裝配式建筑的關鍵技術精選(九篇)

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第1篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

【關鍵詞】預制裝配式；剪力墻；連接技術

0.引言

預制裝配式剪力墻結構一種現代化的建筑結構模式，與傳統的混泥土建筑方式不同的是，這種建筑采用組裝的方式，水耗、能耗相對較少，不會產生固體廢物垃圾、污水等污染[1]。同時，這種建筑方式還有助于實現住宅產業化，有利于建筑節能節排。采用裝配式結構，主要是通過廠商預定、現場組裝的方式來完成建筑的主體結構，在一些施工條件不好的地帶有著良好的適應性。近年來，隨著可持續發展理念的提出，在建筑行業，對裝配式混凝土建筑的研究也越來越多，這為我國推廣這種技術提供了良好的基礎。

1.剪力墻概述

預制裝配式剪力墻結構是一種現場裝配的建筑形式，它主要是通過預制和半預制的板墻之間的拼接，以現場裝配為主要形式，配合少量的現澆來實現整個建筑主體。對于高層建筑而言，剪力墻結構具有良好的實用性，首先，這種建筑方式現場施工少，受高層建筑運輸中的不便影響小，其次，這種結構建筑速度快，由于它是經過預制或者半預制而成的，因此在建造過程中速度很快，滿足了現代商業化的趨勢[2]。相對于裝配式框架結構而言，裝配式剪力墻結構有著很大的優勢，主要表現在：剪力墻結構中有著很多水平接縫、豎向接縫和節點，這些接縫和節點的存在，使得整個剪力墻成為了一個整體，同時，這樣的連接方式也使得建筑物的承載力和抗震能力大大提升，因而接縫和節點成了整個剪力墻結構的關鍵，決定著剪力墻的質量。

2.國內外預制裝配式剪力墻研究現狀

2.1預制裝配式剪力墻發展歷程

預制裝配式剪力墻結構首先在19 世紀末期的歐洲出現，主要是一種預制混凝土墻板結構，這種結構在一些工程中有著一定的應用范圍。二戰結束以后，世界經濟百廢待興，人們尋求一種快速恢復生產的方式，住宅產業化在這一時期被提出，這為預制裝配式剪力墻的發展提供了良好的契機，再次以后剪力墻迅速發展[3]。到了20 世紀 60 年代，這種剪力墻結構已經成為建筑的主流，廣泛存在于一些國家之中。

在我國，預制裝配式結構的發展起步較晚，直到20世紀50年代才逐漸發展起來。這種結構最開始出現在工業廠房、辦公樓等生產型建筑之中，到了80 年代中后期，這種結構的缺點逐漸顯現出來，其發展速度一度放緩，直到進入 21 世紀后，裝配式結構才重新被人們所重視，人們逐漸認識到了預制裝配式剪力墻結構在住房產業化方面的優勢及在降低能耗降低資源消耗方面的作用。當前，對于預制裝配式結構的研究越來越多，在實際應用中這種結構也逐漸增多。

2.2關于預制裝配式剪力墻的結構研究

Pekau 等研究了靜力荷載下的預制裝配結構的整體性問題，該研究一定程度上探討了預制裝配式的受力程度，但沒有考慮到正常條件下的預制裝配結構的受力問題，因此不具有代表性。有學者針對預制混凝土大板結構設計了預制剪力墻結構的模型，通過模型來測量剪力墻結構的各種性能，這種研究有著一定的參照性，但能夠準確模擬剪力墻的實際狀況是試驗成敗的關鍵。國內研究人員陳錦石[4]等用全預制模型進行反復荷載試驗，通過試驗結果發現，這種結構的承載力和剛度都比一般的水平要高，抗震能力也較好，達到了國家的地震標準。

3.國內外裝配式剪力墻連接技術

連接技術是預制裝配式結構的關鍵技術之一，也是保證其受力性能和抗震性能的關鍵技術，從當前的形勢看，裝配式剪力墻連接技術主要分為套筒灌漿連接、預留孔漿錨搭接、現澆帶連接和機械連接等形式。本研究主要介紹以下三種：

3.1套筒灌漿連接

套筒灌漿連接技術是以先做好的套筒為連接形式，將連接鋼筋插入套筒內，注入高強灌漿料，從而將鋼筋和套筒連成一個整體，通過套筒內側的凹凸槽和變形鋼筋的凹凸紋之間的灌漿料來傳力。

這種連接方式屈服點大，延伸率較高，抗拉強度較好，可用于裝配式大板結構和框架結構中，以實現鋼筋的可靠連接。

3.2現澆帶連接

現澆帶連接是一種較為傳統的連接方式，主要是通過在要連接的上下層剪力墻之間設置現澆帶來實現，在這種連接中，鋼筋是以搭接方式的方式為主，通過剪力墻安裝后的現澆實現連接。

這種連接方式的問題是，上層剪力墻的位置不好固定，現澆帶頂面的混泥土夯實程度不夠。

4.結語

盡管預制裝配式剪力墻結構及其連接技術在當前已取得不錯的成績，對其研究和應用有著教大的進步，但不可否認的是，在這一方面仍然存在一些問題，主要體現在以下幾點：一是與傳統的裝配式框架結構相比，預制裝配式剪力墻結構有著一定的問題，具體體現在水平接縫、豎向接縫、邊框節點等連接問題上，目前對于連接方式主要集中在“濕連接”，而對于“干連接”的研究較少。二是隨著預制裝配式混凝土剪力墻結構應用范圍的擴大，會在一些抗震設防區域使用，而對于預制裝配式混凝土剪力墻的抗震能力和抗震級別的研究程度不夠，不能對實際工作提供有效指導。三是對剪力墻的裝配等規定不夠規范，對其質量標準也缺乏嚴格規定。

【參考文獻】

[1]李曉明.裝配式混凝土結構關鍵技術在國外的發展與應用[J].住宅產業，2011（6） ： 16-18.

[2]栗新.工業化預制裝配式（ PC） 住宅建筑的設計研究與應用[J].建筑施工，2009（ 3） ： 201-202.

第2篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

【關鍵詞】預制裝配式建筑;發展前景;結構設計

引言

一、裝配式建筑的方案設計

建筑設計的過程是復雜的，涉及到方方面面的問題，但建筑的作用一般只有一個，是做住宅、辦公、商場、還是劇院。此過程一般都是建筑外觀設計，明確設計任務，考慮到建筑信息化，主要是建立項目的工程信息。最好還能給詳細設計軟件提供統一的設計模板，模板可以是一個配置文件，可以是一個數據庫，里邊規定了本項目中應用的一些構件屬性的限制值。比如使用的入戶門寬不能小于多少，梁、柱的承載力不能小于多少等等。設計室負責人將從設計師的草圖中挑出相對較好的創意，通過各種繪圖軟件進行精細效果圖的繪制，建筑項目的信息化從這里的開始。

二、裝配式建筑的詳細設計與并行化

設計精細的效果圖的目的是為了進行詳細設計，數字模型工程師能夠使用BIM 軟件使建筑模型由精細效果圖變為三維建筑信息模型。這種模型包含各種基本的建筑構件以及構件的尺寸、材料、強度等等物理特性。在裝配式建筑的詳細設計的過程中，基本包括3 個專業：建筑、結構、設備。BIM 軟件的發展使建筑、結構、設備進行并行設計成為可能。

2.1構件的詳細設計、分析與制造流程

裝配式建筑的模型的建立是一個建筑信息模型，應包括裝配體、子裝配體和單個設備等相關的所有數據，都會與三維模型的數據聯系在一起，包含在一個統一的建筑信息模型中，同時連裝配體如何裝配，裝配的順序都會有所說明。在裝配式建筑的設計過程中，有包括建筑構件設計、構件生產工藝、構件裝配工藝、后期的構件維護工藝人員參與其中。經過BIM 軟件系統仿真后獲得結果，知道滿足需要為止。

2.2設計領域的改變――并行化

并行工程已經在制造業十分成熟了，但在建筑行業，并行工程的提法還很少見，并行技術是綠色建筑與市場競爭的必然選擇，建筑設計的并行化是面對建筑領域的綠色倡導，同時降低成本，縮短時間的唯一捷徑。

實現并行工程，需要建立一個并行工程集成管理環境。其中關鍵方面包括以下幾點：

1）建筑軟件（包括建筑、結構、設備專業）的信息化。BIM 軟件的大力發展，為并行工程提供統一的協同平臺與數據管理平臺，便于各個專業充分在數據層面表達自己的設計。

2）建筑的詳細設計過程改變。詳細設計過程變成一個類似敏捷開發的過程，逐次修正迭代。一個項目在詳細設計階段由眾多專業的工程師參加，每個專業都會對模型做出本專業的修正，但每次修正表現在整體的模型上不一定總是積極的，出現消極沖突的時候，就需要相關專業的人員對修正進行討論迭代，趨向于共同解決消極修正，以此避免建設過程中的設計沖突返工。

