装配式(pc结构)住宅施工技术的应用

装配式（pc结构）住宅施工技术的应用工程采购部胡标一、住宅产业化的概念和意义二、建筑工业化的背景及意义三、建筑工业化的核心和技术四、常见质量问题及控制五、目前发展瓶颈及成本分析六、推广住宅建筑工业化生产方式的意义目录part1住宅产业化的概念n装配式住宅及住宅产业化的概念装配式住宅是指由预制的混凝土结构、钢结构、木结构等基本结构构件，还有外墙板、内墙板、室内厨卫整体设施等非受力构件及建筑部品等在工厂生产加工，现场组装成的住宅，装配式住宅是住宅建筑工业化的最终产品。装配整体式混凝土结构技术是装配式住宅技术的一种，简称PC结构。n向制造业学习－像造汽车那样造房子住宅产业化主要体现在五个方面：住宅设计标准化：产业化的前提；住宅部品部（构）件生产工厂化：工业化的基础；住宅生产工业化：产业化的核心，包含构配件和部品生产加工工程化、现场施工装配化、机械化、组织管理科学化等；住宅生产经营一体化：产业化集成的体现；住宅协作服务社会化：各因素组合的结果。工业化最能体现大规模生产的优势；在住宅生产和施工的全过程，用制造业的质量管理体系来进行质量控制，最能保证产品质量的稳定和恒定；工业化是住宅产业化的核心；住宅主体不进行工业化，主体的精度达不到工业化装修部品的要求，精装修就不会形成大规模的产业化part2建筑工业化的背景及意义建筑业目前的现状1、以现场建造为主，问题：现场建造效率低下资源浪费、能耗大建筑品质难以保证粉尘、泥浆、噪音、建筑垃圾对环境的污染较大2、劳动力成本快速增长的挑战劳动力人口老龄化人口红利消失建筑业、制造业等传统劳动密集型产业面临挑战产业升级装配式工业化建造劳动力短缺、招工难劳动力成本不断攀升如何应对？同期开工的两栋楼，结构相同、面积相近，左面采用传统建筑方式施工刚刚接近封顶，右边采用装配式建造方式施工已交工可以入住。装配式建筑工地整洁，外立面无脚手架及防护网，建筑垃圾大幅度减少。工业化建造方式与传统方式对比技术体系工业化技术体系传统建筑体系品质高一般工业化方式的材质与PC结构在防水、防火、隔音、抗渗、抗震、防裂方面能做到更好，确保产品出厂品质传统方式对工艺质量的管控较难，工人素质不一，手工作业品质监控难度高，容易出现渗水、开裂、空鼓等质量通病。工期快中等大部分构件部品在工厂流水线完成，不受天气影响。施工进度5天一层，水电安装与主体装修同步，进度大大提前。整体交付时间一般比传统快30%-50%。较成熟的施工队可以达到一次结构工程5天一层，但还需要砌砖、抹灰等二次结构。成本先高后低中等标准产品，统一设计，统一采购，大于10万平方米的建筑体量后，价格基本与传统方式持平。规划设计反复、材料选型采购不一；项目成本测算差距大，目标成本难以准确制定；施工过程设计变化多，签证过多，过程成本控制难度大。节能环保优差工地干净整洁，节水80%，节能70%，节时70%，节材20%，节地20%。安全事故基本无。浪费资源，材料耗费量大，扬尘起灰，建筑垃圾多，噪音大、污水多、安全事故多发。工业化建造方式与传统方式对比各省市的建筑产业化政策2011年，沈阳市创建国家现代建筑产业化示范城市在三环范围内以及沈阳经济技术开发区、浑南新城、沈抚新城等有条件的区域，建筑面积在5万平方米以上的新开发房地产项目，单体工程采用装配式建筑技术建设的装配率必须达到20%以上。利用公积金贷款买房，如选购的是装配式建筑，首付仅需20%；购买全装修商品住宅，公积金贷款首付比例为30%。全市的保障性安居工程、公共建筑等符合装配式建筑技术应用条件的项目，在立项和招投标方案审批时，明确采用装配式建筑技术建设。新开发房地产项目，都将采用全装修方式建设。今年，全市商品住宅全装修的比例将达到30%，全年完成全装修商品住宅1000万平方米。采用全装修的商品住宅开发项目优先参与各类工程建筑领域的评选、评优以及申报国家绿色建筑等。