PC构件论文摘录部分

2.1预制装配式剪力墙结构

预制装配式剪力墙结构师因为由大型内外墙板以及叠合的楼板，还有一些预制的混凝土板材和构建装配而成。又叫做预制装配式大板结构，它具有满足抗震设计和可靠节点连接的前提下，其力学模型相当于现浇混凝土剪力墙结构。一些预制的楼板大多是采用叠合的楼板。预制外墙板主要采用的是实心和空心这样两种类型的墙板。

在对预制的空心墙板进行施工时，需要保证结构构建连接的整体性呢连接性，还要达到相应的抗震的设计要求，在相关的节点的设计方面要满足防止渗漏和热工等构件方面的要求。预制的实心墙板结构操作的关键环节是，怎样解决预制墙板之间的水平缝和竖向的接缝情况，以及水平受力钢级和竖向实际受力钢筋的连接问题。

上面提及的预制空心墙板的结构，实际上是预制和现浇进行结合的结构技术。我们在对预制的空心墙板和结合板进行装配之后，还需要布置受力的钢筋，在空心墙板里面和叠合楼板面需要同时浇筑混土，从而形成整体的结构。这样进行操结构的主要特点是，整体的结构性能良好，在节点的构造处很容易进行处理，预制的墙板之间存在的水平缝和竖向的缝在实际处理起来很简单，这就可以避免出现接缝开裂方面的问题。但是主要的缺点是需要在现场进行混凝土的浇筑，对于墙板预制方面的工艺设备要求较高，在需要达到七级以上抗震设防的地区和一些高层建筑中，需要解决好受力钢筋实际连接的主要问题。

2.2预制装配式框架

预制装配式结构，主要由预制的梁、板、柱和剪力墙等构建装配而成，这也是梁、板和柱的体系。预制的楼板大多是采用叠合楼板，预制梁大多是采用叠合梁。

这样的结构的优点是结构受力方面很明确，实际建造的速度很快，建筑建设中可以实现对劳动力的节省，对于节点的施工工艺很简单。一旦节点采取比较可靠的施工工艺的时候，就可以采取和现浇结构相同设计的方法。竖向的受力构建可以依据需要进行替换成为现浇构建。对于建筑空间的布置方面具有灵活的特点，很容易实现大空间。当然，这样的结构也存在一定的缺点，这样的结构对于主筋灌浆锚固实际要求很高，室内很容易出现凸梁和凸柱的情况，对于3外墙的维护部分的构造也相对比较复杂，主要适合多层住宅和抗震的等级在6级以下的设防地区。

住宅建筑是经过不断的发展和循环的经济，住宅建筑也是建筑资源节约型社会的重要方面，需要通过不断的技术创新，从而大力的发展预制装配式混凝土结构技术，走向新型工业化的道路。这也是装变先进的粗放型的住宅建造的重要方式，采用现代化工业化的生产手段来建造住宅，这样才能达到住宅建筑的高效率和环境负荷低的建设目标，最终实现建筑住宅的高效率和高品质，实现住宅建设的质量保证和使用寿命的保证。

施工工艺：2.1叠合楼板（梁）施工

在按照常规方法施工完柱之后，即可进行叠合楼板的施工。叠合楼板是将楼板划分成“预制和现浇”两部分分别施工，其中“预制”部分是指楼板厚度的下半段，在地面预制完毕后运输至现场组装（需留出桁架筋）。将预制PC楼板安装完毕后，再覆梁混凝土与梁、柱结合成一个整体之后再绑扎钢筋、浇注上半段现浇部分混凝土，这样预制部分的楼板还起到了充当后浇楼板的模板作用。图1为叠浇楼板安装后的施工图：

