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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,二級,三級,四級,五級,淺談裝配式混凝土結(jié)構(gòu),主講人：曹榮,20200328,目錄,Contents,01.,裝配式建筑的定義,02.,裝配式建筑與常規(guī)建筑優(yōu)、缺點(diǎn)對比分析,03.,裝配式建筑與常規(guī)建筑施工管理差異對比,04.,裝配式建筑與常規(guī)建筑造價對比分析,05.,灌漿套筒施工工藝分析,裝配式建筑的定義,01.,一、裝配式建筑的定義,在過去的幾十年時間里，我國建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，極大地促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的增長。面對我國現(xiàn)今土地出讓費(fèi)用的增加、勞動人工價格的不斷上升、人們對節(jié)能環(huán)保要求意識的逐步提高，建筑行業(yè)所面臨的國際競爭壓力越來越大。為提高核
2、心競爭力，新的行業(yè)產(chǎn)業(yè)模式預(yù)制裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生。自,2016,年,9,月份，國務(wù)院辦公廳發(fā)布關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見，裝配式建筑已逐步在我國開始普及，裝配式建筑的項(xiàng)目也越來越多。,首先了解三個定義：,(,一,),裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，是指由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結(jié)構(gòu)，包括裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)、全裝配混凝土結(jié)構(gòu)等,；,在建筑工程中，簡稱裝配式建,；,在結(jié)構(gòu)工程中，簡稱裝配式結(jié)構(gòu)。,(,二,),預(yù)制裝配率，是指裝配式建筑中，符合裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程,(JGJ1-2014),適宜采用預(yù)制構(gòu)件的部分，使用的預(yù)制構(gòu)件混凝土體積所占適宜部分內(nèi)全部構(gòu)件混凝土體積的比例。預(yù)
3、制裝配率,=,預(yù)制構(gòu)件混凝土體積全部構(gòu)件混凝土體積。,(,三,),預(yù)制,混凝土,構(gòu)件，是指在工廠或現(xiàn)場預(yù)先制作的混凝土構(gòu)件，如梁、板、墻、柱、陽臺、樓梯、雨棚等。,那什么是裝配式建筑？,裝配式建筑就是是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過,可靠的連接方式,在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。,一、裝配式建筑的發(fā)展,按照推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、混凝土等裝配式建筑，具有發(fā)展節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)業(yè)、提高建筑安全水平、推動化解過剩產(chǎn)能等一舉多得之效。以,京津冀、長三角、珠三角,城市
4、群和常住人口超過,300,萬的其他城市為重點(diǎn)，加快提高裝配式建筑占新建建筑面積的比例。,上海,2015,年在供地面積總量中落實(shí)裝配式建筑的建筑面積比例不少于,50%,；,2016,年外環(huán)線以內(nèi)符合條件的新建建筑全部采用裝配式建筑，外環(huán)線以外超過,50%,；,2017,年起外環(huán)以外在,50%,基礎(chǔ)上逐年增加。,廣東,2016,年,7,月，廣東省城市工作會議指出，要發(fā)展新型建造方式，大力推廣裝配式建筑，到,2025,年，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到,30%,。,福建,2020,年新建筑中,30%,為裝配式：到,2020,年，泉州、廈門的裝配式建筑要占全市新建建筑的比例達(dá),30%,以上；泉州、廈
