预制装配式混凝土结构体系的现状和发展展望

预制装配式混凝土结构体系的现状和发展展望

王明

湖南省第三工程有限公司 411100

摘要：最近几年，中国社会经济水平持续提升，城市化建设进程不断推进，建筑工程数量在城市中不断增加。建筑工程施工过程中，预制装配式砼施工质量安全及技术问题受到更多的人们的关注。为从根源上提升城市建筑工程施工质量，强化预制装配式砼施工技术管理工作不容小觑。为此，文章主要对预制装配式结构施工特征进行了简要分析，对预制装配式混凝土结构（Precast Concrete，简称PC）体系的现状进行了详细阐述，并对PC体系的发展进行了展望，以期为我国今后预制装配式砼施工作业奠定坚实的基础。

关键词：预制装配式；混凝土结构体系；现状；发展展望

前言：中国社会的不断进步，经济的飞速发展，尤其是19大的胜利召开，进一步促进中国梦的实现。我国是个人口大国，为确保生活质量必不可少的要解决住宿问题，此重任自然由建筑业来担负。人们对建筑结构的长时间探索，对现场施工方法改进的深入认识与运用创新是预制装配式建筑，现如今，它已被广泛运用于国内外。

1预制装配式结构施工特点

以往建筑工程结构现浇整体式施工模式的应用，虽然具备的优势与价值非常突出，但也潜在着非常明显的缺陷与不足，例如现浇整体式结构的处理极易增加施工现场作业量，延长施工工期，还极易污染施工现场环境。在此基础上，一种新型技术顺势而生，即预制装配式结构施工处理技术，它能够达到理想的施工优化目的，使用预先制作好的构件进行现场直接安装，预制装配式结构实际施工优势在于：

1.1施工现场作业简单、便捷

预制装配式结构施工模式的便捷性，主要在施工现场实际操作中体现的较为明显，因为各个构件的加工制作无需在施工现场进行，只需使用制作好的构件进行安装就可以，这样既降低了施工现场的工作强度，又加快了施工进程、缩短了施工工期，实现了预期的施工效果。

1.2经济效益显著

经济效益显著是预制装配式结构施工模式的主要优势之二，能够降低施工现场工作量，主要在总体施工操作中体现的较为明显。例如采用此种施工模式，其养护操作时间不会太长，节省了养护方面的费用；具体底膜也具备显著的节约效果，对周转材料的投入量也降至了最低，经济效益也非常显著；采用该种施工模式，还能高效控制施工材料的浪费情况，一定程度上起到了节约施工材料的作用。

1.3绿色环保

绿色环保是预制装配式结构施工模式的主要优势之三，主要在施工现场中体现的较为明显，一定程度上顺应了“四节一环保”的发展要求。依据此种施工模式绿色环保的体现，其低能耗、低排放的效果也具有典型性，不会严重影响到施工现场周边环境，消耗低，一定程度上有利于提升整体施工文明环保水平。与以往现浇砼施工模式相比，预制装配式结构施工模式的绿色环保效益相对较明显。

1.4高施工精度

高施工精度是预制装配式结构施工模式的主要优势之四。也正因为预制装配式结构施工模式能够使用制作好的构件进行直接安装操作，才促使施工精度越来越高，防止了各个环境产生明显偏差的现象，促使施工整体协调性达到预期目标，减少了各种施工问题的发生次数。当然，精度方面的要求也不仅仅是对施工构件而言的，还是对构件后期的安装、固定处理而言的，对构件后期安装、固定的精度要求更高。

2 PC体系现状

2.1装配整体式砼框架结构

通常而言，由全部或部分框架梁、框架柱等使用预制构件制作而成的装配整体式砼结构，即装配整体式砼框架结构，其外挂墙板构件、楼板构件以及楼梯构件等也全部或部分使用预制构件。装配整体式砼框架结构传力路径确切，现浇式操作少，装配效率高，是进行预制装配化的最佳结构形式。主要在宽敞大空间的建筑中比较适用，比如说，厂房、商场、教学楼、停车场、医务楼等建筑，最近几年，在民用建筑中的应用也比较多，比如说，居民住宅等。