图1

叠合式楼板不仅保证了钢筋位置的准确度，而且加入了各种功能管线，比如线管及灯位较传统工艺板面更加平整，功能管线位置更加精确。楼梯、阳台同样采取叠浇的方式进行施工。

2.2预制PC墙体施工

PC墙体采用卧式加工，工艺中置入外饰面层、粘贴层、保温层，周圈布有刚性连接接头，可以与柱梁等构件一体连接。PC墙体在现场装配的时候需要用可伸缩的斜撑杆进行临时固定，斜撑杆的一端与PC墙体上部铰接，另一端用固定螺丝埋入叠合楼板里以提高安全性。普通一字型PC墙体一般可以采用“单机两点”吊装法，个别L型、T型等异形墙体采用“双机多点”吊装，吊装过程中需要注意协调统一性，如果不能一次准确就位再重新起吊，不可操之过急。图2是一字型PC墙体的剖视图，图3是预制完毕待吊装的PC墙体图。

图2

图3

2.3细部节点连接构造

预制装配结构最需要注意的是各构件连接的紧密性，主要体现在“墙柱节点，墙板节点，墙墙节点”三方面。

2.3.1墙柱节点

墙柱节点，尤其是PC外墙与柱连接直接关系到防水效果，需要更加注意。最好的方法是在节点处设置“材密封胶、空腔构造和膨胀止水条”三道防水措施，可以有效防止外墙渗漏。如图4所示。

图4

2.3.2墙板（梁）节点

墙与板（梁）通过位于预制PC墙体端部预留的闭口箍筋相连接，板（梁）钢筋穿过闭口箍筋内部，闭口箍筋选用直径10mm圆钢，间距200mm一道，节点处混凝土与叠合梁板一同浇注。图5为墙板节点构造。

图5

2.3.3墙墙节点

墙墙节点是影响建筑外观主要部分，如果连接位置不精准，可能会造成建筑出现外墙折断视觉效果。同时节点部分的二次处理也很重要，一般将墙墙节点粘贴上泡沫塑料胶条，一部分起防水作用，另一方面可以充当建筑腰线使用。墙体之间是通过其两端预留出钢筋接头相互连接的，钢筋接头采用钢筋接驳器、套筒或者焊接的方式。节点处混凝土采用小导管高压注浆方式浇注。图6为上下PC墙体连接构造。

图6

3结构安全性试验

衡量预制装配结构安全性可通过对结构施加静荷载并测定构件在荷载作用下结构应力及相关技术指标发展情况获得。

3.1叠合板静载试验

叠合板进行竖向静载试验，取平面尺寸为2750mm*2250mm叠合板，厚120mm，其中预制部分60mm，叠浇部分60mm，混凝土等级C30。叠合板试验采用堆载施加均部荷载，分级加载每级荷载持荷十分钟，加到设计荷载值后停止加载，持续荷载12小时后，楼板卸荷，获得楼板卸荷曲线。楼板加载最大值25KN每平米，整个加载过程中，楼板处于弹性阶段。跨中最大挠度0.35mm，小于极限挠度值。加荷结束后持荷12小时卸荷，跨中挠度增加0.06mm。楼板卸荷曲线也为直线，证明楼板依然处于弹性阶段，满足正常使用极限状态，楼板底部及边部均未出现裂缝，钢筋应变没有达到屈服应变。

3.2阳台静载试验

阳台悬挑板厚度为150mm，堆载荷载设计值13.1KN每平米，最大挠度0.085mm，钢筋应变等均小于规范允许最大值，有足够的安全储备。

3.3楼梯静载试验

楼梯按照节点位置划分成梯梁、梯段、平台，试验中采用三分点加载法。试验结果为：梯段在50KN处于弹性阶段，继续加载至130KN于跨中位置出现一道贯通裂缝，达到极限荷载后裂缝宽1mm，梯段板钢筋未屈服。梯段与平台连接位置处在115KN时发现小裂缝，达到128KN时候裂缝贯通整个截面，支座位置钢筋达到屈服，跨中钢筋应变不大，梯段平台在极限荷载时挠度为2.5mm，满足规范最大允许值要求。

