裝配式住宅的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與建造技術(shù)研究

摘要：裝配式結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，本文簡單概述裝配式結(jié)構(gòu)在功能性、經(jīng)濟效益、環(huán)保方面的優(yōu)勢，分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)技術(shù)，并且就如何優(yōu)化建造技術(shù)提供了幾點建議。

關(guān)鍵詞：裝配式結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;建造技術(shù);優(yōu)勢

裝配式結(jié)構(gòu)避免了繁瑣的現(xiàn)澆工藝，降低了施工環(huán)節(jié)的難度和復(fù)雜性，為了充分體現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)的高效性和實用性，就必須優(yōu)化裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計、加工、質(zhì)檢和裝配等環(huán)節(jié)，強化PC技術(shù)、剪力墻技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，同時重視構(gòu)件技術(shù)的優(yōu)化和推廣，持續(xù)完善技術(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保障裝配式結(jié)構(gòu)在我國市場的高效應(yīng)用，促進建筑領(lǐng)域和市場經(jīng)濟的發(fā)展。

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢闡述

（一）效率優(yōu)勢

與以往的結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)工藝相比，裝配式建筑所需求的很多構(gòu)件都在統(tǒng)一的工廠完成加工，比如樓梯陽臺結(jié)構(gòu)、內(nèi)外墻板等。之后再運輸?shù)焦さ剡M行裝配，省去了以往的現(xiàn)澆環(huán)節(jié)，現(xiàn)場施工的工序減少，而且復(fù)雜性降低。另外，專門的車間加工有利于構(gòu)件的精度控制，降低了裝配和施工環(huán)節(jié)的復(fù)雜性與安全風(fēng)險。

（二）功能性優(yōu)勢

對于裝配式建筑而言，除了構(gòu)件的統(tǒng)一加工與裝配，在其中也融合部分新工藝和材料，比如新型的內(nèi)外墻板材料和設(shè)計風(fēng)格，在保溫、防滲、防火等方面都具有優(yōu)勢，而且墻板材料的耐久性和強度較高。這些新型的功能是裝配式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵優(yōu)勢，對于住宅安全是很大的保障。

（三）環(huán)境方面的優(yōu)勢

環(huán)保是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的發(fā)展理念和趨勢，裝配式結(jié)構(gòu)作為新興的建筑形式，必然會將環(huán)保思維融入設(shè)計、材料、管理等各方面。同時在裝配式結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件的生產(chǎn)加工被精準(zhǔn)控制，而且材料具有循環(huán)性，節(jié)省了現(xiàn)澆環(huán)節(jié)，施工中形成的污染和垃圾較少，這些都體現(xiàn)了裝配式結(jié)構(gòu)在環(huán)保層面的優(yōu)勢。

（四）成本方面的優(yōu)勢

各類構(gòu)件都在車間加工完成，借助于高端技術(shù)調(diào)控加工過程，構(gòu)件加工的材料利用率和加工效率都非常高，再加上新材料的應(yīng)用，使得各類構(gòu)件的成本逐漸下降，所以裝配式構(gòu)件的性價比較高。另外，由于施工的復(fù)雜性有所降低，再結(jié)合先進設(shè)備與技術(shù)的使用，更是凸顯了裝配式結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟優(yōu)勢[1]。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)分析

（一）NPC技術(shù)

這是建筑領(lǐng)域的新興技術(shù)，是指在專業(yè)工廠實現(xiàn)建筑構(gòu)件的機械化加工，然后再運輸?shù)焦さ貙嵤┭b配的過程。該技術(shù)能夠節(jié)省很多物料和人力，而且抑制了施工中的廢棄物與噪音污染。整個建筑過程利用了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計與裝配，而且NPC的應(yīng)用可以與主體結(jié)構(gòu)的建設(shè)同步進行，在效率、成本、環(huán)保方面都體現(xiàn)出很大優(yōu)勢。

（二）PC（PCF）技術(shù)

與現(xiàn)澆技術(shù)相比，PC技術(shù)的優(yōu)勢較多，主要是基于各種預(yù)制構(gòu)件的裝配而形成的新型結(jié)構(gòu)，能夠降低工地作業(yè)的復(fù)雜性，施工中所用的機械數(shù)量也有所減少，能夠保障立體交叉施工的安全進展。而且各種PC預(yù)制件在功能性與精度方面更具優(yōu)勢，通過精準(zhǔn)的裝配連接，能夠提升結(jié)構(gòu)的整體性，體現(xiàn)出高品質(zhì)的穩(wěn)定性。另外，PC技術(shù)在各類構(gòu)件的生產(chǎn)方面都很適用，比如空調(diào)板、墻板和樓梯等，但是PCF技術(shù)主要適用于外墻的模板結(jié)構(gòu)，以及剪力墻的疊合樓板。

