高层住宅预制装配式混凝土结构应用

杨雯雯

【摘要】本文基于预制装配式混凝土构件在保障房工程中的实际运用，详细分析了在高层住宅中采用预制装配式混凝土结构建造过程中的构件生产、安装、现浇结构节点连接等较为关键的建筑施工技术。经实践证明，预制装配式混凝土结构在高层住宅剪力墙结构中的实施效果良好。

【关键词】PC结构；高层建筑；混凝土；预制墙板

预制装配式混凝土结构是由预制混凝土构件，经过装配、连接以及部分现浇形成的混凝土结构，也叫PC结构。预制装配式结构可以实现工业化生产，具有以下优势：一是可以进行工业化流水施工，工业化程度较高，且大量构件可以在工厂内预制，尺寸控制精度高，质量易保证；二是其是通用的模具和设备可以重复使用，减少模具的消耗，降低生产成本；三是具有节能降耗的优点，工厂预制、现场安装，可有效控制施工现场的扬尘和噪音，减少由于施工问题遭成的环境污染，利于环境的保护；四是建筑施工周期比较短，节约了劳动力投入，降低施工成本，保证预定工期的实现；五是其机械化程度较高，缓解了操作人员的劳动强度；六是大量构件在工厂预制，降低了施工现场的限制，对施工气候要求降低 （陈建伟，苏幼坡 2013）。从国外发达国家的住宅工业化发展的成功经验来看，通过建筑体系标准化以及技术应用集成化所建造的高层住宅，不仅可以满足人们对住房的基本需求，还提高住宅的综合性能。尤为重要的是，它是实现绿色建筑业的重要途径，是对我国可持续发展理念的成功践行。

一、预制装配式混凝土结构的形式

本文以某高层剪力墙住宅工程为例，其中内墙采用现浇结构，外墙、阳台板、空调板以及楼梯等是采用预制PC构件，内外墙的连接节点为整体现浇形式。

该工程的外墙采用了“HR保温装饰板无网现浇系统”，该系统是以XPS保温装饰复合板（也就是我们所说的“挤塑型聚苯板”），是一种工厂化无网现浇混凝土形成整体装配式体系。该系统主要是将工厂化生产的保温装饰板固定于新、旧建筑物外围护的结构上，从而产生保温和隔热、防水和抗裂、装饰和保护外墙的作用。本项目采用XPS保温板系统，具有强度高、吸水率低以及导热系数低等优点，广泛应用于建筑墙体节能技术，其保温和防水效果较为明显。XPS板属于难燃性的材料，符合我国建筑施工的标准。

二、预制构件的生产环节

预制构件生产的主要工艺流程如下：进行模具清理→涂抹脱模剂→模具拼装并安放塑钢窗 →安放保温板及钢筋骨架→安装预埋件及保护层垫片→安装吊模、 固定五金件→验收隐蔽工程→混凝土浇捣成型→进行带模蒸养→脱模吊运→翻身标识→转运、上架以及存放→检验外观→喷刷涂料→检验并装车出厂。

（一）模具制作与组装

由于预制构件形状不同，将其分为底模、内外侧模以及吊模等四个部分；连接方式均为可拆掉或可移螺栓，刚度和精度强，模板组装定位要准确，以便操作。由于模具制作时所要求的精度非常高，因此，必须将几何尺寸偏差控制在设计允许的范围内：其长度、宽度及高度的偏差不能大于2mm，对角线的偏差不能大于3mm，侧模以及底模平整度的偏差不能超过1mm。钢模到厂里后，要根据工艺的布置图将钢模放到指定的位置上，然后底模安装，再利用高精度水准仪进行测量和标高，标高差值要控制在1mm以内，然后固定。模具组装应该按照先内后外、先底后面再吊模的顺序进行组装。

（二）制作保温板

利用XPS板与硅钙板的组合来生产HR保温装饰板：在XPS板上进行打孔并安装锚固件的圆盘，采用特制的锚固件，保证HR保温装饰板与混凝土层的连接可靠有效，锚固件的一头连接保温板，另一头固定于混凝土中。在背贴的XPS板表面必须进行开槽处理，槽宽和槽深各为5mm，从而增加混凝土与挤塑板之间的黏结力，。

