预制装配式混凝土结构现状及发展介绍

1、一、概述一、概述二、装配式混凝土结构的发展和特点二、装配式混凝土结构的发展和特点三、现有技术体系总结三、现有技术体系总结四、钢筋节点连接四、钢筋节点连接五、构件的制作五、构件的制作六、构件的运输与存放六、构件的运输与存放七、构件的安装七、构件的安装 装配式混凝土的概念装配式混凝土的概念o 装配式混凝土是以预制构件为主要的受力构件，经过装配和连接而成的混凝土构件，预制装配建筑的主要特点是构件在工厂制作，然后运送到现场，用机械或人工进行安装。该施工方法比传统方法可节省人工25%30%、降低造价10%15%、缩短工期50%左右。建筑产业现代化的需求 ：u 建筑行业节能减排的需要u 改变建筑设计模式和

2、建造方式，提高建筑科技含量、性能和质量的需要u 解决建筑市场劳动力资源短缺的需要 u 有效保证工程质量、节约资源和降低成本的需要我国建筑施工主要采用现场施工为主的传统生产方式，这种生产方式工业化程度不高、设计建造比较粗放、建筑产品质量不稳定、建设效率低、劳动力需求量大、材料损耗和建筑垃圾量大、资源和能源消耗较大，不能满足节能、环保的可持续发展建设要求。装配式混凝土结构装配式混凝土结构现代建筑产业化的主要结构形式现代建筑产业化的主要结构形式装配式混凝土结构在国内外的应用发展装配式混凝土结构在国内外的应用发展n 1美国、加拿大预制混凝土的发展n 在美国，装配式混凝土结构建筑广泛用于各种建筑。 包括

3、：居住建筑，学校、医院、办公等公共建筑，停车库，单层工业厂房等建筑中都得到官方的应用。在工程实践中，由于大量应用大型预应力预制混凝土构件技术，是装配式混泥土结构技术更充分地发挥了其优越性，体现了施工速度快、工程质量好、工作效率高、经济耐久等优势。装配式混凝土结构在国内外的应用发展装配式混凝土结构在国内外的应用发展n 2日本装配式混凝土的发展n 日本的装配式混凝土建筑从第二次世界大战以后至1990年持续发展，并在地震区的高层和超高层建筑中得到十分广泛的应用。目前，这些建筑的预制技术达到世界领先水平，质量标准很高，并经历了多次地震的考验。n 日本有关装配式混凝土建筑的标准规范体系完备，工艺技术先进

4、，构造设计合理，部品的集成化程度很高，施工管理严格，体现了很高的综合技术水平。装配式混凝土结构在国内外的应用发展装配式混凝土结构在国内外的应用发展n 3在我国装配式混凝土结构的发展极为迅速，在20世纪末已经广泛应用于工业、桥梁道路、水工建筑和民用建筑。发挥重要专用。在70年代末引进南斯拉夫预制预应力混凝土板柱结构体系，使得装配式在我国的发展越来越快。 l房屋适用的最大高度房屋适用的最大高度现浇混凝土结构现浇混凝土结构装配式混凝土结构装配式混凝土结构特点特点施工质量施工质量施工速度施工速度造价造价抗震性能抗震性能设计造型设计造型施工环境施工环境绿色施工绿色施工建筑工业化建筑工业化易产生质量缺陷易

5、产生质量缺陷施工速度慢、周期长施工速度慢、周期长逐渐上升逐渐上升抗震性能好抗震性能好空间造型设计灵活空间造型设计灵活现场手工作业为主现场手工作业为主费水、电、材，污染重费水、电、材，污染重现场难以实现工业化现场难以实现工业化施工速度快、周期短施工速度快、周期短质量保证率高、外观好质量保证率高、外观好8度及以下抗震、乙类度及以下抗震、乙类逐渐降低逐渐降低实现工业化产业化工厂化实现工业化产业化工厂化节水、电、材，污染少节水、电、材，污染少工厂化机械化生产为主工厂化机械化生产为主空间造型设计受限制空间造型设计受限制10装配式混凝土结构技术体系装配式混凝土结构技术体系u框架结构u剪力墙结构u框架-剪力

