一、預制裝配式混凝土結構的特點

　　現澆混凝土結構體系施工，從搭腳手架、支模、扎筋、到混凝土的澆筑，多數工作由手工完成?，F澆混凝土結構現場施工存在著：噪音擾民，粉塵污染；模板周轉材消耗大；施工人員多，手工勞動多，勞動強度大，且熟練程度要求較高；施工速度慢，建設周期長，受自然條件影響大；混凝土外觀及內在質量控制難；現場的建筑材料浪費嚴重等缺陷。預制裝配式混凝土結構技術與傳統(tǒng)建造方式相比，具有以下優(yōu)點：

　　1、可以用各種輕質隔墻分割室內平面，房間布置可以靈活多變。

　　2、施工方便，模板和現澆混凝土作業(yè)很少，預制樓板無需支撐，疊合樓板模板很少。采用預制及半預制形式，現場濕作業(yè)大大減少，有利于環(huán)境保護和減少施工擾民，更可以減少材料和能源浪費。

　　3、建筑速度快，對周邊工作生活影響小。

　　4、建筑的尺寸符合模數，建筑構件較標準，具有較大的適應性。預制構件表面平整、外觀好、尺寸準確、并且能將保溫、隔熱、水電管線布置等多方面功能要求結合起來，有良好的技術經濟效益。這種特點可適用于制作外墻模板，也適用于制作便于安裝的結構構件。

　　5、預制結構工期短，投資回收快。由于減少了現澆結構的支模、拆模和混凝土養(yǎng)護時間，施工速度大大加快。從而縮短了貸款建設的還貸時間，縮短了投資回收周期，減少了整體成本投入，具有明顯的經濟效益。裝配式建筑的有關構件要考慮充分發(fā)揮構件廠生產設備的能力，盡量減少構件的規(guī)格、類型，提高構建的通用性和互換性，盡可能實現一件多用。

　　6、裝配式建筑，是將構件廠加工生產的構件，通過特定的構件運輸車輛搬運到施工現場用機械進行安裝的。在裝配式建筑設計中，構件的形狀，尺寸和重量，必須與起重運輸機和吊裝機械相適應，以充分發(fā)揮機械的效率。裝配式建筑有自己特有的施工規(guī)律，與傳統(tǒng)施工方法不同，它是以構件的機械吊裝為中心，一般要根據施工現場的面積大小、施工道路的安排、構件堆放、水電源的供給方式以及建筑物的有關尺寸，合理的選用與安排建筑機械。

　　7、裝配式建筑在設計和生產時還可以充分利用建筑廢料，變廢為寶，以節(jié)約良田和其他材料。近年來在大板建筑中已廣泛采用粉煤灰礦渣混凝土板墻，在砌塊建中已廣泛采用煙灰砌塊等。

　　8、在預制裝配式建筑建造的過程中，可以實現全自動化生產和現代化控制，這在一定程度上可以促進建筑工業(yè)的工業(yè)化大生產。工業(yè)化勞動生產效率高、生產環(huán)境穩(wěn)定，構件的定型和標準化有利于機械化生產，而且按標準嚴格檢驗出廠產品，因而質量保證率高。

　　二、預制裝配式混凝土結構的發(fā)展

　　在二十世紀末期，預制裝配式混凝土結構已經廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、橋梁道路、水工建筑、大型容器等工程結構領域，發(fā)揮著不可替代的作用，預制混凝土結構已經在全世界普及。預制混凝土結構的工業(yè)化發(fā)展，大致上可以分為兩個階段：自1950年至1970年是第一階段，1907年至今是第二階段。第一階段的施工方法被稱為閉鎖體系，其生產重點為標準化構件，并配合標準設計、快速施工，缺點是結構形式有限、設計缺乏靈活性?；臼┕し椒煞譃榉▏胶腿鸬涫健Ｇ罢叩臉藴瘦^低，所需勞動力較大，接頭部分大多采用現澆混凝土，通常稱為濕體系；后者的標準較高，接頭部分大多不采用現澆混凝土，通常稱為干體系。第二階段的施工方法被稱為開放體系，致力于發(fā)展標準化得功能塊、設計上統(tǒng)一模數，這樣易于統(tǒng)一又富有變化，方便了生產和施工，也給設計更大自由。根據預制程度的不同，預制單元可分為：小型構件（如門、窗、梁、柱等），大型構件（如樓板、屋面板、墻等），整間或整個單元（盒子結構建筑體系）。

　　20世界50年代末，我國開始制造整體式和快拼式屋面梁、吊車梁和大型屋面板等。70年代，預制混凝土空心樓板得到了普遍應用，70年代末，我國引進了南斯拉夫預制預應力混凝土板主結構體系，既IMS體系。但總體來說，我國的預制混凝土技術比較落后，一方面由于唐山大地震中大量預制混凝土結構遭到破壞，使人們對預制結構的應用更加保守，另一方面，國內的預制混凝土結構存在著跨度小、承載力低、延性差、品種單一等諸多問題。這些也嚴重阻礙了預制混凝土結構在我國的發(fā)展。

