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摘要：与传统现场施工的建筑工程模式相比，关于ＰＣ构件的装配式建筑具有施工周期短、节约劳动力及节能减排、绿色环保等优势。且ＰＣ构件结构性能良好、表面光洁度高，防火性能也更优良，因此以ＰＣ构件为基础的装配式建筑成为我国建筑工业发展的重要方向。在不断完善建筑配件标准体系的基础上，采用工业化的生产方式，提高住宅的质量与生产效率。
关键词：装配式建筑；建筑工业化；ＰＣ构件
引言：在我国政府颁布的《2011-2015建筑业、勘察设计咨询业技术发展纲要中》明确提出：推进结构与之装配比、建筑构配件安装比，提高住宅产业化、建筑工业化的比重。PC构件主要是在工厂中，采用现代化的机械设备，运用大工业生产方式生产出来，然后运输到项目所在地，进行吊装、连接。建筑工业化具有许多特点，如装配件标准化、生产过程集成化；生产与组织一体化等。从整个生产流程上来说，装配式是实现了节能、节水、节材及节地的绿色施工理念。因此推动我国建筑工程工业化生产，不仅能减少现场施工环节，推动建筑生产由传统手工生产向工业化生产转变，对实现经济的节约化发展，减少资源的浪费都具有重要意义。
1、预制装配式建筑概述
基于PC构件的装配式建筑，其所有构件均在工厂内完成生产，通过质量检验后运送至施工现场进行安装，联合现浇部分形成混凝土结构建筑物。PC结构中包括关键部位的现浇处理，这样既可以提升生产效率，又可满足建筑给排水、暖通、电气等系统性能需求。常见的预制装配式建筑共有三种形式：预制装配式混凝土结构，又称之为装配整体式钢筋混凝土结构，构件均由预制混凝土构件组成；预制装配式钢结构，主要由钢柱及钢梁共同组成；预制集装箱式房屋，该建筑结构的基本单位为集装箱，其工作方式和其他的预制装配式建筑结构工作方式有所差异，此类结构的预制构件是在工厂流水线上进行生产，后在施工现场进行拼接安装，但是因为拼接安装形式与内部装修风格多样，可依据业主的个性化需求进行设计，因此受到了一致认可。
2、PC构件装配结构性能要求
PC构件是指采用工业化生产出的混凝土构件。PC结构是指建筑工程的组成构件在工厂完成生产后运输到施工现场进行安装连接，结合现浇部分而形成的混凝土结构建筑物。可见PC结构还包含关键部位的现浇处理，既能提高生产效率，又达到与现浇部分等同的性能，且要满足给排水、暖通、电气等系统的要求。
一般来说装配式建筑的竖向结构是由PC墙板与现浇剪力墙通过现浇节点组合而成，主要通过楼层处贯通布置的水平现浇带，将相邻两层的PC墙板进行连接，并与现浇剪力墙连接成整体。故要求PC墙板具有同现浇剪力墙相似的承载力、屈服机制和破坏形态，且还须满足抗震性能和工程适应性。因此基于PC构件的装配式建筑结构，应达到以下性能要求。
（1）在日常环境和使用状况下，PC构件装配结构处于良好的弹性工作状态。PC墙板与现浇主体梁的结合处，不应有超过国家标准规定宽度的裂缝，且PC墙板间的连接缝要具有不低于设计使用年限的抗渗透能力。
（2）在装配式建筑遭受低于区域抗震设防烈度的地震破坏时，主体结构处于正常弹性工作状态，PC墙板与现浇主体结构的连接处不得出现开裂、断裂现象，且预制墙板不得损伤。
（3）在装配式建筑遭受相当于区域抗震设防烈度的地震破坏时，装配式建筑现浇结构的预定部位和构件允许出现局部损伤，PC墙板与现浇主体结构的连接处，允许出现一定竖向缝和水平缝。但所有构件与连接处损伤可修复，PC墙板一般不屈服。
