第3章装配式建筑施工介绍 3.1装配式建筑基本概念 3.1.1装配式建筑的定义 装配式建筑是指预先在生产厂生产完成预制构件，比如板、柱、梁等构件，然后运输到施工现场，最后在施工现场进行现场装配，拼接而成建筑物。 装配式“建筑”的历史可追溯到远古时期使用的帐篷，人们以兽皮为“墙、板”，以木头为“梁、柱”，围成“房子”，走到哪里就将装配式“建筑”建在哪里，像游牧民族的蒙古包（见图3.1）一样沿用至今。 图3.1蒙古包 3.1.2装配式建筑发展简介 1. 国外发展情况 欧洲是最早应用装配式建筑的地区。早在17世纪开发新大陆时期向美洲移民时，人们就选用木架拼装房屋，这属于一种最简单的装配式建筑——木结构装配式建筑。欧洲以法国和德国为代表，经过30多年发展，法国的装配式建筑不断发展，许多住宅楼、学校、体育场、办公楼等公共建筑都应用了装配式建筑。 德国在第二次世界大战后，很多房屋遭到破坏，为了解决住房紧缺的问题，住宅产业化在德国快速发展，至今，德国的住宅产业化技术已经非常成熟。对于施工现场所需要的建筑构件和装饰材料，都可以在工厂完成预制，当工地需要时，只要将预配构件运到施工现场，然后再通过吊车进行吊装、就位、固定即可，大大缩短了施工工期。 瑞典研究装配式建筑较早，其装配式建筑的发展较好。早在20世纪60年代，瑞典就基本实现了有关部件规格方面的建筑工业化标准，这有利于部件生产更加标准、多样化及应用更加广泛，同时也使建筑工业化发展更加迅速。同时，瑞典政府也制定了一些相关规范制度，以完善装配式建筑。目前瑞典已有80%的住宅采用装配式建筑，并将其工业化生产的模式传播到其他国家。 在美国，装配式建筑被广泛推广应用。装配式住宅盛行于20世纪70年代。1976 年，美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案，同年出台一系列严格的行业规范标准，一直沿用至今。除注重质量外，现在的装配式住宅更加注重美观、舒适性及个性化。据美国工业化住宅协会统计，2001年美国的装配式住宅已经达到了1000万套，占美国住宅总量的7%。美国大城市住宅的结构类型以混凝土装配式住宅和钢结构装配式住宅为主，小城镇多以轻钢结构、木结构住宅为主。美国住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高，几乎达到100%。用户可通过产品目录买到所需的产品。这些构件结构性能好，有很大的通用性，也易于机械化生产。 日本于1968年就提出了装配式住宅的概念。1990年推出了采用部件化、工业化生产方式、高生产效率、住宅内部结构可变、适应居民多种不同需求的中高层住宅生产体系。在推进规模化和产业化结构调整进程中，住宅产业经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。日本每隔五年都会颁布一项住宅建设五年计划，每一个五年计划都有明确地促进住宅产业发展和性能品质提高方面的政策和措施。政府强有力的干预和支持对住宅产业的发展起到了重要作用，如通过立法确保预制混凝土结构的质量，坚持技术创新，制定了一系列住宅建设工业化的方针、政策，建立统一的模数标准，解决了标准化、大批量生产和住宅多样化之间的矛盾。 2. 国内发展情况 20世纪50年代，装配式建筑在我国慢慢出现，装配式建筑的观念也在慢慢传播。到80年代，预制屋面梁、预制屋面板等构件在一些工程中开始使用，但是由于当时技术水平有限，造成建筑的质量不尽如人意，出现很多问题，如楼（屋）面板的密封效果不好，防水措施不完善，以致出现漏水、隔声效果不好等现象，所以装配式建筑没有得到很大的发展。直到90年代，相关施工技术得到一定的改善，管理水平也有了很大的提高，预制装配式建筑才被提及，并开始进一步的发展。 2016年2月,国务院发布了《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，文件指出“用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”，意在不断加快装配式建筑的发展。