（三）塑钢窗固定与安装

该工程采用预制外墙时，需要事先预埋门窗外框（也叫PC窗）。在安装PC窗之前，要对相关性能进行抽样检测，并确认塑钢窗的规格，检查是否有损伤。放置好PC窗、钢模以及钢筋骨架后，将锚固铁皮按照要求进行折弯。为了防止外框在混凝土振捣时变形，在PC窗外框与钢模进行组装的时候，先将制作好的木条放置于钢窗外框与钢模下模板之间，从而使塑钢窗外框与铁架支撑进行柔性接触，很好地避免了两者之间直接接触所造成的外框损坏。

（四）构件的起吊脱模与翻身

混凝土浇筑后需要养护达到设计强度的70%时，才可以进行起吊脱模。为了保证吊点的垂直和平稳，起吊须使用具有足够刚度的横梁式吊具，避免损坏构件。墙板要立式存放，脱模起吊后，需平放在专用翻身架上进行90°翻身，使之立起，搁置前须在墙板底部装上保护支脚保护外露连接部分。翻身后，将墙运至室外，由起重机将墙板吊运到指定区域进行存放。

三、預制构件的吊装施工

（一）吊具与吊点预埋

根据构件的质量，选择不同直径HPB300钢筋作为吊钩，将其预埋在预制墙体内。预制板吊装受力的问题也需要考虑，因此采用钢扁担作为构件的起吊工具，以此来确保吊点垂直。由于钢扁担的吊点可调节，使其具有极强的通用性。根据施工图绑扎楼板钢筋，须按轴线控制线将预制墙板斜撑接驳器埋件放置好，将埋件与楼板钢筋之间焊牢，并增加相应的加强筋。

（二）测量定位

预制装配式结构的测量定位与标高控制是施工过程中的重要内容。基于工程主楼建筑的平面形状特点，通过在地面上设置的控制网，在建筑地下室顶板面上设置垂直控制点，从而形成十字相交，组成十字平面控制网。在浇捣顶板混凝土之前，需要在各个相交点设置固定的引测点，浇筑完毕后，依据固定引测点进行测量放线。依次由轴线控制网引出预制墙板、阳台板以及楼梯的控制线，使得每

块预制构件有两条纵、横控制线。构件安装完毕后，楼面安装控制线应与构件上安装控制线相吻合。

（三）预制构件吊装、接缝处理和连接固定

每层构件吊装顺序务必沿着外立面，以逆时针方向逐块吊装。预制墙板之间的缝隙均采用柔性材料或者微膨胀水泥砂浆进行填塞。本项目采用双面胶条进行黏结，在墙板吊装之前，对需粘贴胶条部位进行清扫，使其保持干净。胶条粘贴完毕后，才能进行墙板吊装。墙板吊装固定完毕后，可先用海绵填塞同层墙板之间的垂直缝，再使用微膨胀水泥砂浆进行抹平。

四、结语

在节能降耗方面，模板等周转性材料的使用量以及施工过程中产生的垃圾量大大减少，有效抑制了施工噪音污染，降低了施工对周围自然环境和社会环境的影响；在施工成本方面，现阶段采用预制装配式混凝土结构的成本优势并不明显，因此预制装配式混凝土结构仍有很多需要改进和思考的地方，就目前而言，由于预制装配式混凝土结构自身的局限性，采用的预制装配式混凝土结构体系类型的建筑仍然不是太多，或者规模较小，因此，在未来的城市发展与建设中，尤其是在保障性住房高层住宅中，我们应当不断探索和研发标准户型、构件库等来提高建筑物的预制装配率，实现预制装配提供的技术亮点和优越性的最大化。预制装配式混凝土结构符合资源节约、环境友好的社会要求，是实现建筑节能减排及住宅产业化的有效途径之一，对提高资源利用率、减少建筑对环境的不良影响，实现建筑业绿色发展有很好的促进作用，同时也促进我国建筑业的整体发展，因此，预制装配式混凝土结构具有广阔的发展前景。

参考文献

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[2]刘康.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景[J].建筑技术开发，2015（1）.