高层住宅预制装配式混凝土结构应用

高层住宅预制装配式混凝土结构应用

陈伟龙

浙江高新建设有限公司311201

摘要：可持续发展对建筑技术提出了新要求，提高住宅建筑工业化和现代化水平是实现绿色建筑、绿色施工的重要途径。根据预制外墙板、阳台板和楼梯在保障房工程中的实际应用，介绍了采用预制装配式结构建造过程中的构件生产、安装、现浇结构节点连接等关键施工技术。

关键词：住宅工程；高层建筑；混凝土；预制装配式混凝土；预制墙板；建筑工业化

在我国现代化、城镇化的建设过程中，每年住宅的需求量都非常大。现阶段不但需要大量的住房，人们对与住房品质的要求也越来越高。建筑行业传统的生产方式已经不能满足时下的要求。现浇式住宅的建造方式中，需要手工操作的工序很多，导致施工的成本控制困难、无法保证工程质量和施工时间。传统生产方式中操作繁琐、复杂，无法实现机械自动化，建筑物建设速度提高困难。因此将预制装配式混凝土结构应用于高层建筑在我国越来越受到关注。

一、预制装配式混凝土结构的优势

预制装配式混凝土结构的构件可以像机械零件一样在工业化的生产线上预先制造，将在工厂中制造好的构件运送到施工现场后，就可以开始进行现场装配。在施工现场只需要将不同的构件按照预先的设计装配在一起，然后通过预留的节点定位、连接，最后再将节点加固和部分浇注就可以完成装配工作。由于所用的都是构件，例如外墙构件，就可以将保温、装饰等不同工序直接在工厂内一站式完成，减少装配现场的作业。

二、预制装配式混凝土结构的形式

本文以某高层剪力墙住宅工程为例，其中内墙采用现浇结构，外墙、阳台板、空调板以及楼梯等是采用预制PC结构，内外墙的连接节点为整体现浇形式。

该工程的外墙采用了“HR保温装饰板无网现浇系统”，该系统是以XPS保温装饰复合板（也就是我们所说的“挤塑型聚苯板”），是一种工厂化无网现浇混凝土形成整体装配式体系。该系统主要是将工厂化生产的保温装饰板固定于新、旧建筑物外围护的结构上，从而产生保温和隔热、防水和抗裂、装饰和保护外墙的作用。本项目采用XPS保温板系统，具有强度高、吸水率低以及导热系数低等优点，广泛应用于建筑墙体节能技术，其保温和防水效果较为明显。XPS板属于难燃性的材料，符合我国建筑施工的标准。

三、预制装配式混凝土结构在高层住宅中的应用

由于我国人口众多，且处在城市化、城镇化的发展过程中，广大人民群众的住房问题是我国建设过程中的一项长期、艰巨的任务。现阶段居民住宅和保障性住房的需求量大，相应的建造规模也不断扩大，对于建造速度、质量也有了更高的要求。近些年，国内工业技术水平的提升，使得发展预制装配式高层住宅的技术障碍基本扫除，将建筑行业进一步向现代化推进的时机已经成熟。高层住宅能够充分的利用空间，能在同样面积的地面上容纳更多的人们居住，将预制装配式混凝土结构应用在高层的建筑中，应是今后研究和设计的核心方向。

四、装配整体式框架结构特点分析

装配整体式框架结构中的部件，全部都可以在工厂预先制造出来。所有的构件都能够以一定的标准，尺寸生产出来，因此实现工业化的生产比较简单。这种结构构件的装配简单，在构件的连接部位浇注混凝土或者采用叠合的方式，就可以使整个框架满足建筑需求。因此不但施工效率高，而且还能节约建筑材料，并能够保证较高的工程质量。虽然装配整体式框架结构有着诸多优点，但是其应用在高层住宅上却还有很多问题：首先，随着住宅建筑的增高，底部各层的梁和柱的内力显著增加，这就需要增加结构构件中的截面面积和钢筋用量，增加了材料用量和成本，经济性受到影响；其次，在受到强烈地震的情况下，结构会产生很大的水平位移，造成严重的非结构性破坏；最后，这种结构中，室内外露的梁柱也严重影响屋内的美观和空间结构。与装配整体式框架结构相比，装配整体式剪力墙结构也可以实现较高的工业化程度，同时还能够使房屋空间不受影响，无梁柱外露。装配整体式剪力墙结构中的构件比较大，是将很多小构件都整合在一起，由于整体性有较大提升，所以每个构件所能承受的荷载、以及抵抗水平位移的能力都有很大加强，因此在高层住宅建筑中得到了广泛的采用。装配整体式剪力墙结构中的所有构件，如外墙等都可以预先制造，再运送到施工现场将所有构件连接的位置部分进行浇注，也可以只预先制造部分构件。在构件的生产制造过程中可以充分发挥工业化生产线的优势，将原本的多道工序都放置在生产线上一次性完成。设计过程中可以将楼板、楼梯等的复杂的结构直接作为一个整体生产，减少了需要连接的构件，并且在施工的过程中安装简便，工作量小。这种结构的整体抗震性，受到构件之间连接部分的影响很大，而且由于墙体之间接缝数量多、结构复杂抗震性能上难以达到现浇结构的程度。

结束语

在节能降耗方面，模板等周转性材料的使用量以及施工过程中产生的垃圾量大大减少，有效抑制了施工噪音污染，降低了施工对周围自然环境和社会环境的影响；在施工成本方面，现阶段采用预制装配式混凝土结构的成本优势并不明显，因此预制装配式混凝土结构仍有很多需要改进和思考的地方，就目前而言，由于预制装配式混凝土结构自身的局限性，采用的预制装配式混凝土结构体系类型的建筑仍然不是太多，或者规模较小，因此，在未来的城市发展与建设中，尤其是在保障性住房高层住宅中，我们应当不断探索和研发标准户型、构件库等来提高建筑物的预制装配率，实现预制装配提供的技术亮点和优越性的最大化。

参考文献：

[1]宋非非预制装配式混凝土结构技术的研究与应用住宅产业2015.9

[2]刘琼预制装配式混凝土结构研究与应用现状施工技术2014.11

[3]刘康预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景建筑技术开发2016.1