装配式建筑的关键技术精选(九篇)

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第1篇：装配式建筑的关键技术范文

【关键词】预制装配式；剪力墙；连接技术

0.引言

预制装配式剪力墙结构一种现代化的建筑结构模式，与传统的混泥土建筑方式不同的是，这种建筑采用组装的方式，水耗、能耗相对较少，不会产生固体废物垃圾、污水等污染[1]。同时，这种建筑方式还有助于实现住宅产业化，有利于建筑节能节排。采用装配式结构，主要是通过厂商预定、现场组装的方式来完成建筑的主体结构，在一些施工条件不好的地带有着良好的适应性。近年来，随着可持续发展理念的提出，在建筑行业，对装配式混凝土建筑的研究也越来越多，这为我国推广这种技术提供了良好的基础。

1.剪力墙概述

预制装配式剪力墙结构是一种现场装配的建筑形式，它主要是通过预制和半预制的板墙之间的拼接，以现场装配为主要形式，配合少量的现浇来实现整个建筑主体。对于高层建筑而言，剪力墙结构具有良好的实用性，首先，这种建筑方式现场施工少，受高层建筑运输中的不便影响小，其次，这种结构建筑速度快，由于它是经过预制或者半预制而成的，因此在建造过程中速度很快，满足了现代商业化的趋势[2]。相对于装配式框架结构而言，装配式剪力墙结构有着很大的优势，主要表现在：剪力墙结构中有着很多水平接缝、竖向接缝和节点，这些接缝和节点的存在，使得整个剪力墙成为了一个整体，同时，这样的连接方式也使得建筑物的承载力和抗震能力大大提升，因而接缝和节点成了整个剪力墙结构的关键，决定着剪力墙的质量。

2.国内外预制装配式剪力墙研究现状

2.1预制装配式剪力墙发展历程

预制装配式剪力墙结构首先在19 世纪末期的欧洲出现，主要是一种预制混凝土墙板结构，这种结构在一些工程中有着一定的应用范围。二战结束以后，世界经济百废待兴，人们寻求一种快速恢复生产的方式，住宅产业化在这一时期被提出，这为预制装配式剪力墙的发展提供了良好的契机，再次以后剪力墙迅速发展[3]。到了20 世纪 60 年代，这种剪力墙结构已经成为建筑的主流，广泛存在于一些国家之中。

在我国，预制装配式结构的发展起步较晚，直到20世纪50年代才逐渐发展起来。这种结构最开始出现在工业厂房、办公楼等生产型建筑之中，到了80 年代中后期，这种结构的缺点逐渐显现出来，其发展速度一度放缓，直到进入 21 世纪后，装配式结构才重新被人们所重视，人们逐渐认识到了预制装配式剪力墙结构在住房产业化方面的优势及在降低能耗降低资源消耗方面的作用。当前，对于预制装配式结构的研究越来越多，在实际应用中这种结构也逐渐增多。

2.2关于预制装配式剪力墙的结构研究

Pekau 等研究了静力荷载下的预制装配结构的整体性问题，该研究一定程度上探讨了预制装配式的受力程度，但没有考虑到正常条件下的预制装配结构的受力问题，因此不具有代表性。有学者针对预制混凝土大板结构设计了预制剪力墙结构的模型，通过模型来测量剪力墙结构的各种性能，这种研究有着一定的参照性，但能够准确模拟剪力墙的实际状况是试验成败的关键。国内研究人员陈锦石[4]等用全预制模型进行反复荷载试验，通过试验结果发现，这种结构的承载力和刚度都比一般的水平要高，抗震能力也较好，达到了国家的地震标准。

3.国内外装配式剪力墙连接技术

连接技术是预制装配式结构的关键技术之一，也是保证其受力性能和抗震性能的关键技术，从当前的形势看，装配式剪力墙连接技术主要分为套筒灌浆连接、预留孔浆锚搭接、现浇带连接和机械连接等形式。本研究主要介绍以下三种：

3.1套筒灌浆连接

套筒灌浆连接技术是以先做好的套筒为连接形式，将连接钢筋插入套筒内，注入高强灌浆料，从而将钢筋和套筒连成一个整体，通过套筒内侧的凹凸槽和变形钢筋的凹凸纹之间的灌浆料来传力。

这种连接方式屈服点大，延伸率较高，抗拉强度较好，可用于装配式大板结构和框架结构中，以实现钢筋的可靠连接。

3.2现浇带连接

现浇带连接是一种较为传统的连接方式，主要是通过在要连接的上下层剪力墙之间设置现浇带来实现，在这种连接中，钢筋是以搭接方式的方式为主，通过剪力墙安装后的现浇实现连接。

这种连接方式的问题是，上层剪力墙的位置不好固定，现浇带顶面的混泥土夯实程度不够。

4.结语

尽管预制装配式剪力墙结构及其连接技术在当前已取得不错的成绩，对其研究和应用有着教大的进步，但不可否认的是，在这一方面仍然存在一些问题，主要体现在以下几点：一是与传统的装配式框架结构相比，预制装配式剪力墙结构有着一定的问题，具体体现在水平接缝、竖向接缝、边框节点等连接问题上，目前对于连接方式主要集中在“湿连接”，而对于“干连接”的研究较少。二是随着预制装配式混凝土剪力墙结构应用范围的扩大，会在一些抗震设防区域使用，而对于预制装配式混凝土剪力墙的抗震能力和抗震级别的研究程度不够，不能对实际工作提供有效指导。三是对剪力墙的装配等规定不够规范，对其质量标准也缺乏严格规定。

【参考文献】

[1]李晓明.装配式混凝土结构关键技术在国外的发展与应用[J].住宅产业，2011（6） ： 16-18.

[2]栗新.工业化预制装配式（ PC） 住宅建筑的设计研究与应用[J].建筑施工，2009（ 3） ： 201-202.

第2篇：装配式建筑的关键技术范文

【关键词】预制装配式建筑;发展前景;结构设计

引言

一、装配式建筑的方案设计

建筑设计的过程是复杂的，涉及到方方面面的问题，但建筑的作用一般只有一个，是做住宅、办公、商场、还是剧院。此过程一般都是建筑外观设计，明确设计任务，考虑到建筑信息化，主要是建立项目的工程信息。最好还能给详细设计软件提供统一的设计模板，模板可以是一个配置文件，可以是一个数据库，里边规定了本项目中应用的一些构件属性的限制值。比如使用的入户门宽不能小于多少，梁、柱的承载力不能小于多少等等。设计室负责人将从设计师的草图中挑出相对较好的创意，通过各种绘图软件进行精细效果图的绘制，建筑项目的信息化从这里的开始。

二、装配式建筑的详细设计与并行化

设计精细的效果图的目的是为了进行详细设计，数字模型工程师能够使用BIM 软件使建筑模型由精细效果图变为三维建筑信息模型。这种模型包含各种基本的建筑构件以及构件的尺寸、材料、强度等等物理特性。在装配式建筑的详细设计的过程中，基本包括3 个专业：建筑、结构、设备。BIM 软件的发展使建筑、结构、设备进行并行设计成为可能。

2.1构件的详细设计、分析与制造流程

装配式建筑的模型的建立是一个建筑信息模型，应包括装配体、子装配体和单个设备等相关的所有数据，都会与三维模型的数据联系在一起，包含在一个统一的建筑信息模型中，同时连装配体如何装配，装配的顺序都会有所说明。在装配式建筑的设计过程中，有包括建筑构件设计、构件生产工艺、构件装配工艺、后期的构件维护工艺人员参与其中。经过BIM 软件系统仿真后获得结果，知道满足需要为止。

2.2设计领域的改变――并行化

并行工程已经在制造业十分成熟了，但在建筑行业，并行工程的提法还很少见，并行技术是绿色建筑与市场竞争的必然选择，建筑设计的并行化是面对建筑领域的绿色倡导，同时降低成本，缩短时间的唯一捷径。

实现并行工程，需要建立一个并行工程集成管理环境。其中关键方面包括以下几点：

1）建筑软件（包括建筑、结构、设备专业）的信息化。BIM 软件的大力发展，为并行工程提供统一的协同平台与数据管理平台，便于各个专业充分在数据层面表达自己的设计。

2）建筑的详细设计过程改变。详细设计过程变成一个类似敏捷开发的过程，逐次修正迭代。一个项目在详细设计阶段由众多专业的工程师参加，每个专业都会对模型做出本专业的修正，但每次修正表现在整体的模型上不一定总是积极的，出现消极冲突的时候，就需要相关专业的人员对修正进行讨论迭代，趋向于共同解决消极修正，以此避免建设过程中的设计冲突返工。

