装配式建筑PC构件深化设计研究与应用

谢贻清 岳木林斯 周凡杰

摘 要：本文针对装配式建筑PC构件深化设计中存在的问题进行分析与阐述，指出节点连接、设备协调以及构件施工等方面存在的问题。进而提升深化设计质量水平，提出PC构件深化设计的关键措施，旨在于促进深化设计质量水平的进一步提升。

关键词：装配式建筑;PC构件;深化设计

文章编号：2095-4085（2020）08-0042-02

当前在装配式建筑施工、验收以及后期使用等各个环节中，受到PC构件设计深度不足这一因素影响，暴露出了一系列的问题与缺陷。换言之，为促进装配式建筑的可靠发展，就必须围绕PC构件深化设计展开系统研究，对PC构件设计中存在的问题进行逐一分析，并采取针对性措施，巩固深化设计的质量与水平。

1 PC构件概述

在装配式建筑中，PC构件可以根据安装方向分为水平PC构件、竖向PC构件以及斜向PC构件这三大类型。以水平PC构件为例，可以进一步将其按照下图（见图1）所示方法分类。竖向PC构件则以预制柱以及预制墙板为主，而斜向PC构件则多为预制楼梯。

在装配式建筑实际应用中，PC构件与其他建筑构件相比，主要体现出两方面特点。第一，PC构件尺寸规格为满足批量化生产以及标准化安装需求，均采用模数化形式;第二，PC构件多经自动化流水线制作形成，涉及到生产设备、工艺以及管理等各个环节作业均具有标准化特点;第三，PC构件除建筑结构要素自身以外，还涉及到设备安装环节所使用的各类预埋件、保温材料以及装饰装修材料，进而导致PC构件构成复杂多样。

2 PC构件深化设计主要问题

2.1 节点连接

装配式建筑PC构件深化设计过程中，节点连接方面所表现出的问题主要有：第一，PC构件与现浇结构连接不当，进而导致钢筋在墙板处发生断裂现象;第二，PC构件墙板、柱连接钢筋发生缺失，影响结构性能，造成墙面漏水;第三，PC构件主钢筋相互碰撞。在设计中对钢筋连接部位空间关系的考量不够充分，进而发生碰撞，无法可靠连接。

2.2 設备协调

PC构件深化设计还涉及到与设备安装的协调关系问题，但此环节中仍然存在一定的不足，主要表现为以下几个方面。第一，PC构件尺寸无法与水电管线预埋要求相匹配，后期需通过调节后浇高度的方式解决，操作难度大;第二，PC构件设计中开关盒、管线漏埋或出现较大偏差，这样一来需要在后续的装饰装修环节中对PC构件进行重新开孔开槽，导致构件结构完整性被破坏;第三，管线与专业规范不符合。造成强电线、弱电线合管，增加配线截面，与电气设计规范不匹配;第四，对设备使用功能造成影响，产生较大安全隐患。

2.3 构件施工

经深化设计后，装配式建筑PC构件在施工环节中容易产生以下几个方面的问题。第一，PC构件吊装位置与吊环规格不匹配。PC构件吊装工艺、形状以及重量会对吊环的设置产生影响;第二，PC构件临时性支撑位置以及间距设置不合理，如针对叠合板、叠合梁拆除条件的规定不合理，没有充分考虑PC构件的安装特点，形成安全保障措施;第三，施工现场垂直运输设备与主体结构固定埋件设置不合理或缺失，影响设备安装质量，且因附着装置随意安装导致设备运行面临巨大隐患。

3 PC构件深化设计相关措施

3.1 统筹规划

装配式建筑PC构件深化设计中应当对传统总体拆分流程进行改进与调整，将建筑施工、结构、装饰装修以及电气设备等专业人员集中组织起来共同参与到建筑混凝土结构方案设计环节工作中，基于装饰装修需求以及使用功能，确定PC构件集成要求以及整体布局方案，保障项目深化设计方案的科学性与有效性。

3.2 样板验证

应由专人组织施工单位负责人对PC构件深化设计成果进行样板验证，尤其注意典型、特殊连接节点的装配性能，并对构件装配可行性以及合理性进行深入分析，以样本验证结果为依据，进一步优化设计效果。

3.3 节点构造

深化设计环节中工作人员需要对装配式建筑的关键节点进行识别，如外墙、剪力墙、梁柱结构等，并对构造措施进行细化处理。以梁柱节点为例，深化设计环节需要提供叠合梁搁置长度、钢筋锚固、模板安装的具体尺寸以及施工大样图。在剪力墙结构安装中，需要明确规定连接钢筋的具体位置，同时详细标注套筒规格，确保可调垫片以及临时性支撑等关键部件设计方案的合理性。除此以外，在钢筋套筒连接环节中，需要充分评估的灌浆孔位置，在设计方案中对出气孔设置进行详细检查，确保细部构造方案的合理性。

3.4 BIM技术应用

为满足装配式建筑结构精细化要求，同时符合PC构件集成化特点，可以尝试在深化设计环节工作中引入BIM技术，以提高PC构件分割、细部尺寸以及节点连接等关键环节的精度要求，避免设备、管线与PC构件相互碰撞，对施工质量产生影响，同时搭载BIM技术简化施工操作步骤，缩短工期，同时节约建设成本。

4 结 语

针对PC构件的深化设计是装配式建筑施工作业期间非常重要的环节，会对装配式建筑整体质量水平产生巨大影响。但当前针对PC构件的深化设计仍然存在一定问题，如节点连接、设备协调以及构件施工等方面。为进一步提升深化设计质量水平，需要在统筹规划的前提下，通过样板验证优化设计效果，并细化节点构造内容，引入BIM技术，以促进PC构件深化设计质量水平的提升，满足装配式建筑建设需求。

参考文献：

[1]潘婧.建筑工业化PC构件深化设计[J].中国设备工程，2019，（23）：139-140.