发展装配式建筑之我见（二）
五、目前中国装配式建筑发展技术路径
（一）装配式混凝土建筑的技术瓶颈
尽管在路易·康（1901—1974年）看来，“……钢筋混凝土结构的本质是浇筑性的，而非装配性的……”
而且现代混凝土浇筑工艺和技术要求也很明确的提出：混凝土浇筑最好连续作业一次浇筑完毕（两次浇筑的混凝土中间存在施工缝，抗剪、抗弯性能差）。这样使混凝土整体性良好，能保证混凝土质量满足设计要求。
浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种、气温及混凝土凝结条件确定，一般超过2h应按施工缝处理。
混凝土运输、浇筑、及间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上层混凝土浇筑完毕。
发展装配式混凝土建筑就必然会遇到无法连续浇筑混凝土的困难。
（二）装配式混凝土技术路径
经过30多年的工程设计和工程实践，“现浇钢筋混凝土框架剪力墙或纯剪力墙结构” 已经做到了极致，成本已经降到了无法再低的程度。
所以现阶段不论是装配式混凝土结构，还是装配式钢结构都是以“现浇钢筋混凝土框架剪力墙或纯剪力墙结构”为竞争对手，模仿对象。
1、装配式混凝土建筑体系
《装配式混凝土结构建筑技术规范》GB51231—2016规定的装配式混凝土结构体系见表5.1.2：
表5.1.2装配整体式结构房屋的最大适用高度（m）
|
结构类型 |
抗震设防烈度 |
|||
|
6度 |
7度 |
8度 |
9度 |
|
|
装配整体式框架结构 |
60 |
50 |
40 |
30 |
|
装配整体式框架—现浇剪力墙结构 |
130 |
120 |
100 |
80 |
|
装配整体式框架—现浇核心筒结构 |
140 |
120 |
100 |
80 |
|
装配整体式剪力墙结构 |
130（120） |
110（100） |
90（80） |
70（60） |
|
装配整体式部分框支剪力墙结构 |
110（100） |
90（80） |
70（60） |
40930 |
（1）装配整体式混凝土剪力墙结构
经过30多年的宣传、引导，无梁、柱外露的框架剪力墙结构已经深受国人的认可。近年来装配整体式混凝土剪力墙结构住宅（图11）在国内发展迅速，得到大量应用。主要做法有以下三种：
图11a装配整体式混凝土剪力墙
图11b装配整体式混凝土剪力墙结构样板楼
■部分或全部预制剪力墙承重体系
通过竖缝节点区后浇混凝土和水平缝区后浇混凝土带或圈梁实现结构的整体连接；竖向受力钢筋采用套筒灌浆、浆锚搭接等连接技术进行连接（图12）。
图12a 吊装预制套筒灌浆剪力墙
图12b 力求对准预制套筒灌浆剪力墙
图12c 向预制套筒剪力墙灌浆
即便是机械行业，制造精度可以达到微米级，在环境受到控制的车间里作业，也要讲究工艺的可操作性。像图12这种套筒灌浆剪力墙安装方式在机械行业是不可思议的一种作业方式。
更何况这种作业是在几十米，甚至数百米的高空，稍有风吹草动，塔吊就无法正常作业。而且灌浆套筒的数量也不可能达到现浇钢筋混凝土的钢筋数量，如何等效现浇就成了很大问题？
■叠合式剪力墙体系
即将剪力墙从厚度方向划分为三层，内外层预制，通过桁架钢筋连接，中间现浇混凝土；墙板竖向分布钢筋和水平钢筋通过附加钢筋实现间接搭接。
■预制剪力墙外墙模板体系
即预制出带有桁架钢筋的混凝土外墙模板，在现场安装内墙模板，然后现浇成剪力墙。
（2）装配整体式混凝土框架结构
柱竖向受力钢筋采用套筒灌浆技术进行连接，主要做法分为二种：
■节点区域预制
即梁柱节点区域和周边部分构件一并预制。这种做法将框架结构施工中最为复杂的节点部分再工厂进行预制，避免了节点区各个方向钢筋交叉避让的问题，但要求预制精度较高，并且预制构件比较大，运输困难。
日本由于地震设防烈度高，剪力墙难以计算分析，所以装配式建筑一般以PC框架为主，PC框架结构施工安装难度很大、技术质量要求很高，因此对对构件的精度要求非常高，需要很高的工人素质和专业化程度才能做好。
图13为日本装配式整体式框架结构施工图。
图13a 吊装梁柱节点一体化预制构件
图13b组装预制梁与柱构件（水平全灌浆套筒）
图13c安装预制柱
图13d 柱底调平找正
■梁、柱各自预制为线性构件，节点区域现浇
图14为法国世构体系——预制预应力框架结构施工图。这有的类似于中国的钢结构行业，也是以三层高为一个安装界面。
图14a吊装预制三层高的"串烧柱"
图14b 先安装柱、后安装梁
图14c梁柱组装后，安装叠合楼板
图14d 梁柱节点构造大样（准备现浇）
这种做法预制构件非常规整，但节点区域钢筋相互交叉现象比较严重，施工难度大，质量控制困难。
（3）装配整体式混凝土框架-剪力墙结构
鉴于对装配式框架-剪力墙结构所做的试验研究工作还很少，《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014仅限于使用框架预制，剪力墙现浇的做法。
注意：以上三种主要的结构体系都是基于基本等同现浇混凝土结构的设计概念，其设计方法与现浇混凝土结构基本相同。这可能就是这三种装配式混凝土结构最致命缺陷，因为能否“等同”确实是一个必须有待研究和解决的现实问题。
2、装配式混凝土建筑体系外墙围护体系
《装配式混凝土结构建筑技术规范》GB51231—2016规定如下：
8.1.10外墙围护系统尹根据不同的建筑类型及结构形式选择适宜的系统类型，外墙围护系统中外墙板部品可采用内嵌式、外挂式、嵌挂结合三种形式，并宜分层悬挂或承托。外墙围护系统可选用下列类型：
1、预制墙板类：
1）整间板体系，包括：预制混凝土外挂墙板、拼装大板等；
2）条板体系，包括：预制混凝土外墙板、蒸汽加压混凝土板，复合夹芯条板等。
2、现场组装骨架类：
1）钢龙骨组合外墙体系；
2）木龙骨组合外墙体系。
3、建筑幕墙类。
现有已经建成的装配式混凝土结构住宅的外墙只有以下二种：
■预制混凝土外挂墙板；
■蒸汽加压混凝土条板。
目前其他类型的外墙围护体系在中国住宅建筑，尤其是混凝土住宅建筑市场很少见到。
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