3）分布式管理、统一协调、持续的跟踪，也就是人的作用。随着并行工程的进行，工程内部系统复杂程度进一步加剧，问题也多样化，分布式管理便于信息收集、统一协调，并与信息整理，持续跟踪便于问题的解决。

随着BIM（建筑信息模型）技术的大力推广，并行工程一定会得到重用。

三、装配式建筑的全寿命周期中的BIM 与射频技术

装配式建筑的统一制式，有利于BIM 软件的管理，同时装配式建筑的大空间的移动离不开BIM（建筑信息模型）技术和射频技术的大力支持，射频技术是BIM 数据从虚拟三维计算机空间输出到现实的捷径，两者都是装配式建筑转向绿色全寿命周期建筑的关键技术。

3.1 BIM 技术

BIM 技术是建筑工程全寿命周期的核心管理技术，避免在虚拟的三维空间中产生阶段性的信息孤岛。建筑设计多专业协同与建筑全寿命周期的数据管理是BIM 技术的优势，装配式建筑需要的管理系统正式这样管理系统。BIM 以装配式建筑全寿命周期的数据为核心，对装配体、子装配体和单个设备等相关的所有数据继续管理，同时提供通用有限元分析软件的接口，便于导入数据到分析软件进行建模计算，也可以实现一些耦合软件，在整体与构件之间做分析。

3.2射频技术与物联网技术

射频技术能随时随地的记录构件的几何、物理信息。因装配式建筑是在工厂内生产，项目地组装，会涉及到构件的生产、仓储、物流、安装与验收，各个环节都需要能随时识别出构件的身份，避免产生阶段性的信息孤岛，减少人工信息录入出错的可能性，有利于BIM 模型信息及时更新。同时射频技术有利于工程材料的物联网监控管理，极大方便构件的动态运输。

3.3维护的技术难点

在装配式建筑的全寿命周期中，建筑的维护、加固是不可忽视的问题，轻型装配式物流中心仓库有过替换的实际工程，但是又太多装配式建筑还没有发挥出这一优势。如何找到那个合理的“千斤顶”是装配式建筑能够像机械一样做替换的关键。

四、结束语

未来预制装配式技术的发展，应充分发挥工厂预制件和现场装配的优势，将新材料、新工艺不断应用到建筑上，使结构与建筑及设备等专业密切配合，充分优化建筑性能与功能。 随着低碳、节能、绿色、生态和可持续发展等理念的深入人心，预制装配式建筑会在我国有广阔的发展前景。作为结构设计人员，应密切关注国家建筑产业政策，转变观念，积极推进新型装配式结构体系的应用，从而推动我国建筑工业化的进程。

参考文献：

[1]栗新.工业化预制装配式（PC）住宅建筑的设计研究与应用[J].建筑施工.2008（03）

[2]严薇，曹永红，李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报.2004（05）

第3篇：装配式建筑的关键技术范文

关键词：混凝土装配；住宅建筑；施工技术；优势

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

目前，装配式住宅发展迅速，混凝土装配式住宅具有节能、环保、工期短、利于工业化等优势。随着城市建设的节能减排，建设节约型社会等政策的出台，也给装配式钢筋混凝土结构建筑带来了新的发展机遇。装配式建筑将会成为将来我国城市建设的一个必然的发展趋势。

一、装配式住宅建筑施工技术的发展前景

近几年，国家大力扶持和发展了装配式住宅建筑，使混凝土装配式住宅建筑得到了惊人的发展。混凝土装配式住宅，结构功能合理，体型简单，装配式程度较高，符合装配式生产模式并且可以大规模的复制，同时其抗震受力体系也能满足装配式预制剪力墙的要求，在住宅建筑中得到了大力推广。

二、混凝土装配式住宅建筑施工技术的优势

1、节约资源的优势

我国建筑业能耗大已经成为国际公认的事实，与发达国家的相比是其建筑能耗的2～3倍，目前大部分建筑达不到节能减排的生态要求；我国建筑在建造过程中钢材和水泥的消耗也比发达国家高出很多，建筑结构用材中大量采用水泥硅酸盐是不可再生的资源材料，每拌和1m混凝土比发达国家要多消耗80kg水泥，我国目前的建筑技术，硅酸盐材料在建筑解体后不能循环利用；在备受关注的气体排放方面，全国建筑用能产生的气体排放已占到全国温室气体排放总量的25%。我国建筑目前是名副其实的高能耗建筑，为环境的可持续发展带来了严重的负面影响。而装配式建筑施工技术作为工业化建造的一种有效手段，来解决建筑业所带来的环境问题。装配式建筑施工技术可以有效改变建筑业高能耗的现状。例如：混凝土装配式住宅建筑中所采用预制外墙板，从而减少了外墙模板用量，使大钢模的也减少22%的用量；装配式建筑施工技术采用叠合板阳台可以减少水平模板及架料的用量，减少木材用量达到40%，钢架料节约达到10%；装配式建筑施工技术中的预制构件工厂化加工使得建材损耗大幅降低，减少了传统现场施工中废弃物的产生，并且在一定程度上减少填埋废弃物所需要耗费的土地资源；装配式建筑施工技术中大多采用预制构件，使现浇作业减少30%、外墙保温及抹面作业减少达75%，小金属焊接作业减少70%等，节水节能效果都非常显著；装配式建筑施工技术使住宅建筑施工中的现浇混凝土结构强噪音作业时间有效减少、并且减少了混凝土养护中的用水、废水等，大大减少了传统施工中废弃物的产生。

2、缩短工期的优势

传统住宅建筑在主体结构封顶后，需要用1到2个月的时间去进行窗洞剔凿、防水处理、副框收口等工作，而装配式建筑施工技术中在预制外墙板时就预留了墙面安装外窗用时要用的预埋件，当主体结构封顶后便可以立即实现封闭，比传统建筑施工封闭时间节省较多时间，并且装配式建筑施工技术还为提前插入室内砌筑及建筑装饰工程创造有利的条件；传统建筑施工中，外墙装修、粘贴保温材料、抹抗裂砂浆等工序约需要2～3个月，而装配式建筑施工技术在预制外墙和预制飘窗时候就同时预制完成了保温层及装饰层，使建筑外装修时间整整缩短3个月；装配式建筑施工技术的楼梯施工，在预制楼梯预埋了安装栏杆用的孔洞、在预制飘窗时候预埋了安装栏杆用的埋件、在预制墙体时候还预留了安装水电的管槽，可以节约一个月的时间，减少了装饰工程施工中的开洞、安装埋件、墙体开槽等。

3、降低工程造价的优势

由上我们可以分析出来，装配式建筑施工技术由于预制构件都是由生产厂家集中预制，再运到项目工程现场，所以不管是预制件的生产还是施工工地现场的安装都是流水式可复制的劳动过程，工人很容易施工，熟练程度高，从而可以大大的提高工作效率，节约成本。在劳动力成本持续上涨的今天，人力成本的节约可以大大的降低工程造价，同时，装配式建筑施工技术本身也节约了工期，节约了材料。在人工、材料、机械都减少的情况下，工程造价本身也会具有一定的优势，建筑企业的利润也会相对提高。

4、工程质量更有保证

配式建筑施工技术由于集中预制，统一生产装配、精度更高。预制的结构件中对混凝土配合比、砂石料冲洗、砂石料的配和比、钢筋数量因素都能更好的控制。在配式建筑结构件和装配件的预制中，由专业厂家统一生产，精度高。单个结构构件的模板、钢筋及混凝土浇筑等施工工艺都比传统施工技术的现场浇筑施工方便，所以配式建筑施工技术的使用可使单个构件的质量提高，从而达到提高整个工程质量的目的。例如在传统建筑施工技术中，外墙板的施工常常会遇到渗漏、开裂、空鼓等质量通病，以及房间尺寸偏差等质量问题。那么装配式建筑施工中，外墙板可以在结构件工厂直接做成装饰外墙面，窗户的洞口尺寸误差可以减小，并且配式建筑施工技术的窗户安装较传统工艺更加精确，工厂预制构件可以使窗户的安装严丝合缝，能够从根本上解决传统施工外窗渗漏的常见质量问题。配式建筑的预制部件在工厂在生产过程中，可以随时对材料的性能进行控制，如：耐火性、抗冻融性、防潮、隔声保温等。配式建筑施工技术可以使每道工序都像安装机械设备一样去检查其精确度，保证施工工程的质量。

