摘要：文章簡要的介紹新型裝配現(xiàn)狀和做法，并根據(jù)環(huán)境情況提出節(jié)能和低碳建筑的方案
　　關(guān)鍵詞：工業(yè)化預(yù)制砼技術(shù)；快速裝配；
　　1引言
　　目前新型現(xiàn)代預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與施工研究主要包括：預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與優(yōu)化；預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土單體構(gòu)件(梁、墻、板、柱、樓梯與陽臺(tái)等)設(shè)計(jì)與優(yōu)化；預(yù)制預(yù)應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)體系抗震設(shè)計(jì)；預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與連接方式設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究；預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土材料(HPC與UHPSC材料、清水與彩色建筑混凝土、灌漿料、自密實(shí)混凝土等)開發(fā)與應(yīng)用；預(yù)制先張法預(yù)應(yīng)力和預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力綜合技術(shù)開發(fā)；大型與重型構(gòu)件吊裝、運(yùn)輸與存放綜合技術(shù)開發(fā)；預(yù)制構(gòu)件專用臨時(shí)支撐系統(tǒng)與綜合施工技術(shù)開發(fā)；其它專業(yè)配套技術(shù)(節(jié)能保溫承重與非承重墻板開發(fā)、預(yù)制構(gòu)件編碼系統(tǒng)開發(fā)等)；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與節(jié)能、降耗與減排分析、預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土建筑結(jié)構(gòu)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定等。
　　2預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與優(yōu)化
　　預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，首要解決的問題就是結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題。在高抗震設(shè)防區(qū)，選擇合適的預(yù)制結(jié)構(gòu)體系首先應(yīng)考慮其抗震性能。合理的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、重視節(jié)點(diǎn)連接與構(gòu)造措施是設(shè)計(jì)地震區(qū)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本要求。對(duì)于預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，要特別注意連接構(gòu)造措施，連接構(gòu)造措施不僅是傳遞荷載，而且可使整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。在地震區(qū)，限制結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移和轉(zhuǎn)角非常重要，因?yàn)槲灰苹蜣D(zhuǎn)角能夠引起建筑物的結(jié)構(gòu)損壞和非結(jié)構(gòu)性的損傷，甚至導(dǎo)致坍塌。由于結(jié)構(gòu)尺寸不規(guī)則而必須采用防震縫的話，建議防震縫通過某種拉接體系實(shí)現(xiàn)不完全約束，并在建筑各部分間加減震材料從而降低由于撞擊作用引起的可能的損壞。
　　3預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土單體構(gòu)件設(shè)計(jì)與優(yōu)化
　　預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土的單體構(gòu)件可能包括樓板、梁、柱、墻板、支座以及樓梯等。單體構(gòu)件的設(shè)計(jì)既要考慮使用狀態(tài)的荷載，也要考慮施工運(yùn)輸、吊裝階段的荷載，這與全現(xiàn)澆體系不同。目前，國內(nèi)由于預(yù)制體系的推廣仍處在起步階段，有關(guān)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)仍需進(jìn)一步完善。有關(guān)單體構(gòu)件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，主要有以下幾方面工作需要開展：
　　(1)適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方興未艾，有關(guān)結(jié)構(gòu)體系仍需開展許多重新設(shè)計(jì)與優(yōu)化分析的工作，因此，對(duì)應(yīng)適用的結(jié)構(gòu)體系，勢必需要對(duì)應(yīng)的適用的構(gòu)件。
　　(2)使用階段分析與優(yōu)化。預(yù)制構(gòu)件最終將裝配成整體結(jié)構(gòu)，因此必須對(duì)其使用階段將承受的荷載作用準(zhǔn)確分析，從而相應(yīng)地進(jìn)行截面設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