3）分布式管理、統一協調、持續的跟蹤，也就是人的作用。隨著并行工程的進行，工程內部系統復雜程度進一步加劇，問題也多樣化，分布式管理便于信息收集、統一協調，并與信息整理，持續跟蹤便于問題的解決。

隨著BIM（建筑信息模型）技術的大力推廣，并行工程一定會得到重用。

三、裝配式建筑的全壽命周期中的BIM 與射頻技術

裝配式建筑的統一制式，有利于BIM 軟件的管理，同時裝配式建筑的大空間的移動離不開BIM（建筑信息模型）技術和射頻技術的大力支持，射頻技術是BIM 數據從虛擬三維計算機空間輸出到現實的捷徑，兩者都是裝配式建筑轉向綠色全壽命周期建筑的關鍵技術。

3.1 BIM 技術

BIM 技術是建筑工程全壽命周期的核心管理技術，避免在虛擬的三維空間中產生階段性的信息孤島。建筑設計多專業協同與建筑全壽命周期的數據管理是BIM 技術的優勢，裝配式建筑需要的管理系統正式這樣管理系統。BIM 以裝配式建筑全壽命周期的數據為核心，對裝配體、子裝配體和單個設備等相關的所有數據繼續管理，同時提供通用有限元分析軟件的接口，便于導入數據到分析軟件進行建模計算，也可以實現一些耦合軟件，在整體與構件之間做分析。

3.2射頻技術與物聯網技術

射頻技術能隨時隨地的記錄構件的幾何、物理信息。因裝配式建筑是在工廠內生產，項目地組裝，會涉及到構件的生產、倉儲、物流、安裝與驗收，各個環節都需要能隨時識別出構件的身份，避免產生階段性的信息孤島，減少人工信息錄入出錯的可能性，有利于BIM 模型信息及時更新。同時射頻技術有利于工程材料的物聯網監控管理，極大方便構件的動態運輸。

3.3維護的技術難點

在裝配式建筑的全壽命周期中，建筑的維護、加固是不可忽視的問題，輕型裝配式物流中心倉庫有過替換的實際工程，但是又太多裝配式建筑還沒有發揮出這一優勢。如何找到那個合理的“千斤頂”是裝配式建筑能夠像機械一樣做替換的關鍵。

四、結束語

未來預制裝配式技術的發展，應充分發揮工廠預制件和現場裝配的優勢，將新材料、新工藝不斷應用到建筑上，使結構與建筑及設備等專業密切配合，充分優化建筑性能與功能。 隨著低碳、節能、綠色、生態和可持續發展等理念的深入人心，預制裝配式建筑會在我國有廣闊的發展前景。作為結構設計人員，應密切關注國家建筑產業政策，轉變觀念，積極推進新型裝配式結構體系的應用，從而推動我國建筑工業化的進程。

參考文獻：

[1]栗新.工業化預制裝配式（PC）住宅建筑的設計研究與應用[J].建筑施工.2008（03）

[2]嚴薇，曹永紅，李國榮.裝配式結構體系的發展與建筑工業化[J].重慶建筑大學學報.2004（05）

第3篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

關鍵詞：混凝土裝配；住宅建筑；施工技術；優勢

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

引言

目前，裝配式住宅發展迅速，混凝土裝配式住宅具有節能、環保、工期短、利于工業化等優勢。隨著城市建設的節能減排，建設節約型社會等政策的出臺，也給裝配式鋼筋混凝土結構建筑帶來了新的發展機遇。裝配式建筑將會成為將來我國城市建設的一個必然的發展趨勢。

一、裝配式住宅建筑施工技術的發展前景

近幾年，國家大力扶持和發展了裝配式住宅建筑，使混凝土裝配式住宅建筑得到了驚人的發展。混凝土裝配式住宅，結構功能合理，體型簡單，裝配式程度較高，符合裝配式生產模式并且可以大規模的復制，同時其抗震受力體系也能滿足裝配式預制剪力墻的要求，在住宅建筑中得到了大力推廣。

二、混凝土裝配式住宅建筑施工技術的優勢

1、節約資源的優勢

我國建筑業能耗大已經成為國際公認的事實，與發達國家的相比是其建筑能耗的2～3倍，目前大部分建筑達不到節能減排的生態要求；我國建筑在建造過程中鋼材和水泥的消耗也比發達國家高出很多，建筑結構用材中大量采用水泥硅酸鹽是不可再生的資源材料，每拌和1m混凝土比發達國家要多消耗80kg水泥，我國目前的建筑技術，硅酸鹽材料在建筑解體后不能循環利用；在備受關注的氣體排放方面，全國建筑用能產生的氣體排放已占到全國溫室氣體排放總量的25%。我國建筑目前是名副其實的高能耗建筑，為環境的可持續發展帶來了嚴重的負面影響。而裝配式建筑施工技術作為工業化建造的一種有效手段，來解決建筑業所帶來的環境問題。裝配式建筑施工技術可以有效改變建筑業高能耗的現狀。例如：混凝土裝配式住宅建筑中所采用預制外墻板，從而減少了外墻模板用量，使大鋼模的也減少22%的用量；裝配式建筑施工技術采用疊合板陽臺可以減少水平模板及架料的用量，減少木材用量達到40%，鋼架料節約達到10%；裝配式建筑施工技術中的預制構件工廠化加工使得建材損耗大幅降低，減少了傳統現場施工中廢棄物的產生，并且在一定程度上減少填埋廢棄物所需要耗費的土地資源；裝配式建筑施工技術中大多采用預制構件，使現澆作業減少30%、外墻保溫及抹面作業減少達75%，小金屬焊接作業減少70%等，節水節能效果都非常顯著；裝配式建筑施工技術使住宅建筑施工中的現澆混凝土結構強噪音作業時間有效減少、并且減少了混凝土養護中的用水、廢水等，大大減少了傳統施工中廢棄物的產生。

2、縮短工期的優勢

傳統住宅建筑在主體結構封頂后，需要用1到2個月的時間去進行窗洞剔鑿、防水處理、副框收口等工作，而裝配式建筑施工技術中在預制外墻板時就預留了墻面安裝外窗用時要用的預埋件，當主體結構封頂后便可以立即實現封閉，比傳統建筑施工封閉時間節省較多時間，并且裝配式建筑施工技術還為提前插入室內砌筑及建筑裝飾工程創造有利的條件；傳統建筑施工中，外墻裝修、粘貼保溫材料、抹抗裂砂漿等工序約需要2～3個月，而裝配式建筑施工技術在預制外墻和預制飄窗時候就同時預制完成了保溫層及裝飾層，使建筑外裝修時間整整縮短3個月；裝配式建筑施工技術的樓梯施工，在預制樓梯預埋了安裝欄桿用的孔洞、在預制飄窗時候預埋了安裝欄桿用的埋件、在預制墻體時候還預留了安裝水電的管槽，可以節約一個月的時間，減少了裝飾工程施工中的開洞、安裝埋件、墻體開槽等。

3、降低工程造價的優勢

由上我們可以分析出來，裝配式建筑施工技術由于預制構件都是由生產廠家集中預制，再運到項目工程現場，所以不管是預制件的生產還是施工工地現場的安裝都是流水式可復制的勞動過程，工人很容易施工，熟練程度高，從而可以大大的提高工作效率，節約成本。在勞動力成本持續上漲的今天，人力成本的節約可以大大的降低工程造價，同時，裝配式建筑施工技術本身也節約了工期，節約了材料。在人工、材料、機械都減少的情況下，工程造價本身也會具有一定的優勢，建筑企業的利潤也會相對提高。

4、工程質量更有保證

配式建筑施工技術由于集中預制，統一生產裝配、精度更高。預制的結構件中對混凝土配合比、砂石料沖洗、砂石料的配和比、鋼筋數量因素都能更好的控制。在配式建筑結構件和裝配件的預制中，由專業廠家統一生產，精度高。單個結構構件的模板、鋼筋及混凝土澆筑等施工工藝都比傳統施工技術的現場澆筑施工方便，所以配式建筑施工技術的使用可使單個構件的質量提高，從而達到提高整個工程質量的目的。例如在傳統建筑施工技術中，外墻板的施工常常會遇到滲漏、開裂、空鼓等質量通病，以及房間尺寸偏差等質量問題。那么裝配式建筑施工中，外墻板可以在結構件工廠直接做成裝飾外墻面，窗戶的洞口尺寸誤差可以減小，并且配式建筑施工技術的窗戶安裝較傳統工藝更加精確，工廠預制構件可以使窗戶的安裝嚴絲合縫，能夠從根本上解決傳統施工外窗滲漏的常見質量問題。配式建筑的預制部件在工廠在生產過程中，可以隨時對材料的性能進行控制，如：耐火性、抗凍融性、防潮、隔聲保溫等。配式建筑施工技術可以使每道工序都像安裝機械設備一樣去檢查其精確度，保證施工工程的質量。

