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淺談裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點

文/何曉凱 中國五冶集團有限公司上海201900

隨著住宅產(chǎn)業(yè)化在我國的不斷發(fā)展，裝配式結(jié)構(gòu)將成為未來建筑發(fā)展的主體，本文對我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展做出了簡述，并且對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點進行了分析。

裝配式結(jié)構(gòu)；優(yōu)缺點

1、我國住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

上世紀(jì)末我國掀起了住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)新浪潮，根據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年的住宅建設(shè)量約為15億立方米，其中城鎮(zhèn)住宅建設(shè)量約占1/3，可見住宅產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分。但就目前我國住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?fàn)顩r來說，我國的住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍屬于粗放行發(fā)展階段，這是由于，施工時存在人工操作多，現(xiàn)場濕作業(yè)多，現(xiàn)場制作多，建筑材料浪費多等現(xiàn)象，且建筑工人素質(zhì)普遍較低也制約著我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。現(xiàn)階段我國住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的工業(yè)化程度低，技術(shù)含量較低，材料浪費較多。那么加快發(fā)展具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保，堅實可靠的新技術(shù)是今后住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向；為確保各類建筑最終產(chǎn)品特別是住宅建筑的質(zhì)量和功能，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 加快建設(shè)速度，改善勞動條件，大幅度提高勞動生產(chǎn)率，使建筑業(yè)盡快走上技術(shù)效益型道路，成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑工業(yè)化成為我國建筑業(yè)發(fā)展的必然方向，就此而言，裝配式結(jié)構(gòu)必然會成為未來發(fā)展的主流。

2、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點

（1）預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

預(yù)制混凝土有很多優(yōu)點，當(dāng)然它的優(yōu)點都是相對于現(xiàn)澆混凝土而言的，那么它的優(yōu)點主要有以下幾個方面：

1）質(zhì)量保證

相對于現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件是由工人在工地現(xiàn)場綁鋼筋、現(xiàn)場澆筑混凝土來說，預(yù)制構(gòu)件都是在工廠生產(chǎn)，采用流水線施工，工人分工明確，人員相對穩(wěn)定，工人技術(shù)熟練，施工地點集中施工過程也易于監(jiān)控，從而施工質(zhì)量易于保證；而且相對于現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件來說，預(yù)制混凝土構(gòu)件是集中在工廠里養(yǎng)護，其溫度、濕度等環(huán)境因素也比較容易控制，有利于提高混凝土構(gòu)件的質(zhì)量,國外專家曾對工廠生產(chǎn)的混凝土與現(xiàn)澆混凝土進行過對比研究，得出結(jié)論：工廠預(yù)制混凝土的強度變異系數(shù)要小于施工現(xiàn)場的現(xiàn)澆混凝土的變異系數(shù)，即在工廠生產(chǎn)的混凝土構(gòu)件的強度、耐久性、防水性能均好于施工現(xiàn)場生產(chǎn)的混凝土構(gòu)件；在工廠生產(chǎn)時可以使用復(fù)雜，造型多變的模板，可以生產(chǎn)處造型多變的預(yù)制混凝土構(gòu)件，而且工廠生產(chǎn)的預(yù)制混凝土構(gòu)件表面質(zhì)量好可以不經(jīng)過粉刷就可以作為清水混凝土構(gòu)件使用。

2）生產(chǎn)效率提高

預(yù)制混凝土構(gòu)件是在工廠采用機械化，自動化的方式生產(chǎn)的，與施工現(xiàn)場澆筑混凝土的生產(chǎn)方式相比，生產(chǎn)效率要高很多，構(gòu)件運送到施工現(xiàn)場后，進行現(xiàn)場裝配也是采用機械化的施工方式，現(xiàn)場濕作業(yè)很少或者基本沒有，可以減少施工現(xiàn)場混凝土養(yǎng)護時間，而且受天氣和季節(jié)的影響小，施工較快捷方便。利用清水混凝土構(gòu)件或提前做好建筑裝飾的預(yù)制混凝土構(gòu)件安裝后直接投入使用，可以節(jié)省建筑裝修的時間。使用預(yù)制混凝土技術(shù)，可以明顯的縮短工期，從而可以帶來明顯的綜合經(jīng)濟效益。

