装配式住宅的混凝土结构设计与建造技术研究

程雪芹

摘 要：装配式混凝土结构技术是一种新型的施工建设技术，通过混合单一的材料及掺加其它原料来统一加工，以此来强化和提高实际建材的原料质量，可以有效增强建筑工程的建设质量，特别是在房屋建筑工程施工中，由于装配式混凝土结构的使用还会降低成本，对企业建设经济效益来说有很大的帮助。本文浅析装配式住宅的混凝土结构设计与建造技术研究。

关键词：房屋建筑；装配式；混凝土结构；技术

1 引言

在“建筑工业化、住宅产业化”的发展趋势和潮流之下，房屋建筑装配式混凝土结构逐渐成为现实生活中应用的热点话题，随着研究的不断深入，也出现了诸多房屋建筑装配式混凝土结构的关键新型技术和新的结构形式，逐渐形成了本土化的装配式混凝土结构新技术，为建筑行业的结构调整创造了条件，具有极其重要的现实意义和价值。

2 混凝土装配式房屋建筑施工的优势

2.1 绿色节能

在混凝土装配式房屋建筑中通常会采用预制的外墙板技术，可以减少墙板的使用量，并减少近40%的木材需求；混凝土装配式房屋建筑中所使用到的预制件都是直接加工成品或是半成品的，因此对于耗材的使用需求较少；降低施工过程中的噪音污染，减少可能产生的废水以及其他的有害物质生，保护环境。

2.2 缩短工期

混凝土装配式房屋建筑施工中，利用预制外墙板在墙面安装外墙的过程中，使用木砖能够立刻实现外围的封闭；装配式的建筑施工技术还能够给室内砌筑以及装饰工程提供便利的施工环境，这是因为新型的施工技术可将外墙装修或粘贴保温材料等工艺与其它工艺并行完成，进而有效缩短了施工时间。

2.3 性能优势

装配式的房屋建筑施工技术具有较强的抗震性能，能够确保居住者获得更多的安全感；构件在加工过程中通常会采用大量的保温材料，使其具备较好的密封性，能够更好地确保建筑的保温性能，实现冬暖夏凉的效果；装配式房屋建筑的主要建设构件就是钢筋混凝土，故在建设时多采取刚柔合并的施工原则，增强整个构件对于外部环境的适应能力，进而延长建筑的使用寿命。

2.4 降低造价

工程装配式施工技术所用到的预制构件都是从生产厂家集中生产而成，并统一运输到施工现场，故其生产及施工安装等工艺流程是极容易复制的，这在一定程度上就降低了对施工人员的技术要求，同时还可有效提升工作效率。采用这种技术会给施工的各个方面带来好处，对工程造价产生较大的影响，进而有效提升施工单位的利润。

3 房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析

3.1 NPC技术体系

NPC技术在竖向位置的构件填充墙、剪力墙等均选用全预制方式，水平构件梁、板均采取叠合形式。所互相邻近的构件由竖向下部构件预留插筋实施连接，上端构件预留则是以金属锚固管道来实现钢筋浆锚连接，在水平位置则利用在合适位置设置现浇连接带以及采取混凝土现浇连接的方式；水平向与竖向构件经由竖向构件的预留插筋伸入至梁、板等叠合位置来进行连接；借助于钢筋锚接头、现浇带连接带以及叠合现浇等方式来实现对水平向与竖向构件的连接。目前，NPC技术体系已经相对较为完备，其结构竖向构件和水平方向构件分别选用了全预制、叠合方式，可大幅度减小现浇梁，其装配率最大可超过90%。但与此同时也存在着施工现场会留出诸多灌浆孔等情况，要想实现对各孔位置灌浆质量的有效保障难度极大，因而，便需对NPC技术体系内的剪力墙竖向连接进一步改进，以降低现有的工作量，并确保结构达到良好的安全性。