5、在使用性能上的優勢

裝配式房屋建筑的施工技術屬于對預制構件的裝配結合，它的結構強度較高，抗震性也比傳統施工技術要好，使居住者更具有安全感。裝配式住宅建筑在構件的制造加工以及裝配中都大量的采用保溫材料，封閉性比傳統施工方式更加的嚴絲合縫，所以裝配式住宅很容易達到冬暖夏涼的效果，節能減排的效果也更加顯著。裝配式住宅建筑物的主要構件是鋼筋混凝土，在施工聯接時通常采用剛柔結合的原則，整個結構構件對物體的熱脹冷縮的適應能力比較強，可以增加建筑的使用壽命。比如在建筑的外墻面板的預制中，工廠預制時候外墻窗框安裝鋼模再來澆PC混凝土，這樣的施工可以使澆搗混凝土時框和混凝土更好地嚙合在一起，避免縫隙，減小了滲水概率。此外，由于PC與板之的縫隙，能在熱脹冷縮中及時釋放應力，同時也可以地震、不均勻沉降等原因造成的外墻裂縫。

6、在保護周邊環境上的優勢

傳統建筑施工方式在建筑材料的運輸、裝卸、堆放、施工中，各種揚塵對周圍的環境產生了不小的影響，裝配式建筑施工技術的PC構件直接在現場進行裝配、連接可有效避免揚塵，有利于環境保護。裝配式建筑施工技術大大減少了土建粉刷的現場作業對施工工人的身心健康的影響。裝配式建筑的預制構件外裝飾工廠化制作，可以直接澆搗于混凝土中，無濕作業，也不再產生落地灰。裝配式建筑施工技術的工廠化預制構件采用吊裝裝配工藝，減少了固定泵所產生的施工噪音和建筑模板安裝、拼裝時鐵錘敲擊產生的噪音。裝配式建筑施工技術散裝物料減少，廢物及廢水排放很少，有利于環境保護。

結束語

綜上所述，我國在建筑工業化方面取得了很多成績，不過相比于其他國家，我國建筑工業化的整體水平還很低。要想推進我國建筑工業快速發展，就要在科研上進一步探究節點連接的問題，首先要對結構系統是否科學和構造是否符合技術規定進行驗證，其次要對提出的新型節點是否合理進行驗證，從而慢慢完善技術規定以及施工技術。

參考文獻

[1]孫劍,王生明,都興民.高層住宅預制裝配式混凝土結構應用[J]. 《施工技術》,2011,(22).

第4篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

【關鍵詞】預制裝配式；工業建筑；新型拼接；綠色環保

0 引言

我國傳統柱下獨立基礎主要采用現澆鋼筋混凝土基礎的形式。然而傳統現澆鋼筋混凝土柱下獨立基礎施工過程繁瑣復雜。基礎需要在施工現場支模、扎筋、澆筑混凝土，需要混凝土養護達到設計強度后方可安裝上部結構，這就導致整個基礎建設存在著許多缺點[1]：1）施工過程的周期長，不利于實現建筑工業化，并且施工過程中容易對環境產生污染、不利于綠色環保；2）資源利用率低。基礎只能使用一次，造成資源浪費。3）基礎質量不易保證。現澆基礎由施工單位現場制作，混凝土的質量難以控制。因此，轉變現有傳統現澆鋼筋混凝土基礎形式，發展高效、經濟、綠色環保的預制裝配式鋼筋混凝土基礎建設是新時期經濟建設及可持續發展的必然趨勢，是建設節約型社會的長遠大計和構建社會主義和諧社會的根本目標，具有極大的潛力和市場效益，并將是基礎建設產生跨越式的提高。

1 研制基礎的優勢

1.1 在技術上的優勢

1）預制獨立基礎分上、中、下三塊或者上下兩塊。最上面基礎塊為矩形，中層和下層基礎塊為矩形向內凹陷形式。各層基礎采用H型鋼作為鋼筋骨架，并在H型鋼周圍設置抗剪釘，增加了與混凝土的結合性能。2）基礎之間通過地錨鋼筋貫穿連接，地錨鋼筋底部加彎鉤，在最上層鋼筋表面加肋，并由螺栓固定。增加了摩擦，使連接更穩固。3）預制的鋼筋混凝土塊之間的拼接方式簡單，施工工藝簡單，施工技能含量低，對施工人員施工技能要求低，適用性強。安裝精度高，塊體間傳力直接可靠。4）能滿足特殊施工環境如：a.在不能影響現場及周圍環境的市區內施工；b.在干燥缺水的沙漠中施工；c.在混凝土不易凝結的高原凍土段施工；d.在缺水、缺材料、道路交通不便的山區施工。5）在某些地區淺基礎高度受限，如地下埋有特殊管道而限制了基礎的高度，則可以采用在基礎底板添加型鋼的辦法來增加基礎抗沖切的能力，以達到減小基礎高度的效果。

1.2 在綠色節能上的優勢

預制裝配式鋼筋混凝土獨立基礎在施工現場不需要濕作業，施工過程方便快捷，預制基礎還可以重復使用，符合綠色環保和文明施工的要求。標準化的生產可以節省材料，減少浪費。

1.3 在經濟上的優勢

1）預制鋼筋混凝土塊體可采用在預制工廠或露天場地制造完成，到建設場地只需將預制好的鋼筋混凝土塊拼裝即可，建造工序簡單，并且不需要養護。因此大大提高施工質量，提高了鋼筋混凝土基礎建設的速度，從而大大縮短了建設周期，同時也降低了工程造價。

2）預制塊體自重輕，因而易于運輸，易拆裝，施工方便快捷，安裝時也無需大型的吊裝設備，普通工人采用簡單施工工具即可實現鋼筋混凝土基礎的快速裝配，對施工人員施工技能要求低，且安裝精度高。使得基礎建設高效而經濟。

2 研制基礎的理論、實驗及施工

2.1 研究內容

對全裝配式鋼筋混凝土柱下獨立基礎進行施工工藝及力學性能測試，包括尋找簡單合理的基礎分塊及基礎分塊間的拼裝方式、基礎與柱之間的連接施工工藝等[2]。

1）有效解決裝配式柱下獨立基礎在實際施工過程中對人力、物力消耗較大，工期較長的問題，加強自主創新及關鍵技術的研發。

2）通過理論分析，提出一種預制砌塊的快速連接。通過預埋件加強連接，使得裝配式柱下獨立基礎在實際施工過程中能達到施工快速且自身受力性能良好的效果。

3）通過實驗對裝配式柱下獨立基礎進行力學性能分析，根據實驗結果對連接方式進行改進。

4）充分考慮施工的實際情況，結合試驗結果提出一套完整的裝配式柱下獨立基礎的施工工，使得裝配式柱下獨立基礎實現大范圍推廣成為可能。

5）結合有限元分析，對采用該裝配式柱下獨立基礎進行破壞模式分析，并提出修復方案。

2.2 研究目標

根據現階段工程實際的需要，設計一種具有預埋件的新型預制小體積鋼筋混凝土塊體及其塊體間快速組裝的方法，將其應用于柱下獨立基礎中，使得安裝時不需要現場濕作業、不需要大型設備吊裝、且能反復使用[3]。將獨立式階形基礎的階層分成兩部分，上下分別在工廠預制，且在離中心以及離中心一定距離預留5個孔洞便于上下連接。最下層砌塊預留上一砌塊的凹槽，這樣便于抵抗水平作用力。上下各有孔，緊固件穿過基礎側板的預埋件和基礎底板的預埋件相對應的孔而固定。

2.3 擬解決的關鍵問題

1）保證塊體之間的接縫吻合良好，避免安裝過程中造成的基礎垂直度及高程上的累計誤差，防止基礎發生剪切破壞；

2）塊體在滿足力學性能要求的基礎上，要形狀簡單，類型少，施工簡單，使基礎安全、經濟及綠色。

3 研制基礎的結構設計

3.1 預制基礎塊體的制作

按照建筑需要計算柱下獨立基礎的層數及所需基底面積，在工廠分層預制基礎混凝土塊。此處以兩層基礎為例，如圖2所示[4]。

3.1.1 底層基礎塊體的預制

1）澆筑前準備工作。按照基礎的尺寸支好四周及底面的模板，在底面按照圖紙描好地錨螺栓和錨栓的位置。地錨螺栓共計五根，貫穿整個基礎，位置分別在基礎底面對角線交點和距中心x、y方向各100mm處的四個點上。錨栓位于基礎塊體四角向內偏移100mm處和上層基礎塊體四角向內偏移100mm處。在標注處預留孔洞，放入直徑為1.5倍鋼筋直徑的pvc管澆筑，澆筑完成之后再去除pvc管。