（4）在装配式建筑遭受高于本地区抗震设防裂度预估的罕遇地震破坏时，装配式建筑主体结构能不倒塌或不产生严重破坏，PC墙板局部允许出现屈服，但与现浇主体梁结构的连接物理性能不得失效，并确保必要的竖向承载能力。
（5）PC墙板及墙板间连接处，在遇到火灾、局部爆炸、水灾等侵害时，需具备防止结构连续倒塌的能力。
基于PC构件的装配式建筑，其整体结构受力性能较为复杂，但以上5条内容是对其质量和性能的最基本要求，能满足一定的灾害与抗震需求。但若现场装配施工技术不达标的话，会出现转角板折断、叠合板断裂、灌浆不饱满、套筒连接错位及管线、构件埋设不合理等问题。故需现场施工人员根据PC构件的特点和施工流程对施工技术进行不断地创新与优化，以提高装配建筑质量。
3、关于PC构件装配式建筑的施工技术
某建筑工程项目为一座PC工厂综合楼项目，总建筑面积为 6532m2，分为地上与地下两部分，地上为5层，地下为1层，建筑高度为25.6m，整体装配率为80%左右。预制装配整体式钢筋混凝土框架结构，预制构件包括叠合板、预制柱、叠合梁、预制墙、预制楼梯等。
3.1 混凝土浇筑构件
基于PC构件的装配式建筑施工重点在于混凝土的浇筑，在浇筑前，需要先检查模具，确保模具样式与设计要求相符、构件内部如果有半成品钢筋，需要在钢筋表面涂抹隔离剂，需要均匀涂抹，完成以上准备工作后可以进行浇筑作业。在浇筑过程中，需要保持混凝土的均匀性，为了使构件强度得到保证，还需要进行必要的加强处理。完成构件施工后，需要平整处理构件表面，然后使用蒸汽养护，避免出现干裂。
3.2 构件运输与存放
为了避免构件出现破损，需要注重运输途中的保护与存放，需要在运输中对其进行加固处理，可以在构件下方铺设缓冲材料，避免发生撞击；构件需要依据形状及材料确定横向还是竖向放置，梁构件通常要横向放置，墙柱、顶面、楼板需要竖向放置，做好压实处理，避免发生滑落。
3.3 构件吊装
（1）PC 构件的生产与吊装保持一致状态的时候，需要利用PC 构件对脱模吊点进行生产，从而使吊装更加方便；
（2）如果PC构件起吊受力点状态与安装受力状态存在较大差异
的时候，需要加固吊装构件，从而避免因为受力不同而造成配件出现偏移或者损毁。
（3）按照一定顺序对PC构件进行安装，然后遵循从远到近的安装原则；
（4）在吊装PC梁过程中，需要水平测量，从而简化吊装工序，缩短施工时间。
3.4 构件的连接
该工程项目在墙体、柱子与梁拼接处、隔墙处均设置了保温层，使用空心预制钢筋混凝土板材制作而成的隔墙。此外，应用的构件具备隔热、隔声、防渗等基本功能。在空间板中连接部位需要将大小适宜的缝隙留出来，目的是将施工误差减少。为了使构件连接部位防水效果提高，使用了企口处理工艺，详见下图1。企口现浇部分通过焊接钢筋连接，然后检查稳定性，相邻的构件处有应用密封胶密封。该施工项目应用的连接方法为柔性连接，预埋螺栓连接则墙体框架梁柱中应用，从而将预制空心墙板的竖向及水平荷载有效控制到位。为了将框架主体刚度降低，需要分开设置墙板与框架柱保温层，一次性制作完成门窗预制构件，可以有效减少渗漏问题发生。
4、经济效益分析
4.1 建造成本
装配式建筑物是将工厂化生产的各类通用PC预制构件经现场机械化装配成的建筑技术体系，其建造成本的构成和核算与传统建筑存在较大区别。通过对PC构件装配式建筑与传统建筑的单位面积造价进行对比，进而分析装配式建筑的建造成本。根据某工程实际情况计算，PC构件建筑比传统建筑单平米造价高出334元/㎡。
4.2 使用成本
