探讨建筑工业化装配式混凝土结构的关键技术
摘 要： 随着我国经济技术的高速发展，我国的城市化速度也是越来越快，众多的高楼大厦拔地而起，这就需要建筑行业朝着工业化发展，文章从建筑工业化装配式混凝土结构的设计特点出发，对构件预制生产及关键的连接技术进行了分析。
关键词： 建筑工业化，装配式混凝土结构，预制构件，连接技术
中图分类号：TU647
建筑工业化主要是指建造方式的变革，即把分散、粗放的传统建造方式转变为集约的标准化工业生产方式，以提高生产效率和建筑品质。建筑工业化主要包括设计标准化、生产部品化、施工机械化和生产管理科学化，同时也涉及环境和社会效益等方面可持续发展的内容。装配式钢筋混凝土结构的运用是实现建筑工业化的重要途径。现结合建筑工业化的工程实践，对装配式混凝土结构在设计、预制生产和装配施工中的一些关键技术问题进行分析讨论。
1 装配式混凝土结构的设计特点
装配式混凝土结构与现浇混凝土结构设计的区别主要体现在结构选型、预制构件的拆解布置和特殊的建筑构造要求等方面。
1. 1 结构选型
目前较常采用的装配式混凝土结构形式有： 装配整体式框架结构、装配整体式剪力墙结构及装配整体式框架—剪力墙结构等。这些形式中主体结构的框架或剪力墙部分或全部采用预制柱或叠合梁、叠合板、承重预制墙板等构件，节点部位后浇混凝土或采用干式连接。通过适当的构造设计和施工方法，可以做到预制构件之间或者预制构件与现浇构件之间的节点（ 或接缝） 的力学性能基本等同于现浇钢筋混凝土结构，形成了具有可靠传力机制，并满足承载力和变形要求的整体结构。
1. 2 预制构件的拆解和布置
预制构件的拆解是指按照建筑和结构设计要求并综合考虑施工的易操作性，将建筑主体拆分为若干预制构件，并进行预制构件设计的过程。常用的装配式建筑预制构件种类有： 预制柱、墙板、带飘窗墙板、叠合梁、叠合板、楼梯、阳台板等。预制构件拆解完成后，应给出构件布置方案，以指导进一步设计和施工过程。
1. 3 构造要求
装配式混凝土结构建筑设计的一般要求是： 设计要综合考虑预制构件的制作工艺、运输及施工安装的可操作性，兼顾生产的标准化、系列化和工业化。除此之外，一些特殊的构造要求是装配式结构建筑能否实现的关键设计环节。
1）集成敷设和装修。为减少建筑现场施工作业，尽量将水电管线箱盒的敷设和装饰装修等工序集成在预制构件的工厂化生产过程中。因此，与传统设计相比，该流程必须进行深化设计并将装修设计提前。
2） 夹心保温外墙板。由两层钢筋混凝土（ 内墙叶和外墙叶）和夹在中间的保温材料组成的具有保温性能要求的外墙板称为夹心保温外墙板。根据墙板的内外叶是否相互独立，夹心墙板可分为组合墙板和非组合墙板。组合墙板内外叶共同作用，受外力时刚度较大，但由于保温层的隔离使内外叶混凝土的热应力不同，容易产生热弯曲。因此，组合墙板处理不好易产生裂缝。非组合墙板内外叶相互独立，使用时荷载按各自刚度分配到两个墙叶上，墙板的整体刚度比组合墙板小些，但因为内外叶可以独立变形，不会发生热应力破坏。
3） 接缝防排水构造。连接缝必须进行处理，根据其部位及风雨条件选用构造防水、材料防水或构造防水与材料防水相结合的防排水方式。水平缝防水构造应用高低缝或企口缝，竖缝宜采用直槽缝，少雨地区也可用带滴水线平缝。
2 构件预制生产
2. 1 预埋、预留
装配式构件的预埋件主要有预埋吊件、连接件、门窗框、预埋管线、箱盒等，此外某些构件有预留孔洞或沟槽。预制构件生产时，这些埋件和预留必须准确定位，否则将难以在装配施工时进行调整。预埋管线和箱盒等在浇筑混凝土时会受到浮力作用，为避免其位置偏移固定时必须牢固可靠。
2. 2 反打一次成型
带外饰面的预制构件宜采用反打一次成型工艺生产。具体做法为： 在放入钢筋笼和浇筑混凝土之前，先将外装饰材料反向铺设在模板上。根据设计要求，饰面可采用面砖或石材等。面砖作外装饰时，应采用背带燕尾槽的砖。为提高铺设质量和效率，应预先将面砖连接成单位大小的砖片，再将制作好的砖片反面向上铺入模具中。铺设时先在底模面板上划基准线，将专用双面胶沿基准线粘贴在底模上，然后将砖片就位贴牢，以防浇捣混凝土时发生移动。用石材饰面时，要在石材背面钻倒角孔，安装不锈钢卡钩，以保证制成构件后石材与混凝土进行可靠机械连接。
2. 3 墙板复合夹心
夹心保温墙板宜用水平浇筑方式成型，模板组装好后，先安装外叶墙板钢筋笼，然后定位内外叶墙板的连接件，纵横交替设置布置。保温材料在下层（ 外叶） 混凝土成型后放置固定，并采取措施保证保温材料不与已浇筑的混凝土粘结在一起。最后安装内叶墙板钢筋笼，浇筑上层混凝土。
3 连接技术
在装配式结构中，构件的钢筋连接为其关键施工技术之一。预制墙柱套筒及一侧钢筋直螺纹连接后预埋在预制墙柱底部，另一侧的钢筋预埋在下层预制墙板的顶部，墙柱安装时，墙柱顶部钢筋插入上层墙柱底部的套筒内，然后对连接套筒通过灌浆孔进行灌浆处理，完成上下墙柱内侧钢筋的连接。连接采用的灌浆材料要求具有无收缩、微膨胀、骨颗粒径较小，快凝、高强、高流动性，能满足灌浆接头用砂浆的要求。在灌浆材料充填操作结束后一天内不得施加振动、冲击等影响，对横向构件连接部位混凝土的浇灌也应该在一天后进行。
3. 1 节点及接缝处的钢筋连接
竖缝处钢筋应锚入现浇混凝土中； 框架梁接头与框架梁柱节点处，水平钢筋采用机械连接或焊接。剪力墙水平接缝及框架柱接头处钢筋宜采用套筒灌浆连接或者约束浆锚连接。
1）套筒灌浆连接。套筒灌浆连接即通过金属套筒中水泥基灌浆料的锚固作用传力将钢筋对接的连接形式。连接钢筋一般为下柱或者墙片上外伸的纵向受力筋。在被连接筋插入预埋套筒后，通过灌浆孔进行压力灌浆，使浆液充满套筒空腔，并加以养护。