即可。

构件标高通过精密水准仪进行复核，构件垂直度调节采用可调节斜拉杆。预制构件吊装完成并验收合格后，须及时进行构件与构件间的连接，使吊装构件形成一个整体，增加其稳定性。

4预制构件与现浇结构的连接

4.1预制构件

4.1.1预制外墙板形式与数量

4.1.2预制阳台板形式与数量

本工程预制阳台板尺寸为4810×1520。

4.1.3预制空调板形式与数量

⑴尺寸：580mm×435mm×222mm

⑵尺寸：830mm×435mm×222mm

4.1.4预制楼梯形式与数量

本工程预制楼梯数量为6块/层。

4.2预制构件与现浇结构的连接

4.2.1预制墙板与现浇部分的连接

外墙板的拼缝采用现浇混凝土剪力墙、梁连接。预制构件安装完毕后进行现浇剪力墙、梁、板机构的施工。预制外墙板与现浇剪力墙连接采用预留接驳器形式。

4.2.2预制阳台板与现浇结构的连接

阳台板采用预制形式，阳台板预留锚固钢筋伸入梁、板内，与现浇混凝土浇捣成一体。

4.2.3空调板与现浇结构的连接

空调板预留锚固钢筋伸入剪力墙内，与现浇砼浇捣成整体

4.2.4预制楼梯与现浇结构的连接

预制楼梯与现浇休息平台采用预留锚固钢筋的形式连接，锚固钢筋长度为600mm

4.3连接施工

本工程外墙板的拼缝采用现浇混凝土剪力墙、梁连接。预制构件安装完毕后进行现浇剪力墙、梁、板结构的施工，在外部先把预制墙板构件制作装配完毕后，再剪力墙钢筋装绑扎就位。就位时与预制构件插筋相碰，采用预制墙板预留接驳器，待剪力墙筋施工后，再放入锚筋（与接驳器连接）。剪力墙筋与下部的纵向钢筋采用电焊压力焊或机械连接的方式，并按50%错开留设纵筋。

由于预制板内侧模板无法进行有效的固定，利用预制墙板预埋接驳器，与穿墙螺丝连接，操作人员在建筑物内进行模板的固定。

预制构件锚筋与柱、梁的钢筋相碰是难免的，因此预制构件锚筋除在剪力墙位置采用接驳器后放置外，在梁部位按先放预制墙板在绑扎钢筋的顺序进行，使钢筋能顺利绑扎，尽量不对预制构件锚筋进行弯曲。

5结语

新里城B04地块4#楼项目从预制、现浇组合结构实施效果来看，整体工期明显缩短，每平米劳动力用量明显降低，由于施工对周边环境的污染明显降低，同时外墙渗漏问题基本杜绝。

参考文献：

[1]（GB50204）. 《混凝土结构工程施工及规范》

篇5：装配式混凝土结构措施

【摘要】本文通过对装配整体式结构和现浇结构的造价构成进行对比，分析影响造价的主要因素，研究降低装配整体式结构成本的有效措施和办法，结合具体案例，从经济性角度探讨预制装配整体式结构建筑取代传统现浇结构的可能性。

随着住宅产业化的发展，近年来国内的建筑工业化开始逐渐复苏，许多企业开始研究建筑主体的工业化技术，做出了一些有益的尝试，万科集团在上海、北京、深圳、天津等多个城市进行了示范试点项目建设，并已运用于实际工程；长沙远大住工、黑龙江宇辉集团、中南建设集团、合肥西伟德、南京大地普瑞、中山快而居也相继投入装配整体式结构的研发，从市场反应来看，普遍存在装配整体式结构的建设成本高于传统现浇结构的情况，这对装配整体式结构的发展和应用造成了不利的影响，本文通过建筑造价构成的角度，对影响造价的主要因素进行剖析，研究降低装配整体式结构造价的技术措施和手段，从经济性角度指明装配整体式结构的技术发展方向，供国内同行参考。

一、研究范围：

在假定设计标准和质量要求相同的前提下，本文重点对比和研究建筑工程的土建主体建设方法和造价，不包含机电安装工程的造价差异，从建筑设计、构件生产、施工管理等方面，全面剖析目前装配整体式结构造价高于传统现浇结构的原因，并提出相应的解决办法。

二、两种不同施工工法的特点以及造价构成：

1、传统现浇结构施工方式建筑的造价构成

传统建设方法的土建造价构成主要由直接费（含材料费、人工费、机械费、措施费）、间接费（主要为管理费）、利润、规费、税金组成，其中的直接费为施工企业主要支出的费用，是构成造价的主要部分，也是预算取费的计算基础，直接费的变化对造价高低起主要作用，间接费和利润根据企业自身情况可弹性变化，规费和税金是非竞争性取费，费率标准不能自由浮动。

从以上情况可以看出，在建设标准一定的情况下，传统建筑施工方法的材料、人工、机械消耗量可挖潜力不大，要降低造价，只有间接费和利润可以调整，由于成本、质量、工期三大因素相互制约，降低成本必将影响到质量和工期目标的实现。

2、装配整体式结构施工方式的造价构成

装配整体式结构的土建造价构成主要由直接费（含预制构件生产费、运输费、安装费、措施费）、间接费、利润、规费、税金组成，与传统方式一样，间接费和利润由施工企业掌握，规费和税金是固定费率，构件费用、运输费、安装费的高低对工程造价起决定性作用。

