PC結構疊合樓板優缺點探討

聞光平

（中交第四公路工程局有限公司，北京101102）

1 PC結構體系發展變遷

建筑裝配式起源于“二戰”后期，當時由于交戰各國在戰爭中大量基礎設施和房屋遭到破壞，造成戰后短期無法快速修復和重建，特別是主要交戰國的英國、法國、德國、前蘇聯、中國和日本等國建筑的破壞極其嚴重，在此背景下產生了英國的萊茵建筑體系、法國的卡繆大板住宅建筑體系和前蘇聯的盒子結構建筑體系。但我國的裝配式建筑在20世紀60年代初期才起步，發展到20世紀80年代后期停滯。究其原因主要是1976年的唐山大地震對裝配式建筑抗震安全性提出諸多質疑。2010年隨著建筑產業的多元化，特別是生態環保壓力、人口老齡化及勞動力成本過高等因素，首先從壓型鋼板樓板和橋梁蓋板施工中進行經驗總結，隨后逐步發展，出現了如今的疊合樓板工藝做法，并快速應用在工程實踐中。后來在一些省、市級政府引導下，一批房地產和施工企業（如萬科、中建、廣廈等）又先后開始了PC裝配式施工。當前我國政府和部分民間組織在保障性住房和新農村建設領域開展推廣和建設示范。

2 PC結構疊合樓板優點

裝配式建筑為促進建筑現代化提供助推作用，而疊合樓板又是裝配式建筑的主要組成部分，其優點主要包括以下方面。

2.1 集成化生產提質增效

建筑產品存在單一性、單件性、多樣性、長期性、產品固定而生產流動性造成設計、施工中勞動工效和施工機械利用率不高，建筑產品價格居高不下的客觀事實。為此，一些專家學者提出利用社會集成化生產提高施工工效、降低產品生產成本，推行建筑產品設計標準化、生產工業化、施工裝配化、管理信息化的全產業集成化工業生產要求是實現建筑工業化發展的必經過程。

2.2 建造和諧人居環境

隨著我國人口絕對數量急劇增加，城市進程中從人均住房面積6m2發展到人均35m2，近現代社會管理一度出現重生產、輕環保的現象，雖然社會經濟騰飛但付出極大的環境代價。傳統建筑行業消耗大量的能源和資源，并造成環境污染，不能滿足新時代要求，因此推出PC結構施工生產體系勢在必行。PC裝配結構下的疊合樓板是通過設計思路創新、施工技術革新建造出人類社會滿意的居住環境的具體設計與施工舉措。

2.3 減少竹木材消耗

當建筑結構形式選用現澆鋼筋混凝土結構時，其施工生產過程中三大主材消耗之一就有竹木材的消耗。鋼筋混凝土墻、柱模板之前曾流行過大鋼模，后來由于大鋼模在尺寸、建筑模數、施工孔洞、建筑噪聲、吊運機具、吊運安全等方面存在諸多問題被淘汰，再后來市場上出現塑料模板、鋁模板都存在一定弊端，目前還沒有形成一定市場規模。所以在傳統的鋼筋混凝土結構施工過程中竹木模板仍是施工生產的主要耗材。

為減少對竹木材消耗，可采用PC裝配結構疊合樓板的施工形式，利用預制工廠的專用臺模代替現澆鋼筋混凝土樓板所需模板，從而省去現澆樓板所需支架、模板，達到有效減少對竹木材的消耗和降低措施費用目的。

2.4 施工生產更安全

由于疊合樓板工藝省略鋼筋混凝土樓板支架、模板工序，將高空架空澆筑變為地面/平面澆筑，使建筑施工生產更安全。就目前全國安全數據統計：高空墜物打擊、高空作業人員跌落、模板支架失穩是建筑業傷亡的主要事故。在對北京、江蘇等同區域的橫向對比中發現，采用疊合樓板施工工藝很少出現群死群傷事故。

3 PC結構疊合樓板的缺點

3.1 構造節點多

裝配式結構的柱、梁、板或其他構件終端或邊緣一般采取預留現澆節點或板帶，通過現澆方式將其進行有效連接形成整體結構。疊合板是在板四周及預留板板面采取后澆混凝土形成整體，實現共同受力。由于疊合板在吊運安裝過程中受到撓度變形、吊裝重量限制及非設計工作狀態下受力等相關影響，設計疊合板跨度都較小。相同規模不同結構形式的建筑，采用疊合板工藝的預制構件數量較現澆結構多，構造節點隨構件數量成倍增加。

3.2 現澆節點施工困難

根據規范基本要求，規定“強柱、弱梁、強節點”的設計施工原則，重點強調后澆節點施工質量控制的各要素。因為施工節點部位的鋼筋、鋼筋接頭、管線是最密集的區域，混凝土骨料和振搗棒通過節點部位較困難，施工前和施工過程中均需進行特殊處理。疊合樓板預留節點和后澆板帶施工除上述問題外，還需單獨搭設模架或在疊合梁上座漿等；另外，疊合樓板底板和面板間存在新舊混凝土結合面黏結應力和溫度收縮應力的差別，當混凝土強度等級、齡期差異越大，面層收縮變形越大，板面面層出現裂紋的概率越高。

3.3 造價高

生產PC結構、疊合樓板的加工廠與施工吊裝現場無法在同一地方完成，較現澆鋼筋混凝土結構而言，存在多次搬運和長途運輸、現場吊裝等工序，對工程成本都有增加的影響，若上述列舉成本增加因素超過PC結構疊合板所節余的竹木材、模板支架、快速施工所節約的造價成本，會造成PC結構疊合板成本費用超過現澆混凝土樓板。

另外，PC結構、疊合樓板施工生產還未形成一定市場規模，地方政府、行業主管部門也僅在棚戶區改造項目及保障性住房項目中進行推廣，這也意味著PC工藝下預制生產企業的固定資產攤銷費用相對較高。目前調研北京、山東、四川、江蘇等省市的PC結構施工造價成本情況，對比現澆鋼筋混凝土結構的平均造價高出5%～12%，這也是建筑市場難以接受和推廣的主要原因。

3.4 制作安裝精度要求高

PC結構、疊合樓板主要受力鋼筋預留位置、建筑設計中水、電、通風、空調等預留管井、孔洞、燈盒預留預埋等，在平面和標高位置都有較高精度定位控制要求。如在房間疊合樓板的豎井洞口、房間吊燈燈位未預留或預留錯誤，輕則可能面臨樓板重新開孔破壞結構，重則重新更換，有時重新開孔可能對板產生應力集中而破壞的現象。所以疊合板較鋼筋混凝土樓板的制作安裝精度和施工要求更高。

4 結語

通過對疊合樓板優缺點的研討和分析，并與現澆鋼筋混凝土結構進行比較，疊合樓板具有施工安全、速度快、節省模板、節能環保、保護生態等優點，由于目前PC結構疊合樓板在設計、施工、規范、標準和圖集等方面還不完善，且形式過于單一，所占市場份額較小、造價高等弊端，所以建設行政主管部門、行業協會可在財稅、政策補貼方面進行適度引導，以進一步推動我國建筑產業向集成化、工廠化、節能環保方向穩步發展。