许俊
江苏中南建筑产业集团有限责任公司
摘要：随着住宅工业化进程的推进，发展预制装配式住宅已成为我国住宅建筑发展的必然趋势。以目前某一住宅项目为背景，对装配式住宅设计施工一体化展开研究。
关键词：住宅; 设计; 施工；预制装配式; 混凝土
在我国住宅建设中，混凝土结构大都采用现浇结构体系。该施工方式虽然技术成熟，但同时也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等问题。在“低碳经济”、“绿色建筑”等新兴概念的引导下，改革住宅建造方式，推进住宅建设工业化，发展预制装配式住宅已成为我国住宅建筑发展的必然趋势［1-3］。对于预制装配式混凝土( PC) 住宅，由于结构形式与传统现浇式住宅差异较大，导致在建筑与结构设计、施工工艺与流程等环节均具有自身的特点，并相互影响。因此，研究装配式住宅不能只孤立地停留在设计或施工的某一方面。只有对结构进行设计与施工一体化研究，才能更全面、深入地了解预制装配式住宅。
1 装配式住宅设计
作为新型的结构体系，预制装配式混凝土住宅在设计之初就应根据结构特点及施工方式确定合理的设计流程及方法。从项目整体的设计流程到前期总体设计、建筑设计、结构设计、PC 节点设计以及节能设计等方面将装配式住宅与传统建筑形式进行对比( 见表1) ，以此具体说明装配式住宅的设计特点。
1. 1 结构设计
装配式住宅的结构设计大体可分为构件拆分、装配节点设计、构件制图部分，其中前2 项为设计重点。作为结构设计的第1 步，构件拆分决定了构件数量、构件质量、构件标准化程度以及构件安装难易程度，构件拆分是否合理往往从一开始就决定了项目后期实施是否顺利，对后续的设计与施工具有重大的影响。完成构件拆分后，即进入到装配构件节点的设计过程。
表1 装配式住宅与传统结构设计特点对比
预制构件之间、预制构件与现浇结构之间通过装配节点实现连接形成结构整体。可见，装配节点构造的设计对于装配结构整体性能的发挥至关重要。在细部及节点设计中，既要考虑到施工、运输、吊装的方便，又保证结构的安全及具有良好的工作性能。现以某工程为例对装配节点与细部设计做简要说明。
1) PC 外墙构件节点设计
本工程采用全预制结构体系，外墙及楼梯、阳台、梁、板均为预制装配式结构。预制外墙板时在墙板四周预留企口，并在墙板顶端甩出预留插筋。待外墙板安装就位后，浇筑与墙板相邻的边梁、柱节点混凝土，从而将外墙板与结构梁柱连为一个整体。 ( 见图1) ［5］。
2) PC 外墙连接方式
PC外墙顶部与梁、板采取可靠连接、外墙两侧与竖向构件通过构造钢筋连接。
3) 楼梯设计
PC 楼梯采取滑动设计，与主体结构连接采用上端固定铰接，下端滑动铰接的连接形式，该施工方法安装简便，且利于抗震。
4) 外墙防水
水平缝采用反坎构造防水+ 密封胶材料的防水形式; 垂直缝采用现浇结构防水+ 空腔构造防水+ 密封胶材料防水+ 排水的防水形式。最后，进入预制构件的图纸设计阶段。预制构件的设计图不但要体现构件的整体设计形式、还要对重要节点与细部、构件制作材料以及构件结构参数分别作出具体说明。此外，除了采用传统的平面、立面、剖面图表示外，为了更清晰地表现构件的比例及细部结构，还需增加三维立体图对构件进行表示( 见图2) ，以达到更好的表达效果。
1. 2 建筑设计
装配住宅的建筑设计要与结构设计相配合。由于结构主体采用大量PC 构件，必然会引起住宅外部统一性有所降低。为保证结构外立面形式简洁美观，在装配式结构的建筑设计中，应遵循以下基本的设计原则。
1) 在满足平面功能前提下，运用线条划分、颜色对比、凹凸变化、纹理细节等手段对PC 构件进行
划分，塑造出富于韵律变化的立面效果。
2) 追求立面变化的同时，保证PC 构件的技术可行性与成本可控。
3) 突出工业化建筑在构件细节处理的技术优势，线条宜层层布置，否则PC 构件种类大增。
2 装配式住宅施工
装配式住宅的施工主要包括预制构件工厂化预制以及结构的现场拼装两部分内容。其中构件的预制应遵循之前的设计方案进行加工，预制构件的工厂化制作应采用先进的模具化生产流程，严格控制构件制作误差，确保结构的质量和精度，而现场拼装环节主要为构件吊装就位和装配成型。
现场吊装由于起吊设备、环境不同，需要重新确定起吊点位置及选择起吊方式。在吊装过程中，应注意以下问题: ①需尽可能将起吊点对称于预制构件重心布置。②构件吊装受力状态与安装受力状态不一致，应采取临时加固措施，避免由于吊装而造成构件损坏［8-9］。
预制构件吊装就位后由于现浇节点尚未浇筑混凝土装未形成整体，往往需借助辅助性工具增加构件的稳定性。这就需要在构件特定位置安装临时或永久的辅助措施。装配构件经位置校正、固定后，将进行构件装配拼装。拼装过程中，构件端部处预留钢筋通过套筒连接，墙板及梁柱节点处通过现浇混凝土连接为整体。装配节点浇筑过程要严格遵守振捣要求，确保现浇节点质量。
3 结语
以国内住宅产业化和建筑工业化为契机，发展预制装配式住宅已成大势所趋。只有从设计与施工两方面分析装配式住宅，才能全面掌握装配式住宅的特点，从而对已有的设计与施工方法进行优化，进一步促进装配式结构的发展。
论文作者:许俊
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/28
标签：构件论文; 住宅论文; 结构论文; 节点论文; 预制构件论文; 外墙论文; 结构设计论文; 《基层建设》2016年3期论文;