　　(3)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。預(yù)應(yīng)力的施加可能出現(xiàn)在單體構(gòu)件內(nèi)部，也可作為連接構(gòu)件的有效手段。當(dāng)作為單體構(gòu)件內(nèi)部建立的預(yù)應(yīng)力時(shí)，有時(shí)是為使用階段而施加預(yù)應(yīng)力，有時(shí)則是為施工階段而施加預(yù)應(yīng)力。因此，預(yù)應(yīng)力的施加有著相當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)優(yōu)化空間。
　　(4)施工階段分析與優(yōu)化。預(yù)制構(gòu)件不同于全現(xiàn)澆構(gòu)件，在最終裝配成整體結(jié)構(gòu)前，還存在一個(gè)制作、運(yùn)輸、安裝階段。這個(gè)階段，構(gòu)件仍是單體，就需對(duì)單體構(gòu)件的施工階段進(jìn)行準(zhǔn)確分析，包括吊點(diǎn)位置、吊裝過程中自重以及風(fēng)荷載的影響等，有時(shí)若干構(gòu)件組合成一個(gè)單元同步吊裝，此時(shí)應(yīng)分析該單元在施工階段的各種作用。
　　4預(yù)制預(yù)應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)體系抗震設(shè)計(jì)
　　建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)劣實(shí)質(zhì)上就是結(jié)構(gòu)整體協(xié)同工作性能的體現(xiàn)，一般情況下，預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能要低于全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。也正是由于這個(gè)原因，預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和抗震性能研究尤其重要。這至少包括如下幾個(gè)方面：
　　(1)結(jié)構(gòu)體系研究。預(yù)制結(jié)構(gòu)的抗震性能有別于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，但是有關(guān)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)抗震性能的許多成果和結(jié)論對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)有著重要參考價(jià)值，如不同烈度地區(qū)對(duì)結(jié)構(gòu)高度和層數(shù)的限制，不同結(jié)構(gòu)體系的適用范圍等。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)通過對(duì)預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)體系的進(jìn)一步研究得到相應(yīng)的研究成果。
　　(2)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。預(yù)制結(jié)構(gòu)由大量單體構(gòu)件在施工現(xiàn)場拼裝而成，結(jié)構(gòu)整體工作性能主要取決于連接節(jié)點(diǎn)的工作性能，因此就要求預(yù)制結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)盡可能使其在地震作用下的工作性能接近于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造是預(yù)制結(jié)構(gòu)能否提高抗震性能的關(guān)鍵，應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行專門試驗(yàn)與理論研究。
　　(3)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用。除了采用預(yù)應(yīng)力單體構(gòu)件外，預(yù)制預(yù)應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)體系還可利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)提高結(jié)構(gòu)的整體工作性能和抗震性能。預(yù)應(yīng)力的施加提高了結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力特性，使結(jié)構(gòu)在更大的荷載作用下仍處于線彈性狀態(tài)，實(shí)際上提高了小震和中震作用下結(jié)構(gòu)的工作性能，如果再配以適量的非預(yù)應(yīng)力鋼筋，大震作用下的耗能能力也可進(jìn)一步增強(qiáng)，整體抗震能力將進(jìn)一步提高。
　　5預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究
　　連接構(gòu)造措施是預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要的因素之一。預(yù)制建筑構(gòu)件(如柱、梁、板和剪力墻體)之間的連接必須有效地將單個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件互相連成統(tǒng)一整體，使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一致。這樣，預(yù)制結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能就與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相同。
　　目前國內(nèi)外在預(yù)制節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造方面研究較多，并已有一些推薦做法，如美國PCI推薦采用注漿鋼套管機(jī)械連接方法，并將其應(yīng)用到板與墻的連接、柱與梁的連接、墻與邊緣構(gòu)件的連接等。國內(nèi)柱與柱連接的方法則不同，包括榫式連接、漿錨連接、插入式連接等，梁與柱的連接包括明牛腿式連接、齒槽式、暗牛腿式、整澆式、疊壓漿錨式等多種。