随之，很多省份、直辖市及地方政府出台了相应政策，意在推动装配式建筑的快速发展。 3.1.3装配式建筑术语及评价标准 1. 建筑术语 1） 装配式建筑 指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品、部件集成的建筑。 2） 装配式混凝土建筑 指建筑的结构系统由混凝土部件（预制构件）构成的装配式建筑。 3） 建筑系统集成 以装配化建造方式为基础，统筹策划、设计、生产和施工等，实现建筑结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统一体化的过程。 4） 集成设计 建筑结构系统、外围系统、设备与管线系统、内装系统一体化的设计。 5） 协同设计 装配式建筑设计中通过建筑、结构、设备、装修等专业互相配合，并运用信息化技术手段，满足建筑设计、生产运输、施工安装等要求的一体化设计。 6） 结构系统 由结构构件通过可靠的连接方式装配而成，以承受或传递荷载作用的整体。 7） 外围护系统 由建筑外墙、屋面、外门窗及其他部品、部件等组合而成，用于分隔建筑室内外环境的部品、部件的整体。 8） 设备与管线系统 由给水排水、供暖通风空调、电气和智能化、燃气等设备与管线组合而成，满足建筑使用功能的整体。 9） 内装系统 由楼地面、墙面、轻质隔墙、吊顶、内门窗、厨房和卫生间等组合而成，满足建筑空间使用要求的整体。 10） 部件 在工厂或现场预先生产制作完成，构成建筑结构系统的结构构件及其他构件的统称。 11） 部品 由工厂生产，构成外围护系统、设备与管线系统、内装系统的建筑单一产品或复合产品组装而成的功能单元的统称。 12） 管线分离 将设备与管线设置在结构系统之外的方式。 13） 预制混凝土构件 在工厂或现场预先生产制作的混凝土构件，简称预制构件。 14） 装配式混凝土结构 由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构。 15） 装配整体式混凝土结构 由预制混凝土构件通过可靠的连接方式进行连接，并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构，简称装配整体式结构。 16） 混凝土叠合受弯构件 预制混凝土梁、板顶部在现场后浇混凝土而形成的整体受弯构件，简称叠合受弯构件。 17） 预制外挂墙板 安装在主体结构，起围护、装饰作用的非承重预制混凝土外墙板，简称外挂墙板。 18） 钢筋套筒灌浆连接 在金属套筒中插入单根带肋钢筋并注入灌浆料拌合物，通过拌合物硬化形成整体并实现传力的钢筋对接连接方式。 19） 钢筋浆锚搭接连接 在预制混凝土构件中预留孔道，在孔道中插入需搭接的钢筋，并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。 20） 水平锚环灌浆连接 同一楼层预制墙板拼接处设置后浇段，预制墙板侧边甩出钢筋锚环，并在后浇段内相互交叠而实现的预制墙板竖缝连接方式。 2. 评价标准 为推进装配式建筑的健康发展，以“立足当前实际，面向未来发展，简化评价操作”为原则，从建筑系统及建筑的基本性能、使用功能等方面提出装配式建筑评价方法和指标体系。评价标准体现了现阶段装配式建筑发展的重点推进方向： ①主体结构由预制部品、部件的应用向建筑各系统集成转变； ②装饰、装修与主体结构的一体化发展，推广全装修，鼓励装配化装修方式； ③部品、部件的标准化应用和产品集成。 评价标准中按如下要求对装配式项目进行评价及等级划分。 （1） 主体结构竖向构件中预制部品、部件的应用比例不低于35% 时，可进行装配式建筑等级评价。 （2） 装配式建筑评价等级应划分为A级、AA级、AAA级，并应符合下列规定： ① 装配率为60%~75%时，评价为A级装配式建筑； ② 装配率为76%~90%时，评价为AA级装配式建筑； ③ 装配率为91%及以上时，评价为AAA级装配式建筑。 3. 装配率计算方法 （1） 装配率应根据表3.1中评价分值,按下式计算。 