6、墙结构u楼盖体系11混凝土结构全部或部分采用预制柱或叠合梁、混凝土结构全部或部分采用预制柱或叠合梁、叠合板等构件，通过节点部位后浇混凝土或叠合叠合板等构件，通过节点部位后浇混凝土或叠合方式形成的具有可靠传力机制，并满足承载力和方式形成的具有可靠传力机制，并满足承载力和变形要求的框架结构；简称装配整体式框架结构。变形要求的框架结构；简称装配整体式框架结构。主要用于需要开敞大空间的厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医务楼、商务楼等建筑，近年来也逐渐应用于居民住宅等民用建筑。预制混凝土框架结构按连接方式分为两类：u等同现浇结构（刚性连接）u不等同现浇结构（柔性连接）12基于一维构件基于一维构

7、件把梁、柱预制成一维构件，通过一定的方法连接而成预制构件端部伸出的预留钢筋焊接或用钢套筒连接，然后现场浇筑混凝土优点：构件生产及施工方便，结构整体性较好，可做到等同现浇结构缺点：接缝位于受力关键部位，连接要求高14基于二维构件，基于二维构件，采用平面T型和十字型或一字型构件通过一定的方法连接优点：节点性能较好，接头位于受力较小部分优点：节点性能较好，接头位于受力较小部分缺点：生产、运输、堆放以及安装施工不方便优点：节点性能较好，接头位于受力较小部分优点：节点性能较好，接头位于受力较小部分缺点：生产、运输、堆放以及安装施工不方便17基于三维构件基于三维构件采用三维双T型和双十字型构件通过一定的方

8、法连接能减少施工现场布筋、浇筑混凝土等工作，接头数量较少；缺点是构件是三维构件，重量大不便于生产、运输、堆放以及安装施工。该种框架体系应用较少18节点采用柔性连接。连接部位抗弯能力比预制构件低，地震作用下弹塑性变形通常发生在连接处。既可以用于预制混凝士框架体系，又可以用于预制混凝土板柱结构。变形在弹性范围内，因此结构恢复性能好，震后只需对连接部位进行修复就可以继续使用，具有较好的经济性能。柔性连接的预制混凝土结构设计原则与现浇结构有很大的不同，符合 “基于性能”的抗震设计思想。19192021中心支撑技术体系目 前 应 用 情况工业化程度（预制化率）施 工 速度推荐应用范围装配整体式框架结构国

9、 内 较 多 ，国外较多较高快中高层建筑，公共建筑，住宅等全装配式框架结构国 内 较 少 ，国外较多很高快多层建筑，公共建筑装配式+减震（隔震）体系国 内 没 有 ，国外较多很高快高层建筑，公共建筑，住宅等22u预制剪力墙体系预制剪力墙体系u现浇剪力墙配外挂板体系现浇剪力墙配外挂板体系u叠合剪力墙体系叠合剪力墙体系u多层剪力墙体系多层剪力墙体系混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板，通过混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板，通过节点部位的后浇混凝土形成的具有可靠传力机制，节点部位的后浇混凝土形成的具有可靠传力机制，并满足承载力和变形要求的剪力墙结构；并满足承载力和变形要求的剪力墙结构；简称装

10、配简称装配整体式剪力墙结构。整体式剪力墙结构。2324部分预制的套筒灌浆连接的预制剪力墙浆锚搭接连接的的预制剪力墙底部预留后浇区的预制剪力墙混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板，通过节点部位的后混凝土结构的部分或全部采用承重预制墙板，通过节点部位的后浇混凝土形成的具有可靠传力机制，并满足承载力和变形要求的浇混凝土形成的具有可靠传力机制，并满足承载力和变形要求的剪力墙结构；简称剪力墙结构；简称装配整体式剪力墙结构装配整体式剪力墙结构。u 预制（叠合）板、预制（叠合）梁、预制外墙、预制楼梯等构件u 现浇剪力墙、柱等核心仍是现浇剪力墙体系注重外挂墙板的设计以及安装施工（线连接、点连接）叠合板式预制