5、在使用性能上的优势

装配式房屋建筑的施工技术属于对预制构件的装配结合，它的结构强度较高，抗震性也比传统施工技术要好，使居住者更具有安全感。装配式住宅建筑在构件的制造加工以及装配中都大量的采用保温材料，封闭性比传统施工方式更加的严丝合缝，所以装配式住宅很容易达到冬暖夏凉的效果，节能减排的效果也更加显著。装配式住宅建筑物的主要构件是钢筋混凝土，在施工联接时通常采用刚柔结合的原则，整个结构构件对物体的热胀冷缩的适应能力比较强，可以增加建筑的使用寿命。比如在建筑的外墙面板的预制中，工厂预制时候外墙窗框安装钢模再来浇PC混凝土，这样的施工可以使浇捣混凝土时框和混凝土更好地啮合在一起，避免缝隙，减小了渗水概率。此外，由于PC与板之的缝隙，能在热胀冷缩中及时释放应力，同时也可以地震、不均匀沉降等原因造成的外墙裂缝。

6、在保护周边环境上的优势

传统建筑施工方式在建筑材料的运输、装卸、堆放、施工中，各种扬尘对周围的环境产生了不小的影响，装配式建筑施工技术的PC构件直接在现场进行装配、连接可有效避免扬尘，有利于环境保护。装配式建筑施工技术大大减少了土建粉刷的现场作业对施工工人的身心健康的影响。装配式建筑的预制构件外装饰工厂化制作，可以直接浇捣于混凝土中，无湿作业，也不再产生落地灰。装配式建筑施工技术的工厂化预制构件采用吊装装配工艺，减少了固定泵所产生的施工噪音和建筑模板安装、拼装时铁锤敲击产生的噪音。装配式建筑施工技术散装物料减少，废物及废水排放很少，有利于环境保护。

结束语

综上所述，我国在建筑工业化方面取得了很多成绩，不过相比于其他国家，我国建筑工业化的整体水平还很低。要想推进我国建筑工业快速发展，就要在科研上进一步探究节点连接的问题，首先要对结构系统是否科学和构造是否符合技术规定进行验证，其次要对提出的新型节点是否合理进行验证，从而慢慢完善技术规定以及施工技术。

参考文献

[1]孙剑,王生明,都兴民.高层住宅预制装配式混凝土结构应用[J]. 《施工技术》,2011,(22).

第4篇：装配式建筑的关键技术范文

【关键词】预制装配式；工业建筑；新型拼接；绿色环保

0 引言

我国传统柱下独立基础主要采用现浇钢筋混凝土基础的形式。然而传统现浇钢筋混凝土柱下独立基础施工过程繁琐复杂。基础需要在施工现场支模、扎筋、浇筑混凝土，需要混凝土养护达到设计强度后方可安装上部结构，这就导致整个基础建设存在着许多缺点[1]：1）施工过程的周期长，不利于实现建筑工业化，并且施工过程中容易对环境产生污染、不利于绿色环保；2）资源利用率低。基础只能使用一次，造成资源浪费。3）基础质量不易保证。现浇基础由施工单位现场制作，混凝土的质量难以控制。因此，转变现有传统现浇钢筋混凝土基础形式，发展高效、经济、绿色环保的预制装配式钢筋混凝土基础建设是新时期经济建设及可持续发展的必然趋势，是建设节约型社会的长远大计和构建社会主义和谐社会的根本目标，具有极大的潜力和市场效益，并将是基础建设产生跨越式的提高。

1 研制基础的优势

1.1 在技术上的优势

1）预制独立基础分上、中、下三块或者上下两块。最上面基础块为矩形，中层和下层基础块为矩形向内凹陷形式。各层基础采用H型钢作为钢筋骨架，并在H型钢周围设置抗剪钉，增加了与混凝土的结合性能。2）基础之间通过地锚钢筋贯穿连接，地锚钢筋底部加弯钩，在最上层钢筋表面加肋，并由螺栓固定。增加了摩擦，使连接更稳固。3）预制的钢筋混凝土块之间的拼接方式简单，施工工艺简单，施工技能含量低，对施工人员施工技能要求低，适用性强。安装精度高，块体间传力直接可靠。4）能满足特殊施工环境如：a.在不能影响现场及周围环境的市区内施工；b.在干燥缺水的沙漠中施工；c.在混凝土不易凝结的高原冻土段施工；d.在缺水、缺材料、道路交通不便的山区施工。5）在某些地区浅基础高度受限，如地下埋有特殊管道而限制了基础的高度，则可以采用在基础底板添加型钢的办法来增加基础抗冲切的能力，以达到减小基础高度的效果。

1.2 在绿色节能上的优势

预制装配式钢筋混凝土独立基础在施工现场不需要湿作业，施工过程方便快捷，预制基础还可以重复使用，符合绿色环保和文明施工的要求。标准化的生产可以节省材料，减少浪费。

1.3 在经济上的优势

1）预制钢筋混凝土块体可采用在预制工厂或露天场地制造完成，到建设场地只需将预制好的钢筋混凝土块拼装即可，建造工序简单，并且不需要养护。因此大大提高施工质量，提高了钢筋混凝土基础建设的速度，从而大大缩短了建设周期，同时也降低了工程造价。

2）预制块体自重轻，因而易于运输，易拆装，施工方便快捷，安装时也无需大型的吊装设备，普通工人采用简单施工工具即可实现钢筋混凝土基础的快速装配，对施工人员施工技能要求低，且安装精度高。使得基础建设高效而经济。

2 研制基础的理论、实验及施工

2.1 研究内容

对全装配式钢筋混凝土柱下独立基础进行施工工艺及力学性能测试，包括寻找简单合理的基础分块及基础分块间的拼装方式、基础与柱之间的连接施工工艺等[2]。

1）有效解决装配式柱下独立基础在实际施工过程中对人力、物力消耗较大，工期较长的问题，加强自主创新及关键技术的研发。

2）通过理论分析，提出一种预制砌块的快速连接。通过预埋件加强连接，使得装配式柱下独立基础在实际施工过程中能达到施工快速且自身受力性能良好的效果。

3）通过实验对装配式柱下独立基础进行力学性能分析，根据实验结果对连接方式进行改进。

4）充分考虑施工的实际情况，结合试验结果提出一套完整的装配式柱下独立基础的施工工，使得装配式柱下独立基础实现大范围推广成为可能。

5）结合有限元分析，对采用该装配式柱下独立基础进行破坏模式分析，并提出修复方案。

2.2 研究目标

根据现阶段工程实际的需要，设计一种具有预埋件的新型预制小体积钢筋混凝土块体及其块体间快速组装的方法，将其应用于柱下独立基础中，使得安装时不需要现场湿作业、不需要大型设备吊装、且能反复使用[3]。将独立式阶形基础的阶层分成两部分，上下分别在工厂预制，且在离中心以及离中心一定距离预留5个孔洞便于上下连接。最下层砌块预留上一砌块的凹槽，这样便于抵抗水平作用力。上下各有孔，紧固件穿过基础侧板的预埋件和基础底板的预埋件相对应的孔而固定。

2.3 拟解决的关键问题

1）保证块体之间的接缝吻合良好，避免安装过程中造成的基础垂直度及高程上的累计误差，防止基础发生剪切破坏；

2）块体在满足力学性能要求的基础上，要形状简单，类型少，施工简单，使基础安全、经济及绿色。

3 研制基础的结构设计

3.1 预制基础块体的制作

按照建筑需要计算柱下独立基础的层数及所需基底面积，在工厂分层预制基础混凝土块。此处以两层基础为例，如图2所示[4]。

3.1.1 底层基础块体的预制

1）浇筑前准备工作。按照基础的尺寸支好四周及底面的模板，在底面按照图纸描好地锚螺栓和锚栓的位置。地锚螺栓共计五根，贯穿整个基础，位置分别在基础底面对角线交点和距中心x、y方向各100mm处的四个点上。锚栓位于基础块体四角向内偏移100mm处和上层基础块体四角向内偏移100mm处。在标注处预留孔洞，放入直径为1.5倍钢筋直径的pvc管浇筑，浇筑完成之后再去除pvc管。

