预制混凝土构件技术的应用和前景

[摘要]本文介绍了预制构件技术的特点，预制构件在香港和新加坡的应用情况，预制构件在国内的应用和实施情况，以及预制构件技术的前景和展望。

[关键词]预制构件 节点处理应用情况 住宅产业化

[abstract] this paper introduces the characteristics of the technology prefabricated, prefabricated components in Hong Kong and Singapore, the application of prefabricated components in domestic application and implementation, and the prospect of prefabricated component technology and its prospect.

[key words] prefabricated components node processing application housing industrialization

中图分类号：O434.19文献标识码：A 文章编号：

预制混凝土技术在国外已有比较成功的应用经验，技术应用比较成熟，符合环境保护、建筑节能、墙体革新等方面的要求，且通过工厂化制作，可达到节约材料和劳动力，提高施工功效，缩短施工现场周期，提高建筑工程质量，减少建筑垃圾排放的效果。

一、预制混凝土构件技术的特点

现今国内的建筑结构大部分设计为现浇混凝土结构，其较常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、框剪结构、核心筒结构、筒中筒结构等，其共同特点就是大部分构件为现浇，只有少数比如门窗过梁等二次构件采用了预制，预制混凝土构件技术带来了一个全新的课题，提出了在以上结构形式中的建筑中包括外墙、楼梯、厨卫间、梁板甚至柱子等构件采用预先制成的构件，在施工中拼装到一起并做好节点处理，形成完整建筑的设计和施工技术。这种技术具有以下特点：

1、构件为预先在工厂进行制作，节约了现场浇注所带来的材料损耗和对施工场所造成的环境污染，减小了建筑垃圾排放。

2、预制构件在现场拼装相对于现浇体系节省了大量的劳动力，提高了施工功效。

3、外墙装饰面和外窗能在预制外墙成型后即完成，现场拼装后外立面装饰和外窗即已成型，施工期间无需搭设外墙脚手架，节约了成本，减少了安全隐患。

4、预制构件通过产业化生产，用于建设施工，能够有效的降低建筑工程的生产成本。

5、预制构件统一在工厂完成标准化的制作和养护，质量相对于不确定因素影响较多的现场要稳定得多，对于提高整体工程质量，提升建筑品质有很显著的效果。

二、预制混凝土构件技术在香港和新加坡的应用情况

1、预制混凝土构件技术在香港的应用情况

香港的建筑业，不断致力于保持与全球最先进的施工开发研究―混凝土构件预制技术―的同步。近年来，香港房屋发展署在其公屋的开发领域内，一直积极推动机械化预制混凝土建筑体系的开发研究，以满足用户要求，提高营造质量等级，改善施工安全和加强环境保护意识。回顾上世纪九十年代初，香港房屋发展署就在高层住宅建筑中，率先使用混凝土预制技术，即通过引进预制混凝土立面板、半预制楼板和预制楼梯构件，使混凝土预制构件在整幢建筑中的使用比例提升到近20%。最近，在吸取海外经验和住宅建设技术的基础上，香港房屋发展署又开发成功一系列先进的混凝土预制和预装配体系，使预制混凝土构件的用量突破到60%。

香港葵涌房屋工厂，正是该混凝土预制和预装配体系，用于大厦建设项目的试验基地。该建设项目由两幢41层和一幢36层楼宇组成，共计1983套房间，可供6346人居住，总建筑面积为90,518m2。其中，两幢41层的住宅楼，采用先进的混凝土预制和预装配体系进行建设。除了原已采用的预制构件―立面板、半预制楼板和楼梯外，该新体系包含了一些首次采用的新型构件，诸如：预制结构墙板，其中包括“焊接”而成的整体预制墙板和半预制墙板，以及其他预制构件，诸如：预制楼梯芯筒体、预制电梯井、预制盒子式卫生间和厨房。

2、预制混凝土构件技术在新加坡的应用情况

预制混凝土构件技术在新加坡使用非常普及，多数建筑都使用了预制构件。其使用部位非常广，建筑物内外墙、梁、柱、楼板等几乎所有部位都使用了预制构件，单体建筑预制构件可到75%以上。

