套筒灌漿料主體結構,依靠節點(diǎn)和拼縫將結構連接成整體并同時(shí)滿(mǎn)足使用階段和施工階段的承載力、穩固性、剛性、延性要求。連接構造采用鋼筋的連接方式,有灌漿套簡(jiǎn)連接、搭接連接和焊接連接3種。配套構件如門(mén)窗、有水房間的整體性技術(shù)和安裝裝飾的一次性完成技術(shù)等也屬于該類(lèi)建筑的技術(shù)特點(diǎn)。
預制構件如何傳力、協(xié)同T作是預制鋼筋混凝土結構研究的核心問(wèn)題,具體來(lái)說(shuō)就是鋼筋的連接與混凝土界面的處理。自2008年以來(lái),我國廣大科技人員在前期研究的基礎上做了大量試驗和理論研究工作,如Z形試件結合面直剪和彎剪性能單調加載試驗、裝配式混凝土框架節點(diǎn)抗震性能試驗、預制剪力墻抗震試驗和預制外掛墻板受力性能試驗等,對裝配式建筑混凝土結構結合面的抗剪性能、預制構件的連接技術(shù)及縱向鋼筋的連接性能進(jìn)行了深入研究。2014年,為適應國家"十二五"規劃及未來(lái)對住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求,國內學(xué)者對在裝配式結構中占比重較大的鋼筋混凝土疊合樓板展開(kāi)研究,對鋼筋套筒灌漿料密實(shí)性進(jìn)行研究。
套筒灌漿料在設計方面,遵循受力合理、連接可靠、施工方便、少規格、多組合原則。在滿(mǎn)足不同地域對不同戶(hù)型的需求的同時(shí),建筑結構設計盡量通用化、模塊化、規范化,以便實(shí)現構件制作的通用化。結構的整體性和抗倒塌能力主要取決于預制構件之間的連接,在地震、偶然撞擊等作用下,整體穩固性對裝配式結構的安全性至關(guān)重要。結構設計中必須充分考慮結構的節點(diǎn)、拼縫等部位的連接構造的可靠性,同時(shí),裝配式混凝土結構設計要求裝飾設計與建筑設計同步完成,構件詳圖的設計應表達出裝飾裝修工程所需預埋件相對室內水電的點(diǎn)位。只有這樣才能在裝飾階段直接利用預制構件中所預留、預埋的管線(xiàn).不會(huì )因后期點(diǎn)位變更而破壞墻體。
我國套筒灌漿料主要有:
萬(wàn)科在南方側重于預制框架或框架結構外掛板加配整體式>剪力墻結構,采取設計一體化、PC窗預埋等技術(shù);在北方側重于裝配式剪力墻結構。
遠大住工采用裝配式疊合樓蓋現澆剪力墻結構體系、裝配式框架體系,圍護結構采用外掛墻板。在整體廚衛、成套門(mén)窗等技術(shù)方面實(shí)現標準化設計。
南京大地建設采用裝配式框架外掛板體系、預制預應力混凝土裝配式框架結構體系。中南集團為全預制裝配式剪力墻(NPC)體系。寶業(yè)集團為疊合式剪力墻裝配式混凝土結構體系。上海城建集團為預制框架剪力墻裝配式住宅結構技術(shù)體系。黑龍江宇輝集團為預制裝配式混凝土剪力墻結構體系。山東萬(wàn)斯達為PK(拼裝、快速)系列裝配式剪力墻結構體系。
①提高工程質(zhì)量和施工效率。通過(guò)標準化設計、工廠(chǎng)化生產(chǎn)、裝配化施工,減少了人工操作和勞動(dòng)強度,確保了構件質(zhì)量和施工質(zhì)量,從而提高了工程質(zhì)量和施工效率。
②減少資源、能源消耗,減少建筑垃圾,保護環(huán)境。由于實(shí)現了構件生產(chǎn)工廠(chǎng)化,材料和能源消耗均處于可控狀態(tài);建造階段消耗建筑材料和電力較少。施工揚塵和建筑垃圾大幅度減少。
③縮短工期.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。由于構件生產(chǎn)和現場(chǎng)建造在兩地同步進(jìn)行,建造、裝修和設備安裝一次完成,相比傳統建造方式大大縮短了-T-期,能夠適應目前我國大規模的城市化進(jìn)程。