2）开始浇筑。浇筑时先浇筑基础底面混凝土保护层，一段时间后放上事先已经配置好的底板钢筋，继续浇筑直至浇筑完成。浇筑中采用插入式振捣棒，在振捣混凝土时，插入混凝土中150mm左右，每一振捣点掌握好振捣时间，大致在20～30s之间，避免过振或漏振，视混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准，振捣器的插口要均匀排列，每次移动位置不得大于500mm，振捣棒在振捣过程中不得在底板内平拖，避免碰撞钢筋、预埋件。为了控制混凝土裂缝，在混凝土摸面前对混凝土进行二次振捣。

3）振捣完毕之后在混凝土块中心处用事先做好的内凹模板放置在规定位置处并向下压，做出基础块体上部的凹槽。并且放置一定数量的荷载块。

4）用木材刮掉多出来的混凝土浆并处理表面泌水，将两部分模板用钢筋或铁丝捆扎好，保证凹槽模板不会冒出，取下荷载块，

5）放置于通风良好的环境下养护，3d之后拆除模板，之后继续养护，至少养护14d之后即可投入使用。

3.1.2 上层基础块体浇筑

上层基础块体的浇筑相对简单，没有钢筋，只有素混凝土浇筑。同底层混凝土浇筑方法一致，支好模板，然后在地锚螺栓和锚栓的位置处预留孔洞，放置1.5倍钢筋直径大小的pvc管，准备好之后开始浇筑，之后的操作如出一辙，浇筑完成之后取出pvc管，养护3d之后拆模，至少养护14d之后即可投入使用。

3.1.3 使用时的安装

1）浇筑混凝土基础垫层。垫层使用C15型号素混凝土浇筑，在基坑底部先浇筑一层100mm厚的素混凝土，并且压实。

2）待垫层半凝结之后，在垫层上画线找出中心点，画出对角线，在离对角线350mm处均匀每隔200mm预埋一根带弯勾地锚螺栓一共5根，按照地锚螺栓位置放置底层基础块，按照预留孔洞位置放置上层预置块体。

在预留孔洞中插入锚栓钢筋，并浇筑连接用的细石混凝土，并且在上下层基础块连接处用膨胀砂浆填缝，防止外界空气和水进入，影响结构稳定。

3.2 技术路线

1）设计了一种具有块体间自锁功能的新型预制小体积钢筋混凝土块体及其块体间迅速组装的方法，安装时不需要太复杂的工艺技术，将其应用于柱下下独立基础中。

2）最上部的预制块体内埋有与上部结构连接的预埋件，采用小直径光圆钢筋加螺帽做预应力拉筋对块间进行拉接，方便预制基础与上部结构的连接，并增强了抗滑移能力和竖向载荷能力。

3）块体与块体之间采用预埋件连接，并用螺栓固定，实现了块体本身的有效自锁，保证了基础的水平整体性。

3.3 实验手段

1）地基处理好后，将钢筋穿入底层混凝土预制块体的竖直预留孔洞内，将处于最下层块体定位安装完毕排位置后；

2）将上侧的拼接预制块，沿竖直方向楔入中间块体内，边侧的一块块体需和中间排的两块块体楔和，逐次扩展块体，形成基础的低层；

3）在逐次安装上面各层预制块，即可形成装配式柱下独立基础。

3.4 关键技术

1）块体在满足力学性能要求的基础上，要形状简巍⑹┕に俣瓤臁⒃旒酆侠怼⒁子诓鹦丁⑶慷雀摺安全可靠、使用寿命长、可多次使用并能和装配式房屋其他构件完好配合使用且符合绿色建筑的要求。

2）注重块体与块体之间的连接吻合从而提高整体性、刚度和抗震性能。

4 结语

新型预制装配式钢筋混凝土独立基础具有良好的综合效益和独特的优点，与传统现浇式钢筋混凝土独立基础相比，新型预制装配式钢筋混凝土独立基础减轻了自重，拼接方式简单，施工简便、快速、高效、经济、环保，节约资源，符合国家可持续发展战略，并且其预制程度较高，易于实现建筑产业工厂化生产，同时对促进预制化生产具有重要意义。但不得不承认我国在预制化技术与施工上仍然存在着一些缺点，还需要不断的完善与提升。随着预制装配式建筑的发展，可以预见，新型预制装配式钢筋混凝土独立基础在我国将有更广泛的应用和更光明的发展。

【参考文献】

[1]黄幼华.柱下独立基础设计中的几个问题[J].湖南大学学报，1996，4，23（2）：111-116.

[2]刘天姿，闫少华，王维.装配式混凝土结构研究现状与展望[J].山西建筑，2016（13）：55-57.

第5篇：装配式建筑的关键技术范文

关键词：预制装配式；混凝土；框架结构

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

近些年来，在社会的发展之下，我国的建筑行业呈现出一种蓬勃的发展趋势，有关数据显示。我国的混凝土建筑主要使用现场施工的生产模式，设计粗放、材料损耗大、建筑垃圾多、质量不稳定、工业化程度低，这是难以满足社会发展。而预制装配式混凝土结构正是基于此产生，预制装配式混凝土结构无论是在安装施工、构件生产还是建筑设计上都远远优于传统的建筑结构，节能效果、外观质量都十分的理想，下面就针对预制装配式混凝土结构进行深入的分析。

1.预制装配式混凝土结构

1.1结构体系概述

早期我国采用的预制混凝土结构主要是大板房及圆孔板等预制构件，但是因为存在诸多问题，并且影响着建筑的建筑功能、物理性能及抗震性能等，加之新型材料的推陈出新，后逐渐被市场淘汰。我们曾经对于预制装配式混凝土结构的安全性能、耐久性能及适用性等方面与其他结构进行专门比较，发现预制装配式混凝土结构在这些方面都具有明显的优越性，在一些方面甚至超过了现浇结构。预制装配式混凝土结构体系主要包括预制框架结构、预制剪力墙结构和预制核心筒结构体系。

我国可以在城乡建筑事业的发展需求和已经取得的实践经验的基础上，着手研发一种新型的预制大板建筑体系，其主要用在大量建设的小高层的建筑之中，预制墙板不需要按照同比例的现浇要求，只需在其间连接一部分的钢筋，便可达到施工简便，施工效率高的出奇效果，但是由于这种体系发展尚不完善，还需要进一步的研究。

1.2结构布置要求

预制装配式混凝土结构对于功能布置有规则、均称、整体性的要求。其平面的长宽比以及局部凹凸比例都应该尽量偏小，结构排布遵循规则、匀称的原则；同时，竖向构件的截面尺寸和材料布置遵循从下到上逐渐减小的原则。避免整体结构出现受力变化，承重构件应该上下对齐，并且刚度分布上小下大。这种预制构件的设计方式应当在受力合理、施工方便、最简规格最多组合的基础之上，兼顾连接简单的特点，在梁柱和墙体的布置中尤甚。

2.结构稳定性

2.1结构整体的抗震性能研究

新型预制装配式结构体系在美日韩等发达国家已有成功的实践经验，其成熟度已达到能够直接应用于施工和设计中。而在我国的地震区并没有相关的应用经验。实际上，在历次地震中安全性表现系数低下的情况，使得我们对国内现有抗震体系信心不足，这促使我们加深对于预制装配式混凝土结构的研究和推广。

2.2梁柱节点的设计及构造

在装配式结构这种结构体系中，接缝是结构体系中的一个重要薄弱点，处理好节点构造才能保证结构的长久性。对于此种结构，可行的办法之一是采取适当构造方法使得梁柱节点的等同于现浇结构。研究梁柱节点的连接方式变得很重要，设计中我们主要将梁柱节点的连接分为干式连接与湿式连接两种方式。

