房屋建筑裝配式混凝土結構施工技術

郭坤

（中泰建工（北京）建筑工程有限公司 北京 102200）

1 對裝配式混凝土結構的認識

裝配式混凝土結構，指的是在工廠完成混凝土構件的生產過程，運輸到施工現場拼裝而成的結構。建筑企業可以在生產線上生產出自己的標準化產品，施工現場的農民工可以轉型成現代化企業的產業工人，相比于建筑業的傳統生產方式，是巨大的進步。

目前國內常見的裝配式混凝土結構體系，一般是部分預制部分現澆的。預制的結構構件類型主要包括：疊合梁、框架柱、疊合樓板、剪力墻、樓梯等。預制的非結構構件主要有：陽臺板、空調板、外掛板、內隔墻板、PCF板等等。國內部分試驗性工程還有整體廚房、整體衛生間、整體陽臺等。不同的技術體系，考慮到技術水平和成本的限制，預制的部分有所不同。

總體來看，相比于傳統的現澆結構設計，裝配式結構設計工作量要大很多。因為裝配式結構設計包含了構件拆分設計和深化設計，這部分工作量大，而且要在工程前期完成，并交給預制件廠進行生產。

裝配式混凝土的建筑其實早就存在，且應用廣泛。它們主要應用于兩個方面：要不就是造型或立面極其復雜，現場制作非常困難；要不就是建筑本身存在大量重復性構件。

我們國家現在每年要新建大量住宅，僅18年的商品房銷售面積就達到17億m2。舉個例子：一個有8棟30層樓的小區，每個住宅樓的樓梯都是相同的，至少是可以設計成相同的。那按每個樓3個單元算，每個單元的樓梯重復的有28層，一個小區就有8×3×28=672個相同的梯段，如果這些梯段都先由工廠制作、現場吊裝，那將極大提高施工速度、減少人工成本、減小施工污染，混凝土構件的質量也會有保證，一舉多得。國家推出裝配式混凝土建筑的用意基本上也就在于此了。

2 預制裝配式房屋的施工技術

裝配式混凝土的建造過程，就是把原來的設計（現場施工的模式），變成了生產現場安裝模式的設計，其實鋼結構建筑早就這樣做了。混凝土結構主體、構件計算本質上是沒有變化的。但是為了適應工廠批量生產，設計時需要把部分重復構件拆分出來，生產后讓工人現場安裝，那么對于設計人最重要的問題就是怎么拆？拆分時要兼顧生產、運輸、安裝的可能性和便利性。

下面以疊合樓板為例：

把原來一塊現澆樓板給拆成了兩層，它是疊合樓板的底板，在工廠生產，現場吊裝；上面一層現場擺放鋼筋后澆筑，上下兩層共同形成一個整體。嚴格說這樣施工并沒有省多少事，只是省了現場支底模。

既然樓板變成兩層的，那上下層的結合必須牢固，現在最常用的就是設置桁架筋的疊合板。設置桁架鋼筋可增加預制板的整體鋼度和水平界面的抗剪性能。桁架筋設置應沿主要受力方向布置，但對于整個房間為一塊雙向板的，尤其是長寬比較大的，一般也設置在長方向。桁架下弦筋可以替代下部受力鋼筋，存在對底板筋優化的可能。

雙向板：工程中雙向板拼縫處的為受力鋼筋，至少會采用直徑為8的鋼筋，當采用末端135°彎鉤時，按C30混凝土計算，La=35d=280mm，每邊留出10mm的縫，所以拼縫寬度為La+20mm=300mm；預制構件間不大于300mm的混凝土后澆帶，是計入預制構件面積的，有利于增加裝配率，所以工程中經常選用構造簡單做法。其它幾個節點的問題：出斜筋需要先掰彎鋼筋，待吊裝后再掰回去，不好施工；鋼筋搭接板縫太長；鋼筋做直鉤比135°彎鉤浪費。

單向板：預制疊合板是目前為數不多的可實現全自動化生產的預制構件，但前提是板邊不出筋，歐洲和日本板側都是不出筋的。

3 施工技術注意事項

3.1 施工精度控制

裝配式結構的施工過程對于誤差更敏感。施工規范對于鋼筋偏位的誤差限制有明確的規定，如果因為預制構件和現澆部分連接的鋼筋定位出現偏差，預制構件無法安裝，會造成很大損失。再如，某隔墻板的拼縫位置，預留20mm的縫，由于施工誤差，僅剩不到10mm，按照圖紙上的建筑做法處理拼縫可能就很困難。

3.2 工人的培訓和管理

工人可能從事傳統現澆結構的施工已有多年的經驗，但裝配式結構施工工藝有很多不同之處（以下舉兩例），因此需要對工人進行專門的培訓和考核。

豎向鋼筋多采用灌漿套筒連接方式，結構構件的豎向拼縫采用灌漿料，普通隔墻板豎向拼縫采用座漿料，兩者在強度等性能上有差距，用錯了會造成很大安全隱患。灌漿料要嚴格按照產品說明的配比和攪拌過程，冬天室外溫度低，灌漿料很快會失去流動性，一次不宜攪拌太多。

4 展望未來發展趨勢

（1）會出現類似鋼結構深化設計的公司，專門承擔混凝土預制構件拆分設計的業務，或許預制件工廠會有自己的技術團隊來承擔這部分任務。

（2）BIM技術（目前主要是Revit軟件和一些二次開發的插件）會成為提高效率的利器，傳統的CAD二維設計，再逐漸深化的方式，在效率上并無優勢，而且修改起來工作量很大，很難適應未來的設計需求。

（3）建筑工業化是生產力發展和進步的表現，必然會影響到生產關系。未來設計的各個專業之間、設計和施工之間都需要更多地交流和溝通，有消息說，政府會力推設計-采購-施工的（EPC）工程總承包模式。