装配整体式混凝土结构关键技术及当前面临的问题

曹京源

摘要：本文对装配整体式混凝土结构的结构体系分类、关键技术进行了介绍，并对装配整体式混凝土结构推广当前面临的问题进行了分析。

关键词：装配整体式混凝土结构；关键技术；问题分析

中图分类号：TU755.3文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）01-132-02

前言

传统建筑业存在诸多问题：资源消耗极大、环境污染惊人、生产方式粗放、劳动生产率低。随着老龄化社会的到来，劳动力成本上升，建筑行业亟待转型升级走建筑工业化之路。目前，从中央到地方，国家政策大力推行建筑工業化，正在掀起一股研究、实施装配整体式混凝土结构建筑的热潮。

1.装配整体式混凝土结构体系简介

装配整体式混凝土结构体系（简称PC结构体系）是由预制钢筋混凝土构件或部件通过各种可靠的方式进行连接，并与现场浇筑的混凝土形成整体的混凝土结构，使装配整体式混凝土结构具有与现浇混凝土结构完全等同的整体性、稳定性和延性。

目前常见的装配整体式混凝土结构体系有：①“外挂内浇”PCF剪力墙体系：②双面叠合板式剪力墙体系；③全装配整体式剪力墙体系；④装配整体框架一现浇剪力墙体系：⑤全装配整体式框架体系：

2.装配整体式混凝土结构关键技术

2.1受力钢筋的连接技术

纵向受力钢筋连接是装配整体式混凝土结构中最为关键的技术，其连接性能应满足《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010中的I级接头的要求。目前国内外比较成熟的受力钢筋连接技术主要有两种：①套筒灌浆连接：②浆锚搭接连接：

2.1.1套筒灌浆连接

套筒灌浆连接是指在预制混凝土构件中预埋的金属套筒中插入钢筋并后灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋连接方式。连接套筒包括全灌浆套筒和半灌浆套筒两种形式。

全灌浆套简：两端均采用灌浆方式与钢筋连接：

半灌浆套筒：一端采用灌浆方式与钢筋连接，而另一端采用非灌浆方式与钢筋连接（通常采用螺纹连接）：

2.1.2浆锚搭接连接

浆锚搭接连接是指在预制混凝土构件中采用特殊工艺制成的孔道中插入需搭接的钢筋，并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。浆锚搭接连接包括螺旋箍筋约束浆锚搭接连接、金属波纹管浆锚搭接连接以及其它采用预留孔洞插筋后灌浆的间接搭接连接方式。

目前主要采用的是在预制构件中有螺旋箍筋约束的孔道中进行搭接的技术，称为钢筋约束浆锚搭接连接。

金属波纹管浆锚搭接连接：墙板主要受力钢筋采用插入一定长度的钢套筒或预留金属波纹管孔洞，灌入高性能灌浆料形成的钢筋搭接连接接头。

2.2预制构件和现浇部位露骨料粗糙面技术

预制构件与后浇混凝土、灌浆料的结合面应设置粗糙面、键槽。露骨料混凝土的粗糙表面增大了新旧混凝土结合面的比表面积，并且形成骨料互相咬合，提高了摩擦系数，是形成“整体式结构”的关键技术手段，与传统凿毛相比，具有制作简单、成本低廉、质量效果好的优势。制作方法：在表面涂上缓凝界面剂，脱模后即用高压水枪冲毛形成。

2.3预制PC外墙板的接缝防水构造技术

建筑物的外墙板除受太阳的辐射、温度和湿度的变化、大气中侵蚀性介质等的影响，使接缝处成为墙板防水的薄弱环节，因此必须采取措施保证墙体的防水效能。预制PC外墙板防水构造有：①材料防水②构造防水两种：

1）材料防水法：材料防水法是在外墙板接缝处采用有弹性和附着性的嵌缝材料或衬垫材料封闭接缝，以适应墙板的变形。如图5的外墙胶和凸胶条。

2）构造防水法构造防水法是利用外墙板四周的特殊形状，构成滴水、挡水台阶、企口、空腔等各种防水构造，以阻止雨水向室内渗漏。如图5的排水槽和反坎。

2.4信息化管理BIM技术

从建设行业的未来发展看，信息技术将成为建筑工业化的重要工具和手段。主要表现在BIM技术其强大的信息共享能力、协同工作能力、专业任务能力的作用正在日益显现。BIM技术正逐渐应用到建筑设计、施工和管理之中，信息化技术的应用降低了工程造价，节约了建造成本，提高了生产效率。装配式建筑核心是“集成”，BIM技术是“集成”的主线，这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理全过程。

3.装配整体式混凝土结构的社会效益

装配整体式混凝土结构的社会效益主要表现在：①节能：②节水；③节材：④绿色环保施工：⑤提高了生产效率和设备周转率：⑥提升了房屋使用安全性；⑦改变了传统建筑业落后的生产方式。

4.装配整体式混凝土结构当前面临的问题

4.1装配整体式混凝土结构暂时成本偏高

造成目前装配式PC体系建筑成本增加的因素有以下几个方面：（1）上下游供应商资源不足，未形成市场化竞争：（2）设计标准化程度不高，未体现出规模化效应；（3）预制装配式技术本身导致成本的增加：（4）预制构件或部品作为建筑产品，需要交纳17%的增值税。

4.2用户对装配整体式混凝土建筑缺乏认识

目前绝大部分的用户对装配整体式混凝土建筑的认识度还停留在20世纪七八十年代的大板结构上，对新型装配整体式混凝土认可度不高，普遍以为只要是装配式建筑抗震性能就不好，地方各级主管部门的宣传力度也不够。

另一方面，有些开发商认为自己开发的项目规模不够大，没有必要采用先进的工艺，或者开发商认为采用新技术、新产品、新工艺、新设备，会比常规盖房子增加投入，因而不感兴趣。

4.3其它问题

当前装配整体式混凝土结构面临的其它问题主要有：①预制构件和构配件厂少，容易价格垄断，同时工厂运至现场，若距离过长，也增加了时间成本及运输成本：②绝大部分传统建筑设计院没有装配整体式混凝土结构设计技术力量；③没有全面推行建筑、结构、机电、装修一体化设计和生产、施工的EPC工程总承包的管理模式：④目前大部分装配整体式混凝土建筑只是将传统现浇建筑“拆分”成构件来生产加工，模块模数准化程度不高，构件不具备标准化流水线生产条件，发挥不了生产线自动化，规模化生产的优势：⑤由建筑产品带动部品部件，构配件等相关产业一体化发展的产业链尚未形成，产业各方，各专业难以有效协同，不利于全产业链资源整合：⑥装配整体式混凝土结构的设计、生产、施工、验收及检测规范标准还不是非常完善。⑦相关技术人员、产业工人严重不足，应加大专业队伍培训。

5.结语

我国的建筑工业化及新型预制装配整体式混凝土结构的发展尚处在起步阶段，对它的研究还不是很系统和充分，有关高校、企业应相互合作，共同开发相关技术体系，做到资源共享，尽快形成一定的产业规模，在保证质量的前提下，进一步降低造价，以促进装配整体式混凝土结构的推广应用。