新中国成立不久,开始实施国民经济建设的第一个五年计划。当时,苏联援助我国建设 156 个工业项目, 需要建设大量的工业与民用建筑,其中大多数为单层工业厂房。当时,一部分工业厂房由苏联直接提供图纸, 由我方进行施工;另一部分工业厂房在苏联专家指导下由我国自行进行设计与施工。
当时的中国一穷二白,要搞大规模的工程建设,不仅缺少人力、物力和财力,而且懂行的土建技术人员甚少,基建材料特别是钢材、水泥等物资缺乏,由此形成了尖锐的矛盾。当时,除了跨度大、荷载大、生产工艺要求高的厂房允许采用耗钢量大的钢结构之外,大量的工业厂房主要采用混凝土结构或砖混结构等。通过十余年艰苦奋斗积累了宝贵的建设经验,基本形成一套较为完整的我国单层工业厂房装配式标准化结构体系。
在那个年代,由于缺乏实践经验,要完成如此大规模的工程建设,处处都得边学边干,不断摸索前进。为此在国家基本建设委员会的领导下,由建筑工程部负责采取“抓点铺面”的工作方法,1956 年将山西太原河西预制构件厂作为推广预制混凝土构件、特别是重点推广预制预应力混凝土构件的生产技术示范基地,由建工部及其下属华北建工局派员驻厂领导基地开展各项行政技术工作;基地由来自建工部下属的中国建研院、部工业设计院、一机部设计总院以及下属其他施工局等单位的技术人员组成,笔者有幸成为其中一员。经过三年多 的努力奋斗,由点到面逐步实现了预制预应力混凝土制 造技术在全国的推广应用,并于 1958 年由中国建研院 组织,在太原成功召开了由国内著名结构力学专家蔡方荫院长主持的全国第一届预应力混凝土结构技术经验交流会。 至此,示范基地顺利完成下列三项任务,取得了 丰硕成果。
1 预应力混凝土技术知识的普及
在上世纪五十年代,我国知道并懂得预应力知识的人才是凤毛麟角,据说仅有一位留学归国的某大学教授撰文介绍过国外预应力混凝土结构应用的情况;我国学界则是从 К.В.Сахновский 著、路湛沁等译的苏联教材《钢筋混凝土结构学》(1953 年出版)中首先了解到苏联《预加应力钢筋混凝土结构设计规范》Ц-148-52 中有关预应力混凝土构件设计计算的内容。据说,当时多数大学老师不将此作为讲授内容,因为预应力是属于“实践出真知”的学问,没有实际运作,包括老师在内均难于掌握其机理,更何况是接受书本知识的学生了。顺便指出,在 1957 年苏联专家受邀到同济大学讲授苏联《预应力钢筋混凝土结构设计规程规范》СН 10-57,国内各高校派遣教师去学习后,各高校才开始讲授有关预应力的知识,这是后话。
太原预应力混凝土示范基地针对我国工程技术人员 缺乏预应力知识的状况,组织已初步掌握预应力基本原理的中国建研院及有关设计院的专家,向全国各地的设计和施工单位派到河西预制厂来学习预应力技术的数百名学员授课,提升学员的预应力理论知识和实践经验, 在全国开创了普及预应力的先河。 正是这批学员带着学到的知识和技能回到各自的岗位,为我国第一、第二个五年计划中的单层工业厂房设计与施工作出了不可磨灭的贡献,并成为我国各地预应力混凝土方面的设计与施工专家或学者。
2 预应力混凝土施工技术传遍全国
为了确保苏联援助的 156 个项目能顺利建设,建工部成立太原预应力混凝土示范基地的首要任务是:让全国建设上述援助项目的施工单位掌握工业厂房采用预制预应力混凝土构件的制造技术。早在 1954 年,中国建研院在国内著名预应力专家杜拱辰主任工程师领导下的研究组就开展了预应力混凝土构件的试制试验工作。鉴于国内高强预应力钢筋的缺乏,研究组通过对普通螺纹粗钢筋进行冷拉以提高其抗拉强度后用做预应力钢筋,在国内第一次试制成功了 15m 后张法屋面梁,试验验证了其结构性能的可靠性,为推广预应力技术摸索出了宝贵的经验。
当时,在建的单层工业厂房的结构标准图集由苏联或经国内修改后提供,屋架包括拱形或梯形两类,跨度以 18m~30m 为主(当时的模数按 3m 计),屋面梁为 9m~15m,均在现场采用后张法施工;大型屋面板、吊车梁、基础梁为 6m,均在预制厂采用先张法制造。屋架和大型屋面板基本采用高强钢丝,梁式构件采用冷拉预应力粗钢筋;当时河西预制厂对上述各类预应力混凝土构件的制作工艺已基本配套成型。示范基地从1956 年下半年开始在该厂举办全国预应力学习班,数百位来自全国各地承担当地建设任务的施工或设计单位的技术人员,不仅听取了专家的理论讲课,更重要的是学习掌握了预制厂的生产工艺流程、生产设备以及预应 力各项材料、产品及其施工操作技能,通过实地的考察 学习,把学到的经验带回各自的单位。 事实证明,我国 第一、第二个五年计划中工业厂房基本建设的顺利完成, 与基地的示范作用是分不开的,而且形成了太原开花全 国结果的良好局面。
3 预应力混凝土构件质量检验与标准化
示范基地还肩负另一项重要任务:对将在全国推广应用的苏联标准图集或经我国修改的标准图集的各类预制预应力混凝土构件进行试制试验。通过试制,掌握从原材料— 半成品—构件制作的全过程生产工艺,从中总结生产的规律性,进而制订生产操作规程;通过对标准图集的构件性能进行检验,了解其各项性能是否符合设计指标。
示范基地建造了针对 6m~24m 跨度各类构件的简易试验场,采用千斤顶和重量块进行破坏性加载试验, 在近两年时间内,对各类大、小近 20 件的构件进行了破坏性试验。通过上述检验,对其是否符合设计要求以及是否需要改进等,均提出建设性的意见。
示范基地开展的上述试制试验工作,即为现今的产品型式检验,由此开创了我国对工程结构标准产品进行生产质量控制和产品质量合格检验的先河,为我国编制设计、施工验收等有关标准以及标准图集的编制,提供了初步的技术支撑和宝贵经验。
4 结语
建国初期,在党的多快好省建设社会主义的方针指引下,建工部采取建立预应力混凝土生产技术示范基地的举措,顺利完成我国第一、第二个经济建设五年计划,对加快装配式单层工业厂房的建设作出了突出的贡献;树立了“以点带面”推动预应力技术发展的成功典范。我相信,上述经验的精神实质对当今正在大力推进的装配式建筑,仍具有重要的参考价值。
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