曹子成

摘 要：裝配整體式混凝土結構現(xiàn)在已經(jīng)被越來越多的應用到實際建設中，相比傳統(tǒng)建設方法，在實際應用中其體現(xiàn)出了優(yōu)良的產(chǎn)品質量，并且生產(chǎn)效率高、施工速度快，還具有外裝飾效果，在行業(yè)發(fā)展中具有較大優(yōu)勢。但是就現(xiàn)狀來看，因為裝配整體式混凝土結構應用的案例比較少，可利用的經(jīng)驗不足，在對其進行結構設計時，還需要從實際出發(fā)，從專業(yè)角度分析，爭取控制好每個細節(jié)，保證結構設計結果的可靠性與可行性。

關鍵詞：裝配式；混凝土結構；結構設計

中圖分類號：TU375 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）10-0085-02

Abstract： Assembly integral concrete structure has been more and more used in practical construction. Compared with the traditional construction method， it embodies excellent product quality in practical application. And the production efficiency is high， the construction speed is fast， and also has the exterior decoration effect， has the bigger superiority in the industry development. However， as far as the present situation is concerned， since the cases of assembling integral concrete structures are relatively few and the available experience is insufficient， when designing the structures， we still need to proceed from the actual situation and analyze them from a professional point of view， and strive to control each detail well， to ensure the reliability and feasibility of structural design results.

Keywords： assembly； concrete structure； structure design

裝配整體式混凝土結構，其主要是通過可靠方式來將預制混凝土構件以及部件進行有效連接，并與現(xiàn)場后澆混凝土形成的裝配式混凝土結構，在建筑工程建設中應用越來越廣泛。以裝配整體式混凝土結構為對象，對其結構設計進行分析，需要確定不同環(huán)節(jié)，然后基于工程建設實際要求，總結以往經(jīng)驗，做好各環(huán)節(jié)不同細節(jié)的設計與控制，提高設計方案的科學性。

1 裝配整體式混凝土結構特點

結構優(yōu)點。（1）工業(yè)化生產(chǎn)。裝配整體式混凝土結構，可以直接對預制混凝土構件進行連接組裝，然后與后澆混凝土進行綜合施工，現(xiàn)場操作作業(yè)難度更低。并且，工程建設所需的各種預制構件完全可以在工廠統(tǒng)一性生產(chǎn)，資源利用率更高，且可實現(xiàn)集約化管理，工業(yè)生產(chǎn)效率更高[1]。同時還可以對影響構件質量的各項因素進行統(tǒng)一管理，提高預制件的質量，降低對工程結構性能的影響。（2）施工難度低。相比傳統(tǒng)工程結構施工方式，裝配整體式混凝土結構現(xiàn)場作業(yè)流程更為簡單，可實現(xiàn)澆筑后的預制構件連接與安裝，現(xiàn)場自主澆筑時間大大縮短，可節(jié)省更多工期，提高整體施工效率。并且，因為作業(yè)工序的減少，現(xiàn)場監(jiān)督管理難度也會更低，出現(xiàn)質量隱患的可能性大幅度減小。（3）產(chǎn)品質量佳。裝配式混凝土構件全部通過工廠來進行統(tǒng)一機械化生產(chǎn)，能夠更為嚴格的控制構件尺寸與外觀，各項參數(shù)更為準確。并且，在設計制作階段還可以與建筑水電管道等項目進行綜合分析，減少不同項目之間的相互干擾，消除外部因素的影響，工程施工質量得到提高。