5、門保障性安居工程采用裝配式建造的比例達(dá),40%,以上。,遼寧,政府工程均應(yīng)采取預(yù)制混凝土或鋼結(jié)構(gòu)：政府投資的建筑工程、市政工程、公共設(shè)施、軌道交通、城市綜合管廊等配套基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中全面采用產(chǎn)業(yè)化方式建設(shè)。,政府政策,裝配式建筑與常規(guī)建筑優(yōu)、缺點(diǎn)對比分析,02.,一、,裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn),1.,裝配式混凝土構(gòu)件可以標(biāo)準(zhǔn)化大量生產(chǎn)，不受天氣等其他一切不確定因素影響，只質(zhì)量方面更加可靠；,2.,減少在建設(shè)過程中的物料浪費(fèi)，同時也大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，更環(huán)保節(jié)能；,3.,預(yù)制構(gòu)件在工廠加工完成，減少了施工現(xiàn)場人力的需求，并且降低了施工人員的勞動強(qiáng)度；,4.,預(yù)制構(gòu)件加工完成之后，直接拉到施工現(xiàn)場組裝
6、，減少了其中的供需，理論上加快了施工進(jìn)度,；,5.,采用建筑、裝修一體化設(shè)計、施工，理想狀態(tài)是裝修可隨主體施工同步進(jìn)行。,二、,裝配式建筑的,缺點(diǎn),和常規(guī)建筑相比，裝配式建筑的構(gòu)造價格相對較高；,2.,由于生產(chǎn)設(shè)備的限制，尺寸較大的構(gòu)件在生產(chǎn)上有一定的困難。,3.,整體性、剛度、抗震性能比常規(guī)建筑差；,4,連接處工作復(fù)雜，作業(yè)面狹小，施工難度大，工人出工不出量；,5,目前的設(shè)計驗(yàn)收等相關(guān)規(guī)范明顯滯后于施工技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計、審圖、施工、驗(yàn)收均缺乏依據(jù)；,6.,如果生產(chǎn)的工廠距離施工現(xiàn)場比較遠(yuǎn)，那么運(yùn)輸成本就會相應(yīng)的增加，進(jìn)一步增加項(xiàng)目整體成本。,裝配式建筑與常規(guī)建筑施工管理差異對比,03.,一、
7、,裝配式建筑與常規(guī)建筑施工管理差異對比,裝配式建筑,常規(guī)建筑施工,構(gòu)配件,工廠定型流水線加工產(chǎn)品,現(xiàn)場鋼筋工、木工、混凝土工等施工,設(shè)備,大型機(jī)械設(shè)備吊裝,小型手工設(shè)備，組織大量人工完成,精度要求,現(xiàn)場安裝到位，尺寸要求較高,每層結(jié)構(gòu)現(xiàn)場完成，尺寸精度較低,安全管理,現(xiàn)場安全管理重點(diǎn)在機(jī)械設(shè)備、工人專業(yè)化水平培訓(xùn)，安全人員管理要求較高,現(xiàn)場安全管理注重工人施工過程,施工進(jìn)度,理論上,施工進(jìn)度較快,施工工藝較多，施工進(jìn)度緩慢,場地環(huán)境,現(xiàn)場場地管理較好，環(huán)境管理好,現(xiàn)場物件較多，環(huán)境管理難度加大,裝配式建筑與常規(guī)建筑,造價對比分析,04.,一、,裝配式建筑與常規(guī)建筑,造價對比分析,根據(jù)中國建筑標(biāo)
8、準(zhǔn)設(shè)計研究院對行業(yè)深入研究得出的數(shù)據(jù)，采用裝配式方式建造房屋，現(xiàn)場模板用量減少,85%,、腳手架用量減少,50%,、鋼材節(jié)約,2%,、混凝土節(jié)約,7%,、耗材節(jié)約,60%,、節(jié)水,40%,、節(jié)電,35%,，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的節(jié)能降耗。,但根據(jù)我在常州博世項(xiàng)目的實(shí)際情況，以常州博世項(xiàng)目為例，裝配式結(jié)構(gòu)的造價就常規(guī)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)約增加,30%,。而,PC,構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝費(fèi)用才是對裝配式建筑工程造價起到?jīng)Q定作用的關(guān)鍵因素。,經(jīng)過對,PC,構(gòu)件生產(chǎn)廠家的調(diào)研，,PC,構(gòu)件生產(chǎn)費(fèi)用包含建筑材料費(fèi)、人工水電機(jī)械等成本費(fèi)用、構(gòu)件模具費(fèi)、工廠攤銷費(fèi)、,PC,構(gòu)件廠利潤、稅金組成,;,構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)主要是,PC,