干式结构的薄弱点在于延伸性不足，恢复力低下，但其承载力与刚度很容易达到现浇结构的类似程度，在施工中不可以替换以现浇框架为受力特征的体系中；而湿式连接由于主筋和加强筋全部粘结，节点受力发生转变，预制结构这时因为新浇筑的混凝土的存在与预制构件连在一起共同受力，其受力特征与现浇节点相似。

只有当节点强度超过（至少等于）现浇结构的节点强度之时，即节点承载力和延性等特征被保障之后，装配整体式结构体系才能应用到施工中，我们才可以将其与现浇结构同等对待。

2.3构件的新型配筋设计技术研发

只有研发出强度高、直径大的钢筋，并应用于实践中，才能减少构件中的配筋数量，才能将预制装配式整体结构更加广泛的应用到实际工程之中，在加快施工进度的同时，保证结构体系的安全性，同时降低生产和后期维护成本。再配以合理的节点设计，才能真正实现装配整体式结构的推广。

3.预制装配式结构的节点设计

对于预制装配式结构的节点设计研究包括节点的传力机理与承载力设计和构造要求研究两个层面，这二者均十分重要，不可或缺。

3.1节点的传力机理与承载力设计

对于节点的传力机理与承载力设计研究首先要明确其受力特点及传力原理。节点、接缝的压力属于混凝土的直接受力；拉力则是通过各式构件的传递受力，即间接受力。我们应当注意，接缝不同其受力传递必然不同。

框架梁、连系梁均属于水平构件，其接头受力属于传递力范畴，节点轻度主要取决于界面粘结度，以及连接构件的强度。其强度计算应当依据国家标准相应规定进行具体分析。对于梁的接头设计，首先必须进行结构强度计算，尤其注意抗剪力设计。在计算过程中，接缝的抗压强度，应当取材料在实际工作中的较低值。只有当结构设计符合构造规定之时，并且计算出的强度符合强度限制时，才能将这种结构体系应道并推广。

当结构的粘结抗拉压、抗剪强度均高于混凝土构件本身时，结构体系才能称之为比较安全的，并且在节点配筋强度高于构建本身配筋强度时，这种结构体系才能建立起来。

3.2连接构造要求

实际工程中，常用的连接构造可以分为：焊接、套筒灌浆和搭接。对于直接暴露在空气中的构件，要做好防火、防腐等安全性措施，务必谨慎处理，使其耐久性满族使用年限的要求。

3.2.1焊接连接

焊接方式是所有结构体系中最常用的方式，具有用料简单，连接稳固的特点。

然而其结构强度与环境条件有很大关系，故而碎玉施工的条件限制较大。在采用焊接连接的方式时，除了对焊接设备、技术和方法进行严格把关、深入研究、仔细选择之外，还应加深对于直径较大的构建之间的钢筋焊接技术的研究与探讨。

3.2.2套筒灌浆连接

种种研究结果表明，套筒灌浆连接技术对于满足钢筋连接强度较为容易。但应当注意的是，国外引进的套筒应做适当的改造，使其适应国内钢筋的构造强度，首都北京一些公司的应用成果已经颇有成效，其他地区可以将其作为借鉴。

施工中应当先将连接筋插入套筒，之后再灌满浆并静置两天。而套筒材料的抗拉强度最好大于600Mpa，并保证套筒之间的距离足够大，做好连接筋与套筒的方位布置，误差保证在允许误差之内。国内已有一些杰出单位针对国外的套筒及配套高强砂浆进行了专门的试验研究，其成果可以借鉴在以后的工程中。

3.2.3搭接连接

由于搭接连接在实际应用中湿作业少，故而对于环境条件的要求并不是很高，在某些情况下更加适用于大批量的建造工程。但应当注意的是，当采取这种间接的连接方式之时，应当将不同构件的结构配置保证在允许误差之内。

锚浆孔的边距应大于连接筋直径的五倍，且保证净距在直径增加3厘米以上，孔深在锚固长度的基础上增加5厘米为佳。同时，应当对于所在地的抗震程度了解清楚，并针对不同的抗震等级进行有效的设计调整。预留锚孔在配置连接筋之后再进行灌浆，并且静置一两天。

4.结论

总而言之，虽然预制混凝土结构已经取得了不错的成绩，但由于其关键技术不完善，导致在大范围的推广中遇到阻碍，目前我国建筑方面的学者及专家正在积极针对该问题进行研究，旨在推动新型预制装配式建筑体系在我国的大规模推广及应用，加快建筑生产的工业化、产业化发展进程。

参考文献：

【1】黄小坤，田春雨.预制装配式混凝土结构研究【J】.住宅产业.2010-09-20

第6篇：装配式建筑的关键技术范文

关键词：整体装配式框架结构；产业化住宅；工艺

1概论

1.1工艺原理

⑴整体装配式框架结构产业化住宅是按标准化设计，根据结构、建筑特点将柱、梁、板、楼梯、阳台、外墙等构件拆分，在工厂进行标准化预制生产，现场采用塔吊等大型设备安装，形成房屋建筑。

⑵现场施工除基础和构件节点等部位采用混凝土现浇外，主要为机械化安装，安装顺序为：柱梁板楼梯、阳台外墙体。施工速度快，效率高，现场工人数量大大减少。

⑶钢筋连接及锚固全部采用机械连接和锚固形式。外装饰材料已整体预制在柱、墙体、阳台等构件上，接缝采用嵌缝材料和防水材料嵌填。

⑷构件的加工计划、运输计划和每辆车构件的装车顺序紧密的与现场施工计划和吊装计划相结合，确保每个构件严格按实际吊装时间进场，保证了安装的连续性。

1.2适用范围

适用产业化住宅整体装配式混凝土框架结构施工。

1.3工艺特点

具有标准化施工，计划和程序管理严密；机械化程度高；质量可靠；安全；环保等特点。

1.4关键技术：

⑴以每层每跨为单元合理拆分构件，便于构件加工和吊装；

⑵优化管理，将生产、运输和吊装紧密衔接；对构件进行分区、编号，优化安装流程；

⑶构件吊装控制方法和结构构件定位调节方法；

⑷合理运用连接形式，有效解决钢筋锚固对构件吊装的影响。

1.5经济效益和社会效益

该工艺操作简便、安全可靠，可确保工程质量，安装时间显著缩短，较之传统施工方法节约人工50%；节约常规周转材料约80％；内外装饰工期短，竣工时间可缩短约20％；基本避免现场湿作业，减少建筑垃圾约70％，节约施工用水约50％，大量减少了噪音污染，在节能环保方面优势明显。

