全预制装配式混凝土结构在停车楼中的应用与发展

陈玉

摘要：我国预制混凝土结构自建国以来，经历了发展、停滞、再发展的阶段，可谓是一波三折。随着国家机械化程度、道路交通等基础设施建设的不断完善，逐渐兴起了建筑工业化、产业化浪潮。现阶段我国预制混凝土结构的发展仅局限在住宅、办公等小开间建筑中，在建筑领域的其它方面并未涉及。而国外欧美等发达国家，对预制混凝土结构的应用早已延伸至公共建筑领域。文章通过对大跨度预制停车楼的设计，着眼于我国建筑、城镇化、交通设施的发展趋势，总结了预制结构在公建领域的应用，特别是对预制停车楼的发展背景及前景应用进行了分析。

关键词：全预制装配式；混凝土结构；停车楼；应用；发展

引言

随着国家机械化程度、道路交通等基础设施建设的不断完善，逐渐兴起了建筑工业化、产业化浪潮，预制结构以其质量高、环境效益明显、建设周期短等诸多优势被再次提出发展应用。大跨度全预制结构体系特别适用于停车楼类建筑，预制停车楼类建筑将会逐渐进入到城市的建设中。

1 我国预制装配式混凝土结构的发展与问题

1.1 我国预制装配式混凝土结构历经的3 个发展阶段

1878年在巴黎博览会英国展区，Lascell展示了世界上第一个采用预制混凝土建造的建筑[1]。第二次世界大战后许多欧洲国家受创严重，对住宅的需求激增，推动了装配式住宅的发展。20世纪初，预制装配式混凝土技术也传播到日本、美国、加拿大等国家。目前，日本装配式住宅的构件通用化已非常完善；美国由于受二战影响较小，装配式住宅除满足其基本需求外，更侧重于个性化的定制，且生产、施工、销售都非常成熟。

相比于欧美日等国家，中国的预制装配式建筑起步较晚。20世纪50年代从苏联引入中国，50年代到80年代之间大量应用于工业厂房、住宅等的建造中，主要结构形式为装配式大板结构、盒子结构、框架轻板结构和叠合式框架结构。20世纪80年代中期以后，我国预制混凝土建筑渐渐步入衰退期。大量装配式大板厂相继倒闭，1992年后几乎消失殆尽。其衰退的原因主要有以下几点：

1）预制混凝土技术发展缓慢。建筑技术水平落后，预制构件生产质量低，形式单一，对预制装配式结构体系和节点构造研究不足。

2）特定历史条件下对经济效益的过度追求。为追求施工进度和经济性，使得大量预制装配式混凝土建筑的质量和功能低劣。预制混凝土建筑普遍存在隔音、隔热、保温、防水等性能差，接缝处建筑功能差，户型简单、开间小等问题；在结构方面，又有房屋结构整体性较差、连接节点脆弱、预制混凝土构件节点钢筋易锈蚀等缺点。经济、成本问题及构件运输与城市交通的矛盾，使得预制混凝土建筑在以后的推广应用中受到社会普遍的抵触，在我国的应用比例不断下降。

3）预制混凝土结构在地震中的不佳表现。唐山大地震中大量预制装配式混凝土结构的破坏，对其在地震区的推广造成了严重影响。

1995年以后，国家开始重视预制装配式技术的研究，注重建筑质量和功能性，不断吸收国外先进经验，研发新的结构体系。同时政府推行一系列政策，使得我国预制装配式建筑重新步入转型期。北京、上海、深圳、沈阳等城市率先在保障房中应用预制装配式建筑形式，许多施工单位、房地产企业也都在研发创新性的预制装配式技术。

1.2 现行预制装配式混凝土结构的关键问题

在20世纪90年代，我国对装配式混凝土结构已有一套标准体系，涉及了当时在国内推广应用的主要装配式结构体系。但是，一方面这些标准与现行规范有一些不协调之处，例如抗震设计方面的要求；另一方面，国外在许多装配式技术方面有新的发展，需要在国内进一步的整理和吸收。另外，随着施工技术水平以及施工队伍知识水平的不断提高，使得國外一些先进的装配式技术可以在国内实现。因此，编制一套与现有发展相适应的完整的标准体系，有利于推动装配式结构的发展。

与GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》相比，JGJ1—2014《装配式混凝土结构技术规程》更为详细地介绍了关键技术、材料和国际先进经验，比如预制构件制作过程中应用的模数化、夹心保温墙板和外挂墙板的设计方法、预制构件专用预埋件的设计方法、水平缝竖缝的钢筋连接技术、装配构件的受力性能、装配节点及整体抗震性能等，标志着我国预制装配式建筑已逐步进入规范化设计施工阶段，被誉为新型建筑工业化重新起步的里程碑。