11、剪力墙沿厚度方向分为三层，外层预制，中间层现浇。通过桁架钢筋连接。但预制混凝土板及其内的钢筋网与上下层不相连接适用于抗震设防烈度为适用于抗震设防烈度为7 7度及度及6 6度以下抗震区和非抗震区，房屋高度不度以下抗震区和非抗震区，房屋高度不超过超过6060米，层数在米，层数在1818层以内的多层、高层住宅结构层以内的多层、高层住宅结构叠合墙连接叠合墙连接我国城镇化进程的步伐加快，将会建设大量的以6-7层为主的剪力墙居住建筑。对抗震的需求并不大。此种结构体系构造简单，施工方便，可在广大城镇地区多层住宅中推广使用。装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014u简化了暗柱设置及水平接缝的连接，降低了剪力

12、墙及暗柱配筋率、配箍率要求u连接方式多样、简便，可采用干连接u可将叠合剪力墙应用于多层剪力墙结构体系，真正做到工业化生产、施工南科大厦 装配整体式剪力墙结构包括：内外墙均装配整体式剪力墙结构包括：内外墙均为预制、连接节点部分现浇的剪力墙结为预制、连接节点部分现浇的剪力墙结构，简称构，简称全预制剪力墙结构全预制剪力墙结构；以及内墙；以及内墙现浇、外墙全部或部分预制、连接节点现浇、外墙全部或部分预制、连接节点部分现浇的剪力墙结构，简称部分现浇的剪力墙结构，简称部分预制部分预制剪力墙结构。剪力墙结构。全预制剪力墙结构全预制剪力墙结构部分预制剪力墙结构部分预制剪力墙结构36中心支撑3737中心支撑 套

13、筒灌浆连接接头包括全灌浆和半灌浆套筒 特点：1）适用于大直径钢筋连接2）竖向钢筋连接多用半灌浆套筒接头，水平钢筋连接多用全灌浆套筒接头3）灌浆料为高性能补偿收缩水泥基材料，采用压力注浆 优点：1）技术成熟、可靠，适用于各种连接2）可以采用集中连接的形式，适用于钢筋的直接连接和间接连接等形式3）质量稳定，便于现场操作，可采用群灌技术注浆，施工效率较高 不足：1）灌浆料受施工阶段环境温度影响2）套筒及灌浆料的成本较高3）对预制构件生产的精度、安装施工的组织和管理要求较高39中心支撑东京塔58层台湾高层住宅台湾高层住宅38层层浦江住宅浦江住宅14层层40钢筋浆锚连接，是一种将需搭接的钢筋拉开一定距离

14、的搭接方式。以往钢筋的搭接，强调将需搭接的钢筋绑扎在一起，以便于钢筋之间的传力。根据我国自行的研发工作，也在国际文献中找到依据。这种将需搭接的钢筋拉开一定距离的搭接方式可以保证钢筋之间的传力。浆锚搭接连接浆锚搭接连接螺旋箍筋约束浆锚搭接连接金属波纹管浆锚搭接连接连接节点连接节点 约束浆锚间接搭接接头 特点：1）钢筋搭接范围为约束混凝土区2）灌浆料为高性能补偿收缩水泥基材料，可采用压力注浆3）适用于7设防以下地区的中等高度建筑 优点：1）成本较低2）钢筋搭接长度较短，适用于中小直径钢筋连接3）可采用群灌技术注浆，施工效率较高 不足：1）灌浆料受安装施工环境温度影响较大2）钢筋需要逐根连接，数量较

