姜一郎五项案例+七大应用：全面分析装配整体式混凝土建筑项目（干货满满）-预制建筑网
姜一郎
来源：山东万斯达建筑科技股份有限公司
技术体系
技术内容
预制预应力混凝土装配整体式框架结构是指采用预制或现浇钢筋混凝土柱、预制预应力混凝土叠合梁板，通过可靠节点连接形成的装配整体式框架结构。该体系包括现浇钢筋混凝土柱、预制预应力叠合梁、楼板（压型钢板、叠合板）、预制楼梯、预制夹心保温外墙板等。配套技术主要有柱定型钢模施工技术、楼板桁架支模技术、组合式临时支撑、楼面吊装设备。
预制预应力混凝土装配整体式框架结构主要适用于以下应用场合：
（1）厂房、物流等多层工业建筑
突破传统钢筋砼结构对跨度的限制，柱距可为9~18米，跨度增加造价不但不会增加有时还能降低。同跨度结构造价能降低10%~30%，荷载越大，跨度越大，层高越高，造价优势越明显。
（2）写字楼、医院等高层建筑
梁高小层高降低、跨度大使用性能好，抗震性能提高。可立体施工工期缩短。
（3）保障性住宅
套内无柱，可自由分离，套型佳，得房率高，使用性能好，结构抗震性能提高。造价降低，可立体交叉施工，工期缩短。
（4）商场、车站、体育场馆等公共建筑
抗震性能大大提高，柱网大，施工速度快，造价低。
（5）地下工程
地下层高可减小30~40cm；有效减少挖土、支护及结构费用。
（6）有行车单层厂房
柱与行车梁采用先张法预应力预制构件，施工速度快，造价低，防火性能好。
（7）跨度20m以下的城市高架桥
叠合预制梁工厂化批量生产，桥板整体浇筑，高架桥整体性好，造价大幅降低，施工速度快。
技术特点
预制混凝土框架的整体特点
对于荷载大、跨度大、层高较高的仓库、厂房等建筑，如果采用现浇钢筋混凝土结构，必须采用高支模架施工，存在速度慢、成本高、安全风险大等问题。如果采用预制预应力混凝土装配整体式框架结构，具有施工速度快、成本降低、质量可控、安全可靠等优点。
预制预应力梁的特点
同样荷载作用下，采用预应力梁可降低梁高，从而可降低结构整体的层高。采用工厂制造、工地组装的施工方式，可以提高预制梁的加工精度和质量，提高生产效率。
PK预应力混凝土叠合板的特点
（1）自重轻。每平方米仅为110kg左右；
（2）用钢量省。由于采用1570级高强预应力钢丝，抗拉强度为三级钢的3.2倍，比其它叠合板用钢量节省60%；
（3）承载能力强。破坏性试验承载力每平方米可达1.5吨；
（4）抗裂性能好。由于采用了预应力，极大提高了混凝土的抗裂性能；
（5）新老混凝土结合好。由于采用了T型肋，现浇混凝土形成倒T形，新老混凝土互相咬合，新混凝土流到孔中又形成销栓作用；
（6）可形成双向板。在侧孔中横穿钢筋后，避免了传统叠合板只能做单向板的弊病，且预埋管线方便；
（7）性价比高。
技术条件
采用建筑工厂化成套技术，把建筑构件的工厂制造与工地现浇进行最优化组合。梁和PK预应力叠合板采用先张预应力技术在工厂大批量生产，柱（或剪力墙）在工地用专利模板现浇，关键的梁与柱、梁与梁联结节点采用“双保险”设计，结构的抗震性能比现浇结构有较大改善。结构设计完全根据现行《钢筋混凝土结构设计规范》，计算软件采用现行通用软件，工程设计应用无任何“新技术”障碍。
技术措施
传统建筑一般柱子较多，因为跨度大时，梁高和配筋就会增大，造价大幅提高，柱子较多的建筑室内分隔和设备布置不灵活，可改造性和使用性能较差，采用工厂制造的预制预应力梁，可降低梁高，也可在梁高基本不变情况下减少柱子增大跨度，与传统小柱网结构相比有时造价不增反降，而使用性能大大改善。
在大柱网建筑中，在钢筋混凝土内或关键的梁柱节点处增设高强钢管，造价增加不多，但可大大提高柱的抗震性能，地震时柱子不破坏，建筑就不会倒塌。
生产工艺
构件生产工艺要求及特点
构件的生产制造可采用固定预制厂制造、就近租赁土地临时预制厂制造或利用堆场与道路作为张拉台座在工地制造三种不同的方式。
▲ 预应力梁工厂制造
▲ PK预应力叠合板工厂制造
构件施工安装工法及特点
用类似于钢结构建筑的安装方式进行混凝土结构的施工，上层梁安装与下层楼板支撑模、扎筋、浇砼同步进行，大大加快施工进度。也可以多层同时吊装，进行平面和立体交叉流水作业。
▲ 预应力混凝土装配整体式框架施工
效益分析
成本分析