9、構(gòu)件從工廠運(yùn)輸至工地的運(yùn)費(fèi)、短期倉儲費(fèi)和施工場地內(nèi)的二次搬運(yùn)費(fèi),;,構(gòu)件安裝費(fèi)主要是構(gòu)件場地內(nèi)垂直運(yùn)輸、安裝等費(fèi)用，此外還有現(xiàn)場腳手架、模板等措施費(fèi)用。,另外，就影響裝配式建筑價格的因素來分析。第一為運(yùn)距，運(yùn)輸距離在,10,公里，運(yùn)費(fèi)為構(gòu)件價格的,2%,，運(yùn)距為,30,公里運(yùn)費(fèi)為構(gòu)件價格的,4%,，運(yùn)距在,120,公里以內(nèi)，則每增加,30,公里運(yùn)費(fèi)增加構(gòu)件價格的,2%,。第二為模具攤銷，構(gòu)件模具費(fèi)用一般為構(gòu)件價格的,10-12%,。在建筑面積達(dá)到,30,萬平方米以上，模具的重復(fù)利用率可以提高三倍，則模具的費(fèi)用可以降低到構(gòu)件價格的,3.5-4%,。第三是裝配式建筑增加了一些建筑部位的材料：比如,
10、PC,構(gòu)件連接處增加了連接套筒，灌漿料，或者約束鋼筋和波紋管等；,PC,構(gòu)件局部區(qū)域加密增加了鋼筋以及深入支座的錨固鋼筋或錨固板；增加了,PC,構(gòu)件的預(yù)埋件；裝配式結(jié)構(gòu)的疊合樓板比現(xiàn)澆工藝樓板整體厚了,20-40,毫米。,灌漿套筒施工工藝分析,05.,一、連接方式,濕連接,預(yù)制構(gòu)件,連接方式,灌漿套筒連接,干連接,由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過可靠的方式進(jìn)行連接并與現(xiàn)場后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。,由螺栓連接或焊接形成的裝配式建筑。,疊合板后澆混凝土連接,鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn),全螺栓節(jié)點(diǎn),二、濕連接的主要方式,類別,序號,連接方式,連接構(gòu)件,適用范圍,濕連接,灌漿,1,套筒灌漿,柱、墻,各
11、種結(jié)構(gòu)體系高層建筑,2,內(nèi)模成孔漿錨搭接,柱、墻,高度較小的（,12m,）的框架結(jié)構(gòu),3,金屬波紋管漿錨搭接,柱、墻,后澆混凝土鋼筋連接,4,機(jī)械套筒鋼筋連接,梁、板,各種結(jié)構(gòu)體系的高層建筑,5,灌漿套筒鋼筋連接,梁,6,環(huán)形鋼筋綁扎搭接,墻板水平連接,7,鋼筋焊接,梁、板、樓梯,8,注膠套筒連接,梁、板,9,直鋼筋綁扎搭接,梁、板、樓梯,三、灌漿連接,原理,鋼筋連接,在施工過程中，所有的鋼筋連接方法歸根結(jié)底就是一個原則：,保證鋼筋拉斷接頭不斷,傳統(tǒng)方法,焊接法,機(jī)械連接法,滿足“保證鋼筋拉斷接頭不斷”,省鋼筋 易操作,直錨法,直錨原理：混凝土握裹力將鋼筋牢牢固定在混凝土里。,17G101-1
12、1 G101,系列圖集常見問題答疑圖解解釋,：,當(dāng)縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率,25%,時取,1.2,；,當(dāng)縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率為,50%,時取,1.4,；,當(dāng)縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率為,100%,時取,1.6,三、灌漿連接,原理,鋼筋連接,混凝土強(qiáng)度越高錨固長度越短,受力鋼筋依靠其表面與混凝土的粘接作用或端部構(gòu)造的擠壓作用而達(dá)到設(shè)計承受應(yīng)力所需要的長度,根據(jù),混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,GB50010-2010,的規(guī)定：,在混凝土中受拉鋼筋的錨固長度,L=a(fy/ft)d,。,式中,:fy,為鋼筋的抗拉設(shè)計強(qiáng)度；,ft,為混凝土的軸心抗拉設(shè)計強(qiáng)度；,從成本上來講，提高混凝土強(qiáng)度所