15、大，施工难度较大3）插筋孔道制作工艺尚需完善，制作效率有待提高 浆锚间接搭接接头 特点：1）预制墙板底部预留孔道，通过插筋注浆实现钢筋搭接2）灌浆料为水泥基材料，可采用压力注浆3）适用于7设防以下地区的中等高度建筑 优点：1）成本低2）适用于中小直径钢筋连接 不足：1）钢筋插入孔道长度较大，且需要逐根连接，数量较大，施工难度大2）需要逐孔灌浆，施工效率较低夹心保温外墙板预制夹心保温墙板，国外称之为三明治墙板，它集围护和保温、防水、防火等功能于一体，在欧洲和北美都得到广泛的应用。预制夹心保温墙板的技术要点在于：采取正确的手段，以保证外叶墙体不与保温材料粘结在一起； 内外叶墙体的连接件有足够的柔韧

16、性，这样，它们可以对墙板中两叶墙体之间在平面内的收缩和温度引起的热胀冷缩提供一些抵抗力；保温材料具有高抗压强度和低吸水率。应关注的几个工程问题l 预制复合夹心墙板竖向钢筋连接的灌浆问题预制复合夹心墙板竖向钢筋连接的灌浆问题 灌浆孔与连接钢筋的定位 钢筋连接区域的横向钢筋布置 灌浆区域的“分仓” 标准化操作 应关注的几个工程问题l 预制复合夹心墙板之间竖向现浇段的预制复合夹心墙板之间竖向现浇段的“涨模涨模”问题问题 可靠的拉结措施 定型支撑的使用 混凝土浇筑的措施 保温层的连续与密闭l 预制墙板安装工序安排预制墙板安装工序安排基准控制测量墙板水平和竖向定位控制线，现浇段竖向钢筋的定位灌浆区分仓、

17、密缝条固定吊装墙板、就位、测量、支撑、脱钩灌浆绑扎钢筋隐检、模板安装墙体混凝土浇筑494949模具模具柱模柱模墙模墙模50505050梯模梯模叠合板模叠合板模51515151PC构件生产流水线构件生产流水线52525252布料机布料机53535353振动赶平机振动赶平机54545454构件运输构件运输1 1） 预制构件的运输线路应根据道路、桥梁的实际条件确定。场内运输宜设预制构件的运输线路应根据道路、桥梁的实际条件确定。场内运输宜设置循环线路；置循环线路；2 2） 运输车辆应满足构件尺寸和载重要求；运输车辆应满足构件尺寸和载重要求；3 3） 装卸构件时应考虑车体平衡，避免造成车体倾覆；装卸构件

18、时应考虑车体平衡，避免造成车体倾覆；4 4） 应采取防止构件移动或倾倒的绑扎固定措施；应采取防止构件移动或倾倒的绑扎固定措施；5 5） 运输细长构件时应根据需要设置水平支架；运输细长构件时应根据需要设置水平支架；6 6） 对构件边角部或链索接触处的混凝土，宜采用垫衬加以保护对构件边角部或链索接触处的混凝土，宜采用垫衬加以保护。55555555构件存放构件存放1）场地应平整、坚实，并应有良好的排水措施；场地应平整、坚实，并应有良好的排水措施；2）应保证最下层构件垫实，预埋吊件宜向上，标识宜朝向堆垛间的通道；应保证最下层构件垫实，预埋吊件宜向上，标识宜朝向堆垛间的通道；3）垫木或垫块在构件下的位置宜与脱模、吊装时的起吊位置一致。重叠堆放垫木或垫块在构件下的位置宜与脱模、吊装时的起吊位置一致。重叠堆放构件时，每层构件间的垫木或垫块应在同一垂直线上；构件时，每层构件间的垫木或垫块应在同一垂直线上；4）堆垛层数应根据构件与垫木或垫块的承载能力及堆垛的稳定性确定，必要堆垛层数应根据构件与垫木或垫块的承载能力及堆垛的稳定性确定，必要时应设置防止构件