2）開始澆筑。澆筑時先澆筑基礎底面混凝土保護層，一段時間后放上事先已經配置好的底板鋼筋，繼續澆筑直至澆筑完成。澆筑中采用插入式振搗棒，在振搗混凝土時，插入混凝土中150mm左右，每一振搗點掌握好振搗時間，大致在20～30s之間，避免過振或漏振，視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出氣泡，表面泛出灰漿為準，振搗器的插口要均勻排列，每次移動位置不得大于500mm，振搗棒在振搗過程中不得在底板內平拖，避免碰撞鋼筋、預埋件。為了控制混凝土裂縫，在混凝土摸面前對混凝土進行二次振搗。

3）振搗完畢之后在混凝土塊中心處用事先做好的內凹模板放置在規定位置處并向下壓，做出基礎塊體上部的凹槽。并且放置一定數量的荷載塊。

4）用木材刮掉多出來的混凝土漿并處理表面泌水，將兩部分模板用鋼筋或鐵絲捆扎好，保證凹槽模板不會冒出，取下荷載塊，

5）放置于通風良好的環境下養護，3d之后拆除模板，之后繼續養護，至少養護14d之后即可投入使用。

3.1.2 上層基礎塊體澆筑

上層基礎塊體的澆筑相對簡單，沒有鋼筋，只有素混凝土澆筑。同底層混凝土澆筑方法一致，支好模板，然后在地錨螺栓和錨栓的位置處預留孔洞，放置1.5倍鋼筋直徑大小的pvc管，準備好之后開始澆筑，之后的操作如出一轍，澆筑完成之后取出pvc管，養護3d之后拆模，至少養護14d之后即可投入使用。

3.1.3 使用時的安裝

1）澆筑混凝土基礎墊層。墊層使用C15型號素混凝土澆筑，在基坑底部先澆筑一層100mm厚的素混凝土，并且壓實。

2）待墊層半凝結之后，在墊層上畫線找出中心點，畫出對角線，在離對角線350mm處均勻每隔200mm預埋一根帶彎勾地錨螺栓一共5根，按照地錨螺栓位置放置底層基礎塊，按照預留孔洞位置放置上層預置塊體。

在預留孔洞中插入錨栓鋼筋，并澆筑連接用的細石混凝土，并且在上下層基礎塊連接處用膨脹砂漿填縫，防止外界空氣和水進入，影響結構穩定。

3.2 技術路線

1）設計了一種具有塊體間自鎖功能的新型預制小體積鋼筋混凝土塊體及其塊體間迅速組裝的方法，安裝時不需要太復雜的工藝技術，將其應用于柱下下獨立基礎中。

2）最上部的預制塊體內埋有與上部結構連接的預埋件，采用小直徑光圓鋼筋加螺帽做預應力拉筋對塊間進行拉接，方便預制基礎與上部結構的連接，并增強了抗滑移能力和豎向載荷能力。

3）塊體與塊體之間采用預埋件連接，并用螺栓固定，實現了塊體本身的有效自鎖，保證了基礎的水平整體性。

3.3 實驗手段

1）地基處理好后，將鋼筋穿入底層混凝土預制塊體的豎直預留孔洞內，將處于最下層塊體定位安裝完畢排位置后；

2）將上側的拼接預制塊，沿豎直方向楔入中間塊體內，邊側的一塊塊體需和中間排的兩塊塊體楔和，逐次擴展塊體，形成基礎的低層；

3）在逐次安裝上面各層預制塊，即可形成裝配式柱下獨立基礎。

3.4 關鍵技術

1）塊體在滿足力學性能要求的基礎上，要形狀簡巍⑹┕に俁瓤臁⒃旒酆俠懟⒁子誆鸚丁⑶慷雀摺安全可靠、使用壽命長、可多次使用并能和裝配式房屋其他構件完好配合使用且符合綠色建筑的要求。

2）注重塊體與塊體之間的連接吻合從而提高整體性、剛度和抗震性能。

4 結語

新型預制裝配式鋼筋混凝土獨立基礎具有良好的綜合效益和獨特的優點，與傳統現澆式鋼筋混凝土獨立基礎相比，新型預制裝配式鋼筋混凝土獨立基礎減輕了自重，拼接方式簡單，施工簡便、快速、高效、經濟、環保，節約資源，符合國家可持續發展戰略，并且其預制程度較高，易于實現建筑產業工廠化生產，同時對促進預制化生產具有重要意義。但不得不承認我國在預制化技術與施工上仍然存在著一些缺點，還需要不斷的完善與提升。隨著預制裝配式建筑的發展，可以預見，新型預制裝配式鋼筋混凝土獨立基礎在我國將有更廣泛的應用和更光明的發展。

【參考文獻】

[1]黃幼華.柱下獨立基礎設計中的幾個問題[J].湖南大學學報，1996，4，23（2）：111-116.

[2]劉天姿，閆少華，王維.裝配式混凝土結構研究現狀與展望[J].山西建筑，2016（13）：55-57.

第5篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

關鍵詞：預制裝配式；混凝土；框架結構

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

引言

近些年來，在社會的發展之下，我國的建筑行業呈現出一種蓬勃的發展趨勢，有關數據顯示。我國的混凝土建筑主要使用現場施工的生產模式，設計粗放、材料損耗大、建筑垃圾多、質量不穩定、工業化程度低，這是難以滿足社會發展。而預制裝配式混凝土結構正是基于此產生，預制裝配式混凝土結構無論是在安裝施工、構件生產還是建筑設計上都遠遠優于傳統的建筑結構，節能效果、外觀質量都十分的理想，下面就針對預制裝配式混凝土結構進行深入的分析。

1.預制裝配式混凝土結構

1.1結構體系概述

早期我國采用的預制混凝土結構主要是大板房及圓孔板等預制構件，但是因為存在諸多問題，并且影響著建筑的建筑功能、物理性能及抗震性能等，加之新型材料的推陳出新，后逐漸被市場淘汰。我們曾經對于預制裝配式混凝土結構的安全性能、耐久性能及適用性等方面與其他結構進行專門比較，發現預制裝配式混凝土結構在這些方面都具有明顯的優越性，在一些方面甚至超過了現澆結構。預制裝配式混凝土結構體系主要包括預制框架結構、預制剪力墻結構和預制核心筒結構體系。

我國可以在城鄉建筑事業的發展需求和已經取得的實踐經驗的基礎上，著手研發一種新型的預制大板建筑體系，其主要用在大量建設的小高層的建筑之中，預制墻板不需要按照同比例的現澆要求，只需在其間連接一部分的鋼筋，便可達到施工簡便，施工效率高的出奇效果，但是由于這種體系發展尚不完善，還需要進一步的研究。

1.2結構布置要求

預制裝配式混凝土結構對于功能布置有規則、均稱、整體性的要求。其平面的長寬比以及局部凹凸比例都應該盡量偏小，結構排布遵循規則、勻稱的原則；同時，豎向構件的截面尺寸和材料布置遵循從下到上逐漸減小的原則。避免整體結構出現受力變化，承重構件應該上下對齊，并且剛度分布上小下大。這種預制構件的設計方式應當在受力合理、施工方便、最簡規格最多組合的基礎之上，兼顧連接簡單的特點，在梁柱和墻體的布置中尤甚。

2.結構穩定性

2.1結構整體的抗震性能研究

新型預制裝配式結構體系在美日韓等發達國家已有成功的實踐經驗，其成熟度已達到能夠直接應用于施工和設計中。而在我國的地震區并沒有相關的應用經驗。實際上，在歷次地震中安全性表現系數低下的情況，使得我們對國內現有抗震體系信心不足，這促使我們加深對于預制裝配式混凝土結構的研究和推廣。

2.2梁柱節點的設計及構造

在裝配式結構這種結構體系中，接縫是結構體系中的一個重要薄弱點，處理好節點構造才能保證結構的長久性。對于此種結構，可行的辦法之一是采取適當構造方法使得梁柱節點的等同于現澆結構。研究梁柱節點的連接方式變得很重要，設計中我們主要將梁柱節點的連接分為干式連接與濕式連接兩種方式。

干式結構的薄弱點在于延伸性不足，恢復力低下，但其承載力與剛度很容易達到現澆結構的類似程度，在施工中不可以替換以現澆框架為受力特征的體系中；而濕式連接由于主筋和加強筋全部粘結，節點受力發生轉變，預制結構這時因為新澆筑的混凝土的存在與預制構件連在一起共同受力，其受力特征與現澆節點相似。