由于新加坡特殊的地理位置和气候条件，对于预制构件的使用非常有利，首先其高温高湿的气候条件致使其养护时间大大缩短，几乎1天就完成养护，有效的缩短了生产周期；其次，由于当地不在地震带上，当地无地震要求，构件与其他结构的连接相对简单；预制构件的长期使用使得新加坡具有成熟的技术体系，节点处理上也积累相当的经验，

(1)预制构件厂使用模具规格根据构件定制，强调周转次数及再利用。

(2)预制构件

①预制梯段

楼梯梯段预制完成踏步防滑条同时完成，安装完成后楼梯无需再做饰面，同时防滑条也能有效减少碰撞等产生的成品破坏，梯段两头预留钢筋用于节点连接和加固处理(如右图)。

②预制梁

预制梁实际为半梁（上部留出钢筋与楼板钢筋连接），其上部需与楼板现浇，梁与柱连接处留出部分空腔方便柱主筋弯入锚固后与楼板整浇为整浇为一体(如左图)。

③预制墙板

预制墙板一段留出插筋，另一段留出插筋孔及注浆浆孔（孔径一般至少是插筋直径的2倍以确保墙板位置调节及注浆通顺），施工时只需墙板套入下层墙板插筋中，调整好墙板位置后灌注高强水泥砂浆即可(如右图)。

当然，预制构件建筑在诸如日本、美国等发达国家应用更为广泛，技术体系更为成熟，预制混凝土构件技术是一种较常用的建筑施工技术。

三、预制构件技术在国内的应用情况

预制构件在国内起步较晚，预制构件的技术应用是在住建部“住宅产业化”命题提出后开始试点应用，很多房地产企业开始试点预制构件建筑进行住宅产业化的研究，开发高端楼盘，比较典型的例子就是万科和瑞安，万科已将住宅产业化列入企业战略任务，2007年11月，集合万科工业化生产资源的第一个市场化项目“上海新里程” 进入市场，随后其内部进行了万科产业化PC(Precast Concrete即预制混凝土)培训，大规模建设预制构件建筑加快住宅产业化的发展；瑞安天地作为港属企业，对于预制构件技术有一定的经验，在武汉天地开发中，B地块大量采用了预制件装配式工艺，预制件主要分布在局部平窗、飘窗、阳台、楼梯及女儿墙五个部位。

预制构件安装是一种将工厂产业化生产的预制飘窗、平窗、阳台和楼梯通过预留锚固钢筋、临时支撑系统与主体现浇混凝土结构连接组成整体建筑物的新型施工工艺。预制构件的作用不仅作为非拆式模板，而且可以形成建筑工程工业化，将施工现场的部分工作转移到了工厂内制造，整个生产、制造过程采用工厂的质量管理模式，以保证住宅产品的质量及质量的稳定性，

以下为武汉瑞安天地预制构件实施情况。

四、预制构件技术的前景

国内的预制构件大多采用香港和新加坡的技术，相比日本和其他发达国家，我国的预制构件技术还比较落后，预制构件的含量也相对较低，预制构件的使用部位避开了核心结构体系，核心体系仍采用比较成熟的现浇工艺，预制构件通过预留锚固钢筋与核心体系组成整体，在实施过程中也碰到了诸如吊装不到位、垂直度、平整度控制不宜、节点难以处理等技术问题，通过不断的技术改进摸索出一套适合国内应用的预制构件施工技术。现今国内还没有比较完善的关于预制构件建筑生产和安装的规范标准，对预制构件建筑的验收和评定还存在一定的不足。这些都鞭策建设、施工单位和政府主管部门尽快完善预制构件技术的规范标准，为住宅产业化的发展提供更加有力的保障。

随着国家住宅产业化、建筑标准化的战略定位，在未来5-10年内，预制构件技术将得到更大范围的应用。

五、总结与展望

预制构件技术在我国建筑市场已成难挡之势。如何以完善有效的技术适应市场，如何规范市场，如何尽快完善预制构件技术的规范标准，使外预制构件尽快规范有序发展，确保工程质量已是当务之急。同时也为我们提供一个很大的创新开拓的空间，谁能最快最好的建立成熟完善的设计、施工保证体系谁就能在这个新开辟的市场上收到丰厚的回报。