3.2 PC、PCF技术

房屋建筑装配式混凝土结构的PC技术和PCF技术各有其应用重点，其中：PC技术侧重于全预制混凝土构件的结构建造，包括建筑物阳台、楼梯、空调板、隔墙等，在这种安装技术之下，可以较好地规避窗框渗水的缺陷与不足，它采用整体预制的方式，将装饰、保温、窗框与墙板联结为一体，有效地减少了现场湿作业量，避免了后续作业的麻烦。而PCF技术则侧重于预制混凝土剪力墙外墙模及叠合楼板的预制板，它可以无须架设外围脚手架及模板，节约了模板的用量，也较好地减少了施工安全隐患。然而，这种PCF技术的不足之处在于缺乏對墙体承载力及刚度的考虑，存在较大的材料浪费现象，对于抗震设计也极为不利，并且，由于PCF技术是采用主体结构全现浇的方法，这就使建筑的现浇量较大。

3.3 叠合板式混凝土剪力墙技术

叠合板式混凝土剪力墙技术的整体构件组成主要可分为叠合式墙板、叠合式楼板和预制楼梯三大主要部分。叠合式楼板则是由底板预制板+格构钢筋共同构成，可被视为后浇混凝土模板；叠合式墙板的构成包括格构钢筋+双层预制板，在现场施工准备完成后便可于双层预制板中部进行混凝土浇筑处理；格构钢筋则可被应用到预制板受力钢筋与吊点上。目前，这一技术在我国的应用仍处于初级阶段，故其预制的构件形式也相对简单，主要是被用在地下车库结构的施工建设中。

3.4 装配整体式预制混凝土剪力墙技术

这种技术主要应用于房屋建筑阳台、楼梯板、竖向剪力墙等构件的整体预制，有利于后期装配，然而，也有自身的不足之处，这种方法预制的构件重量过高、形状也相对单一，并且还需要依赖于高配置的吊装设备，进行辅助施工，这就存在一定的难度。

4 房屋建筑装配式混凝土结构技术的改进与完善

4.1 装配式混凝土结构的设计与制作完善

装配式混凝土结构的设计与制作正在向模数化、标准化的方向发展，并在保温隔热、防渗漏、构件连接等方面不断改进和完善。对于房屋建筑装配式混凝土结构的节点和连接设计的原则，具体包括：（1）实现连接节点的概念设计，在合理的连接节点与构造前提下，确保结构的耐久性与稳定性；（2）全面考虑设防烈度、建筑高度、抗震等级因素，通过试验确定适宜的节点连接方式和构造；（3）在确保结构整体受力性能的前提下，要保持明确、可靠的传力，以使各节点的连接更为稳定和可靠；（4）依循“强剪弱弯、更强节点”的设计理念和原则，使节点连接区域的荷载力高于同类现浇结构；（5）采用科学合理的计算模型，考虑连接和节点刚度对结构的影响进行设计。

4.2 推广应用房屋建筑装配式混凝土结构技术

施工企业要大力推广并应用房屋建筑装配式混凝土结构技术，依据装配式混凝土结构的设计、施工、制作、验收的相关标准，采用适宜的制作工艺和方法，在标准文件的不断完善条件下，更好地推广装配式混凝土结构技术，实现多领域、多技术的融合和交流。

4.3 预制构件连接的改进

在房屋建筑装配式混凝土结构的预制构件连接操作中，要注意观察连接部位的保温、防渗、防漏等现象，力求构件的整体性、安全性。

4.4 预制构件品质的提升

房屋建筑装配式混凝土结构预制构件的品质需要加以提升和改善，要开发和应用保温、装饰一体化先进技术，使之能够更好地符合建筑施工的要求。

5 结语

总而言之，随着当前我国居民生活水平的不断提高，低碳经济发展理念越来越被人们所重视，大量的建筑企业也逐步实施了关于房屋建筑装配式混凝土结构的研究工作，并已逐步形成了以NPC技术体系、PC与PCF技术、叠合板式混凝土剪力墙技术、装配整体式预制混凝土剪力墙技术为代表的房屋建筑装配式混凝土结构建造技术。为促进建筑行业的持续、稳定发展，应汲取多种技术的优势特点予以综合应用，并以此来逐步形成符合我国实际情况的新技术体系。

参考文献：

[1] 王爱兰，宋萍萍，杨震卿，等.BIM技术在装配式混凝土结构工程中的应用[J].建筑技术，2015（3）：228～231.

[2] 孙岩波，孙少辉，李晨光，等.装配式混凝土结构用塔式起重机施工技术研究[J].建筑技术，2017（8）：56～57.