装配式混凝土建筑关键技术与技术问题探讨.pdf
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1、装配式混凝土建筑关键技术与若干应用问题技术探讨肖 明肖 明副总工程师教授级高级工程师目录装配式建筑介绍装配式建筑介绍0102装配式混凝土结构技术体系装配式混凝土结构技术体系03工程中常见问题探讨工程中常见问题探讨04预制外墙接缝防水关键技术预制外墙接缝防水关键技术05预制构件吊装安全技术问题探讨预制构件吊装安全技术问题探讨01装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍狭义:工厂预制生产在现场装配施工而成的建筑广义:依靠大量工业化方式建造而成的建筑产品建筑产业现代化建筑工业化住宅产业化装配式建筑住宅科技成果的产业化住宅生产方式的产业化标准化规模化机械化集成化信息化组织化装配式内装(SI 体系)主
2、体结构工业化内装部品工业化住宅工业化建筑体系(工业化建造系统)装配式建筑介绍国内装配式建筑技术发展国内装配式建筑技术发展传统装配式建筑技术体系工业化技术体系单一,意义和效益有限装配式建筑单层工业厂房新型装配式建筑技术体系装配式建筑主体结构外围护内装PC结构钢结构墙板体系集成部品装配式内装集成部品设备与管线集成部品装配式混凝土大板建筑 预制变截面柱 预制工字型梁 预制屋顶桁架 预制吊车梁 预制屋面板 住宅产品单一 结构安全 防水问题 保温隔热 隔声问题装配式建筑介绍装配式混凝土结构(PC)装配式建筑的技术体系装配式框架结构适用于多层建筑,包括:住宅、公共建筑、停车楼、工业建筑等;装配式框架-剪力
3、墙结构装配式剪力墙结构适用于多层、高层建筑,包括:住宅、公共建筑等;适用于高层建筑,主要应用于产业化住宅类项目;与高层装配式剪力墙结构体系相同,仅在建筑高度、墙体厚度、连接节点进行简化和降低要求;装配式建筑介绍装配式混凝土集成体系(PC)装配式建筑的技术体系现浇节点PCF板预制外墙板预制内墙现浇墙体预制楼梯预制楼板预制阳台板、空调板装配式建筑介绍装配式内装集成体系装配式建筑的技术体系轻质隔墙系统给水系统架空系统排水系统供暖系统故障检修系统通风系统健康部品系统装配式建筑介绍国内装配式建筑技术发展国内装配式建筑技术发展装配整体式剪力墙结构装配整体式框架结构装配整体式框架-现浇剪力墙结构装配整体式框
4、架-现浇核心筒结构装配整体式部分框支剪力墙结构多层装配式墙板结构装配式混凝土结构竖向承重构件采用现浇,外围护、内隔墙、水平构件、非结构构件采用预制部分竖向承重构件、外围护、内隔墙、水平构件、非结构构件采用预制全部竖向承重结构、水平构件、非结构构件均采用预制钢筋套筒灌浆连接钢筋浆锚搭接连接钢筋间接搭接螺栓连接焊接连接机械连接结构形式连接方式预制部位装配式建筑介绍PC框架装配式建筑介绍PCa构件分割模式(日本藤田)单一构件形构件形构件形构件形构件单一构件竖向荷载梁弯矩地震水平荷载梁弯矩地震水平荷载柱弯矩纵列树型装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍PC框架-剪力墙装配式建筑介绍预制楼板预制外墙
5、板预制内墙板现浇混凝土门窗及预置阳台PC剪力墙装配式建筑介绍装配式建筑介绍预制剪力墙:部分或全部采用预制墙体部分或全部采用预制墙体竖向钢筋连接:钢筋套筒连接、浆锚搭接等钢筋套筒连接、浆锚搭接等墙体水平钢筋:通过现浇段钢筋搭接连接通过现浇段钢筋搭接连接水平现浇带/圈梁:将预制墙体与屋盖连接将预制墙体与屋盖连接外叶墙板内叶墙板挤塑聚苯板装配式建筑介绍PC剪力墙装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍装配式建筑介绍02装配式混凝土结构技术体系装配式混凝土结构技术体系装配式混凝土结构技术体系钢筋连接技术抗剪钉钢筋套筒钢筋抗剪旋紧套筒连接钢筋套筒钢筋高强灌浆料