其中构件生产费包含材料费、生产费（人工和水电消耗）、模具费、工厂摊销费、预制构件厂利润、税金组成，运输费主要是预制构件从工厂运输至工地的运费和施工场地内的二次搬运费，安装费主要是构件垂直运输费、安装人工费、专用工具摊销等费用（含部分现场现浇施工的材料、人工、机械费用），措施费主要是脚手架、模板费用，如果预制率很高，可以大量节省措施费。

从以上可以看出，由于生产方式不同，直接费的构成内容有很大的差异，两种方式的直接费高低直接决定了造价成本的高低，如果要使装配整体式结构的建设成本低于传统现浇结构，就必须降低预制构件的生产、运输和安装成本，使其低于传统现浇方式的直接费，这就必须研究装配整体式结构的结构形式、生产工艺、运输方式和安装方法，从优化工艺、集成技术、节材降耗、提高效率着手，综合降低装配整体式工法的建设成本。

建筑原材料成本可节约的空间有限，装配整体式结构要想取得价格优势，必须把握好以下原则：

1、规模出效益。大投入需要大产量才能降低投资分摊，同时降低设计费单价，使构件成本下降。

2、优化设计提高预制率和相同构件的重复率。在两种工法并存的情况下，预制率越低、施工成本越高，因此必须提高预制率，发挥重型吊车的使用效率，尽量避免水平构件现浇，减少满堂模板和脚手架的使用，外墙保温装饰一体化可节约成本并减少外脚手架费用，提高构件重复率可以减少模具种类提高周转次数，降低成本。

3、改进构件生产工艺，提高生产效率降低成本。目前建筑预制构件普遍采用香港模式的“工厂化”生产方法为主，存在模具笨重和组模、拆模速度慢、生产效率低的弊端，应革新模具构造并改进为流水线生产形式，使混凝土下料、振捣、养护在固定的位置，既提高生产效率也方便管理。同时采用磁性模板做边模，可延长模具平台的使用寿命5～10倍，大大降低模具成本。

4、改变构件装运形式，提高运输效率。将构件装运方式改为平放或立放（带飘窗或空调板的构件只能立放或斜靠），可以大大提高构件的运输效率，节省运费。

5、提高施工安装的速度，节省安装成本。构件的安装以重型吊车和人工费用为主，因此安装的速度决定了安装的成本，比如预制剪力墙构件安装时，套筒胶锚连接和螺箍小孔胶锚连接方式的单片墙体安装较慢，一般是预制双叠合墙、预制圆孔板剪力墙的3～5倍左右，因此安装费用也要高出好几倍。另外在装配施工时，可以通过分段流水的方法实现多工序同时工作，提高安装效率，节约安装成本。

6、产业链不成熟以及社会化分工导致重复计取税金和利润，也是推高装配整体式结构造价上升的原因。这属于社会化管理的范畴，短期内还难以改变，不在本文的探讨范围，根据装配整体式结构的施工特点和本身的优势，重点研究技术和经济的关系。

三、装配整体式结构住宅的合理方案

目前国内住宅逐渐向多高层发展，结构形式多数以剪力墙为主，只要主要技术指标已经确定，项目的材料用量就已经基本确定，因此材料成本的可节省空间有限，怎样将原材料变成房屋产品，其实是整个生产建设活动的过程决定了建筑的成本，因此技术方案尤为重要，根据装配整体式结构和现浇式结构各自的技术特点，我们提出不可将两种技术盲目“杂交”，尤其是预制率较低时，应该首先考虑水平构件采用预制技术（预制叠合梁、板、楼梯、阳台），避免楼面施工时的满堂模板和脚手架搭设，可节省造价，其次应考虑外墙保温装饰一体的预制外墙（正、反打工艺的剪力墙），减少外脚手架使用，再次考虑承重和非承重内墙的预制（预制双叠合式剪力墙、全预制圆孔板承重或非承重墙），尽量取消飘窗台，通过对标准模块的灵活组合丰富建筑外立面效果。

篇6：混凝土结构裂缝成因和预防措施

混凝土是现代城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。混凝土结构的裂缝不仅影响到结构的美观，也可能影响结构的正常使用与耐久性。当裂缝宽度达到一定数值时，可能危及结构的安全。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的，科学的要求是将其有害程度控制在允许范围(国家有关规范)内。

2.混凝土结构裂缝成因

混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时，极易产生裂缝。

2.1 材料质量

材料质量问题引起的裂缝是较常见的原因。

2.2 结构受荷

结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30％—40％的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的1．5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0．2mm～0．3mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝，则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。

2.3 设计构造

结构构件断面突变或开洞、留槽引起应力集中；构造处理不当、现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋、或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素容易导致混凝土开裂。

2.4 温度变形

混凝土是具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积混凝土的裂缝等。

2.5 湿度变形

混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，称为干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。

2.6 地基变形

在钢筋混凝土结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

2.7 施工工艺

(1)混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。(2)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。(3)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。(4)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

2.8 徐变

混凝土徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也很常见。据文献记载受弯构件截面混凝土受压徐变，可以使构件变形增加2倍～3倍；预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

3.混凝土结构裂缝的预防措施

通过以上分析，在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服的。

3.1 材料方面措施

(1)水泥

根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。

(3)细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。

(4)外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

3.2 混凝土配料、搅拌、运输及浇筑措施

(1)配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。