装配整体式混凝土建筑项目，具有良好的社会效益、经济效益、环境效益，综合效益突出。在建造成本方面大规模的工业化应用下，根据相应记录资料和经济分析报告初步得出，项目建造成本与同等条件下传统建造方式相比，成本降低在10%以上；由于全部结构构件都在工厂预制，可以大大降低主体结构精度偏差，基本消除墙体常见的渗漏、开裂、空鼓、房间尺寸偏差等质量通病，极大地降低了未来使用过程中的维护成本。
用工分析
相同条件下，与传统生产方式相比，住宅工厂化大量减少现场施工作业，可以使劳动效率大幅度提高5~6倍，单位建筑面积人工用量减少50%以上。
用时分析
集成建筑施工周期约为传统方式的1/3，7-8人可建起一栋楼，建筑综合成本明显可控。PC吊装加现浇部分，高层建筑约6天一层（包括隔墙），多层建筑约2天一层，受天气的影响更小。综合主体结构与室内装修施工阶段，本项目所用总工期减少20%以上。
四节一环保分析
在资源节约与环保效果方面，通过制定并实施施工节能和用能方案，监测并记录施工能耗，对比传统施工方式本项目节能70%，能耗指标节约明显；通过制定并实施施工节水和用水方案，监测并记录施工水耗，对比传统施工方式本项目现场施工节约用水指标达到了80%；在环保方面，工厂制造与现场装配式作业，无粉尘、噪音、污水污染，每百平米建设面积可减少产生约5吨建筑垃圾，施工现场有整洁计划、检查记录和专人负责，施工现场有建筑垃圾控制计划和专人负责，施工垃圾减少，由于大批量构件由工厂直接生产，现场模板等措施费节约，使用这两种预制构件，可减少现场施工时模板的使用量，减少抹灰，同时还减少了现场的施工量。
工程实例
项目名称：南京汽车集团有限公司浦口生产基地厂房扩建项目2号涂装车间
结构体系：预制混凝土框架结构体系
工程包含2号涂装车间，为多层工业厂房，建筑面积为14708㎡。
建筑高度：三层，共23.85m，柱距12m；
跨度：（10.5+10.5+12+14）m；
建设地点：江苏省南京市，于2016年6月投入使用。
项目名称：宁波爱科迪汽车配件厂仓库
结构体系：预制混凝土框架结构体系
本工程为多层工业厂房，层高7.9m，共三层，楼面荷载10kN/㎡, 活荷载1.0t/㎡，开间9.0m、跨度12.0m，建筑面积40000㎡。
项目名称：绍兴福清卫生用品有限公司厂房
结构体系：预制混凝土框架结构体系
本工程总建筑面积20000㎡，跨度12.8m，开间9m。主体结构三层，三层同时吊装。
项目名称：万科物流仓库
结构体系：预制混凝土框架结构体系
建筑面积110000㎡，单层层高10.5m，共3层，荷载60kN/㎡，柱网间距最大为26米。
项目名称：天津力神电池厂房
结构体系：预制混凝土框架结构体系
建筑面积30000㎡，单层层高6m，共3层，荷载8kN/㎡，柱网间距最大为12米。
企业概述
山东万斯达建筑科技股份有限公司是我国最早从事建筑产业化领域装配式建筑体系研究、产品开发、制造、施工的高新技术企业。业务范围涵盖PK装配整体式快装结构体系，PC工业化住宅流水线生产设备，建筑钢结构、桥梁钢结构等，仅济南三个工业园区，占地30万平米，年产能可满足200万平米建筑的建设需要。
公司结合实践不断创新，逐渐完善了装配式建筑主体所需的主要结构部品，形成PK快装结构体系，并通过子公司山东万斯达工程建设有限公司开展建筑工程施工业务，是国内少数几家集技术咨询、研发设计、产品制造、工程安装、售后服务等为一体的建筑产业现代化企业。
作为山东省高新技术企业，公司始终秉承“创新是企业的灵魂”的技术理念，靠持续的技术研发和创新，在国内建筑行业及装配式建筑细分行业取得快速发展，并为国家重点推进的建筑产业现代化做出了积极的贡献。公司先后通过了ISO9000质量体系认证、ISO14000环境体系认证、ISO18000职业健康安全体系认证，已获国家知识产权局授权的发明专利50项，实用新型专利37项，外观专利99项，“新型装配整体式楼盖体系的关键技术及应用”获得国家科技进步二等奖，技术水平始终处于同行业领先地位。国家住房和城乡建设部授予公司“国家住宅产业化基地”的称号、山东省住建厅授予公司“建筑产业现代化生产基地”的称号，使我公司成为我国建筑产业现代化领域的领军企业。
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