只有當節點強度超過（至少等于）現澆結構的節點強度之時，即節點承載力和延性等特征被保障之后，裝配整體式結構體系才能應用到施工中，我們才可以將其與現澆結構同等對待。

2.3構件的新型配筋設計技術研發

只有研發出強度高、直徑大的鋼筋，并應用于實踐中，才能減少構件中的配筋數量，才能將預制裝配式整體結構更加廣泛的應用到實際工程之中，在加快施工進度的同時，保證結構體系的安全性，同時降低生產和后期維護成本。再配以合理的節點設計，才能真正實現裝配整體式結構的推廣。

3.預制裝配式結構的節點設計

對于預制裝配式結構的節點設計研究包括節點的傳力機理與承載力設計和構造要求研究兩個層面，這二者均十分重要，不可或缺。

3.1節點的傳力機理與承載力設計

對于節點的傳力機理與承載力設計研究首先要明確其受力特點及傳力原理。節點、接縫的壓力屬于混凝土的直接受力；拉力則是通過各式構件的傳遞受力，即間接受力。我們應當注意，接縫不同其受力傳遞必然不同。

框架梁、連系梁均屬于水平構件，其接頭受力屬于傳遞力范疇，節點輕度主要取決于界面粘結度，以及連接構件的強度。其強度計算應當依據國家標準相應規定進行具體分析。對于梁的接頭設計，首先必須進行結構強度計算，尤其注意抗剪力設計。在計算過程中，接縫的抗壓強度，應當取材料在實際工作中的較低值。只有當結構設計符合構造規定之時，并且計算出的強度符合強度限制時，才能將這種結構體系應道并推廣。

當結構的粘結抗拉壓、抗剪強度均高于混凝土構件本身時，結構體系才能稱之為比較安全的，并且在節點配筋強度高于構建本身配筋強度時，這種結構體系才能建立起來。

3.2連接構造要求

實際工程中，常用的連接構造可以分為：焊接、套筒灌漿和搭接。對于直接暴露在空氣中的構件，要做好防火、防腐等安全性措施，務必謹慎處理，使其耐久性滿族使用年限的要求。

3.2.1焊接連接

焊接方式是所有結構體系中最常用的方式，具有用料簡單，連接穩固的特點。

然而其結構強度與環境條件有很大關系，故而碎玉施工的條件限制較大。在采用焊接連接的方式時，除了對焊接設備、技術和方法進行嚴格把關、深入研究、仔細選擇之外，還應加深對于直徑較大的構建之間的鋼筋焊接技術的研究與探討。

3.2.2套筒灌漿連接

種種研究結果表明，套筒灌漿連接技術對于滿足鋼筋連接強度較為容易。但應當注意的是，國外引進的套筒應做適當的改造，使其適應國內鋼筋的構造強度，首都北京一些公司的應用成果已經頗有成效，其他地區可以將其作為借鑒。

施工中應當先將連接筋插入套筒，之后再灌滿漿并靜置兩天。而套筒材料的抗拉強度最好大于600Mpa，并保證套筒之間的距離足夠大，做好連接筋與套筒的方位布置，誤差保證在允許誤差之內。國內已有一些杰出單位針對國外的套筒及配套高強砂漿進行了專門的試驗研究，其成果可以借鑒在以后的工程中。

3.2.3搭接連接

由于搭接連接在實際應用中濕作業少，故而對于環境條件的要求并不是很高，在某些情況下更加適用于大批量的建造工程。但應當注意的是，當采取這種間接的連接方式之時，應當將不同構件的結構配置保證在允許誤差之內。

錨漿孔的邊距應大于連接筋直徑的五倍，且保證凈距在直徑增加3厘米以上，孔深在錨固長度的基礎上增加5厘米為佳。同時，應當對于所在地的抗震程度了解清楚，并針對不同的抗震等級進行有效的設計調整。預留錨孔在配置連接筋之后再進行灌漿，并且靜置一兩天。

4.結論

總而言之，雖然預制混凝土結構已經取得了不錯的成績，但由于其關鍵技術不完善，導致在大范圍的推廣中遇到阻礙，目前我國建筑方面的學者及專家正在積極針對該問題進行研究，旨在推動新型預制裝配式建筑體系在我國的大規模推廣及應用，加快建筑生產的工業化、產業化發展進程。

參考文獻：

【1】黃小坤，田春雨.預制裝配式混凝土結構研究【J】.住宅產業.2010-09-20

第6篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

關鍵詞：整體裝配式框架結構；產業化住宅；工藝

1概論

1.1工藝原理

⑴整體裝配式框架結構產業化住宅是按標準化設計，根據結構、建筑特點將柱、梁、板、樓梯、陽臺、外墻等構件拆分，在工廠進行標準化預制生產，現場采用塔吊等大型設備安裝，形成房屋建筑。

⑵現場施工除基礎和構件節點等部位采用混凝土現澆外，主要為機械化安裝，安裝順序為：柱梁板樓梯、陽臺外墻體。施工速度快，效率高，現場工人數量大大減少。

⑶鋼筋連接及錨固全部采用機械連接和錨固形式。外裝飾材料已整體預制在柱、墻體、陽臺等構件上，接縫采用嵌縫材料和防水材料嵌填。

⑷構件的加工計劃、運輸計劃和每輛車構件的裝車順序緊密的與現場施工計劃和吊裝計劃相結合，確保每個構件嚴格按實際吊裝時間進場，保證了安裝的連續性。

1.2適用范圍

適用產業化住宅整體裝配式混凝土框架結構施工。

1.3工藝特點

具有標準化施工，計劃和程序管理嚴密；機械化程度高；質量可靠；安全；環保等特點。

1.4關鍵技術：

⑴以每層每跨為單元合理拆分構件，便于構件加工和吊裝；

⑵優化管理，將生產、運輸和吊裝緊密銜接；對構件進行分區、編號，優化安裝流程；

⑶構件吊裝控制方法和結構構件定位調節方法；

⑷合理運用連接形式，有效解決鋼筋錨固對構件吊裝的影響。

1.5經濟效益和社會效益

該工藝操作簡便、安全可靠，可確保工程質量，安裝時間顯著縮短，較之傳統施工方法節約人工50%；節約常規周轉材料約80％；內外裝飾工期短，竣工時間可縮短約20％；基本避免現場濕作業，減少建筑垃圾約70％，節約施工用水約50％，大量減少了噪音污染，在節能環保方面優勢明顯。

