预制装配式混凝土结构设计要点分析

李路

摘 要 预制装配式混凝土结构诞生于19世纪初期，经过长时间发展已经形成完整的设计与施工方法，但还是有必要做好相关研究工作。本研究中，笔者以预制装配式混凝土结构优势为切入点，全面分析预制装配式混凝土结构设计与施工要点，给出具体的完善措施，大幅度提高混凝土结构施工质量。

关键词 预制装配式 混凝土结构 设计施工

一、引言

20世纪50年代我国预制装配技术开始起步，但受到资金、技术及人员等因素限制，我国预制装配式建筑发展速度缓慢。直到近些年，我国经济快速发展，技术水平不断提高，推广预制装配式建筑的条件已经成熟。在“十三五”规划中国家明确提出，将大力推广以装配式建筑为核心的建筑产业现代化。本文中笔者主要阐述做好预制装配式混凝土结构设计的措施，提高建筑质量。

二、预制装配式混凝土结构优势分析

预制构件直接在工厂中预制，可以精确控制材料质量與构件尺寸，还可以对构件进行全方位养护，减少养护成本，保证建筑耐久性；降低工程成本，目前我国已进入老龄化，加上社会生活水平不断提高，人力成本增加，原有的劳动密集型方式已经不能持续。而预制构件生产与安装则可以有效降低人工成本，借助大量机械设备即可完成；提高材料与能量利用效率，实现可持续发展。设计阶段归并与统计预制构件，提前确定相关构件的数量与规格，将相关数据提供给生产工厂，提高能源利用效率，降低粉尘、噪声等污染；缩短工期，预制装配式建筑现浇施工基础部分时，工程同时开始预制结构的生产，可以有效缩短施工周期，提高资金的回收使用效率。

三、预制装配式混凝土结构设计要点

（一）结构布置要点

高层建筑采用预制装配式混凝土结构时为保证结构性能，底层与顶层同时采用现浇结构；避免竖向结构浇筑的不连续性；剪力墙不存在转角窗；剪力墙上开洞位置上下对齐。当房屋存在凹凸不规则位置时，需要采用现浇梁板进行连接，减少其长宽比。装配式剪力墙结构施工经验较长，加上房屋高度偏高，国家适当降低现浇剪力墙结构的适用高度。

（二）结构计算要点

结构计算过程中洪采用与现浇钢筋混凝土构件相同的设计荷载及计算方法，整个过程中主要重点关注：选择装配缝与叠合楼板等的使用，造成结构强度比现浇结构较小，在结算时需要考虑这个因素。此外，墙板间接缝对装配式剪力墙结构产生影响，计算过程中无法考虑，因此要严格控制位移角。

（三）材料设计要点

预制结构生产工厂有着较好的氧化条件，选择高强度的混凝土，强度大于C30。同时为节约钢材采用高强度钢筋。为降低块体自约束应力与提高混凝土抗拉强度，可以通过降低混凝土内外温差及减慢降温速度来实现，因此养护极为重要。混凝土浇筑后及时养护，压平表面，并安排专人负责。当混凝土达到设计强度后才可以拆除保温层。混凝土终凝后及时进行氧化，使用养生液养护剪力墙与框架柱，楼板养护则直接采用浇水方式，养护时间≥7d。

冬季施工期间则需要采用综合蓄热法进行养护，可以将抗冻剂掺加载混凝土内，混凝土初凝后在板面上覆盖一层塑料薄膜+阻燃稻草被，养护时间≥14d。

首先要防止出现温度梯度导致的裂缝，应减少混凝土内外的温度差。其次，尽量控制混凝土置放地点的温度在一个相对稳定的范围内。最后，要防止新旧混凝土之间出现不融合现象。从而保证混凝土能保持最佳品质。

（四）构建设计要点

构件设计过程中归并构件，减少构件规格数量。设计构件时应该提前与生产厂家与施工单位进行沟通，了解生产与施工条件，避免设计无法生产或施工难度较大。当构建超重时现场要配置相应的吊车，如果重量再大有可能无法施工。

四、预制装配式混凝土施工要点分析

（一）原材料配比控制

现今土木工程混凝土施工技术应用中，除了部分基地供应商品混凝土外，其余部分通常进行现场拌制。混凝土现场拌制中按照商品混凝土标准进行，保证两者配置比例、原材料质量等数据一致。全面掌握水泥性能、储存方法及信息标识等，尽量选择碱含量在0.6%以下标号的水泥；砂石影响混凝土强度，依据混凝土自身性能调节外加剂，根据实际需求选择种类与数量。

（二）混凝土运输要点

现场混凝土与商品混凝土配比一致，采用统一品种标号水泥，使用搅拌机注意以下事项：一是安装要点，在固定的机座与底架上安装搅拌机；二是检查要点，接通电源后仔细检查，经2 ～ 3min空车试转检查合格后才可使用；三是保护要点，为避免水分和潮气浸入电动机内部造成损坏，影响采用外科或相应保护措施。

混凝土搅拌前，应该加水空转数分钟，倒净其中积水后润湿拌筒。第一盘搅拌时考虑筒壁砂浆损失，按照配合比规定减半处理石子用量。搅拌完成后全部卸尽混凝土，全部卸尽前不能再次投入拌合料，也不得使用边出料边进料的方法。未经试验人员同意不得随意增加或减少水量。

（三）浇筑要点

混凝土浇筑时满足以下条件：一是混凝土入模温度不得小于5℃，处于10℃左右；二是搅拌及泵送过程中不得擅自加水，不得使用质量不合格的混凝土；三是浇筑前清理干净模板与钢筋上的杂物，如果冬天施工清理冰雪时直接采用小型空压机；四是混凝土浇筑连续进行且各道工序紧密相连，尽量缩小和集中作业面，严重遵循浇筑顺序，避免形成裂缝。

（四）振捣要点

振动棒振捣过程中采用快插慢拔的方式，避免出现分层、离析或空洞情况，每一点振捣时间要合适，通过观察混凝土表面变化情况控制，也就是混凝土表面不再下沉或出现气泡，表面水平且泌出灰浆。

五、结语

我国装配式混凝土结构研究不断深入与完善，在实际工程中不断得到推广与应用。作为专业的工程设计人员，除了掌握专业的设计水平外，还要了解与之相关的施工技术与要点，这样设计过程中才能以最简单的施工手段完成工程建设。希望通过本文论述为行业技术进步贡献一分力量。

（作者单位为四川大学锦城学院）

参考文献

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[2] 薛明凯.浅谈预制装配式建筑的发展状况[J].四川建材，2016（08）：73.

[3] 高懿凤.浅析预制装配式建筑发展过程中的问题与对策[J].四川水泥，2016（12）：61-62.