6、全灌浆套筒连接半灌浆套筒连接钢筋套筒钢筋套丝高强灌浆料墩头钢筋套筒连接钢筋墩头钢筋墩头长套筒短套筒挤压套筒钢筋钢筋挤压套筒连接螺旋箍筋约束浆锚搭接钢筋混凝土钢筋螺旋箍筋灌浆料预留孔洞钢筋混凝土钢筋金属波纹管灌浆料钢筋预制混凝土现浇混凝土钢筋金属波纹管约束浆锚搭接钢筋间接搭接抗剪旋紧套筒连接灌浆套筒连接墩头钢筋套筒连接挤压套筒连接螺旋箍筋约束浆锚搭接金属波纹管约束浆锚搭接钢筋间接搭接连接装配式混凝土结构技术体系装配整体式剪力墙结构上层预制墙下层预制墙钢筋接头水平后浇带上层预制墙间接搭接下层预制墙连接钢筋水平后浇带EVE预制空心板双面叠合板剪力墙全预制剪力墙结构预制墙沿墙厚方向全部预制上下层预制墙
7、连接:专用钢筋接头叠合剪力墙结构预制墙沿墙厚方向部分预制上下层预制墙连接:钢筋间接搭接装配式混凝土结构技术体系技术体系技术特点技术分析运用情况优点缺点套筒灌浆连接剪力墙竖向钢筋采用套筒连接技术相对成熟、研究较多加工、施工难度偏大,成本较高国内应用最为广泛浆锚搭接连接剪力墙竖向钢筋采用浆锚连接连接形式相对简单加工、施工难度略大,应用偏少宇辉、中南建设挤压套筒连接剪力墙竖向钢筋采用挤压套筒连接连接形式相对简单加工、施工难度略大,应用少应用较少双面叠合剪力墙侧面不出筋,墙板水平和竖向钢筋均采用间接搭接连接构件加工自动化程度高、现场施工难度较小、成本低生产设备相对复杂;国外引进的技术体系并进行改进国内
8、处于发展和初步应用阶段内浇外挂剪力墙采用非承重的PC外挂墙板作为结构外墙的外模板或维护墙体加工和施工相对较简单,成本较低有待进一步改进和规范,在北方地区适用性存在一定难度新加坡、香港及我国南方部分地区应用PCF剪力墙PC墙板兼做建筑外模板并参与主体结构受力构件加工自动化程度高、成本不高现场湿作业多,施工难度较大上海地区存在应用,其他地区较少空心板剪力墙承重墙体采用空心墙板,钢筋采用间接搭接加工效率高、施工简便、成本低采用保温装饰一体化难度大企业专利技术装配整体式剪力墙结构装配式混凝土结构技术体系套筒灌浆连接预制剪力墙上层预制墙下层预制墙钢筋接头水平后浇带抗剪钉钢筋套筒钢筋抗剪旋紧套筒连接钢筋套
9、筒钢筋高强灌浆料全灌浆套筒连接半灌浆套筒连接钢筋套筒钢筋套丝高强灌浆料墩头钢筋套筒连接钢筋墩头钢筋墩头长套筒短套筒挤压套筒钢筋钢筋挤压套筒连接螺旋箍筋约束浆锚搭接钢筋混凝土钢筋螺旋箍筋灌浆料预留孔洞钢筋混凝土钢筋金属波纹管灌浆料钢筋预制混凝土现浇混凝土钢筋金属波纹管约束浆锚搭接钢筋间接搭接反力墙水平作动器加载方向东(+)(-)西试验模型预应力筋水平连接钢筋底面:粗糙面内叶墙板保温层外叶墙板底面:粗糙面灌浆套筒水平连接钢筋侧面:粗糙面一字形截面预制墙L字形截面预制墙装配式混凝土结构技术体系浆锚搭接连接预制剪力墙装配式混凝土结构技术体系挤压套筒连接预制剪力墙装配式混凝土结构技术体系双面叠合剪力墙
10、预制墙竖向钢筋、水平分布钢筋均采用间接搭接连接,连接成本低、质量易于检查,对加工、安装精度要求低;预制墙侧边不出筋,模具重复利用率高,便于自动化生产;预制墙自重轻,可减少拆分,便于吊装;预制墙通过后浇混凝土连接为整体,结构整体性较好。装配式混凝土结构技术体系内浇外挂剪力墙装配式混凝土结构技术体系PCF剪力墙装配式混凝土结构技术体系空心板剪力墙A14A14A14A06A14A14A04B08B08B08窗户B06A14A14门预制墙预制墙连接钢筋竖向接缝构造现浇边缘构件典型建筑平面布置装配式混凝土结构技术体系装配式框架结构连接构造 湿连接体系-构件间通过后浇混凝土或灌浆料的形式连接为整体 干连接
11、体系-现场无需湿作业,预制构件通过焊接、螺栓或张拉预应力索拼装为整体连接节点整体性 强连接体系-结构非线性行为与现浇结构相近或集中在连接区域外的预制构件部位 弱连接体系-非线性行为主要集中在连接节点部位,预制构件间多采用干式或半干式弱连接(如焊接、螺栓连接)装配式混凝土结构技术体系湿连接体系现浇混凝土预制梁现浇混凝土预制梁预制下柱预制上柱钢筋连接现浇核心区节点现浇梁端节点装配式混凝土结构技术体系干连接体系焊接连接钢环梁连接预应力混合连接耗能装置连接装配式混凝土结构技术体系多层装配式墙板结构体系 中小城市及小城镇新建住房中多层和小高层住宅占比较高。以北京地区为例,近年来新建住宅以小高层为主,层数