3.4梯梁静载试验

梯梁破坏属于受弯破坏，在160KN时曲线发生转折，梯梁四分之一跨位置产生裂缝，跨中挠度1.5mm，继续加载，最大挠度为2.1mm，满足极限挠度值要求，且连接位置处没有发生较大裂缝，叠浇部分情况良好。

结语

预制PC构件技术可以实现：以机械代替人力资源投入以实现建筑产品的低成本、以工厂标准化模式生产代替手工操作以实现建筑结构的高质量。根据现有数据统计，采用预制PC技术施工建筑，可以减少人力资源投入30%，减少了现场施工模板50%，加快施工速度30%，对建筑工艺施工技术的改革具有重要意义。

一、大型预制构件吊装运输中存在的问题（一）准备工作不充分在大型预制构件吊装运输的过程中，时常会出现准备工作不充分的现象，吊装运输之前缺乏科学系统的设计方案，对装运工具以及相关的设备材料准备不足，没有及时探查运输路线的实际状况，导致吊装运输工作缺乏依据，由于事前没有充分的查看设计，使得运输途中经常出现突发问题，在这种情况下吊装运输工作很难有序进行，工作效率偏低。此外，由于在吊装运输之前没有认真的检查、清点构件，致使构件运输到施工现场之后发现质量不合格、构件遗漏等问题，重复作业的现象时有发生。（二）构件放置不合理大型预制构件吊装运输工作中有时还会发生构件放置不合理的现象，导致构件支撑点不稳，车辆弹簧承受的载荷不均匀。在这种情况下，很容易导致构件在运输过程中发生碰撞，另外由于构件放置不稳固，当车辆颠簸和晃动时也很可能导致构件损坏。（三）道路环境较差道路是运输的前提，同时也是运输效率的决定因素。在大型构件吊装运输中，由于道路环境差导致构件损坏的现象屡见不鲜，一旦道路不平坦、不坚实，运输过程中很可能造成车辆颠簸、晃动严重，使构件发生损坏，并且道路环境差也导致运输效率低下。（四）构件装运不合理构件装卸不合理也是大型预制构件吊装运输中的一项重要问题，在实际工作中，有时会出现装运顺序混乱的现象，导致构件运输到施工现场之后卸车麻烦，由于构件体积和重量很大，一旦装运顺序不合理，卸车时重复倒运，将会严重影响施工效率，并且在反复倒运过程中容易造成构件损坏。二、大型预制构件吊装运输问题的完善途径（一）全面做好准备工作通过全面的设计准备可以为吊装运输工作提供保障，在吊装运输开始之前，要充分做好准备工作，设计全面的吊装运输方案，明确运输车辆，合理设计并制作运输架等装运工具，并且要仔细检查、清点构件，确保构件质量良好并且数量齐全。另一方面，在实际运输之前要仔细探查运输路线的实际状况，必要时可以进行试运。（二）合理放置构件在大型预制构件的吊装运输中，必须要科学合理的放置构件，确保构件支承点安全平稳，并且要使车辆弹黄承受的载荷均匀对称。具体操作时，要采用填充物将构件支撑点垫实，并且应该使车辆装载中心与构件中心部位重合，不同构件之间要使用填充物塞紧，用绳索将其固定牢靠，避免构件在运输过程发生碰撞或晃动，对于一些特殊的构件，要合理使用支撑架等设备。例如，在对屋架、面梁等构件进行吊装运输时，由于构件高宽比较大、重心较高，要合理设置钢运架以及支承架，防止构件在运输途中发生倾倒引起车辆倾翻。（三）改善道路环境大型预制构件吊装运输时，必须要选择平坦坚实的运输道路，必要时可以“先修路、再运送”。这样不仅可以确保构件在运输过程中不发生损坏，而且可以在很大程度上提高运输效率。此外，由于运输的构件体积庞大，运输道路要具有充足的宽度，道路转弯处要具有足够的转弯半径，防止运输途中发生意外事故。国内有学者指出：在大型预制构件运输途中，道路必须要具有充足的转弯半径，普通载重汽车的转弯半径不得小于10m，半拖式拖车的转弯半径不能小于15m，全拖挂车的转弯半径不得小于20m。另一方面，司机要根据道路的实际状况调整车速，并且在起动和停车时要保证车辆平稳。（四）合理装运构件大型构件吊装运输过程中，要保证构件的装运顺序科学合理，进而在构件输送到施工现场之后便于卸车，而且卸车时要根据实际施工情况将构件就位，提高施工效率。例如，对于一些又长又重的大型构件，运输时车辆无法调头，因此在装车时要根据具体的施工情况来确定构件装车方向，确保构件运输到施工现场之后卸车方便，这样不仅可以提高工作效率，更能够降低构件发生损坏的几率。3BIM的概念及对问题的解决