P=Q1+Q2+Q3100-Q4×100%（3.1） 式中： P——装配率； Q1——主体结构指标实际得分值； Q2——围护墙和内隔墙指标实际得分值； Q3——装修和设备管线指标实际得分值； Q4——评价项目中缺少的评价项分值总和。 表3.1装配式建筑评分表 评价项 评价要求 评价分值 最低分值 主体结构 （50分） 柱、支撑、承重墙、延性墙板等竖向构件35%≤比例≤80%20~30* 梁、板、楼梯、阳台、空调板等构件70%≤比例≤80%10~20*20 围护墙和 内隔墙 （20分） 非承重围护墙非砌筑比例≥80%5 围护墙与保温、隔热、装饰一体化50%≤比例≤80%2~5* 内隔墙非砌筑比例≥50%5 内隔墙与管线、装修一体化50%≤比例≤80%2~5*10 装修和设 备管线 （30分） 全装修—6 干式工法楼面、地面比例≥70%6 集成厨房70%≤比例≤90%3~6* 集成卫生间70%≤比例≤90%3~6* 管线分离50%≤比例≤70%3~6* 6 — 注： 表中带“*”项的分值采用内插法计算，计算结果取小数点后1位。 （2） 柱、支撑、承重墙、延性墙板等主体结构竖向构件主要采用混凝土材料时，预制部品、部件的应用比例应按下式计算： q1a=V1nV×100%(3.2) 式中： q1a——柱、支撑、承重墙、延性墙板等主体结构竖向构件中预制部品、部件的应用比例； V1n——柱、支撑、承重墙、延性墙板等主体结构竖向构件中预制混凝土体积之和，符合（3）条规定的预制构件间连接部分的后浇混凝土也可计入计算； V——柱、支撑、承重墙、延性墙板等主体结构竖向构件混凝土总体积。 （3） 当符合下列规定时，主体结构竖向构件之间连接部分的后浇混凝土可计入预制混凝土体积计算。 ① 预制剪力墙板之间宽度不大于600mm的竖向现浇段、高度不大于300mm的水平后浇带、圈梁的后浇混凝土体积。 ② 预制框架柱和框架梁之间柱梁节点区的后浇混凝土体积。 ③ 预制柱间高度不大于柱截面较小尺寸的连接区后浇混凝土体积。 （4） 梁、板、楼梯、阳台、空调板等构件中预制部品、部件的应用比例应按下式计算： q1b=A1bA×100%(3.3) 式中： q1b——梁、板、楼梯、阳台、空调板等构件中预制部品、部件的应用比例； A1b——各楼层中预制装配梁、板、楼梯、阳台、空调板等构件的水平投影面积之和； A——各楼层建筑平面总面积。 （5） 预制装配式楼板、屋面板的水平投影面积包括以下方面。 ① 预制装配式叠合楼板、屋面板的水平投影面积。 ② 预制构件间宽度不大于300mm的后浇混凝土带水平投影面积。 ③ 金属楼承板和屋面板、木楼盖和屋盖及其他在施工现场免支模的楼盖和屋盖的水平投影面积。 （6） 非承重围护墙中非砌筑墙体的应用比例应按下式计算： q2n=A2aAw1×100%(3.4) 式中： q2a——非承重围护墙中非砌筑墙体的应用比例； A2a——各楼层非承重围护墙中非砌筑墙体的外表面面积之和，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积； Aw1——各楼层非承重围护墙外表面总面积，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积。 （7） 围护墙采用墙体、保温、隔热、装饰一体化的应用比例应按下式计算： q2b=A2bAw2×100%(3.5) 式中： q2b——围护墙采用墙体、保温、隔热、装饰一体化的应用比例； A2b——各楼层围护墙采用墙体、保温、隔热、装饰一体化的墙面外表面面积之和，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积； Aw2——各楼层围护墙外表面总面积，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积。 （8） 内隔墙中非砌筑墙体的应用比例应按下式计算： q2c=A2cAw3×100%(3.6) 式中： q2c——内隔墙中非砌筑墙体的应用比例； A2c——各楼层内隔墙中非砌筑墙体的墙面面积之和，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积； Aw3——各楼层内隔墙墙面总面积，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积。 （9） 内隔墙采用墙体、管线、装修一体化的应用比例应按下式计算： q2d=A2dAw3×100%(3.7) 式中： q2d——内隔墙采用墙体、管线、装修一体化的应用比例； A2d——各楼层内隔墙采用墙体、管线、装修一体化的墙面面积之和，计算时可不扣除门、窗及预留洞口等面积。 （10） 干式工法楼面、地面的应用比例应按下式计算： q3a=A3aA×100%(3.8) 式中： q3a——干式工法楼面、地面的应用比例； A3a——各楼层采用干式工法楼面、地面的水平投影面积之和； A——各楼层建筑平面总面积。 （11） 集成厨房的橱柜和厨房设备等应全部安装到位，墙面、顶面和地面中干式工法的应用比例应按下式计算： q3b=A3bAk×100%(3.9) 式中： q3b——集成厨房干式工法的应用比例； A3b——各楼层厨房墙面、顶面和地面采用干式工法的面积之和； Ak——各楼层厨房的墙面、顶面和地面的总面积。 （12） 集成卫生间的洁具设备等应全部安装到位，墙面、顶面和地面中干式工法的应用比例应按下式计算： q3c=A3cAb×100%(3.10) 式中： q3c——集成卫生间干式工法的应用比例； A3c——各楼层卫生间墙面、顶面和地面采用干式工法的面积之和； Ab——各楼层卫生间墙面、顶面和地面的总面积。 （13） 管线分离比例应按下式计算： q3d=L3dL×100%(3.11) 式中： q3d——管线分离比例； L3d——各楼层管线分离的长度，包括裸露在室内以及敷设在地面架空层、非承重墙体空腔和吊顶内的电气、给水排水和采暖管线长度之和； L——各楼层电气、给水排水和采暖管线的总长度。 3.2装配式构件生产技术简介 3.2.1生产设备简介 装配式建筑用预制构件通过工厂化模式生产加工,建筑建造更加规范化、自动化、高效化。典型的PC流水线生产设备主要包括划线机、布料机、振动台、养护窑、混凝土输送机、模台存取机、预养护及温控系统、侧力脱模机、运板平车、刮平机、模具清扫机、拉毛机、摆渡车、支撑、驱动轮及控制系统等。不同的生产厂家因不同的生产工艺以及不同的企业定位等因素，其所配套的设备有所不同，并且设备的名称也会有所不同。 1. 划线机 划线机（见图3.2）用于在底模上快速而准确地画出边模、预埋件等位置，提高放置边模、预埋件的准确性和速度。 数控划线机主要由机械部分、控制系统、伺服系统、划线系统等组成。 图3.2划线机 2. 布料机 混凝土布料机用于向混凝土构件模具中倒入均匀定量的混凝土布料。 布料机（见图3.3）由双梁行走架、大车行走机构、小车行走机构、混凝土料斗、安全装置、气动系统、清洗装置和电气控制系统等组成。 图3.3布料机 3. 振动台 振动台是指用于振捣完成布料后的周转平台，可将其中的混凝土振捣密实。 振动台如图3.4所示，由固定台座、振动台面、减振提升装置、锁紧机构、液压系统和电气控制系统等组成。 4. 养护窑 养护窑的作用是将混凝土构件在养护窑中存放，经过静置、升温、恒温、降温等几个阶段,使混凝土构件凝固强度达到要求。 养护窑如图3.5所示，由窑体、蒸汽系统(或散热片系统)、温度控制系统等组成。 图3.4振动台 图3.5养护窑 5. 混凝土输送机 混凝土输送机用于存放搅拌出来的混凝土并通过特定的轨道将混凝土运送到布料机中。 混凝土输送机如图3.6所示，由双梁行走架、运输料斗、行走机构、料斗翻转装置和电气控制系统等组成。 图3.6混凝土输送机 6. 模台存取机 模台存取机将振捣密实的混凝土构件及模具送至立体养护窑指定的位置，并将养护好的混凝土构件及模具从养护窑中取出，通过生产线输送到指定的脱模位置。 模台存取机如图3.7所示，由行走系统、大架、提升系统、吊板输送架、取/送模机构、纵向定位机构、横向定位机构、电气系统等组成。