結構缺點。（1）整體性差。裝配整體式混凝土結構需要進行后期拼裝，即通過不同構件的連接與裝配，組成一個結構整體，相比傳統(tǒng)工程結構來講，整體效果存在一定差距[2]。為排除整體性的差距，達到預期施工效果，需要在結構設計階段做好控制，嚴格控制好每項參數(shù)，保證設計精確無誤。（2）設計難度大。對于我國建筑工程現(xiàn)狀來講，基本上還是以現(xiàn)澆混凝土結構為主，采用裝配整體式混凝土結構的項目，近年來雖然不斷增加，但大部分設計人員還是缺乏相關經(jīng)驗。專業(yè)研究方面的缺失，還未形成完整可行的體系與規(guī)范，在根本上決定了結構設計難度較大，出現(xiàn)問題的可能性也更高。（3）運輸限制大。裝配式構件在工廠統(tǒng)一生產(chǎn)完畢后，還需要運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝施工，這樣對運輸條件就有著較為嚴格的要求。預制構件運輸時要嚴禁任何因素造成損壞，以免對工程結構整體效果產(chǎn)生影響，因此產(chǎn)生的成本也就更高。需要對整個運輸過程進行綜合分析，充分考慮各影響因素，盡量選擇較短距離的路徑，將各項預防措施落實到位，最大程度上來降低運輸成本。

2 裝配整體式混凝土結構設計要點

構件與節(jié)點連接。裝配式混凝土結構各構件需要提前在工廠完成制作，然后運輸?shù)綀龊筮M行安裝，要求其不僅要具有較大的承載力，并且還需要有效抵抗運輸?shù)韧饬σ蛩氐挠绊?，達到預設效果。尤其是關鍵構件與節(jié)點的連接，應將其作為設計要點分析。第一，多螺箍筋柱設計。由一個較大螺旋箍筋配合多個較小螺旋箍筋來組成多螺箍筋，要注意不同規(guī)格螺旋箍筋之間的交匯面積，并利用一筆箍的方式來提高箍筋保護層效果，保證每個細節(jié)的規(guī)范性。第二，梁柱節(jié)點設計[3]。應重點對節(jié)點抗剪設計進行分析，為降低預制構件所投成本，設計時可以對節(jié)點核心區(qū)域縱橫方向采取等高截面形式，減少可使用模板類型。另外，豎向結合面的設計，要綜合分析疊合層混凝土抗剪能力以及接觸面抗壓能力，提高預制構件抗剪值計算結果的準確性。第三，疊合樓板連接設計。重點針對樓板抗剪能力分析，一般可將樓板表面設計成大小與凹凸小于4mm的粗糙面。并且還需要控制預制板內鋼筋長度小于構件斷部，并利用附加接縫鋼筋對連接進行處理，提高連接力度。

結構抗震設計?？拐鹪O計為建筑工程研究要點，決定著工程安全性與穩(wěn)定性，對后期工程結構是否可以抵抗地震力作用具有重要影響。針對裝配整體式混凝土結構進行抗震設計時，需要總結各項數(shù)據(jù)，基于實際情況進行綜合分析，對抗震設計方案不斷完善。設計時可以確定各預制構件之間為一種相互連接方式存在，受地震荷載影響更為復雜，設計時需要注意的要點更多。嚴格按照專業(yè)規(guī)范與標準，盡量將建筑平面表現(xiàn)為一種對稱性與規(guī)則性，并保證豎向抗側力構件的均勻性與連續(xù)性[4]?？梢赃x擇應用樁筏基礎結構建設，減少常見的不均勻沉降問題的發(fā)生。另外，還應對剪力墻與框架柱的軸壓比進行科學計算，對結構設計提供依據(jù)，一般可選擇雙重抗側力結構要求進行分析，應用多螺式柱箍筋方式加強對混凝土結構的約束力。并且，要重點做好預制構件結合部位、疊合梁以及板現(xiàn)澆部分的密實度，將連接部分設計成粗糙面，計算結構抗承載力，通過合理調整，保證達到工程建設要求。