2013年上海发布“关于本市进一步推进装配式建筑发展的若干意见”鼓励采用装配整体式混凝土结构体系，其住宅单体和公共建筑单体的预制装配率(墙体、梁柱、楼板、楼梯、阳台等住宅结构中预制构件所占的比重)应不低于30％，2016年起不低于40％，建筑外墙宜采用预制夹芯保温墙体。各区（县）政府应落实建筑面积的装配式住宅，2014年应不少于25%，2015年应不少于50%，2016年外环以内民用建筑原则上全部采用。政府和国有企业投资的项目应采用装配式建筑。5万m2以上保障房、10万m2以上商品房、3万m2以上商办项目等应采用装配式建筑技术。预制夹芯保温外墙的预制夹心保温墙体面积可不计入容积率，但不超过总建筑面积的3％。符合条件的住宅项目可申请节能专项资金补贴。浙江省的相关政策到2015年，全省PC建筑开工面积达到1000万平方米。保障房PC率达到30％。政府投资项目必须确保一定面积比例采用产业化方式建造。采用节能专项资金支持产业化示范项目。对于产业化方式建造的商品房项目给予面积奖励。北京：自有土地建设保障房和投资中心建设的保障房必须采用预制装配式建筑。对于产业化方式建造的商品房项目给予面积奖励。济南：工程招投标时，有装配式建筑施工经验的投标单位同等条件下优先中标。优先返还或免收墙改基金及散装水泥基金。河北、安徽、山东、江苏、深圳、合肥等省市均已出台扶持政策以北京为中心的京津冀和以上海、江苏为中心的长三角地区，已成为我国建筑产业现代化的两大引擎，由于具备良好产业基础、技术研发及人才集聚优势、以及较成熟的市场分工协作，未来将成为我国建筑产业化发展的重点核心区。以深圳、广州为中心的珠江三角洲和以沈阳、大连、长春为中心的东北工业基地是我国建筑产业现代化的第二梯队，产业基础好、市场需求大，未来发展潜力很大。合肥、济南、青岛、成都、武汉等部分中心城市将成为我国建筑产业现代化的第三梯队，初步具备建筑产业现代化发展的基础条件。part3建筑工业化的核心和技术1、新型建筑工业化的特征新型建筑工业化的主要特征是生产方式的工业化，主要体现在:建筑设计标准化——以标准单元为基础部品生产工厂化——以工厂制作为条件现场施工装配化——以建造工法为核心结构装修一体化——以建筑设计为前提建造过程信息化——以信息技术为手段2、新型建筑工业化的核心和技术核心：工业化生产方式通过技术创新，建立一整套成熟适用的技术体系通过企业现代化管理，完善产业链、整合优化资源工业化生产方式建立技术体系完善产业链结构类型：装配式PCF或剪力墙结构——住宅建筑装配式框架、框剪结构——公共建筑关键技术：构件拆分设计构件连接技术节点构造处理2.1、装配式PC建筑的技术关键“外挂内浇”PCF剪力墙体系双面叠合板式剪力墙体系全装配整体式剪力墙体系装配式框架-现浇剪力墙体系全装配整体式框架体系2.2、目前常见的装配式建筑体系2.2.1、“外挂内浇”PCF剪力墙体系“内浇外挂”，又称“一模三板”，内墙用大模板以混凝土浇筑，墙体内配钢筋网架；外墙挂预制混凝土复合墙板，配以构造柱和圈梁2.2.2、叠合板式剪力墙体系叠合板式混凝土剪力墙结构是以预制构件（叠合式墙板、叠合式楼板、叠合式阳台、叠合梁、预制楼梯、预制空调板）为主要构件，在现场经装配、连接、部分现浇而成的混凝土剪力墙结构，是装配整体式混凝土剪力墙结构的一种形式。与传统全现浇混凝土结构相比，具有节约资源、工期短、节约劳动力、保证工程质量、使用性能好、对周边环境影响小等优点2.2.3、全装配整体式剪力墙体系全装配整体式剪力墙结构在国际上称为NPC体系，它的电梯井、剪力墙等一系列竖向结构都采用预制的形式，而水平构件（梁、板）则利用叠合形式。竖向构件的连接点采用浆锚进行连接，水平构件和竖向构件的连接点间使用预留钢筋叠合现浇的形式连接。