12、为5-8层的住宅占比较高,市场需求较大。在装配整体式剪力墙结构的基础上,简化连接构造,形成多层装配式墙板体系。装配式混凝土结构技术体系单排附加连接钢筋间接搭接ld单排附加连接钢筋边缘构件竖向钢筋竖向分布钢筋边缘构件竖向钢筋、竖向分布钢筋连接 边缘构件竖向钢筋、竖向分布钢筋:采用大直径大间距套筒灌浆连接。水平分布钢筋:侧面不出筋,采用可弯折锚环或钢丝绳套。水平接缝:高强座浆料(不低于40MPa)。竖向接缝:后浇筑细石混凝土,后浇段长度短;钢筋绑扎及支模简单。竖向接缝构造(钢筋锚环、钢丝绳套)梁墙节点多层装配式墙板结构体系国内装配式混凝土建筑技术应用政策要求Policy Requirements实
13、施效果Implementation Effect成本控制Cost Control建筑特点Architectural Features各地产业化实施政策整体要求(类型/面积比)预制率、装配率要求预制构件实施部位和比率要求预制构件形式其他要求建筑类别(住宅/办公/酒店/学校等)建筑高度(多层、高层、超高层)气候特点、抗震设防建筑户型、立面效果和材质劳动力数量节能、节水、节电、节材免外脚手架施工、免满堂架、节省模板免抹灰、减少湿作业提高外墙质量和耐久性实施规模建筑和构件标准化程度预制构件单价和用量施工工艺和措施费成本增量控制其他因素Other Factors项目管理和控制水平设计水平构件厂生产能力现
14、场施工能力技术方案选择的考虑因素工程中常见问题探讨03工程中常见问题探讨工程中常见问题探讨工程中常见问题探讨外立面实施的问题外立面实施的问题-凸窗凸窗工程中常见问题探讨外立面实施的问题外立面实施的问题-立面造型和效果立面造型和效果工程中常见问题探讨外立面实施的问题外立面实施的问题-外挑檐外挑檐工程中常见问题探讨外立面实施的问题外立面实施的问题-石材或其他幕墙石材或其他幕墙立面全石材幕墙系统南立面效果图北立面效果图工程中常见问题探讨平面设计中的复杂问题平面设计中的复杂问题结构缝及缝两侧错位深凹口及局部小墙垛局部外墙不规则工程中常见问题探讨多层住宅建筑的实施难点多层住宅建筑的实施难点 大多为58层
15、多层住宅标准层少、同一栋楼的构件的重复性较低;楼型重复较多。工程中常见问题探讨多层住宅建筑的实施难点多层住宅建筑的实施难点 立面效果较复杂以往大多装配式住宅立面线条规整、材质单一;多层住宅立面效果丰富,材质种类和线条较多。屋顶的坡屋面效果工程中常见问题探讨多层住宅建筑的实施难点多层住宅建筑的实施难点工程中常见问题探讨节点构造节点构造工程中常见问题探讨节点构造节点构造工程中常见问题探讨夹心保温墙板设计夹心保温墙板设计工程中常见问题探讨夹心保温墙板设计夹心保温墙板设计工程中常见问题探讨夹心保温墙板设计夹心保温墙板设计工程中常见问题探讨夹心保温墙板设计夹心保温墙板设计工程中常见问题探讨夹心保温墙板设
16、计夹心保温墙板设计工程中常见问题探讨关键产品与配件关键产品与配件灌浆套筒及灌浆料灌浆套筒及灌浆料夹心墙板保温拉结件夹心墙板保温拉结件工程中常见问题探讨关键产品与配件关键产品与配件工程中常见问题探讨关键产品与配件关键产品与配件工程中常见问题探讨预制构件检验与尺寸精度问题预制构件检验与尺寸精度问题工程中常见问题探讨预制构件检验与尺寸精度问题预制构件检验与尺寸精度问题工程中常见问题探讨预制构件检验与尺寸精度问题预制构件检验与尺寸精度问题工程中常见问题探讨预制构件检验与尺寸精度问题预制构件检验与尺寸精度问题工程中常见问题探讨预制构件检验与尺寸精度问题预制构件检验与尺寸精度问题工程中常见问题探讨预制构件
17、检验与尺寸精度问题预制构件检验与尺寸精度问题工程中常见问题探讨 套筒灌浆连接接头施工工艺与质量控制:套筒和灌浆料产品,质量、参数等。型式检验、工艺检验、进场检验。施工工艺与技术方案。常见施工质量问题:精度、封浆工艺、灌浆操作、套筒内灌浆料的饱满度、钢筋伸入套筒内的长度等。工程中常见问题探讨地下室顶板的安全性地下室顶板的安全性工程中常见问题探讨地下室顶板的安全性地下室顶板的安全性 问题1:车库顶板堆放预制构件、覆土、重载车辆行走的等效荷载如何计算;问题2:车库顶板的安全性需要验算哪些内容;问题3:如何判断车库顶板的安全性;问题4:施工荷载下,车库顶板如何加固才能确保安全;问题5:实际工程中车库顶
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