　　其他專業(yè)配套技術(shù)。當(dāng)前建筑發(fā)展要求節(jié)能降耗，提倡可持續(xù)發(fā)展，因此，新型墻體的研發(fā)應(yīng)首先保證其節(jié)能保溫效果，在此基礎(chǔ)上可開發(fā)出承重墻體和非承重墻體。由于建筑結(jié)構(gòu)的使用周期較長，耐久性也是一個(gè)應(yīng)引起廣泛關(guān)注的重要因素。
　　預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在美國的應(yīng)用美國預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)PCI成立于1954年，是美國預(yù)制預(yù)應(yīng)力行業(yè)的權(quán)威學(xué)會(huì)，也是國際上公認(rèn)的技術(shù)水平領(lǐng)先的行業(yè)內(nèi)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。PCI學(xué)會(huì)的所屬企業(yè)和會(huì)員在預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)方面的研究開發(fā)工作為世界領(lǐng)先水平，PCI預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系包括多種結(jié)構(gòu)體系，可適用于各種使用要求和工程條件。此外，預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在高地震烈度地區(qū)的高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)中也得到應(yīng)用。
　　6預(yù)制預(yù)應(yīng)力裝配建筑在我國的應(yīng)用與建議
　　建筑混凝土預(yù)制構(gòu)件行業(yè)在我國已有50多年的歷史，曾為我國建筑工業(yè)化作出過不可磨滅的貢獻(xiàn)，然而唐山大地震的發(fā)生、以往我國“裝配和半裝配混凝土”建筑技術(shù)的不完善以及體制不健全等原因，使得預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在建筑設(shè)計(jì)與施工的大舞臺(tái)中份額日益減少。
　　工業(yè)建筑從上世紀(jì)50年代起就學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)走預(yù)制裝配化的道路，柱、吊車梁、屋架或屋面梁、屋面板、天窗架等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用預(yù)制；60年代末70年代初，主要生產(chǎn)用于民用建筑的空心板、平板，工業(yè)建筑用的屋面板、槽形板以及工業(yè)、民用建筑均可采用的V形折板、馬鞍形板等產(chǎn)品；70年代中期投資建起一大批混凝土大板廠和框架輕板廠；到80年代中期，全國城鄉(xiāng)建立起了數(shù)萬個(gè)規(guī)模不同的預(yù)制構(gòu)件廠(其中90％以上是規(guī)模很小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))。從技術(shù)上看，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)從以手工為主到機(jī)械攪拌、機(jī)械成型再到工廠的機(jī)械化程度很高的流水線生產(chǎn)，經(jīng)歷了一個(gè)由低到高的發(fā)展過程，但整體上我國預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)還處在較低水平。由于多種原因，進(jìn)入90年代以來，預(yù)制構(gòu)件企業(yè)無利可圖，城市大中型構(gòu)件廠大多到了無法維持的地步，民用建筑上的小構(gòu)件已讓位給鄉(xiāng)鎮(zhèn)小構(gòu)件廠。隨著各地相繼規(guī)定禁止使用預(yù)制空心樓板，改用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，建筑工程中的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)日漸衰落。
　　目前在建設(shè)工程中占主導(dǎo)地位的仍是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，其代價(jià)卻是引發(fā)嚴(yán)重的城市環(huán)境污染、噪聲污染等，致使城市居民生活質(zhì)量下降，現(xiàn)場濕作業(yè)不可避免的造成建筑材料資源浪費(fèi)。隨著城市居民生活水準(zhǔn)的提高，對(duì)環(huán)境污染、噪聲污染的限制越來越嚴(yán)，對(duì)建設(shè)工程的環(huán)境要求也會(huì)越來越高，同時(shí)城市建設(shè)用地(建設(shè)現(xiàn)場用地)的緊張，各種建筑資源的缺少，必然增加建設(shè)成本，因此裝配結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)會(huì)越來越凸現(xiàn)，尤其在降低能源消耗、節(jié)約成本、降低污染方面，裝配構(gòu)必然可以部分或大部分取代現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，成為建筑市場的寵兒，并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，因此具有廣闊的發(fā)展前景。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010—2002[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社2002
　　[2]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2002.