2.2预制装配式砼剪力墙结构体系

2.2.1预制实心剪力墙结构体系

预制实心剪力墙结构体系是预制装配式砼剪力墙结构体系中的一种，它主要是经过竖向缝与水平缝的接缝连接预制剪力墙而形成的一种整体结构体系。预制实心剪力墙结构体系的关键点是，在横向接缝连接与纵向接缝连接上，节点和接缝会对总体墙体质量造成直接干扰。墙体连接形式有很多种，如机械连接形式、套筒灌浆连接形式、现浇带连接形式以及预留孔浆锚塔接形式等。

2.2.2预制空心剪力墙结构体系

预制空心剪力墙结构体系是将相应的现浇技术与预制技术相融合的一种结构体系，其整体性较好，它是首先完成预制叠合楼板和空心墙的装配，之后布置受力钢筋，通过在叠合楼板面与空心墙板内同事浇筑砼形成结构受力整体。预制空心剪力墙结构体系受力钢筋属于控制性问题，对工艺设备有着较高的要求，与预制实心剪力墙结构体系相比，其墙体在竖向缝与水平缝的接缝处处理比较便捷，针对接缝处的开裂问题，控制的效果比较高，节点构造比较简单。

2.3 PC体系中的连接

2.3.1预应力连接

预应力连接是将两个预制构件在接触面上贴合粘结剂通过预应力将构件牢固紧压在一起，构件之间整个接触面为压应力，在地面以上的结构通过此法实现节点、叠合楼板等非现浇方式连接。该连接具有良好的耐久性、力学性能和经济性。

2.3.2螺栓连接

螺栓连接是预制构件之间通过在构件边缘设置螺栓孔，螺栓孔中穿过螺栓来实现的连接方式。螺栓连接的方法，应用范围广泛、容易操作，步骤少，简单易懂，可靠性更强。该连接是一种具有良好应用前景的连接方式，我国也正在开展研究影响螺栓连接抗震性能的主要因素，根据开展的一些大尺度模型的低周反复荷载试验研究得出的数据，充分说明了该体系在抗震性能方面的性能能够满足设计需要。

3新型PC体系发展展望

新型PC体系应具备安全性、实用性、可靠性、可循环利用性、可拆性、易装性等诸多优势。站在结构设计理念的角度讲，可将砼结构与其他结构相融，使用耗能构件连接和减隔震等策略来增强预制结构的技术水准。站在抗震性能的角度讲，高层装配式建筑抗震性能是剖析的关键点，确保结构的良好抗争性能，同时大多数装配式新型连接方式都是通过实验或有限元分析来对其抗震可靠性进行验证的。新型PC要运用好自身的性能优势来提升预制砼的技术水准。假设在新型PC体系中使用隔震技术以及消能减震技术，不但能对PC适用层数与高度进行有效增加，还能再高地震区进行使用。站在建筑结构总体的角度讲，主体结构使用高性能材料对结构性能具有提升作用，还有节约成本的作用，如此一来，就成了预制装配式结构的专门技术。显而易见，随着科技的发展，新型PC建筑将会高速发展，同时也会在民用建筑中得到广泛运用。

结束语：

总之，虽然PC体系目前一直存在很多缺陷与不足，但是站在长远利益的角度讲，PC体系顺应了工业化生产的发展潮流。建筑业要推崇创新精神，在既有技术支撑下，创新新型技术，不能忙目的关注于现浇砼，要致力于装配式结构的科学研究与分析，进而提升能源使用率、降低环境污染率，促进建筑工业化发展。

参考文献：

[1]李健.装配式混凝土建筑建造质量评价研究[D].青岛理工大学,2018.

[2]刘康.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景[J].建筑技术开发,2015,42(01):7-15.

[3]石建光,林树枝.预制装配式混凝土建筑的结构体系和生产方式[J].厦门科技,2014(01):43-46.

[4]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术,2010,41(12):1074-1077.

[5]陆东良.预制装配式（PC）结构设计与案例分析[J].中外建筑，2017，（4）：166-169.

[6]李建沛.预制装配式建筑结构体系与设计[J].工程技术研究，2017，（8）：199+233.