裝配式混凝土結構發展現狀分析

何和萍

裝配式建筑是建筑業建造方式的重大變革，是社會生產力進步的表現。全面發展裝配式建筑，是我國建筑業的重大戰略抉擇。裝配式混凝土結構作為裝配式建筑的主要結構形式之一，從技術體系、工藝標準、安全性能、質量穩定性等方面，都比現澆混凝土結構具有很多優勢，對于像“積木”一樣的不穩定性的認識，這是一種行外人士宣傳上的誤導。實際上，裝配式混凝土結構的抗震性能、PC構件的質量穩定性、安全性、抗滲漏裂等，都已經達到了行業前沿水平。

我國發展裝配式混凝土結構雖然起步較晚，但是步伐卻很快。近四五年來，我國不斷加大對裝配式混凝土結構的發展研究力度，發展裝配式混凝土結構的標準體系、技術工藝不斷完善，大力發展裝配式混凝土結構勢在必行。

1 概述

裝配式混凝土結構是指由預制混凝土構件或部件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結構。裝配式混凝土結構與現澆混凝土結構最大的不同在于，其預制構件在工廠就可以進行加工，采用機械化吊裝，可以大幅提高其工業化水平，降低施工時的勞動使用，節約施工成本[1]。并且裝配式混凝土結構在預制構件生產環節可一次成型將保溫、裝飾、門窗附件等與混凝土墻板在工廠生產完成，提高窗框四周防水性能和保溫耐久性，同時解決外墻裝飾性能，功能高度集中，減少了物料損耗和施工工序，對施工周邊的影響較小，符合節能環保要求。

根據其結構體系裝配式混凝土結構可分為裝配整體式混凝土結構和全裝配混凝土結構。裝配整體式混凝土結構是由預制構件通過可靠的連接方式進行連接并與現場后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的裝配式混凝土結構，是目前我國裝配式混凝土結構的主流結構形式，其主要構件之間的連接以“濕連接”為主要方式。我國近年來出臺的裝配式混凝土結構技術相關規范標準主要就是針對裝配整體混凝土結構。而全裝配式混凝土結構沒有或只有較少的現澆混凝土，其結構性能與現澆混凝土結構有較大不同，計算分析方法和構造措施也與現澆混凝土結構有較大差異。目前，全裝配式結構在國內應用項目極少，我國也沒有出臺相應的規范標準。

2 我國裝配式混凝土結構發展現狀

2.1 難以實現大規模應用推廣

現階段，我國裝配式混凝土結構施工推廣尚有一些難度。這主要是由于發展裝配式結構需要投入的資金非常巨大，同時還需要加大技術研發、基地建設投入。因此，目前發展裝配式結構大都是大型央企、實力很強的民企，甚至不是建筑企業的一些大型平臺公司也開始進入，一般的中小民營建筑企業無法普遍開展。這對整個行業的發展很不利。為此，應采取相應措施整合產業鏈，引導大型企業與中小企業開展合作，激活更多的企業參與。

由于目前發展裝配式混凝土結構的成本還不具有一定優勢，所以很多地方政府出臺了面積、容積率等相關獎勵政策。希望下一步這樣的獎勵政策能夠覆蓋更多企業，尤其是中小企業，不僅在基地、項目建設，而且在科技研發、人才引進等方面，都能給予一定優惠。這樣才能激發行業全員參與的氛圍，實現裝配式結構的大規模推廣應用。

2.2 缺乏專業的技術人員

我國的裝配式混凝土結構起步較晚，推廣范圍有限，以至于很多建筑工程還在采用現澆式的混凝土結構設計，對裝配式結構設計很多都是在現澆的基礎上改造成預制。而這一方面造成了施工單位對裝配式結構應用的不重視，另一方面促使施工單位忽視了專業技術水平的提升，施工中缺乏對相關技術人員相應的裝配式施工技術的學習和培訓，技術人員水平難以提升[2]。

2.3 缺乏完善的施工驗收標準

我國現行的《建筑工程施工質量驗收統一標準》將裝配式工程劃分為分項工程，而這與很多地方現行的驗收標準存在不一致，現在很多地方將裝配式裝配式工程劃分為子分部工程。為此，裝配式工程在驗收過程中存在一定的不確定性，致使驗收工作缺乏明確的驗收標準，影響了裝配式工程驗收工作的高效開展。