構件拆分與歸并。對預制整體式混凝土構件進行拆分和歸并之前，應基于工程設計方案來進行統(tǒng)一分析，尤其是設計人員與施工人員要保持信息共享，提前確定統(tǒng)一處理意見，最后依據(jù)專業(yè)規(guī)范與標準完成所有施工作業(yè)。正式拆分與歸并時，要盡量保證構件橫截面形狀的一致性，并盡量減少構件種類，減少模具使用的數(shù)量。同時，還要兼顧工程整體不同項目之間的關聯(lián)性，充分考慮不同位置梁、柱以及板結構功能與性能，保證預制構件設計與裝配方案能夠滿足工程實際建設要求[5]。另外，與常規(guī)混凝土結構不同，裝配整體式混凝土結構具有一定特殊性，無論是制作還是安裝均有特殊要求，為達到工程施工要求，需要完成澆筑作業(yè)后，安排專門的運輸工具將所有預制構件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。這樣就要求進行拆分和歸并設計時，最大程度上來滿足運輸中對構件安裝、堆放等方面的要求，降低作業(yè)難度，并排除外部因素的干擾。

3 裝配整體式混凝土結構設計實例

工程概述。以某建筑工程為例，對裝配整體式混凝土結構設計要點進行簡單分析。工程采用剪力墻結構體系，地上共有35層，地下共有2層，地上建筑總面積為32545.2m2，地下建筑面積為856.2m2，主屋面高度為105m。工程采用間裝配整體式剪力墻結構型式建設，1～5層為底部加強層與過渡層，內墻采用普通現(xiàn)澆剪力墻建設；6～35層內部承重墻采用預制方式制作，暗柱全現(xiàn)澆，并且樓板全部為預制疊合樓板，部分梁為預制疊合梁。另外，建筑外圍護結構應用的為保溫技術，裝配率在50%以上。

結構體系選型。本項目剪力墻抗震等級為二級，設計成直徑700mm灌注樁樁基型式，且地基基礎與樁基設計等級均為甲級。另外，工程抗震設防裂度為7度，設計基本地震加速度為0.1g，設計地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅲ類，特征周期Tg為0.45s[6]?；诜课萁ㄖこ淘O計規(guī)范，確定工程結構計算與設計采用現(xiàn)澆結構相同方法處理，并應用PKPM對整體結構進行多遇地震彈性分析，根據(jù)結果可確定構件承載力與變形達到標準。

預制構件拆分。對預制構件拆分進行設計，需要綜合模數(shù)協(xié)調設計要求，遵循“少規(guī)格、多組合”基本原則，盡量減少所用模具數(shù)量，并且可以將預制外墻以及門窗、防水、保溫和裝飾等來組成獨立系統(tǒng)設計。實際設計時可以將建筑設計、內裝設計以及部品設計看做一個整體，確定標準層預制構件拆分方案。最終確定為兩種方法，即房間內應用60mm厚預制樓板+70mm厚現(xiàn)澆樓板，為滿足過道管線要求，走道部分采用60mm厚預制樓板+90mm厚現(xiàn)澆樓板[7]。另外，衛(wèi)生間部位存在降板，需要設置較多的管線，設置了較高防水，則應選擇現(xiàn)澆樓板形式。對于各轉角位置因樓板規(guī)整度較小，并存在較多異形板，采用現(xiàn)澆方式代替預制疊合樓板。

連接點設計。工程疊和樓板存在房間單向疊合樓板與樓道雙向疊合樓板兩種類型，要重點做好連接點設計。兩塊單向疊合樓板可通過整體式接縫來形成雙向疊合樓板，并以后澆帶形式完成整體式接縫施工，利用后澆帶的寬度來確保鋼筋在后澆帶內的連接以及錨固空間，且不會對后澆混凝土與預制板之間整體性產(chǎn)生影響。如果是采取單向板設計方法，兩塊疊合板各自作為單向板設計，可直接應用分離式拼縫處理即可。另外，為降低施工難度，設計時疊合板樓下層鋼筋僅在主要受力方向伸出，以附加鋼筋的方式處理，來保障樓面的整體性與連續(xù)性。

4 結束語

就整體現(xiàn)狀來看，我國預制整體式混凝土結構在建筑工程建設中的應用比例還比較少，累積的經(jīng)驗不足。想要全面發(fā)揮預制整體式混凝土結構具有的優(yōu)勢，還需要積極學習國外先進理念，確定預制整體式混凝土結構設計要點與要求，做好各細節(jié)控制，保證達到規(guī)范與標準的要求。

參考文獻：

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