3）節(jié)約資源和費用

現(xiàn)澆混凝土?xí)r需要木工現(xiàn)場支模板，澆筑混凝土、養(yǎng)護，之后再拆除模板，因為混凝土構(gòu)件尺寸不統(tǒng)一且模板是均是一次性的，模板用過一次之后還需處理掉，下次澆筑時還需木工重新支模板，這不僅浪費資源還耗時耗力，而預(yù)制混凝土構(gòu)件時工廠的模具和生產(chǎn)設(shè)備可以反復(fù)利用，可以降低模板消耗，還有利于環(huán)保，省時省力，可大大的節(jié)約資源和費用[3]。

4）有利于環(huán)境保護

預(yù)制構(gòu)件大部分是在工廠里完成的，從而現(xiàn)場濕作業(yè)大大減少，有利于改善施工現(xiàn)場的環(huán)境，減少施工現(xiàn)場大量建筑垃圾的堆放，還可以有效降低環(huán)境污染。在施工現(xiàn)場進行預(yù)制構(gòu)件裝配連接可以減少施工對周邊環(huán)境的影響，噪音污染也可以得到有效控制，有利于環(huán)境保護，有利于節(jié)能降耗。

5）工人勞動強度降低

在工廠預(yù)制構(gòu)件，采用流水施工，且機械化程度高，工人的勞動環(huán)境得到改善且勞動強度也大大降低。采用預(yù)制混凝土可大大縮短施工周期，減少勞動資源的投入。

（2）預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的缺點

預(yù)制混凝土之所以在我國發(fā)展較緩慢，其原因是預(yù)制混凝土有一些還沒克服的缺點。與現(xiàn)澆混凝土相比較，預(yù)制混凝土有以下缺點：

1）整體性較差

預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)是預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場進行拼裝完成的，在沒有精心設(shè)計拼裝節(jié)點且施工質(zhì)量不能保證的情況下，就很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體性差的情況。在過去的一些地震中發(fā)現(xiàn)部分預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)破壞比較嚴(yán)重，造成損失較大，如在國外的美國Northridge地震，Marmara地震和國內(nèi)的唐山大地震中，預(yù)制結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，造成嚴(yán)重的人員傷亡及財產(chǎn)損失，因此預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)抗抗震性能備受質(zhì)疑，這使得預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在地震區(qū)的推廣應(yīng)用受到嚴(yán)重的制約。

2）設(shè)計難度比較大

由于預(yù)制混凝土技術(shù)還不夠成熟，預(yù)制混凝土節(jié)點構(gòu)造比較復(fù)雜，設(shè)計難度比較大。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員僅熟悉現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，對預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和特點比較陌生，且行業(yè)內(nèi)與預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。因此缺乏熟悉預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員及施工人員也是制約預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要原因。

3）運輸安裝存在問題

預(yù)制構(gòu)件一般在工廠預(yù)制，預(yù)制完成后需要從工廠運送到施工現(xiàn)場進行組裝拼接，運送和安裝時均需要大型的設(shè)備，而且這回增加成本。為了避免長途運輸，預(yù)制構(gòu)件需要在工地附近的預(yù)制工廠生產(chǎn)。建筑結(jié)構(gòu)一般都在市區(qū)建造，在運輸預(yù)制構(gòu)件時難免要走市區(qū)，而市區(qū)內(nèi)對車輛的載重和大小均有嚴(yán)格的限制，因此預(yù)制構(gòu)件的大小也受到了限制。較大的預(yù)制構(gòu)件雖然可以在工地現(xiàn)場進行預(yù)制，但是在工地的環(huán)境下預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量無法保證。

4）初期設(shè)備投資大，推廣應(yīng)用受到制約

雖然預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的綜合效益較高，但發(fā)展預(yù)制混凝土的前期需要投資建設(shè)預(yù)制混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)工廠，還需要購買在生產(chǎn)過程中需要用到的大型的機械設(shè)備，以及運輸和安裝設(shè)備，投資較大。預(yù)制混凝土的設(shè)計，施工和安裝技術(shù)發(fā)展的不成熟也是制約預(yù)制混凝土推廣應(yīng)用的因素。

[1]祁國平,韓毓芬,賀金絨.我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點比較[J].住宅科技,2006,4.

[2]宋揚．漫談發(fā)達國家住宅產(chǎn)業(yè)化的模式[J].商業(yè)薈萃,總第14期.

[3]劉東衛(wèi).中國住宅工業(yè)化發(fā)展及其技術(shù)演進[J].建筑學(xué)報,2012,4.