2.4 結構裝配水平低

裝配式結構的裝配水平通常可分為三個階段，即主體結構構件現澆，非主體結構構件預制；豎向構件現澆，水平構件采用疊合梁、板等；柱、墻等豎向受力構件預制。目前我國的“裝配式結構”大部分尚屬于第一階段水平，即樓梯、外掛墻板、陽臺等非結構構件預制，梁、板、柱等結構構件全部現澆。根據我國《裝配式建筑評價標準》，只有主體結構豎向構件中預制部品部件的應用比例不低于35%時，才可進行裝配式建筑等級評價。可見我國目前絕大多數裝配式結構建筑都達不到裝配式建筑等級評價要求，很多甚至能裝配式建筑都算不上，其裝配水平之低可見一斑。

3 裝配式混凝土結構在我國的研究現狀

由于裝配式混凝土結構是由預制混凝土構件通過各種連接方式裝配而成，其連接中含有大量的連接口和接縫[3]。這種裝配式結構在地震中其預制構件的預制梁和預制柱等破壞很小，只有預制構件的連接節點較為薄弱，很容易遭到破壞。可見，預制構件節點是裝配式混凝土結構中最薄弱的環節[4]。基于裝配式混凝土結構節點的局限，我國也在加大對其的研究力度，希望可以優化裝配式混凝土結構，提升技術水平，推動我國裝配式混凝土結構的長期穩定發展。

4 當前裝配式混凝土結構的主要研究內容

為踐行節能環保理念，推動建筑業良好發展，加強裝配式混凝土結構研究勢在必行。為此結合裝配式混凝土結構在我國的應用，以下就當前工程界對裝配式混凝土結構的研究內容和未來發展方向展開探討。

4.1 裝配式混凝土結構的連接構造研究

現階段裝配式混凝土結構節點連接有兩種方式，分別是干連接和濕連接。其中鋼筋套筒灌漿漿連接和鋼筋漿錨搭接連接是濕式連接中兩種常見的方式。

裝配式混凝土結構中預制構件的連接技術是影響裝配式結構的重要因素。為此進行裝配式混凝土結構連接構造研究十分有必要。通常在裝配式混凝土結構連接設計時應遵循以下幾點：①遵循“強節點弱構件”的設計理念，確認連接部位在構件破壞之前的完好性；②連接部位應設置延性破壞模式；③結合裝配式結構的整體受力設計連接點；④充分考慮裝配式混凝土結構的整體性、承載力、抗震性能等因素。

4.2 裝配式混凝土結構的體系性能研究

曾有相關研究人員針對裝配式結構的體系性能進行過研究，并進行了很多試驗探究，其中利用振動臺進行的裝配式混凝土結構試驗最具有代表性。并且通過這一試驗，獲得了以下結論：預制構件的連接部位是整個裝配式混凝土結構中較為薄弱的環節，發生破壞的位置一般都在此處。其次，姜洪斌等人也曾針對裝配式混凝剪力墻結構進行了擬靜力實驗和擬動力實驗，最終實驗證實應用插入式鋼筋連接方式可以大幅提升節點抗震性能，促使裝配式混凝土結構的抗震性能與現澆式混凝土結構性能相似。

4.3 裝配式耗能結構研究

為了深入了解裝配式耗能結構，曾有研究人員針對耗能連梁進行了研究，并最終證實耗能結構是一種較為理想裝配式結構，它可以有效優化剪力墻結構的抗震性能，增加結構的延性。

裝配式混凝土結構日漸成為建筑業發展的趨勢，國家也在加大政策鼓勵和技術研究。然而目前我國的配式混凝土施工技術尚存在裝配率低、結構性能及連接性能研究不足等問題。為此建筑行業還需加大研究力度，不斷優化裝配式混凝土結構設計。

[1]蔡紅萍.淺談計算機輔助教學在美術教學中的作用[J].新課程·下旬，2016（2）.

[2]劉天姿，閆少華，王維.裝配式混凝土結構研究現狀與展望[J].山西建筑，2016，42（13）.

[3]高宇.淺談房屋建筑裝配式混凝土結構建造技術[J].科技尚品，2016，（1）.

[4]謝志英，桓秀劍，陶勝.裝配式混凝土結構的發展與應用[J].四川建材，2016，42（1）.