建筑装配式混凝土结构建造技术及发展期望

解奇俊

江苏新龙兴建设集团有限公司，江苏海安 226600

发展装配式建筑是认真贯彻并具体落实中央确立的“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念以及我国新时期“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针的重要举措，逐步实现工程建造方式转型升级创新。在努力实现中国梦的进程中，发展装配式建筑是实现稳增长、促改革、调结构的重要手段之一。

经过近十年的推广与实践，我国装配式建筑已经取得突破性进展，某些领域已处于领先地位，目前我国较大范围采用的装配式结构模式大致为：（1）钢筋混凝土预制装配式建筑（PC）；（2）钢结构预制装配式建筑；（3）全钢结构预制装配式建筑，完全可替代传统技术。

对于国内众多民企性质的建筑施工企业而言，在施工与市场竞争过程中，努力解决环境保护、降本增效，以及最大化降低劳务成本飙升，加快转型是必须的，也是迫在眉睫的。基于此，本文针对适用于量大面广的多层、小高层办公、住宅建筑的钢筋混凝土预制装配式建筑（PC）技术，进行相关技术分析与发展方向期待性交流。

1 装配式混凝土结构建造技术的新发展分析

1.1 预制式混凝土技术

房屋建筑使用预制式混凝土技术期间，主要的作业对象为建筑的楼梯、隔墙板以及阳台，能够对施工期间容易发生的安装质量、渗水等问题进行妥善解决，使得建筑房屋的使用功能、装饰功能得到显著提高。同时建筑的保温隔热效果与常规混凝土施工技术相比较也有着较大提升，墙板、保温材料以及窗框等在施工处理时均为整体预制，所以现场作业期间的作业量明显减少，后续也无需长时间进行施工建设。其中的PCF技术在应用期间，对于外墙模板支设问题实现了有效的解决，施工人员在该种技术指导下无需在施工区域内支设大量的模板、脚手架，模板的使用量大大减少，而且施工人员也不需要在外墙脚手架上长时间的进行危险作业，有效保障了作业人员的人身安全，降低工程安全事故发生率。但是PCF技术还存在一些固有的弊端，技术设计时忽略了剪力墙结构的现浇作业，由于建筑结构基本为叠合楼板全现浇，所以工程有着较大的现浇量；同时模板在工程中发挥着承载墙体和具备较强刚度的作用，但是在设计时忽略了该作用，出现了计算误差大的问题，导致工程实际建设期间使用的模板量较多或者应用的模板抗震等级不够等问题出现，所以这些问题有待科研人员继续对该技术加强研究，提高应用效果。

1.2 半预制式混凝土技术

该项混凝土技术应用期间融合了叠合楼板、剪力墙外墙的混凝土施工技术，在有机结合的基础上形成半预制式技术，该种技术能够对房屋建筑施工中的外围脚手架、模板的作业安全进行保障，而且作业过程中使用的材料数量少。主要包括两种技术体系，实际应用中效果较好，但是技术设计常会和施工具体情况发生脱节情况，房屋建筑施工建设的成本风险较大。

首先为合肥西伟德公司引进的技术，即为叠合板式混凝土剪力墙技术，该技术主要包括预制楼梯、叠合板式墙板和楼板等构件，其中的楼板结构包括格构钢筋、预制板（底层）等，对其进行后浇后即可制作成混凝土模板；墙板结构除了有格构钢筋外，还包括2层预制板，混凝土模板制作期间可以在作业现场直接在预制板之间将配置好的混凝土材料浇筑在其中，该模板的受力钢筋为格构钢筋。该企业引进该项技术后在工程建设中有着非常成功的应用，其在技术引进的同时也将厂家的生产线完全引进国内，工程施工所需的所有构件均可以在该产线上进行精良的制作，但是由于该系统引进使用的时间非常短，生产线生产制备的构件较为简单，无法进行复杂构件的预制处理，而且制备的构件仅仅可以用于地下车库工程的施工建设中；并且基于该项技术预制的模板同样存在设计不合理、模板使用量大、现浇量大的问题。其次，为宇辉集团研发的装配整体式预制混凝土剪力墙技术，该技术研究期间是依托插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接技术而得出的，用于将剪力墙竖向连接起来，主要对建筑阳台、叠合楼板以及剪力墙板进行构件预制。该种技术使用期间使用的构件形状质量较大，搬运难度大，所以作业现场需要提前准备吊装设备将构件运输至相应的作业区域，但是基于该技术的构件在制备时较为简单，构件质量较好，用于内部竖向剪力墙板预制作业的工作量减轻，工作效率显著提高。