13、增加的額外費(fèi)用，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于減少的這些鋼筋用量的費(fèi)用,套筒灌漿技術(shù)（裝配式建筑）,四、灌漿連接方式,灌漿連接,套筒灌漿：鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)是指帶肋鋼筋插入內(nèi)腔為凹凸表面的灌漿套筒，通過向套筒與鋼筋的間隙灌注專用高強(qiáng)水泥基灌漿料，灌漿料凝固后將鋼筋錨固在套筒內(nèi)實(shí)現(xiàn)針對預(yù)制構(gòu)件的一種鋼筋連接技術(shù)。,灌漿連接方式,金屬波紋管漿錨搭接,套筒灌漿連接,內(nèi)模成孔漿錨搭接,全灌漿套筒灌漿連接,半,灌漿套筒灌漿連接,五、灌漿套筒分類,灌漿套筒示意,按結(jié)構(gòu)形式套筒分為全灌漿套筒和半灌漿套筒。,全灌漿套筒,半,灌漿套筒,說明：,尺寸：,1,灌漿孔,l,套筒總長,2,排漿孔,d,套筒外徑,D,套筒錨固段環(huán)形突起部分
14、的內(nèi)徑,t,套筒最大受力處壁厚,注：,D,不包括灌漿孔、排漿孔外側(cè)因?qū)?、定位等其它目的而設(shè)置的比錨固段定環(huán)形突起內(nèi)徑偏小的尺寸。,灌漿套筒分類,內(nèi)徑,12mm,14mm,16mm,18mm,20mm,28mm,32mm,全灌漿套筒,11.5,13.5,14.5,16,17.5,34,41,半灌漿套筒,15,17.5,19,22,25,43,57,單價：元,六、,灌漿套筒原理,灌漿套筒原理,全灌漿套筒接頭兩端均采用灌漿方式連接鋼筋,全灌漿套筒,半,灌漿套筒,全灌漿套筒將需要連接的帶肋鋼筋插入金屬套筒內(nèi)對接，在套筒內(nèi)灌入早強(qiáng)高強(qiáng)度且有微膨脹特性的灌漿料拌合物。,半灌漿套筒將帶肋鋼筋端頭與套筒內(nèi)控
15、的直螺紋咬合連接，另一端頭鋼筋插入套筒內(nèi)，在套筒內(nèi)注入早強(qiáng)高強(qiáng)度且有微膨脹特性的灌漿料拌合物。,半灌漿套筒接頭一端機(jī)械連接，一端采用灌漿方式連接鋼筋,兩者套筒連接方式的灌漿料拌合物凝固膨脹后在套筒內(nèi)壁與鋼筋之間形成壓力，同時在帶肋鋼筋的粗糙表面產(chǎn)生較大的摩擦力。,七、灌漿套筒的優(yōu)劣對比,灌漿套筒優(yōu)點(diǎn),套筒分類,全灌漿,半灌漿,材質(zhì)分類,球墨鑄鐵,鋼材質(zhì)套筒,球墨鑄鐵,鋼材質(zhì)套筒,優(yōu)點(diǎn),無需在預(yù)制端鋼筋端部加工螺紋,;,有預(yù)制端鋼筋中心和插入深度限位構(gòu)造,無需在預(yù)制端鋼筋加工螺紋,;,可設(shè)有預(yù)制端鋼筋中心和插入深度限位附件,結(jié)構(gòu)緊湊,整體性好,;,預(yù)制端鋼筋連接質(zhì)量檢驗(yàn)直觀方便,;,現(xiàn)場灌漿壓力
16、低,灌漿部位密封難度低,;,為現(xiàn)場鋼筋安裝偏差預(yù)留間隙使接頭灌漿飽滿度要求低于全灌漿套筒。,原材性能管控方面,套筒材質(zhì)穩(wěn)定,可靠度高,;,結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸精度高,;,長度短,連接區(qū)域所需布置水平箍筋或水平分布筋少,;,可連接不同直徑鋼筋,變徑套筒設(shè)計加工方便,;,預(yù)制端鋼筋連接質(zhì)量檢驗(yàn)直觀方便,;,現(xiàn)場灌漿方便、難度低,(,與鑄造半灌漿套筒相當(dāng),),。,七、灌漿套筒的優(yōu)劣對比,灌漿套筒缺點(diǎn),套筒分類,全灌漿,半灌漿,材質(zhì)分類,球墨鑄鐵,鋼材質(zhì)套筒,球墨鑄鐵,鋼材質(zhì)套筒,缺點(diǎn),套筒外徑大,不適合剪力墻雙排布筋結(jié)構(gòu),;,鑄造原料來源成分不穩(wěn)定,內(nèi)應(yīng)力、鑄造缺陷等對套筒承載力影響大,合格品率低,;,套筒長,相比半灌漿套筒現(xiàn)場灌漿壓力大,對灌漿部位密封要求高,漏漿或不灌漿密實(shí)對接頭質(zhì)量影響大。,加工成本高,生產(chǎn)效率較低,產(chǎn)品成本高；灌漿施工難度同鑄造全灌漿套筒。,原材料、生產(chǎn)工藝的不足與全灌漿鑄造套筒相同；一些產(chǎn)品追求材料節(jié)省,外徑縮徑處內(nèi)腔直徑小,現(xiàn)場鋼筋貼壁情況下鋼筋難以插到灌漿腔預(yù)留深度套筒底部,;,對大直徑鋼筋接頭的變形性能有較大影響。,生產(chǎn)工序多,管控要求高,大直徑鋼筋套筒成本高于球墨
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)灌漿套筒施工工藝