BIM是BuildingInformationModel（建筑信息模型）的简称。它不仅为我们提供了新的技术，更提出了全新的工作理念。BIM可以让设计师在设计3D图形时就将各种参数融合其中，比如物理性能，材料种类，经济参数等，同时在各个专业设计之间共享模型数据，避免了重复指定参数。此时的BIM模型就可以用来进行多方面的应用分析：可以用它进行结构分析，经济指标分析，工程量分析，碰撞分析等等[3]。虽然目前在国内BIM的应用仍以设计为主，但实际上它的最大价值在于可以应用到构件的设计、生产、运营的整个周期，起到优化、协同、整合作用[4]。

BIM的出现，让我们看到了新的转机。它的特点使其能很大程度提高混凝土预制构件的设计生产效率。设计师门只需做一次更改，之后的模型信息就会随之改变，省去了大量重设参数与重复计算的过程。同时它的协同作用可以快速有效地传递数据，且数据都是在同一模型中呈现的，这使各部门的沟通更直接。

我们可以提取出协同设计工作的简化模型：

混凝土预制构件厂可以直接从建筑设计模型中提取需要的部分并且进行深化，再通过协同交给结构设计师完成结构的设计与校核，合格后还可由构件厂直接生成造价分析。由于BIM系统中3D与2D的结合，计算完后的构件可以直接生成2D的施工图交付车间生产。如此一来，就将模型设计，强度计算，造价分析，车间生产等几个分离的步骤就结合到了一起，减小信息传输的次数，提高了效率。

同时，BIM也可以为预制构件的施工带来很大方便，它能够生成精准生动的3维图形和动画，让工人对施工顺序有直观的认识。

4以BIM为主的协同设计的发展现状

目前协同设计在混凝土预制构件行业中尚处于起步阶段。基于BIM概念的软件并不少，应用最广泛的是Autodesk公司的Revit。Graphisoft公司的ArchiCAD,Bentley公司的BentleyArchitecture也都在努力打造中国市场。以Autodesk公司为例，近年来，Autodesk公司不断的宣传BIM的理念，为其Revit系列软件进入中国建筑市场奠定了一定基础。现在，Autodesk也培养了大量Revit人才并投入工作岗位，这使得BIM理念被部分设计院应用于实际项目中。但是由于诸多因素，Revit还只是用于绘制已建项目模型，培养人才，积累相关经验，并没有真正起到协同作用，尤其是在预制构件设计开发方面，应用甚少。

首先，周边软件不健全。虽然我国市场这方面的软件并不少，但现状是：国外先进的软件没能建立适合国情的标准，不能很好的与国内的建筑业和已经盛行的软件融合，比如：从3D模型生成2D图纸时很不完善，计算时好多时候仍是依据国外标准，对国内规范没有完全引用。同时，国内尚未开发出完善的基于BIM理念的软件，在混凝土预制构件的生产应用方面仍是空白，这就限制了构件厂独立开发预制构件的能力。

其次，设计人员接受三维的模型设计有一定难度，培训耗费大。

最后，人们意识上的差距。由于人们并未完全意识到新型预制构件的优势，对它的效益认识不足，同时其数据库不健全，其设计流程与传统的冲突，没有成熟的软件及网络系统来做技术支持，使人们不愿去冒风险进行尝试。