　　預制混凝土結構在西歐、北美的應用相當普遍，在亞洲日本處于領先地位。發(fā)達國家預制混凝土結構在土木工程中的應用比重為：美國35%，俄羅斯50%，歐洲35%—40%，其中，預制預應混凝土結構在美國和加拿大等國預應力混凝土用量中應用占80%以上。在美國，預制混凝土結構發(fā)揮著其他體系無法替代的作用。在1990年PCI年會上，把預制混凝土結構的發(fā)展視為美國乃至全球建筑業(yè)發(fā)展的新契機。近20年來，預制混凝土結構得到了長足的發(fā)展，一方面預制混凝土結構的應用越來越廣泛、研究更加深入；另一方面人們發(fā)現其潛力還待進一步挖掘，尤其材料工業(yè)的發(fā)展、加工機具的進步為其提供了很好的條件。比如，高性能配筋大大改進了預制構件的性能，纖維復合筋和環(huán)氧涂層鋼筋等可以有效地提高結構的抗裂性和極限承載力，改善結構的耐久性。高性能混凝土在提高混凝土預制構件的耐久性方面大有作為。

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　　西歐是預制混凝土結構的發(fā)源地，預預制混凝土的應用非常普遍。五六層以下的建筑中大量采用預制混凝土結構，很好的滿足了不同體型和里面形式的建筑要求。新西蘭在20世界80年代中期建造了大量的民用住宅，預制混凝土框架結構的應用也很廣泛，當時新西蘭的貸款利率很高，采用預制混凝土結構可以減少勞動力、加快工期。此外，新西蘭地處地震活動帶，預制混凝土構件的抗震設計方法、構造措施、連接方式的研究較為深入。目前新西蘭幾乎所有的樓板、絕大部分的框架結構和1至3層的承重墻都是采用預制混凝土構件。預制混凝土結構的應用也很多，更重要的是在幾次大地震中這些預制混凝土結構體現出很好的抗震性能。

　　三、預制裝配式混凝土結構在住宅建筑中的應用

　　住宅結構體系是住宅建筑中的支撐體部分。住宅結構形式決定了住宅的建筑材料、施工技術和建造方式；結構類型的選擇直接關系到住宅的經濟性和適用性；結構質量直接影響到住宅的安全性和耐久性。因此，住宅結構體系是住宅建筑中非常重要的部分。預制裝配式混凝土結構，是今后住宅產業(yè)發(fā)展的方向，是改變傳統(tǒng)住宅建造方式的關鍵技術和有效途徑。預制混凝土結構是把組成建筑結構的構件，通過相應的專業(yè)工廠生產預制，運輸到現場，有專業(yè)的安裝工人現場裝配成整體結構。主要優(yōu)勢在于：把大量的構件生產工序轉移到工廠制作，從而節(jié)省大量的人力、物力并可以大幅度提高構件、房屋的精度和質量，減少現場濕作業(yè)，簡化聊施工工序，與傳統(tǒng)工藝相比，大大縮短了施工工期。其主要結構形式有：預預制裝配式剪力墻（大板）結構、預制裝配式框架結構、內澆外掛結構。

　　1、預預制裝配式剪力墻（大板）結構

　　預預制裝配式剪力墻（大板）結構是是由于制的大型內外墻板、疊合樓板等預制混凝土板材、構件裝配而成，又稱為預制裝配式大板結構，在在滿足抗震設計和可靠的節(jié)點聯接前提下，其力學模型相當于現澆混凝土剪力墻結構。預制樓板多采用疊合樓板。預制外墻板主要采用實心和空心兩種類型墻板。

　　預制空心墻板必須保證結構構件連接的整體性、連續(xù)性和抗震設防要求，在節(jié)點設計上必須要滿足防滲漏和熱工等構造要求，預制實心墻板結構的關鍵問題，是是如何解決預制墻板之間的水平縫和豎向縫的接縫，以及水平受力鋼級和豎向受力鋼筋的連接問題。

　　預制空心墻板結構是預制和現澆相結合的結構技術。在預制空心墻板和疊合樓板裝配后，布置受力鋼筋，在空心墻板內和疊合樓板面同時澆筑混凝土形成整體。其主要特點是：結構整體性能好，節(jié)點構造易處理，預制墻板之間的水平縫和豎向縫的接縫處理簡單，避免出現接縫開裂等問題。主要缺點是需要一定量的現場澆注混凝土，墻板預制的工藝設備要求高，在7度以上抗震設防地區(qū)和高層建筑需解決好受力鋼筋的連接問題。

　　2、預制裝配式框架——剪力墻結構

　　預制裝配式框架結構是由預制的梁、板、柱和剪力墻等構件裝配而成，也稱梁、板、柱體系。預制樓板多采用疊合樓板，預制梁多采用疊合梁。

　　優(yōu)點：結構受力明確，建造迅速，節(jié)省勞動力，節(jié)點施工工藝較簡單。當節(jié)點采用較可靠的施工工工藝時，可采用與現澆結構相同的設計方法。豎向受力構件可根據需要替換為現澆構件。建筑空間布置靈活，較易實現大空間。

　　缺點：對主筋灌漿錨固要求較高，室內出現凸梁凸柱，外墻維護部分構造相對復雜。主要是以多層住宅和6度以下抗震設防地區(qū)。

　　住宅產業(yè)是發(fā)展循環(huán)經濟、建設資源節(jié)約型社會的重要領域，必須通過技術創(chuàng)新，大力發(fā)展預制裝配式混凝土結構技術，走新型工業(yè)化的發(fā)展道路，轉變當前粗放型的住宅建造方式，采用現代工業(yè)化的生產手段建造住宅。才能達到住宅建設的高效率、環(huán)境負荷低的目標，實現住宅的高質量、高品質、全壽命。