④轉變建筑工人身份,促進(jìn)社會(huì )和諧、穩定?,F代建筑產(chǎn)業(yè)減少了施工現場(chǎng)臨時(shí)工的用工數量,并使其中一部分人進(jìn)入工廠(chǎng),變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)工人,助推城鎮化發(fā)展。
⑤減少施工事故。與傳統建筑相比,產(chǎn)業(yè)化建筑建造周期短、工序少、現場(chǎng)工人需求量小,可進(jìn)一步降低發(fā)生施工事故的幾率。
⑥施工受氣象因素影響小。產(chǎn)業(yè)化建造方式大部分構配件在工廠(chǎng)生產(chǎn),現場(chǎng)基本為裝配作業(yè),且施工工期短。受降雨、大風(fēng)、冰雪等氣象因素的影響較小。
隨著(zhù)新型城鎮化的穩步推進(jìn),人民生活水平的不斷提高,全社會(huì )對建筑品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。與此同時(shí),能源和環(huán)境壓力逐漸加大,建筑行業(yè)競爭加劇。建筑產(chǎn)業(yè)現代化對推進(jìn)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展方式轉變,促進(jìn)節能減排和民生改善,推動(dòng)城鄉建設走上綠色、循環(huán)、低碳的科學(xué)發(fā)展軌道,實(shí)現經(jīng)濟社會(huì )全面、協(xié)調、可持續發(fā)展,不僅意義重大,更迫在眉睫。
我國在裝配式結構的研究上已取得了一些成果,許多高校和企業(yè)為裝配式結構的推廣做出了貢獻,清華大學(xué)、同濟大學(xué)、東南大學(xué)以及哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校均進(jìn)行了裝配式框架結構的相關(guān)構造研究。在萬(wàn)科集團、遠大住工集團等企業(yè)的大力推動(dòng)下.裝配式結構也得到了一定的推廣應用。但目前主要的應用還是一些非結構構件,如預制外掛墻板、預制樓梯及預制陽(yáng)臺等,對于承重構件的應用(如梁、柱等)還是非常少。我國裝配式結構未來(lái)的發(fā)展主要體現在以下幾個(gè)方面:
①我國應根據國家出臺的相關(guān)規范,運用新的構造措施和施工工藝形成一個(gè)系統,以支撐裝配式結構在全國范圍內的廣泛應用。
②我們應提高裝配式結構的整體性能和抗震性能,使人們對裝配式結構的認識不只停留在現澆結構上。積極推廣裝配式混凝土結構發(fā)展的需要。
③裝配式混凝土結構預制構件間的連接技術(shù)在保證整體結構安全性、整體性的前提下,盡量簡(jiǎn)化連接構造。降低施丁中不確定性對結構性能的影響。目前.我國預制構件的連接方法主要采用套筒灌漿與漿錨連接兩種,開(kāi)發(fā)工藝簡(jiǎn)單、性能可靠的新型連接方式是裝配式混凝土結構發(fā)展的需要。
④我國可以學(xué)習日本"BL"制度經(jīng)驗,建立優(yōu)良住宅部品認定制度,形成住宅部品優(yōu)勝劣汰的機制。建立權威制度,是推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)和住宅部品發(fā)展的一項重要措施。
⑤目前,我國裝配式混凝土結構處于發(fā)展初期,設計、施工、構件生產(chǎn)、思想觀(guān)念等方面都在從現澆向預制裝配轉型。這一時(shí)期宜以少量工程為樣板,以嚴格技術(shù)要求進(jìn)行控制,實(shí)行樣板先行再大量推廣。應關(guān)注新型結構體系帶來(lái)的外墻拼縫滲水、填縫材料耐久性、疊合板板底裂縫等非結構安全問(wèn)題,總結經(jīng)驗,解決新體系下的質(zhì)量常見(jiàn)問(wèn)題。