2工藝流程操作要點

2.1操作要點

1現澆基礎

產業化住宅工程一般采用與普通框架結構類似的現澆鋼筋混凝土基礎，保證預制構件接合部位的插筋、埋件等準確定位。

2吊裝準備

（1）吊裝前根據構件不同形式和大小安裝好吊具。

（2）構件必須根據吊裝順序進行裝車。

（3）吊裝前應將控制線投放在構件上。

（4）吊裝前構件支撐體系必須完成。

3柱構件吊裝

（1）吊裝流程為：測量放線構件進場檢查構件編號吊具安裝翻身直立起吊鋼筋對位就位安裝臨時斜撐調整灌漿。

（2）測量要點：按定位軸線控制構件平面位置，并在柱下設置調整鋼板控制構件垂直度。

（3）吊裝柱鑰匙鋼筋預留孔應與底層柱鑰匙鋼筋相對應。

（4）柱水平位置通過微調螺栓進行調整。

（5）柱垂直度通過臨時斜撐進行調整和臨時固定，待柱底鋼筋孔灌漿達到強度后拆除。

4梁、板、樓梯等構件吊裝

（1）吊裝流程為：測量放線支撐架搭設構件進場檢查構件編號吊具安裝起吊調平相關構件鋼筋對位調整完成。

（2）測量放線時首先復核相關鋼筋位置，然后進行標高和控制線投測。

（3）構件進場后復核構件數量、尺寸、外觀質量等，在構件上標明吊裝區域和吊裝順序編號，方便確認。

（4）構件吊離地面或車輛20―30cm時，復核構件水平度，方便鋼筋對位和構件落位就位。

（5）突窗、陽臺、樓梯、部分梁等異型構件吊裝時，采用葫蘆進行調整使構件處于正確就位姿態。

（6）構件吊至安裝位置上方30―50cm時，辨識鋼筋位置關系、邊線和控制線位置，緩慢下落精確調整就位。

（7）梁柱核心區的箍筋應根據梁鋼筋配置情況按順序安放。

5墻體構件吊裝

（1）吊裝流程為：測量放線構件進場檢查構件編號吊具安裝安裝調節埋件翻身起吊調平鋼筋對位落位標高和墻底位置調整墻立面垂直度調整嵌縫。

（2）在已完構件上投測出預裝墻構件控制線。

（3）構件進場后復核數量、尺寸、外觀質量等，在構件上標明吊裝區域和吊裝順序編號，方便確認。

（4）吊裝前安裝完成調節墻體標高和水平位置的工具式埋件。

（5）構件吊離地面或車輛20―30cm時，復核和調整墻體頂部水平度，方便就位。

（6）構件吊至安裝位置上方30―50cm時,辨識鋼筋位置關系、邊線和控制線位置，緩慢下落精確調整就位。

（7）墻體就位后通過調節工具式埋件，完成墻體標高、軸線及垂直度的精確調節。

6節點、疊合梁板面層現澆

（1）一個標準層安裝完成后，仔細檢查節點部位鋼筋的連接質量和錨固質量，完成節點部位的封模，并綁扎板面鋼筋。

（2）進行構件之間節點部位和樓板、陽臺等結構面層的混凝土澆筑。

（3）混凝土強度達到1.2MPa后，按照前述操作程序進行上層結構安裝，依次逐層施工，直至完成整個單體建筑框架結構的施工。

3 質量控制

3.1采用的規范標準

《鋼筋混凝土工程質量驗收規范》GB50204-2002等相關鋼筋混凝土結構現行規范。

3.2構件吊裝質量的控制

（1）主要控制重點在施工測量的精度上。為達到構件整體拼裝的嚴密性，避免因累計誤差超過允許偏差值而使后續構件無法正常吊裝就位等問題的出現，吊裝前須對所有吊裝控制線進行認真的復檢。

（2）梁、板底支撐標高調整必須高出梁底結構標高2mm，使支撐充分受力，避免預制梁底開裂。

（3）板吊裝順序盡量依次鋪開，不宜間隔吊裝。每塊板吊裝就位后偏差不得大于2mm，累計誤差不得大于5mm。

（4）大面墻體分塊安裝和嵌縫，吊裝前對外墻分格線進行統籌安排，防止預制構件誤差累積。

（5）墻體吊裝時應事先將對應的結構標高線標于構件內側，有利于吊裝標高控制，誤差不得大于2mm；預制墻吊裝就位后標高允許偏差不大于4mm、全層不得大于8mm，定位不大于3mm。

（6）其它小型構件的吊裝標高控制不得大于5mm，定位控制不大于8mm。

3.3現澆部分質量控制

重點在于樓層標高的控制、柱核心區鋼筋定位控制、梁柱節點控制、疊合層內后置埋件精度控制、連續梁在中間支座處底部鋼筋連接質量控制等。

認真調節相關構件的位置關系，確保現澆節點的平整、光潔。

標高控制在建筑物周邊設置控制點,以便于相互檢測。單層標高允許誤差不大于3mm，全層標高允許誤差不大于15mm。

4安全措施

1、吊裝期間，對吊裝點采用警示帶進行隔離，設置臨時圍欄、警示標志，并派專人進行監護，確保吊裝期間吊裝點下方行人安全。

2、每次吊裝前對所有吊具進行質量檢查和數量核對，檢查鋼梁、葫蘆、鋼絲繩等起重用品的性能是否完好。

3、梁板吊裝前在梁、板上提前將安全立桿和安全維護繩安裝到位，為吊裝時工人佩戴安全帶提供連接點。

4、構件吊裝前在構件上安裝兩條溜繩，便于構件在空中時地面（樓層）吊裝人員控制落點，減少失誤。

5、特種施工人員持證上崗。構件起重作業時，必須由起重工進行操作，吊裝工進行安裝。

6、由于裝配整體式結構工程的構件不是整體預制，在吊裝就位后不能承受自身荷載，因此梁底支撐不得大于2m，每根支撐之間高差不得大于1.5mm、標高不得大于3mm。

5 環保措施

因現場構件運輸采用大型車輛，應對場內道路和堆放場地進行硬化，避免道路起塵。

在現場出口入設洗車槽，對進出車輛進行沖洗。

第7篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

關鍵詞：:預應力混凝土；；設計方法；工程應用

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

在普通鋼筋混凝土受拉構件和受彎構件中，一般都存在混凝土的受拉區，而混凝土本身的抗拉強度及極限拉應變卻很小(混凝土抗拉強度約為抗壓強度1/10，抗拉極限應變約為極限壓應變的1/12)，其極限拉應變約為(0.1一0.15)xl0-3，因此，對使用中不允許出現裂縫的構件，受拉鋼筋的應力僅為20-30N/mn2;對于允許開裂的構件，當裂縫寬度限制在0.2~0.3mm時，受拉鋼筋的應力也只能在250 N/mn2左右。所以，如果采用高強度的鋼筋，在使用階段鋼筋達到屈服時其拉應變很大，約在2x10-3以上，與混凝土極限拉應變相差懸殊，裂縫寬度將很大，無法滿足使用要求。因而在普通鋼筋混凝土結構中采用高強度鋼筋是不能充分發揮作用的。由于無法充分利用高強度鋼材和高強度等級混凝土，使普通鋼筋混凝土結構用于大跨度或承受動力荷載的結構成為不可能或很不經濟。另外，對于處于高濕度或侵蝕性環境中的構件，為了滿足變形和裂縫控制的要求，則須增加構件的截面尺寸和用鋼量，將導致自重過大，也不很經濟，甚至無法建造。由此可見，在普通鋼筋混凝土構件中，高強混凝土和高強鋼筋是不能充分發揮作用的。

為了充分利用高強混凝土及鋼筋，可以在混凝土構件的受拉區預先施加壓應力，造成人為的壓應力狀態。當構件在荷載作用下產生拉應力時，首先要抵消混凝土的預壓應力，然后隨著荷載的增加，混凝土才受拉并隨著荷載繼續增加而出現裂縫，因而可推遲裂縫的出現，減小裂縫的寬度，滿足使用要求。這種在構件受荷前預先對混凝土受拉區施加壓應力的結構稱為“預應力混凝土結構”。將預應力原理用于混凝土的實踐始于十九世紀八十年代，但由于當時對混凝土和鋼筋在應力狀態下的性能缺少認識，施加的預應力太小，效果不是很明顯，所以都沒能得到推廣應用。預應力混凝土進入實用階段與法國工程師弗雷西奈(Freyssinet)的貢獻是分不開的。他在對混凝土和鋼材性能進行大量研究和總結前人經驗的基礎上，考慮到混凝土收縮和徐變產生的損失，于1928年指出了預應力混凝土必須采用高強鋼材和高強混凝土。弗氏這一論斷是預應力混凝土在理論上的關鍵性突破，從此，對預應力混凝土的認識開始進入新的階段。預應力混凝土的大量推廣，開始于第二次世界大戰結束后的1945年。當時西歐由于戰爭對工業、交通、城市建設造成的大量破壞，急待恢復或重建，而鋼材供應異常緊張，一些原來用鋼結構的工程紛紛采用改用預應力混凝土結構代替，幾年之內西歐和東歐各國都取得了蓬勃地發展。其應用的范圍，開始是橋梁和工業廠房，后來擴大到土木建筑工程的各個領域。70年代后預應力混凝土更是在土建結構的各個領域扮演著重要的角色。混凝土是一種抗壓強度高而抗拉強度低的脆性結構材料，它的抗拉強度比抗壓強度要低很多。因此，素混凝土只適用于抗壓而不適用于抗拉、抗彎的結構或構件。但如對混凝土構件的受拉部分預先施加壓應力，用預壓應力以抵消外荷作用下所產生的拉應力，就可以克服混凝土抗拉強度過低的缺點。

預應力混凝土能發展到當前這樣高度的水平，是由于過去一個世紀以來無數工程師和科學家繼續不斷鉆研和實踐的結果。回顧歷史，預應力混凝土的概念幾乎是與鋼筋混凝土的概念同時產生的，無論采用鋼筋還是施加預應力，其目的都是為了加強混凝土的抗拉能力以彌補抗拉強度過低的缺點。預應力混凝土結構是上個世紀土木工程界的一項重大發明之一，它具有優良的結構性能，在房屋建筑、橋梁及水利等各種土木工程中都得到了廣泛的應用。盡管預應力混凝土的概念在19世紀后期就提出了，但直到1928年，法國工程師弗萊西奈(Freyssient)發現了由于混凝土的收縮徐變引起過大的預應力損失后，采用高強度鋼絲作為預應力筋，預加應力才一得以保證。自此預應力混凝土結構理論的發展進入了一個新的歷史時期。特別是進入上世紀80年代中后期以來，經過各國學者和工程師的努力，預應力混凝土結構的性能研究、計算理論、設計方法及工程實踐取得了長足發展。

預應力混凝土結構的優點:

(l)克服了混凝土抗拉能力低的缺點，提高了構件的抗裂性和剛度，減小了構件在使用荷載作用下裂縫和變形的發展，有效改善了構件的使用性能，增強了結構的耐久性。

(2)可以節約材料、減輕結構的自重并減小所受到的地震作用。

(3)提高了構件的抗剪能力。縱向預應力及彎起預應力筋的豎向分力可使荷載作用下構件的主拉應力減小，從而提高了斜截面的抗裂性。

(4)提高了構件的耐疲勞性能。預應力作用可降低鋼筋中應力循環幅度，而混凝土結構的疲勞破壞一般是由鋼筋的疲勞所控制的。

(5)預加應力的方法更有利于裝配式混凝土結構的推廣。通過預應力筋還可將預制構件拼裝成整體構件，形成大型預制整體預應力建筑。

(6)可以解決其他結構材料難以解決的技術問題，建造各種大型、大跨、重載、高聳的土木工程。

預應力混凝土結構是使高強鋼材和高強混凝土能動地結合在一起的高效的工程結構。國內外大量的土木工程實踐己充分證明了預應力混凝土結構是當代工程建設中一種不可替代的重要結構。預應力混凝土技術的應用，不只是簡單的節省了鋼材和鋼筋混凝土，還解決了很多使用其他結構材料難以解決的工程問題。大力開發和推廣高效預應力混凝土結構，對改善結構的使用性能，節約鋼材和資源，具有極其重大的社會經濟效益。

在建筑工程中，預應力技術是建造大跨度公共建筑、大型會議展覽中心及大開間住宅的重要技術，也是高層、超高層建筑和承受特重荷載的不可缺少的關鍵技術。總之，預應力技術在解決大、高、重、新建筑工程的設計和建造難題中將繼續發揮其獨特的優勢。

在橋梁和隧道工程中，預應力技術的應用更為廣闊。不論是超大跨的懸索橋(1000m以上，甚至達2000m)、特大跨的斜拉橋(500~1000m)，還是大中跨度的系桿拱橋(

參考文獻:

[1] 劉洪雨.超靜定預應力混凝土梁非線性有限元分析[D]. 哈爾濱工程大學 2008

[2] 李世輝.大跨度預應力混凝土空心板結構的研究與應用[D]. 哈爾濱工程大學 2007

[3] 林元爍.后張預應力混凝土超靜定結構側向約束影響的分析研究[D]. 湖南大學 2011

第8篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

關鍵詞：建筑信息模型 BIM 工廠化BIM-FC 預制加工

中圖分類號：TU85文獻標識碼： A

1975年喬治亞理工大學的Charles Eastman、Jerry Laiserin教授創建了BIM理念至今，BIM技術的研究經歷了三大階段：萌芽階段、產生階段和發展階段。2005年Jerry Laiserin再次建議強調了Building Information Modeling是一個表述系統、業務流程，在一個項目的全生命周期中，它保持著多維的、數據豐富的“視圖”；用來支持溝通（數據共享）、協調（運用共享的數據）、模擬（應用數據來預測）和優化（應用反饋來改進設計、文件和成果）。

1993年佛羅里達大學的Kibert博士等人提出了Sustainable Construction，通常被譯為“可持續建設”。現在其內涵已經遠遠超越了“建筑活動”和“建筑業”的范圍。從建筑全生命周期來看，可持續建筑亦包括了對建筑物構筑物的運營管理。可持續建設的七項原則包括以下七個方面：

1）最少的資源消耗和廢棄；

2）最大限度的資源再利用；

3）可恢復和可再生資源的使用；

4）保護自然環境；

5）建立健康、無害的環境；

6）保證經濟性；

7）追求建筑環境質量。

在整個建設系統中，傳統建筑業是分散的、低水平的、低效率的手工業生產方式，其已經不適用現在的社會生產。現在BIM技術的發展、應用、效益逐步顯現，據研究“工廠化可持續建筑”的優勢體現在抗震、節能、凈化、耐久、節材、可循環建材、無揚塵污水垃圾施工等方面。包括外墻厚保溫、多層玻璃窗、窗外遮陽、新風熱回收、LED燈等設施，都是在工廠制造完成的，最后只需運至施工現場進行吊裝。

結合BIM技術，互聯網的思維，通過現代化的制造、運輸、安裝和科學管理的大工業生產方式，來代替傳統建筑業，其主要標志是建筑設計標準化、構配件生產工廠化、施工機械化和組織管理科學化。其中基于BIM的工廠化預制加工技術是保證建筑機電工程產品質量、提高施工生產效率的有效方法。其中，工廠化預制加工技術是保證建筑機電工程產品質量、提高施工生產效率的有效方法。如圖1工廠內進行管道及管道附件的組合拼裝效果。

圖1 工廠化預制拼裝管道

我們將BIM技術應用于機電管線的工廠化預制加工領域，通過在北京英特宜家、武漢英特宜家兩個項目的探索與實踐，取得了初步的成果。

圖2 北京英特宜家與武漢英特宜家效果圖

兩個項目的工廠化預制加工依托于我司與清華大學聯合開發的“基于BIM的建筑工廠化管理系統”（以下簡稱BIM-FC），BIM-FC系統是基于我們前期研發的“基于BIM的機電設備智能物業管理系統”（以下簡稱BIM-FIM），通過BIM-FIM系統的研發，解決了BIM-FC系統研發中的一些關鍵技術，兩個系統應用于同一BIM圖形及數據編輯平臺，其中，二維碼和移動設備端（即智能手機）的應用是擴展BIM應用的關鍵技術。

該系統有效地解決了在機電管線預制加工中的以下問題：

1）將深化設計與預制加工的有效結合；做到深化設計與預制加工同步有序進行；

2）實現了設計、加工、倉儲、現場安裝的協同工作；

3）通過系統預先設置的計算程序，保證了構件的加工精度；

4）采用自動生成管道構件分解與人工調整相結合的方式，提高了加工圖繪制環節的自動化程度，保證了工作效率；有效地控制了錯誤率。

5）自主研發的支架設計程序，實現了聯合支架的半自動設計與自動化加工料單的輸出；

6）本系統還包括了預制管組的設計與加工構件清單的自動分類輸出；

7）通過協同工作平臺和二維碼技術的應用保證了加工、倉儲與物流的有序、高效；同時，也為現場安裝提供了有效地支持。

圖3 BIM-FIM系統架構

圖4 BIM-FIM關鍵技術

預制加工涉及到管線深化設計、任務單下達與傳遞、預制構件圖繪制、加工清單編制、進度控制、倉儲物流、現場安裝等多工序間，以及機電各個專業間的協同合作，建立協同工作平臺是有效組織多崗位合作的必然選擇。

圖5 基于BIM的工廠化管理系統

BIM數據庫平臺是各崗位協同工作的核心平臺，協作各方的數據業務交換以及業務流程的流轉都通過bim數據庫完成。各崗位間的業務板塊劃分及數據交換關系如圖所示，例如深化設計部，需要完成機電管線的深化設計和支架設計并將設計成果加載于BIM數據庫平臺，在工長下達區塊施工任務后，預制加工圖設計人員，從平臺中提取BIM圖形文件，采用BIM-FC系統完成構件分解及裝配設計，輸出需加工的構件清單及加工詳圖。加工人員在加工完成后，和構件編碼打印二維碼，粘貼于構件，并輸入已完成構件的信息列表，在構件流通的各個環節，都可以通過讀取二維碼計入BIM-FC提供，讀取構件的詳細信息，如構件在BIM中的三維坐標信息、構件分段機裝配圖、構件的安裝形式信息等，通過協同工作平臺，就能有效地保證從深化設計到現場安裝整個過程的高效和有序。

BIM-FC系統主要支持三種工作模式：

1）從完成深化設計綜合機電BIM中選擇某一個系統，將任務區塊內的管線轉化為預制加工構件料表。

圖6 單一系統管線

2）采用自動生成與人工調整相結合的方式，完成單一系統管線或綜合管線支架設計并輸出加工料表。

圖7 預制加工

3）在BIM模型中劃分管組，完成管組加工裝配圖設計并輸出加工料表。

圖8 綜合管組

以下介紹這三種工作模式下，BIM-FC系統的工作情況。

工作模式一：單一系統管線的應用

1、在BIM-FIM中，根據任務，從BIM中截取一個綜合管廊的三維模型，其中包括了水、電、風等多個系統的管線；

2、選擇工作對象，如消防水管，隱藏掉其它部分，如橋架和風管；

3、根據加工要求，將需要與直管段加工成一個構件的彎頭或三通與直管段關聯；

4、保存數據，進入到深化設計子系統（即BIM-FC系統），選擇管道劃分功能；

5、三維的水管在深化設計子系統中變成了二維圖形，取消勾選“顯示底圖”，只顯示直管道；

6、設置管道劃分的間距，如3m，選擇管道連接形式，如“柔性卡箍連接”，然后點擊自動劃分，所有的直管道都按照3m一段進行劃分，管道的實際加工長度，將按柔性卡箍連接的要求來確定為2995毫米。