5解决思路及前景

虽说BIM在建筑行业的普及还有一段时间，但这丝毫不妨碍其广阔的发展前景。基于其协同设计的特点，它必将取代CAD等二维绘图软件和Maya等传统三维绘图软件在建筑行业内的地位。目前，国内建筑软件行业龙头产业建研科技股份有限公司已与Autodesk公司联手推广BIM在国内的研究与应用。只要大的平台得到建立并得到推广，二次开发的软件自然会如雨后春笋般出现[5]。国家也应该加大推广力度，鼓励关于混凝土预制构件软件的开发。更主要的是各构件厂都应做好前瞻性的准备，达成共识，真正实现通过依靠科技来达到效益的提高。

裂纹产生原因主要有三种，一是由外荷载引起的；二是设计原因即所谓结构次应力裂纹造成，结构的实际工作状态和计算假设模型存在差异引起；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降、徐变等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂纹。

下面沿预制构件生产到装配的流程简要分析裂纹产生原因及防治建议。

1、原材料质量控制

⑴控制砂石材料中的含泥量。

含泥量增加，在骨料和水泥浆体粘合面产生粘合微裂纹，特别是降低混凝土结构的抗拉强度，增加水泥砂浆收缩率，同时消耗减水剂有效组分，构件易于产生塑性干缩裂纹。

⑵粗细骨料级配应合理。

如果骨料的级配合理则混凝土内空隙率小，密实度大，混凝土的收缩自然少，另一方面，混凝土中随骨料含量的增加，混凝土的自缩值减少。减少收缩裂纹。

⑶控制钢筋锈蚀与油类污染。

在自然环境中，钢筋表面接触到水和空气，就会在表面结成一层氧化铁，这就是铁锈。生锈、沾有油污的钢筋不能与混凝土很好粘结，从而影响钢筋与混凝土共同受力工作。致使混凝土受到破坏而造成钢筋混凝土结构构件承载力降低，最终混凝土结构耐久性能下降。

2、生产工序质量控制

⑴模板桌清理与脱模剂喷涂

模板桌清理不干净、或是脱模剂喷涂不匀，均会形成构件脱模时局部应力集中点，严重时会产生构件与钢模接触面产生脱皮现象，造成显性或隐性裂纹缺陷。

⑵钢筋摆放与卡扣

钢筋保护层厚度过薄，容易造成钢筋露筋或表面混凝土脱落，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，结构构件整体性受到破坏。反之，当钢筋保护层过厚会造成：1、构件易横向开裂。工程实践证明，当混凝土构件纵向主筋保护层厚度大于40mm时，其表面极易出现垂直主筋方向的多处规划性横向裂纹，大大消弱了保护层的作用，加速主筋的锈蚀，最终导致构件提前破坏。2、降低构件承载力。如果保护层厚度从标准15mm增大至25mm时，其承载能力将降低26%左右。

⑶混凝土浇筑

a、合理的水灰比控制：水灰比是影响混凝土收缩的重要因素。混凝土初凝前出现泌水和水份急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料和水泥之间也产生不均匀的沉缩变形，而混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，此时混凝士强度无法抵抗其本身的收缩，因此产生裂缝。

b、合理的振捣方式控制：混凝土过振混凝土浇注的时候要正确掌握振捣的时间。振捣时间短了，拌和物难以密实，振捣时间长了，一是生产的效率就不高；二是拌合物会出现离析和泌水分层现象；三是钢筋和予埋件容易走形变位；四是脱模剂会被分散，造成脱模困难。一般的控制标准由以下四方面来判断。粗骨料不再下沉；水泥砂浆泛上到表面；被振的部位大致被振成水平状；拌和物中的气泡不再冒出来。

⑷养护

a、混凝土的养护基本要求

混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。砼养护目的，一是创造各种条件使水泥充分水化，加速砼硬化：二是防止砼成型后暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破损现象。砼养护法分为自然养护和加热养护两种：现浇砼在正常条件下通常采用自然