（1）管理成本C1。装配式建筑在建造过程中采用了高新技术和新型材料，在后期的使用阶段管理成本要高于传统建筑。通过对几个典型装配式建筑的管理费用资料的统计，装配式建筑的管理成本为 26.4元/m2，现浇式建筑为24元/m 2。
（2）能耗成本C2。装配式建筑是节能环保的新型建筑，其能耗成本的降低是显著的。能耗成本主要考虑其在使用阶段的采暖费、电费、制冷费以及燃气分。经调研资料显示，装配式建筑的能耗成本为 13.56元/m2，现浇式建筑为22.56元/m2。
（3）大修成本C3。装配式建筑在建造过程中使用的材料都具有很好的强度和耐久性，所需维修费用比现浇式建筑少。经调研资料统计，防水工程和主体结构的维修周期分别为8年和20年，装配式建筑和现浇式建筑的寿命均按50年计算。其中，装配式建筑防水工程的维修费用C31为3.8元/m2，主体维修费用C32为15.4元/m2，40 年后主体结构的维修费用C33为30.8元/m2，而现浇式建筑分别为 5.7元/m2 、30.8元/m2 、61.7元/m2。
（4）日常维护成本C4。在使用阶段，物业公司要进行房屋的日常维护，例如电梯维修、管道维修以防漏水等。经调研资料显示，装配式建筑的日常围护成本为40元/m2；现浇式为65元/m2。
（5）残值C5。当建筑达到使用寿命后，其本身有一部分可以进行回收利用。可以将拆除到达生命周期的建筑物产生的建筑垃圾转化成新型节能的建筑材料。这也符合了国家“节能环保”方面的政策。经对几个典型建筑相关数据的统计，残值按建筑建造成本的一定比例来考虑，装配式建筑取8%，现浇式取4%。
5、装配式建筑发展前景分析
当前我国装配式建筑发展水平与发达国家相比存在一定的差距，对传统现浇工艺来说，施工成本较高，所以很多业主对装配式建筑结构的应用存在抵触情绪，这是阻碍我国装配式建筑发展的重要原因。随着计算技术的进步，装配构件设计及施工均采用BIM技术进行，提升了建筑构件装配化的可行性。应用BIM技术可对构件及部件进行细化处理，使得构件及部件趋于模块化，对工业化生产十分有利。因此，当前装配式建筑广泛采用BIM技术，使设计、施工表转化和工业化逐渐成为装配置建筑发展的主要方向。另外，钢结构装配建筑的发展，需依据当前我国建筑产业的发展现状及钢铁材料的开发、使用情况进行调整，确定产业发展现状。当前我国钢铁产业呈现出低端产能过剩的趋势，在钢铁厂技术不断创新并进入高端技术发展阶段后，部分不具有创新能力的生产企业转型为装配式钢结构施工单位或者是建设单位的生产配套企业，或由大型钢铁企业兼并，专门负责装配式构件的定制及生产。从该发展角度来说，需顺应社会发展趋势，摒弃过剩产能，提升钢铁产品的附加值，形成具有较高生产能力且可持续发展的产业链。
6、结束语
综上所述，基于PC构件的装配式建筑施工技术因采用的结构构件不同而有所差异，为此需认识到装配式建筑施工技术的优越性，通过长期的实践总结形成标准化作业模式，在标准化、数模化的发展背景下，完善装配式结构技术标准，突出建筑结构的环保功能，促进建筑行业的发展。
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论文作者:明廷忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/18
标签：构件论文; 建筑论文; 现浇论文; 结构论文; 成本论文; 墙板论文; 主体论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;