2工艺流程操作要点

2.1操作要点

1现浇基础

产业化住宅工程一般采用与普通框架结构类似的现浇钢筋混凝土基础，保证预制构件接合部位的插筋、埋件等准确定位。

2吊装准备

（1）吊装前根据构件不同形式和大小安装好吊具。

（2）构件必须根据吊装顺序进行装车。

（3）吊装前应将控制线投放在构件上。

（4）吊装前构件支撑体系必须完成。

3柱构件吊装

（1）吊装流程为：测量放线构件进场检查构件编号吊具安装翻身直立起吊钢筋对位就位安装临时斜撑调整灌浆。

（2）测量要点：按定位轴线控制构件平面位置，并在柱下设置调整钢板控制构件垂直度。

（3）吊装柱钥匙钢筋预留孔应与底层柱钥匙钢筋相对应。

（4）柱水平位置通过微调螺栓进行调整。

（5）柱垂直度通过临时斜撑进行调整和临时固定，待柱底钢筋孔灌浆达到强度后拆除。

4梁、板、楼梯等构件吊装

（1）吊装流程为：测量放线支撑架搭设构件进场检查构件编号吊具安装起吊调平相关构件钢筋对位调整完成。

（2）测量放线时首先复核相关钢筋位置，然后进行标高和控制线投测。

（3）构件进场后复核构件数量、尺寸、外观质量等，在构件上标明吊装区域和吊装顺序编号，方便确认。

（4）构件吊离地面或车辆20―30cm时，复核构件水平度，方便钢筋对位和构件落位就位。

（5）突窗、阳台、楼梯、部分梁等异型构件吊装时，采用葫芦进行调整使构件处于正确就位姿态。

（6）构件吊至安装位置上方30―50cm时，辨识钢筋位置关系、边线和控制线位置，缓慢下落精确调整就位。

（7）梁柱核心区的箍筋应根据梁钢筋配置情况按顺序安放。

5墙体构件吊装

（1）吊装流程为：测量放线构件进场检查构件编号吊具安装安装调节埋件翻身起吊调平钢筋对位落位标高和墙底位置调整墙立面垂直度调整嵌缝。

（2）在已完构件上投测出预装墙构件控制线。

（3）构件进场后复核数量、尺寸、外观质量等，在构件上标明吊装区域和吊装顺序编号，方便确认。

（4）吊装前安装完成调节墙体标高和水平位置的工具式埋件。

（5）构件吊离地面或车辆20―30cm时，复核和调整墙体顶部水平度，方便就位。

（6）构件吊至安装位置上方30―50cm时,辨识钢筋位置关系、边线和控制线位置，缓慢下落精确调整就位。

（7）墙体就位后通过调节工具式埋件，完成墙体标高、轴线及垂直度的精确调节。

6节点、叠合梁板面层现浇

（1）一个标准层安装完成后，仔细检查节点部位钢筋的连接质量和锚固质量，完成节点部位的封模，并绑扎板面钢筋。

（2）进行构件之间节点部位和楼板、阳台等结构面层的混凝土浇筑。

（3）混凝土强度达到1.2MPa后，按照前述操作程序进行上层结构安装，依次逐层施工，直至完成整个单体建筑框架结构的施工。

3 质量控制

3.1采用的规范标准

《钢筋混凝土工程质量验收规范》GB50204-2002等相关钢筋混凝土结构现行规范。

3.2构件吊装质量的控制

（1）主要控制重点在施工测量的精度上。为达到构件整体拼装的严密性，避免因累计误差超过允许偏差值而使后续构件无法正常吊装就位等问题的出现，吊装前须对所有吊装控制线进行认真的复检。

（2）梁、板底支撑标高调整必须高出梁底结构标高2mm，使支撑充分受力，避免预制梁底开裂。

（3）板吊装顺序尽量依次铺开，不宜间隔吊装。每块板吊装就位后偏差不得大于2mm，累计误差不得大于5mm。

（4）大面墙体分块安装和嵌缝，吊装前对外墙分格线进行统筹安排，防止预制构件误差累积。

（5）墙体吊装时应事先将对应的结构标高线标于构件内侧，有利于吊装标高控制，误差不得大于2mm；预制墙吊装就位后标高允许偏差不大于4mm、全层不得大于8mm，定位不大于3mm。

（6）其它小型构件的吊装标高控制不得大于5mm，定位控制不大于8mm。

3.3现浇部分质量控制

重点在于楼层标高的控制、柱核心区钢筋定位控制、梁柱节点控制、叠合层内后置埋件精度控制、连续梁在中间支座处底部钢筋连接质量控制等。

认真调节相关构件的位置关系，确保现浇节点的平整、光洁。

标高控制在建筑物周边设置控制点,以便于相互检测。单层标高允许误差不大于3mm，全层标高允许误差不大于15mm。

4安全措施

1、吊装期间，对吊装点采用警示带进行隔离，设置临时围栏、警示标志，并派专人进行监护，确保吊装期间吊装点下方行人安全。

2、每次吊装前对所有吊具进行质量检查和数量核对，检查钢梁、葫芦、钢丝绳等起重用品的性能是否完好。

3、梁板吊装前在梁、板上提前将安全立杆和安全维护绳安装到位，为吊装时工人佩戴安全带提供连接点。

4、构件吊装前在构件上安装两条溜绳，便于构件在空中时地面（楼层）吊装人员控制落点，减少失误。

5、特种施工人员持证上岗。构件起重作业时，必须由起重工进行操作，吊装工进行安装。

6、由于装配整体式结构工程的构件不是整体预制，在吊装就位后不能承受自身荷载，因此梁底支撑不得大于2m，每根支撑之间高差不得大于1.5mm、标高不得大于3mm。

5 环保措施

因现场构件运输采用大型车辆，应对场内道路和堆放场地进行硬化，避免道路起尘。

在现场出口入设洗车槽，对进出车辆进行冲洗。

第7篇：装配式建筑的关键技术范文

关键词：:预应力混凝土；；设计方法；工程应用

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

在普通钢筋混凝土受拉构件和受弯构件中，一般都存在混凝土的受拉区，而混凝土本身的抗拉强度及极限拉应变却很小(混凝土抗拉强度约为抗压强度1/10，抗拉极限应变约为极限压应变的1/12)，其极限拉应变约为(0.1一0.15)xl0-3，因此，对使用中不允许出现裂缝的构件，受拉钢筋的应力仅为20-30N/mn2;对于允许开裂的构件，当裂缝宽度限制在0.2~0.3mm时，受拉钢筋的应力也只能在250 N/mn2左右。所以，如果采用高强度的钢筋，在使用阶段钢筋达到屈服时其拉应变很大，约在2x10-3以上，与混凝土极限拉应变相差悬殊，裂缝宽度将很大，无法满足使用要求。因而在普通钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥作用的。由于无法充分利用高强度钢材和高强度等级混凝土，使普通钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。另外，对于处于高湿度或侵蚀性环境中的构件，为了满足变形和裂缝控制的要求，则须增加构件的截面尺寸和用钢量，将导致自重过大，也不很经济，甚至无法建造。由此可见，在普通钢筋混凝土构件中，高强混凝土和高强钢筋是不能充分发挥作用的。

为了充分利用高强混凝土及钢筋，可以在混凝土构件的受拉区预先施加压应力，造成人为的压应力状态。当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消混凝土的预压应力，然后随着荷载的增加，混凝土才受拉并随着荷载继续增加而出现裂缝，因而可推迟裂缝的出现，减小裂缝的宽度，满足使用要求。这种在构件受荷前预先对混凝土受拉区施加压应力的结构称为“预应力混凝土结构”。将预应力原理用于混凝土的实践始于十九世纪八十年代，但由于当时对混凝土和钢筋在应力状态下的性能缺少认识，施加的预应力太小，效果不是很明显，所以都没能得到推广应用。预应力混凝土进入实用阶段与法国工程师弗雷西奈(Freyssinet)的贡献是分不开的。他在对混凝土和钢材性能进行大量研究和总结前人经验的基础上，考虑到混凝土收缩和徐变产生的损失，于1928年指出了预应力混凝土必须采用高强钢材和高强混凝土。弗氏这一论断是预应力混凝土在理论上的关键性突破，从此，对预应力混凝土的认识开始进入新的阶段。预应力混凝土的大量推广，开始于第二次世界大战结束后的1945年。当时西欧由于战争对工业、交通、城市建设造成的大量破坏，急待恢复或重建，而钢材供应异常紧张，一些原来用钢结构的工程纷纷采用改用预应力混凝土结构代替，几年之内西欧和东欧各国都取得了蓬勃地发展。其应用的范围，开始是桥梁和工业厂房，后来扩大到土木建筑工程的各个领域。70年代后预应力混凝土更是在土建结构的各个领域扮演着重要的角色。混凝土是一种抗压强度高而抗拉强度低的脆性结构材料，它的抗拉强度比抗压强度要低很多。因此，素混凝土只适用于抗压而不适用于抗拉、抗弯的结构或构件。但如对混凝土构件的受拉部分预先施加压应力，用预压应力以抵消外荷作用下所产生的拉应力，就可以克服混凝土抗拉强度过低的缺点。

预应力混凝土能发展到当前这样高度的水平，是由于过去一个世纪以来无数工程师和科学家继续不断钻研和实践的结果。回顾历史，预应力混凝土的概念几乎是与钢筋混凝土的概念同时产生的，无论采用钢筋还是施加预应力，其目的都是为了加强混凝土的抗拉能力以弥补抗拉强度过低的缺点。预应力混凝土结构是上个世纪土木工程界的一项重大发明之一，它具有优良的结构性能，在房屋建筑、桥梁及水利等各种土木工程中都得到了广泛的应用。尽管预应力混凝土的概念在19世纪后期就提出了，但直到1928年，法国工程师弗莱西奈(Freyssient)发现了由于混凝土的收缩徐变引起过大的预应力损失后，采用高强度钢丝作为预应力筋，预加应力才一得以保证。自此预应力混凝土结构理论的发展进入了一个新的历史时期。特别是进入上世纪80年代中后期以来，经过各国学者和工程师的努力，预应力混凝土结构的性能研究、计算理论、设计方法及工程实践取得了长足发展。