1.3 改良式混凝土技术

该种技术的代表性技术体系为NPC技术，其是中南集团结合国外先进技术研究而成，所以该技术既具有国外先进的预制混凝土技术的优势特点，而且也具有我国建筑混凝土结构建设的具体要求。其中，全预制的构件主要有填充墙以及剪力墙（竖向构件），属于叠合形式的构件主要有板、梁；在进行各个构件的连接处理时要将钢筋置入下部构件中，其中的钢筋可以将相邻的构件完全连接起来；上部构件进行钢筋连接时则需要采用金属波纹浆锚管来连接；若构件属于水平向在连接过程中则需要使用现浇混凝土法来处理；若构件为竖向、水平，两者在连接期间则需要以现浇混凝土、预留插筋梁来连接，最终将所有构件全部连接起来后，即可形成结构整体。当前在房屋建筑的施工建设中，该项技术应用后工程的现浇梁工作量显著减少，装配成功率提高，主要的作业形式为机械化生产以及现场装配，施工期间不会在作业现场造成较大的噪音污染，产生的建筑施工垃圾也相对较少，施工作业的机械化程度高，所需的人力资源较少，工程可以在既定的工期内高质量的完工，可以显著降低房屋建筑工程的成本风险以及延期施工风险。但是NPC技术体系在使用期间，需要在剪力墙板上留下较多的灌浆孔，由于孔隙数量多，现场作业中难以有效保证所有的灌浆孔均能够保质保量的施工，容易给整个工程埋下质量隐患，现场抽检工作量大，检查效果不理想。所以技术研究人员需要继续对该技术进行剪力墙竖向连接的研究，从而优化连接技术，促使NPC技术体系应用后的剪力墙连接质量符合工程施工要求，而且现场的工作量能够获得有效减少。

近年来，我国的经济发展模式逐渐由之前的粗放型转向降耗环保型，所以建筑施工单位也需要顺应社会发展的基本情况，对采用的混凝土施工技术加以改进，使用具备绿色、环保施工特点的装配式混凝土结构建造技术来施工，同时在技术应用期间还需要对技术应用局限性和优势加强研究，从而充分发扬技术优势，降低工程作业量和难度，结合实际情况有效解决混凝土结构建造技术存在的不足，形成符合我国建筑实际的施工技术。

2 技术未来发展方向

装配式混凝土结构建造技术虽然在当前对于房屋建筑的顺利施工建设助益较大，但是在未来的应用中，仍需要围绕以下几个问题继续进行研究：首先，目前我国对装配式结构抗震性能认识不足，导致我国与国外先进水平存在明显差距，进行装配式结构系统性研究，是未来技术发展的方向之一；其次，装配式构件预制加工，并未真正达到“建筑工业化”预期，与真正实现智能系统机械化建筑工业存在较大距离，这也是未来技术发展方向之一。建筑工业化发展不是孤立的领域，需要智能工业化领域的全力支持与服务。最后，在外墙全装饰（含保温、饰面等）PC构件的发展方面，仍需要技术研究人员在未来加大“建筑细节设计”研究力度，逐步解决构件预制存在的问题并加大推广力度。

3 结语

建筑业转型升级主线，以绿色发展为核心，全面深入地推动绿色建筑、装配式建筑、超低能耗被动式建筑发展等是必然发展趋势。传统的房屋建筑施工技术在工程施工中有着较多的不足，通过装配式建筑技术施工建设的建筑在缓和经济发展过程中的诸多矛盾以及绿色建筑施工、节能降耗与环境保护等问题解决中具有一定的作用，但是装配式结构发展目前仍处于初级阶段，建造技术应用期间在防渗、抗震性能、细节设计、降低劳动力成本等方面有待加强，某种意义上讲，部分领域成本不降反升。很多装配式结构技术设计与施工人员目前对于装配式结构应用质量、加工以及安全性认知不充分，因此随着节能环保、绿色低碳理念在建筑施工领域内的不断推广，建筑工程施工单位需要对具有上述理念的施工技术进行积极的学习、培训和研究，从而按照工程类型和施工方案要求，选择相应技术进行应用；同时还需要对装配式混凝土技术继续加强研究，本着科学发展观的前提，对技术系统性、加工系统性、统合管控系统、服务系统性等，进行改进与深入研究，以此使得该技术具有长久不衰的动力和应用价值。