预制装配式混凝土结构技术的研究与应用

    20世界50年代末，我国开始制造整体式和快拼式屋面梁、吊车梁和大型屋面板等。70年代，预制混凝土空心楼板得到了普遍应用，70年代末，我国引进了南斯拉夫预制预应力混凝土板主结构体系，既IMS体系。但总体来说，我国的预制混凝土技术比较落后，一方面由于唐山大地震中大量预制混凝土结构遭到破坏，使人们对预制结构的应用更加保守，另一方面，国内的预制混凝土结构存在着跨度小、承载力低、延性差、品种单一等诸多问题。这些也严重阻碍了预制混凝土结构在我国的发展。

   预制混凝土结构在西欧、北美的应用相当普遍，在亚洲日本处于领先地位。发达国家预制混凝土结构在土木工程中的应用比重为：美国35%，俄罗斯50%，欧洲35%—40%，其中，预制预应混凝土结构在美国和加拿大等国预应力混凝土用量中应用占80%以上。在美国，预制混凝土结构发挥着其他体系无法替代的作用。在1990年PCI年会上，把预制混凝土结构的发展视为美国乃至全球建筑业发展的新契机。近20年来，预制混凝土结构得到了长足的发展，一方面预制混凝土结构的应用越来越广泛、研究更加深入；另一方面人们发现其潜力还待进一步挖掘，尤其材料工业的发展、加工机具的进步为其提供了很好的条件。比如，高性能配筋大大改进了预制构件的性能，纤维复合筋和环氧涂层钢筋等可以有效地提高结构的抗裂性和极限承载力，改善结构的耐久性。高性能混凝土在提高混凝土预制构件的耐久性方面大有作为。

   西欧是预制混凝土结构的发源地，预预制混凝土的应用非常普遍。五六层以下的建筑中大量采用预制混凝土结构，很好的满足了不同体型和里面形式的建筑要求。新西兰在20世界80年代中期建造了大量的民用住宅，预制混凝土框架结构的应用也很广泛，当时新西兰的贷款利率很高，采用预制混凝土结构可以减少劳动力、加快工期。此外，新西兰地处地震活动带，预制混凝土构件的抗震设计方法、构造措施、连接方式的研究较为深入。目前新西兰几乎所有的楼板、绝大部分的框架结构和1至3层的承重墙都是采用预制混凝土构件。预制混凝土结构的应用也很多，更重要的是在几次大地震中这些预制混凝土结构体现出很好的抗震性能。

  三、预制装配式混凝土结构在住宅建筑中的应用

   住宅结构体系是住宅建筑中的支撑体部分。住宅结构形式决定了住宅的建筑材料、施工技术和建造方式；结构类型的选择直接关系到住宅的经济性和适用性；结构质量直接影响到住宅的安全性和耐久性。因此，住宅结构体系是住宅建筑中非常重要的部分。预制装配式混凝土结构，是今后住宅产业发展的方向，是改变传统住宅建造方式的关键技术和有效途径。预制混凝土结构是把组成建筑结构的构件，通过相应的专业工厂生产预制，运输到现场，有专业的安装工人现场装配成整体结构。主要优势在于：把大量的构件生产工序转移到工厂制作，从而节省大量的人力、物力并可以大幅度提高构件、房屋的精度和质量，减少现场湿作业，简化聊施工工序，与传统工艺相比，大大缩短了施工工期。其主要结构形式有：预预制装配式剪力墙（大板）结构、预制装配式框架结构、内浇外挂结构。

   1、预预制装配式剪力墙（大板）结构

   预预制装配式剪力墙（大板）结构是是由于制的大型内外墙板、叠合楼板等预制混凝土板材、构件装配而成，又称为预制装配式大板结构，在在满足抗震设计和可靠的节点联接前提下，其力学模型相当于现浇混凝土剪力墙结构。预制楼板多采用叠合楼板。预制外墙板主要采用实心和空心两种类型墙板。

   预制空心墙板必须保证结构构件连接的整体性、连续性和抗震设防要求，在节点设计上必须要满足防渗漏和热工等构造要求，预制实心墙板结构的关键问题，是是如何解决预制墙板之间的水平缝和竖向缝的接缝，以及水平受力钢级和竖向受力钢筋的连接问题。

   预制空心墙板结构是预制和现浇相结合的结构技术。在预制空心墙板和叠合楼板装配后，布置受力钢筋，在空心墙板内和叠合楼板面同时浇筑混凝土形成整体。其主要特点是：结构整体性能好，节点构造易处理，预制墙板之间的水平缝和竖向缝的接缝处理简单，避免出现接缝开裂等问题。主要缺点是需要一定量的现场浇注混凝土，墙板预制的工艺设备要求高，在7度以上抗震设防地区和高层建筑需解决好受力钢筋的连接问题。