预应力混凝土结构的优点:

(l)克服了混凝土抗拉能力低的缺点，提高了构件的抗裂性和刚度，减小了构件在使用荷载作用下裂缝和变形的发展，有效改善了构件的使用性能，增强了结构的耐久性。

(2)可以节约材料、减轻结构的自重并减小所受到的地震作用。

(3)提高了构件的抗剪能力。纵向预应力及弯起预应力筋的竖向分力可使荷载作用下构件的主拉应力减小，从而提高了斜截面的抗裂性。

(4)提高了构件的耐疲劳性能。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度，而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳所控制的。

(5)预加应力的方法更有利于装配式混凝土结构的推广。通过预应力筋还可将预制构件拼装成整体构件，形成大型预制整体预应力建筑。

(6)可以解决其他结构材料难以解决的技术问题，建造各种大型、大跨、重载、高耸的土木工程。

预应力混凝土结构是使高强钢材和高强混凝土能动地结合在一起的高效的工程结构。国内外大量的土木工程实践己充分证明了预应力混凝土结构是当代工程建设中一种不可替代的重要结构。预应力混凝土技术的应用，不只是简单的节省了钢材和钢筋混凝土，还解决了很多使用其他结构材料难以解决的工程问题。大力开发和推广高效预应力混凝土结构，对改善结构的使用性能，节约钢材和资源，具有极其重大的社会经济效益。

在建筑工程中，预应力技术是建造大跨度公共建筑、大型会议展览中心及大开间住宅的重要技术，也是高层、超高层建筑和承受特重荷载的不可缺少的关键技术。总之，预应力技术在解决大、高、重、新建筑工程的设计和建造难题中将继续发挥其独特的优势。

在桥梁和隧道工程中，预应力技术的应用更为广阔。不论是超大跨的悬索桥(1000m以上，甚至达2000m)、特大跨的斜拉桥(500~1000m)，还是大中跨度的系杆拱桥(

参考文献:

[1] 刘洪雨.超静定预应力混凝土梁非线性有限元分析[D]. 哈尔滨工程大学 2008

[2] 李世辉.大跨度预应力混凝土空心板结构的研究与应用[D]. 哈尔滨工程大学 2007

[3] 林元烁.后张预应力混凝土超静定结构侧向约束影响的分析研究[D]. 湖南大学 2011

第8篇：装配式建筑的关键技术范文

关键词：建筑信息模型 BIM 工厂化BIM-FC 预制加工

中图分类号：TU85文献标识码： A

1975年乔治亚理工大学的Charles Eastman、Jerry Laiserin教授创建了BIM理念至今，BIM技术的研究经历了三大阶段：萌芽阶段、产生阶段和发展阶段。2005年Jerry Laiserin再次建议强调了Building Information Modeling是一个表述系统、业务流程，在一个项目的全生命周期中，它保持着多维的、数据丰富的“视图”；用来支持沟通（数据共享）、协调（运用共享的数据）、模拟（应用数据来预测）和优化（应用反馈来改进设计、文件和成果）。

1993年佛罗里达大学的Kibert博士等人提出了Sustainable Construction，通常被译为“可持续建设”。现在其内涵已经远远超越了“建筑活动”和“建筑业”的范围。从建筑全生命周期来看，可持续建筑亦包括了对建筑物构筑物的运营管理。可持续建设的七项原则包括以下七个方面：

1）最少的资源消耗和废弃；

2）最大限度的资源再利用；

3）可恢复和可再生资源的使用；

4）保护自然环境；

5）建立健康、无害的环境；

6）保证经济性；

7）追求建筑环境质量。

在整个建设系统中，传统建筑业是分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式，其已经不适用现在的社会生产。现在BIM技术的发展、应用、效益逐步显现，据研究“工厂化可持续建筑”的优势体现在抗震、节能、净化、耐久、节材、可循环建材、无扬尘污水垃圾施工等方面。包括外墙厚保温、多层玻璃窗、窗外遮阳、新风热回收、LED灯等设施，都是在工厂制造完成的，最后只需运至施工现场进行吊装。

结合BIM技术，互联网的思维，通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式，来代替传统建筑业，其主要标志是建筑设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化。其中基于BIM的工厂化预制加工技术是保证建筑机电工程产品质量、提高施工生产效率的有效方法。其中，工厂化预制加工技术是保证建筑机电工程产品质量、提高施工生产效率的有效方法。如图1工厂内进行管道及管道附件的组合拼装效果。

图1 工厂化预制拼装管道

我们将BIM技术应用于机电管线的工厂化预制加工领域，通过在北京英特宜家、武汉英特宜家两个项目的探索与实践，取得了初步的成果。

图2 北京英特宜家与武汉英特宜家效果图

两个项目的工厂化预制加工依托于我司与清华大学联合开发的“基于BIM的建筑工厂化管理系统”（以下简称BIM-FC），BIM-FC系统是基于我们前期研发的“基于BIM的机电设备智能物业管理系统”（以下简称BIM-FIM），通过BIM-FIM系统的研发，解决了BIM-FC系统研发中的一些关键技术，两个系统应用于同一BIM图形及数据编辑平台，其中，二维码和移动设备端（即智能手机）的应用是扩展BIM应用的关键技术。

该系统有效地解决了在机电管线预制加工中的以下问题：

1）将深化设计与预制加工的有效结合；做到深化设计与预制加工同步有序进行；

2）实现了设计、加工、仓储、现场安装的协同工作；

3）通过系统预先设置的计算程序，保证了构件的加工精度；

4）采用自动生成管道构件分解与人工调整相结合的方式，提高了加工图绘制环节的自动化程度，保证了工作效率；有效地控制了错误率。

5）自主研发的支架设计程序，实现了联合支架的半自动设计与自动化加工料单的输出；

6）本系统还包括了预制管组的设计与加工构件清单的自动分类输出；

7）通过协同工作平台和二维码技术的应用保证了加工、仓储与物流的有序、高效；同时，也为现场安装提供了有效地支持。

图3 BIM-FIM系统架构

图4 BIM-FIM关键技术

预制加工涉及到管线深化设计、任务单下达与传递、预制构件图绘制、加工清单编制、进度控制、仓储物流、现场安装等多工序间，以及机电各个专业间的协同合作，建立协同工作平台是有效组织多岗位合作的必然选择。

图5 基于BIM的工厂化管理系统

BIM数据库平台是各岗位协同工作的核心平台，协作各方的数据业务交换以及业务流程的流转都通过bim数据库完成。各岗位间的业务板块划分及数据交换关系如图所示，例如深化设计部，需要完成机电管线的深化设计和支架设计并将设计成果加载于BIM数据库平台，在工长下达区块施工任务后，预制加工图设计人员，从平台中提取BIM图形文件，采用BIM-FC系统完成构件分解及装配设计，输出需加工的构件清单及加工详图。加工人员在加工完成后，和构件编码打印二维码，粘贴于构件，并输入已完成构件的信息列表，在构件流通的各个环节，都可以通过读取二维码计入BIM-FC提供，读取构件的详细信息，如构件在BIM中的三维坐标信息、构件分段机装配图、构件的安装形式信息等，通过协同工作平台，就能有效地保证从深化设计到现场安装整个过程的高效和有序。

BIM-FC系统主要支持三种工作模式：

1）从完成深化设计综合机电BIM中选择某一个系统，将任务区块内的管线转化为预制加工构件料表。

图6 单一系统管线

2）采用自动生成与人工调整相结合的方式，完成单一系统管线或综合管线支架设计并输出加工料表。

图7 预制加工

3）在BIM模型中划分管组，完成管组加工装配图设计并输出加工料表。

图8 综合管组

以下介绍这三种工作模式下，BIM-FC系统的工作情况。

工作模式一：单一系统管线的应用

1、在BIM-FIM中，根据任务，从BIM中截取一个综合管廊的三维模型，其中包括了水、电、风等多个系统的管线；

2、选择工作对象，如消防水管，隐藏掉其它部分，如桥架和风管；

3、根据加工要求，将需要与直管段加工成一个构件的弯头或三通与直管段关联；

4、保存数据，进入到深化设计子系统（即BIM-FC系统），选择管道划分功能；

5、三维的水管在深化设计子系统中变成了二维图形，取消勾选“显示底图”，只显示直管道；

6、设置管道划分的间距，如3m，选择管道连接形式，如“柔性卡箍连接”，然后点击自动划分，所有的直管道都按照3m一段进行划分，管道的实际加工长度，将按柔性卡箍连接的要求来确定为2995毫米。

