预制装配式混凝土结构技术的研究与应用

一、预制装配式混凝土结构的特点

现浇混凝土结构体系施工，从搭脚手架、支模、扎筋、到混凝土的浇筑，多数工作由手工完成。现浇混凝土结构现场施工存在着：噪音扰民，粉尘污染；模板周转材消耗大；施工人员多，手工劳动多，劳动强度大，且熟练程度要求较高；施工速度慢，建设周期长，受自然条件影响大；混凝土外观及内在质量控制难；现场的建筑材料浪费严重等缺陷。预制装配式混凝土结构技术与传统建造方式相比，具有以下优点：


1、可以用各种轻质隔墙分割室内平面，房间布置可以灵活多变。


2、施工方便，模板和现浇混凝土作业很少，预制楼板无需支撑，叠合楼板模板很少。采用预制及半预制形式，现场湿作业大大减少，有利于环境保护和减少施工扰民，更可以减少材料和能源浪费。


3、建筑速度快，对周边工作生活影响小。


4、建筑的尺寸符合模数，建筑构件较标准，具有较大的适应性。预制构件表面平整、外观好、尺寸准确、并且能将保温、隔热、水电管线布置等多方面功能要求结合起来，有良好的技术经济效益。这种特点可适用于制作外墙模板，也适用于制作便于安装的结构构件。


5、预制结构工期短，投资回收快。由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护时间，施工速度大大加快。从而缩短了贷款建设的还贷时间，缩短了投资回收周期，减少了整体成本投入，具有明显的经济效益。装配式建筑的有关构件要考虑充分发挥构件厂生产设备的能力，尽量减少构件的规格、类型，提高构建的通用性和互换性，尽可能实现一件多用。


6、装配式建筑，是将构件厂加工生产的构件，通过特定的构件运输车辆搬运到施工现场用机械进行安装的。在装配式建筑设计中，构件的形状，尺寸和重量，必须与起重运输机和吊装机械相适应，以充分发挥机械的效率。装配式建筑有自己特有的施工规律，与传统施工方法不同，它是以构件的机械吊装为中心，一般要根据施工现场的面积大小、施工道路的安排、构件堆放、水电源的供给方式以及建筑物的有关尺寸，合理的选用与安排建筑机械。


7、装配式建筑在设计和生产时还可以充分利用建筑废料，变废为宝，以节约良田和其他材料。近年来在大板建筑中已广泛采用粉煤灰矿渣混凝土板墙，在砌块建中已广泛采用烟灰砌块等。


8、在预制装配式建筑建造的过程中，可以实现全自动化生产和现代化控制，这在一定程度上可以促进建筑工业的工业化大生产。工业化劳动生产效率高、生产环境稳定，构件的定型和标准化有利于机械化生产，而且按标准严格检验出厂产品，因而质量保证率高。


二、预制装配式混凝土结构的发展
在二十世纪末期，预制装配式混凝土结构已经广泛应用于工业与民用建筑、桥梁道路、水工建筑、大型容器等工程结构领域，发挥着不可替代的作用，预制混凝土结构已经在全世界普及。预制混凝土结构的工业化发展，大致上可以分为两个阶段：自1950年至1970年是第一阶段，1907年至今是第二阶段。第一阶段的施工方法被称为闭锁体系，其生产重点为标准化构件，并配合标准设计、快速施工，缺点是结构形式有限、设计缺乏灵活性。基本施工方法可分为法国式和瑞典式。前者的标准较低，所需劳动力较大，接头部分大多采用现浇混凝土，通常称为湿体系；后者的标准较高，接头部分大多不采用现浇混凝土，通常称为干体系。第二阶段的施工方法被称为开放体系，致力于发展标准化得功能块、设计上统一模数，这样易于统一又富有变化，方便了生产和施工，也给设计更大自由。根据预制程度的不同，预制单元可分为：小型构件（如门、窗、梁、柱等），大型构件（如楼板、屋面板、墙等），整间或整个单元（盒子结构建筑体系）。