7、自動劃分完后，點擊快速編輯，可以選中不符合要求的劃分，點擊del鍵進行快速刪除；

8、也可以選中某根直管道，右鍵進行編輯，在管道編輯對話框中可以添加、刪除連接件、更改連接件的位置、調整連接件的類型；

9、管道劃分完成后進行導出料表的操作，導出后的文件夾包括“管道劃分”和“管道劃分QrCode二維碼”兩個文件夾；

10、查看導出的平面圖、二維碼以及加工料表，加工班組將以此為依據加工構件；

11、返回到三維狀態下，選中指定的水管，查看管道劃分的情況，可以看到在平面狀態下進行管道的劃分反映到三維狀態中；

12、查看管道的屬性，可以看到管道劃分的數據已經集成到了BIM數據庫中了，并且作為管道的附加屬性和管道關聯起來了，已經輸出加工清單的管道，通過顏色做出直觀的標記。

13、構件在加工、倉儲、物流、安裝時的不同狀態，也會在掃描二維碼后，作為管道的附加屬性與管道相關聯。

二、支架預制加工

1、打開BIM，查看綜合管廊的三維模型；

2、選中需實施綜合管架設計的管道和橋架，查看構件組，可以看到管道的預制分解已經完成；

3、進入到深化設計子系統，選擇支架拼裝功能；

4、選中剛才在三維模型中查看的那四根管道，設置支架的間距為4m，然后單擊自動劃分；

5、劃分好支架位置后，選中圖中的三個支架進行批量拼裝；

6、選中兩根管道，依據內置的計算程序，匹配管夾和橫梁；

7、選中兩根橋架，匹配橫梁；

8、調整水管橫梁兩側的管道立柱間隔，使得水管的立柱和橋架的立柱進行融合變成一根立柱；

9、右側的屬性面板可以調整橫梁的型號等多個參數；

10、調整管夾的底座高度；

11、也可以更改或添加一根絲桿，或更改絲桿的型號；

12、保存更改，退出支架拼裝界面；

13、將剛才拼裝好的支架導出，導出完成后，支架的顏色變成綠色，標識為支架已經拼裝完成。

14、返回到三維狀態，選中最初的那四根管道，查看構件組，可以看到拼裝好的支架已經反映到三維視圖中。

15、最后導出支架設計平面圖、與構件加工料表。

三、綜合管組加工

1、綜合管組是將管線集中區域的各系統管線加工成一個管組，運送至施工現場后，整體吊裝安裝；

2、選取計劃采用綜合管組加工的管廊；選取加入管組加工的管線，隱去其它的管線；

3、轉入BIM-FC子系統，選擇切分管組長度，在平面狀態下切分管組；

4、系統中以下的操作步驟與單根管線相同；

5、完成綜合支架設計；

6、導出各系統管道和支架加工料表；

7、加工料表分為支架料表和三個管道系統的加工料表。

圖9 綜合管組工廠生產-吊裝

根據加工構件料表的編碼可以生產和打印與該構件管理的二維碼，二維碼可以粘貼在單一構件、組合構件，或者預制綜合管組上，在構件加工完成后的各個環節，通過智能手機掃描二維碼，記錄構件流轉狀態，也可以直接讀取構件相關的屬性信息，也可以通過地址編碼，進入BIM-FIM系統，讀取更多地相關信息。通過這些措施可以保證物流的有序狀態，減少收發環節的錯誤率。

圖10 料單與二維碼

例如在安裝環節，我們可以通過二維碼，在智能手機上，直觀讀取該構件應安裝的樓層和具置，調閱加工裝配圖、綜合管線圖和系統平面圖，通過這些方法，可以為現場安裝工人，提供足夠的安裝信息。

圖11 手機掃描二維碼并調取程序讀取圖紙-1

圖12 手機掃描二維碼并調取程序讀取信息-2

為進一步提高自動化程度、簡化工作流程，配合本系統升級施工工藝，引入更契合工廠化施工的加工設備，以更好的契合預制加工需求，提高產品生產效率，減少加工廢料，提高構件品質。

圖15 BIM深化

同時，我們將圍繞可持續建設、綠色施工這一主題，在減少現場建筑廢料、垃圾分類處理；減少現場因施工帶來的聲光電的污染等環節深化課題研究。

圖16 工廠化與綠色節能的展望

結束語：利用BIM技術，指導輔助機電預制加工是可行的。設計過程建立精細的BIM模型更有利于后期加工、安裝。基于BIM的工廠化管理系統在此方面做了較好的探索研究，但在整個建筑行業環境內，BIM-FC系統仍需要繼續深化研究。

參考文獻：

[1]曹成磊. 國內外建筑工業化發展概況[J]. 鐵道標準設計, 1979(02):11.

[2]周為民. 實現管道工廠化預制 提高施工管理水平[J]. 施工技術, 2001, 6: 011.

第9篇：裝配式建筑的關鍵技術范文

方案包含建材工業綠色制造行動、水泥與制品性能提升行動、鋼結構和木結構建筑推廣行動、綠色建材下鄉行動、試點示范引領行動等10個部分。其目標包括，到2018年，綠色建材生產比重明顯提升，發展質量明顯改善，與2015年相比，建材工業單位增加值能耗下降8%，氮氧化物和粉塵排放總量削減8%。

鋼結構消費只占5%

方案顯示，綠色建材是指在全生命期內減少對自然資源消耗和生態環境影響，具有“節能、減排、安全、便利和可循環”特征的建材產品。

此次方案主要涉及的建材包括水泥和混凝土、鋼結構和木結構、平板玻璃和節能門窗、新型墻體和節能保溫材料、陶瓷和化學建材等。

方案指出，我國建材工業資源能源消耗高、污染物排放總量大、產能嚴重過剩、經濟效益下滑，綠色建材發展滯后、生產占比低、應用范圍小。

以鋼結構為例，中國鋼鐵協會副會長遲京東稱：“鋼結構占國內鋼消費的比例只有5%，在國外鋼結構的比例少則30%，多則達到60%。”

其中原因，遲京東認為，一方面是由于過去國內鋼鐵供不應求，價格相對高，建筑行業能少用鋼就盡量少用。而且以前我國鋼鐵生產技術、品種規格、設備標準、應用規范、施工技術等暫時不能滿足需要。另一方面，使用鋼結構等綠色建材也需要其他的建材相配套，而我國的綠色建材配套產品尚未形成產業。這些因素都不利于鋼結構推廣。

本次方案提出，在公共建筑中積極采用鋼結構，發展鋼結構住宅;工業建筑和基礎設施大量采用鋼結構;在大跨度工業廠房中全面采用鋼結構;推進輕鋼結構農房建設;鼓勵生產和使用輕型鋁合金模板和彩鋁板。

支持設專項資金

方案提出，到2018年，綠色建材生產比重明顯提升，發展質量明顯改善。具體目標包括，綠色建材在行業主營業務收入中占比提高到20%，品種質量較好滿足綠色建筑需要，與2015年相比，建材工業單位增加值能耗下降8%，氮氧化物和粉塵排放總量削減8%;綠色建材應用占比穩步提高。新建建筑中綠色建材應用比例達到30%，綠色建筑應用比例達到50%，試點示范工程應用比例達到70%，既有建筑改造應用比例提高到80%。

為實現上述目標，方案提出進行綠色建材下鄉行動、試點示范引領行動、強化組織實施行動。

據悉，兩部門將選擇典型城市和工程項目，開展鋼結構、木結構、裝配式混凝土結構等建筑應用綠色建材試點示范。在綠色建材發展基礎好的地區，依托優勢企業，整合要素資源，完善研發設計、檢測驗證、現代物流、電子商務等公共服務體系，支持建設以綠色建材為特色的產業園區。

在資金支持方面，方案提出，要利用現有渠道，引導社會資本，加大對共性關鍵技術研發投入。支持有條件的地區設立綠色建材發展專項資金，對綠色建材生產和應用企業給予貸款貼息。研究制定建材下鄉專項財政補貼和鋼結構部品生產企業增值稅優惠政策。

多方達成支撐共識

由于涉及很多產業政策問題，因此，行動方案里也多處提及了“研究制定配套政策”。如制定財稅、價格等相關政策，激勵節能玻璃門窗、節水潔具、陶瓷薄磚、新型墻材等綠色建材生產和消費，將綠色建材評價標識信息納入政府采購、招投標、融資授信等環節的采信系統。