7、自动划分完后，点击快速编辑，可以选中不符合要求的划分，点击del键进行快速删除；

8、也可以选中某根直管道，右键进行编辑，在管道编辑对话框中可以添加、删除连接件、更改连接件的位置、调整连接件的类型；

9、管道划分完成后进行导出料表的操作，导出后的文件夹包括“管道划分”和“管道划分QrCode二维码”两个文件夹；

10、查看导出的平面图、二维码以及加工料表，加工班组将以此为依据加工构件；

11、返回到三维状态下，选中指定的水管，查看管道划分的情况，可以看到在平面状态下进行管道的划分反映到三维状态中；

12、查看管道的属性，可以看到管道划分的数据已经集成到了BIM数据库中了，并且作为管道的附加属性和管道关联起来了，已经输出加工清单的管道，通过颜色做出直观的标记。

13、构件在加工、仓储、物流、安装时的不同状态，也会在扫描二维码后，作为管道的附加属性与管道相关联。

二、支架预制加工

1、打开BIM，查看综合管廊的三维模型；

2、选中需实施综合管架设计的管道和桥架，查看构件组，可以看到管道的预制分解已经完成；

3、进入到深化设计子系统，选择支架拼装功能；

4、选中刚才在三维模型中查看的那四根管道，设置支架的间距为4m，然后单击自动划分；

5、划分好支架位置后，选中图中的三个支架进行批量拼装；

6、选中两根管道，依据内置的计算程序，匹配管夹和横梁；

7、选中两根桥架，匹配横梁；

8、调整水管横梁两侧的管道立柱间隔，使得水管的立柱和桥架的立柱进行融合变成一根立柱；

9、右侧的属性面板可以调整横梁的型号等多个参数；

10、调整管夹的底座高度；

11、也可以更改或添加一根丝杆，或更改丝杆的型号；

12、保存更改，退出支架拼装界面；

13、将刚才拼装好的支架导出，导出完成后，支架的颜色变成绿色，标识为支架已经拼装完成。

14、返回到三维状态，选中最初的那四根管道，查看构件组，可以看到拼装好的支架已经反映到三维视图中。

15、最后导出支架设计平面图、与构件加工料表。

三、综合管组加工

1、综合管组是将管线集中区域的各系统管线加工成一个管组，运送至施工现场后，整体吊装安装；

2、选取计划采用综合管组加工的管廊；选取加入管组加工的管线，隐去其它的管线；

3、转入BIM-FC子系统，选择切分管组长度，在平面状态下切分管组；

4、系统中以下的操作步骤与单根管线相同；

5、完成综合支架设计；

6、导出各系统管道和支架加工料表；

7、加工料表分为支架料表和三个管道系统的加工料表。

图9 综合管组工厂生产-吊装

根据加工构件料表的编码可以生产和打印与该构件管理的二维码，二维码可以粘贴在单一构件、组合构件，或者预制综合管组上，在构件加工完成后的各个环节，通过智能手机扫描二维码，记录构件流转状态，也可以直接读取构件相关的属性信息，也可以通过地址编码，进入BIM-FIM系统，读取更多地相关信息。通过这些措施可以保证物流的有序状态，减少收发环节的错误率。

图10 料单与二维码

例如在安装环节，我们可以通过二维码，在智能手机上，直观读取该构件应安装的楼层和具置，调阅加工装配图、综合管线图和系统平面图，通过这些方法，可以为现场安装工人，提供足够的安装信息。

图11 手机扫描二维码并调取程序读取图纸-1

图12 手机扫描二维码并调取程序读取信息-2

为进一步提高自动化程度、简化工作流程，配合本系统升级施工工艺，引入更契合工厂化施工的加工设备，以更好的契合预制加工需求，提高产品生产效率，减少加工废料，提高构件品质。

图15 BIM深化

同时，我们将围绕可持续建设、绿色施工这一主题，在减少现场建筑废料、垃圾分类处理；减少现场因施工带来的声光电的污染等环节深化课题研究。

图16 工厂化与绿色节能的展望

结束语：利用BIM技术，指导辅助机电预制加工是可行的。设计过程建立精细的BIM模型更有利于后期加工、安装。基于BIM的工厂化管理系统在此方面做了较好的探索研究，但在整个建筑行业环境内，BIM-FC系统仍需要继续深化研究。

参考文献：

[1]曹成磊. 国内外建筑工业化发展概况[J]. 铁道标准设计, 1979(02):11.

[2]周为民. 实现管道工厂化预制 提高施工管理水平[J]. 施工技术, 2001, 6: 011.

第9篇：装配式建筑的关键技术范文

方案包含建材工业绿色制造行动、水泥与制品性能提升行动、钢结构和木结构建筑推广行动、绿色建材下乡行动、试点示范引领行动等10个部分。其目标包括，到2018年，绿色建材生产比重明显提升，发展质量明显改善，与2015年相比，建材工业单位增加值能耗下降8%，氮氧化物和粉尘排放总量削减8%。

钢结构消费只占5%

方案显示，绿色建材是指在全生命期内减少对自然资源消耗和生态环境影响，具有“节能、减排、安全、便利和可循环”特征的建材产品。

此次方案主要涉及的建材包括水泥和混凝土、钢结构和木结构、平板玻璃和节能门窗、新型墙体和节能保温材料、陶瓷和化学建材等。

方案指出，我国建材工业资源能源消耗高、污染物排放总量大、产能严重过剩、经济效益下滑，绿色建材发展滞后、生产占比低、应用范围小。

以钢结构为例，中国钢铁协会副会长迟京东称：“钢结构占国内钢消费的比例只有5%，在国外钢结构的比例少则30%，多则达到60%。”

其中原因，迟京东认为，一方面是由于过去国内钢铁供不应求，价格相对高，建筑行业能少用钢就尽量少用。而且以前我国钢铁生产技术、品种规格、设备标准、应用规范、施工技术等暂时不能满足需要。另一方面，使用钢结构等绿色建材也需要其他的建材相配套，而我国的绿色建材配套产品尚未形成产业。这些因素都不利于钢结构推广。

本次方案提出，在公共建筑中积极采用钢结构，发展钢结构住宅;工业建筑和基础设施大量采用钢结构;在大跨度工业厂房中全面采用钢结构;推进轻钢结构农房建设;鼓励生产和使用轻型铝合金模板和彩铝板。

支持设专项资金

方案提出，到2018年，绿色建材生产比重明显提升，发展质量明显改善。具体目标包括，绿色建材在行业主营业务收入中占比提高到20%，品种质量较好满足绿色建筑需要，与2015年相比，建材工业单位增加值能耗下降8%，氮氧化物和粉尘排放总量削减8%;绿色建材应用占比稳步提高。新建建筑中绿色建材应用比例达到30%，绿色建筑应用比例达到50%，试点示范工程应用比例达到70%，既有建筑改造应用比例提高到80%。

为实现上述目标，方案提出进行绿色建材下乡行动、试点示范引领行动、强化组织实施行动。

据悉，两部门将选择典型城市和工程项目，开展钢结构、木结构、装配式混凝土结构等建筑应用绿色建材试点示范。在绿色建材发展基础好的地区，依托优势企业，整合要素资源，完善研发设计、检测验证、现代物流、电子商务等公共服务体系，支持建设以绿色建材为特色的产业园区。

在资金支持方面，方案提出，要利用现有渠道，引导社会资本，加大对共性关键技术研发投入。支持有条件的地区设立绿色建材发展专项资金，对绿色建材生产和应用企业给予贷款贴息。研究制定建材下乡专项财政补贴和钢结构部品生产企业增值税优惠政策。

多方达成支撑共识

由于涉及很多产业政策问题，因此，行动方案里也多处提及了“研究制定配套政策”。如制定财税、价格等相关政策，激励节能玻璃门窗、节水洁具、陶瓷薄砖、新型墙材等绿色建材生产和消费，将绿色建材评价标识信息纳入政府采购、招投标、融资授信等环节的采信系统。