2.2.4、装配式框架-现浇剪力墙体系装配式框架-现浇剪力墙体系----框架部分采用预制梁柱并通过现浇砼梁柱节点的连接形式具有可靠传力机制，剪力墙部分为现浇剪力墙的砼框架剪力墙结构2.2.5、全装配整体式框架体系夹芯保温剪力墙内部剪力墙整体预制厨卫间框架梁柱及外挂墙板预制梯板预制阳台2.2.6、常见的拆分预制构件part4常见的质量问题1、构件可在工厂内进行产业化生产，施工现场可直接安装，方便又快捷，可缩短施工工期。2、构件在工厂采用机械化生产，产品质量更易得到有效控制。3、周转料具投入量减少，料具租赁费用降低。4、减少施工现场湿作业量，有利于环保。5、因施工现场作业量减少，可在一定程度上降低材料浪费。6、构件机械化成度高，可较大减少现场施工人员配备。1、因目前国内相关设计、验收规范等过于滞后施工技术的发展，装配式建筑在建筑物总高度及层高上均有较大的限制。2、建筑物内预埋件、螺栓等使用量有较大增加。3、构件工厂化生产因模具限制及运输（水平垂直）限制，构件尺寸不能过大。4、对现场垂直运输机械要求较高，需使用较大型的吊装机械。5、构件采用工厂预制，预制厂距离施工现场不能过远。优势性局限性预制混凝土装配式建筑的特点（优越性及局限性）1、常见施工质量问题---运输吊装中保护不力2、常见施工质量问题---后浇段预留钢筋碰撞3、常见施工质量问题---现浇段胀模或偏差过大4、常见施工质量问题---构件吊运作业、粗糙面做法不符合规范5、常见施工质量问题---临时支撑、构件就位设置问题6、常见施工质量问题---门窗洞口边蒸养裂缝7、常见施工质量问题---构件安装精度问题part5目前发展瓶颈及成本分析1、目前国内的发展瓶颈先期成本提高的瓶颈初期建造成本提高，根本原因是企业还没有完全掌握技术，没有专业队伍和熟练工人，没有建立现代化企业管理模式，企业做好了这些准备，成本自然会降下来。行业管理体制的瓶颈工业化生产方式与现行的管理体制机制不相适应是发展的现实，设计、生产、施工、监理等环节都发生移位，主体责任范围都将发生变化。建筑企业管理运行机制的瓶颈传统的企业运行管理模式根深蒂固，各自为战、以包代管、层层分包的管理模式严重束缚了产业化的发展，必须要打破。生产活动过程中利益链的瓶颈传统的生产方式早已形成了固有的利益链，要在工程总承包（EPC）管理模式下，形成新的利益分配机制。2、装配式PC建筑主要的制约因素上下游供应商资源不足，未形成市场化竞争预制构件及部品的生产商太少，生产能力也还不够总承包企业往往不同时具备生产和装配的能力有成熟经验和技术能力的施工单位寥寥无几有PC建筑全过程（含深化）设计经验的设计单位很少配套连接件、临时支撑、钢筋套筒及灌浆料等供应商不足运输设备、吊装设备等专用配套设施的生产商不多具备质量检测和产品检验能力的机构还没有在全国建立设计标准化程度不高，未体现出规模化效应设计单位大多不熟悉模数化、标准化、工业化的设计方法设计尚不适应主体结构、装修和设备管线的装配化集成技术设计模数化、标准化与建筑立面多样化和美观要求往往是冲突的主体设计单位对PC的制作、运输、安装等产业链了解程度低PC方案策划及构件深化未前置，导致后期构件拆分及节点设计困难建设方习惯了传统设计管理流程，“边决策、边设计、边修改”，使得PC深化和制作工作难以展开设计后期变更在模数化、标准化、一体化的设计中未严格控制3、装配式PC建筑的成本增加因素钢筋及混凝土用量增加：构件拆分后拼接部位连接钢筋和加强钢筋增加夹芯保温外页墙增加了钢筋及混凝土用量叠合板、叠合墙、预制梁、预制柱等尺寸大于现浇叠合楼板、叠合剪力墙的桁架筋增加用钢量钢筋连接及夹芯墙板的内、外页墙之间的连接件费用较高临时支撑、运输、吊装、就位等增加了施工安装费用定型钢模板以及各种预埋件、吊环等增加了制作成本预制构件或部品作为建筑产品，需要交纳增值税PCF及墙板连接件灌浆套筒连接叠合剪板或楼板定型钢台模临时可调斜撑及支架构件运输及吊装4、装配式PC建筑的成本分析随着产业化住宅量逐年提高，其建安成本将逐年下降。预计未来2～3年可实现与传统住宅建造成本持平。数据来源：第四届中国预制混凝土技术论