（三）剪力墻技術(shù)

這是裝配式結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)，一種是部分預(yù)制的結(jié)構(gòu)，也就是采取預(yù)制的外墻結(jié)構(gòu)，但是內(nèi)墻卻會利用現(xiàn)澆的手段完成，這個結(jié)構(gòu)的預(yù)制率不高。二是全預(yù)制的結(jié)構(gòu)，也就是整個墻體結(jié)構(gòu)都利用預(yù)制件裝配完成，在這樣的結(jié)構(gòu)中，對于連接點和接縫的處理存在難度，必須確保可靠的裝配連接，才能達到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定受力[2]。

（四）異形構(gòu)件設(shè)計技術(shù)

與其他的構(gòu)件相比，異形構(gòu)件在形狀與體積方面具有特殊性，這就增加了裝配連接的難度，尤其是存在吊裝偏差的困難，對于起吊的方式和吊點設(shè)計要求很高，如果操作失誤可能會損壞異形構(gòu)件，影響到裝配的進度。所以必須基于住宅建筑的裝配需求設(shè)計科學(xué)設(shè)計異形構(gòu)件，保障構(gòu)件的安全性能和制造精度。

三、設(shè)計與建造技術(shù)優(yōu)化措施

（一）完善結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作

裝配式結(jié)構(gòu)具有整體性的特征，為了保障住宅結(jié)構(gòu)的安全，就必須強化設(shè)計、制作以及裝配施工環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的環(huán)節(jié)必須考慮建筑領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)范，而且深化設(shè)計各種構(gòu)件，確保構(gòu)件設(shè)計符合住宅建筑的要求。要保障構(gòu)件接口的品質(zhì)，做好預(yù)留孔處理。另外，構(gòu)件的制作必須于結(jié)構(gòu)設(shè)計相吻合，保障制作材料的品質(zhì)和工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，這必須依賴智能技術(shù)來實現(xiàn)，保障構(gòu)件制作的智能化調(diào)控，借助于精準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)計和調(diào)控確保構(gòu)件的精度與可靠，對于完成的構(gòu)件必須強化外觀與性能的質(zhì)檢，避免任何質(zhì)量問題[3]。

（二）改進預(yù)制構(gòu)件的技術(shù)

雖然裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢較多，但是我國所利用的預(yù)制構(gòu)件技術(shù)基本都是來源于國外，缺乏自主創(chuàng)新的核心工藝，而且預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)不高，在很多構(gòu)件的關(guān)鍵部位仍舊利用現(xiàn)澆技術(shù)完成，而且構(gòu)件的精度和性能不足。所以在現(xiàn)場連接時，很多構(gòu)件的吊裝較為困難，無法精準(zhǔn)調(diào)控構(gòu)件的節(jié)點，而且吊裝中的平整度較難控制。為了確保裝配式住宅的安全，建筑領(lǐng)域必須在技術(shù)引進的基礎(chǔ)上研究出適應(yīng)我國市場需求和行業(yè)發(fā)展的預(yù)制構(gòu)件技術(shù)，相關(guān)的單位也需要規(guī)范預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計與加工標(biāo)準(zhǔn)，重視對于預(yù)制構(gòu)件的檢測與驗收。

（三）推廣技術(shù)應(yīng)用

裝配式住宅的相關(guān)技術(shù)具有先進性和可靠性，而且構(gòu)件的設(shè)計較為靈活，加工制作過程也更加精準(zhǔn)，能夠適應(yīng)于各類建筑的結(jié)構(gòu)需求。而且隨著技術(shù)的成熟，預(yù)制構(gòu)件在性價比、環(huán)保性、功能性方面的優(yōu)勢會更加凸顯，建筑領(lǐng)域和政府部門也會提升裝配式結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全性能。

四、結(jié)束語

綜上所述，與以往的建筑結(jié)構(gòu)相比，裝配式結(jié)構(gòu)屬于新型的結(jié)構(gòu)形式，而且融合了環(huán)保理念以及新的技術(shù)和材料，強化了裝配式構(gòu)件的功能性和耐久性，而且很多構(gòu)件可以進行專業(yè)的加工制作，避免了復(fù)雜的現(xiàn)澆環(huán)節(jié)，在精度與可靠性方面都有保障。

參考文獻：

[1]吳瓊.建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與建造技術(shù)分析[J].2017（1）.

[2]王亞超，李俊峰，蔣世林，et?al.裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵連接技術(shù)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2016，v.46;No.430（10）：96-99+111.

[3]陳烈鋒.房屋建筑裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2019（23）.

（作者單位：河南遠(yuǎn)大天成住宅工業(yè)股份有限公司）

作者簡介：謝克兵，1985年10月，男，漢，河北廊坊，2006年專科，2020年本科畢業(yè)，初級工程師，裝配式建筑工程技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)推廣。