与传统现浇混凝土结构相比，预制装配式混凝土结构在结构体系、构件的设计生产、节点处理、现场施工等方面应用的技术均有不同。

2 汽车经济带来的问题与机遇

汽车的快速发展，给我们的生活和工作带来了许多方便，另一方面由于道路基础设施配套建设、交通规划、城市规划发展滞后等实际情况，造成了上下班堵车、节假日堵车等交通拥堵现象。其实，在这日益严重的“行车难”“停车难”问题之下也蕴藏着巨大市场和商机，兴建停车场既可以为车辆提供车位、缓解社会矛盾，又能获得较好的收益。

由于城市建设速度的加快，城市土地也越来越昂贵，很多城市都已是“寸土寸金”。这个问题也成了城市建设中无法投入更多的土地去兴建停车场的借口。现阶段汽车产业的发展已为停车楼的出现提供了条件。按目前规范要求的停车位配比指标已经不能满足发展的需求。仅靠地下停车场已经不能满足停车位数量的要求，占道停车成为普遍现象，交通拥堵问题成为城市顽疾。而停车楼建筑的逐步出现，将会给城市规划与交通带来质的变化。

据我国电动汽车产业研究分析报告，电动汽车将成为我国新能源汽车发展的主要方向。在不久的未来，汽车市场需求大量的拥有配套服务功能的停车场所。我国是全球汽车最大的生产国和消费国，车联网市场巨大，车辆已经成为城市的重要组成部分。发展车联网市场涉及到多条服务产业链，涵盖各个行业领域，单就与土木行业的交集便包括道桥、停车楼等多个方面。通过仿真分析技术能力，针对配套设施建设、交通流量特征及停车需求的分析，可得出一套切实可行的解决诸如城市规划、停车场所建设等问题的办法，进而从根本上解决城市交通堵塞、事故多发等多方面问题。

3 大跨度全预制装配式停车楼的应用

2012年一汽技术中心乘用车所建设项目为契机，在停车楼子项设计中应用了预制装配式结构体系，建设地点位于吉林省长春市汽车产业开发区（见图1）。

停车楼结构为全预制装配式结构体系，地上7层，建筑高度：23.70m。总停车数量：无障碍车位8个，大巴车位10个，自行车位90个，标准车位（小型车、微型车）2400个。停车楼项目预制构件包括预制竖向构件墙、柱，预制水平构件梁与双T板。节点构造包括竖向构件间连接以及竖向和水平构件间的连接，所有连接节点几乎全为焊接或栓接节点，这一点与当前国内现场现浇节点的做法有很大不同。

预制项目施工图设计完成后，还应进行构件及节点的深化设计工作，以用来指导工厂生产。双T板作为水平构件，其设计承载力超过了国内图集范畴。通过试验，验证了双T板满足工程使用的要求。构件生产完成后，运至现场堆放，采用汽车吊进行预制构件的吊装和安装工作，施工便捷，现场人工少，对周围环境影响小。

预制停车楼在国外应用普遍，由于预制预应力双T板充分运用了材料和预应力筋的受力特性，在跨度较大的建筑中应用比同类采用普通梁板楼盖可减少造价在40%以上，另一方面预制结构施工在现场施工占地、环保等方面优势较为突出，国外的城市规划建设中，特别是在闹市区几乎随处可见。

4 结束语

当前，我国已经兴起了建筑工业化、产业化浪潮，预制结构技术再次兴起。预制住宅作为产业化的先行者，代表着预制技术节能、环保、快速施工、质量高等诸多优势，开始在国内许多城市应用。随着城市的快速发展，汽车时代已经来临，新能源汽车的加入或会造成汽车数量的继续膨胀，滞后的城市规划已經不堪重负，不能保障人们日常的正常工作和出行。随着车联网项目在国内掀起研究和应用热潮，势必会使城市规划在本质上进行改变，随之而起的，就会如同发达国家一样，预制结构停车楼建筑势必会在国内纷纷出现。这不仅是建筑行业技术发展的契机，更是一种市场商机的体现，在未来的城镇建设中，或许在五年内，这种大跨预制功能性建筑将如当前的预制住宅一样，越来越多的应用在城镇建设和规划中。

参考文献

[1]刘琼，李向民，许清风.预制装配式混凝土结构研究与应用现状[J].施工技术，2014，22：9-14+36.

[2]朱筱俊，庞瑞，许清风.全装配式钢筋混凝土楼盖竖向受力性能试验研究[J].建筑结构学报，2013，01：123-130.

[3]陈建伟，苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术[J].世界地震工程，2013，01：38-48.

[4]黄小坤，田春雨.预制装配式混凝土结构研究[J].住宅产业，2010，09：28-32.

[5]赵广军.预制装配式混凝土结构发展现状分析[J].工程质量，2016，07：16-18.