本節(jié)將介紹預制混凝土裝配式體系和技術要點。預制混凝土裝配式體系主要分為三大類，分別是框架結構、剪力墻結構以及框架-剪力墻結構。▼

    框架結構體系一般由預制柱、預制梁、預制樓板、預制樓梯等結構構件組成。結構傳力路徑明確，裝配效率高，現(xiàn)澆濕作業(yè)少是最適合進行預制裝配化的結構形式。主要用于需要開敞大空間的廠房、倉庫、商場、停車場、辦公樓、教學樓、醫(yī)務樓、商務樓等建筑，近年來也逐漸應用于居民住宅等民用建筑。預制混凝土框架結構按連接方式分為兩類：◆等同現(xiàn)澆結構（剛性連接），大部分節(jié)點位置采用現(xiàn)澆的剛性連接。◆不等同現(xiàn)澆結構（柔性連接），樓梯等部位采用柔性連接。▼

    本節(jié)簡單介紹構配件的剛性連接。工廠預制生產的構配件根據(jù)其形態(tài)可以分為一維構件、二維構件和三維構件。基于一維構件的剛性連接，是指把梁、柱預制成一維構件，通過一定的方法連接而成，預制構件端部伸出的預留鋼筋焊接或用鋼套筒連接，然后現(xiàn)場澆筑混凝土。圖示為一維構件的梁、柱、樓板以及其連接示意圖。圖一中疊合梁和現(xiàn)澆柱，疊合梁連接處鋼筋采用焊接或機械連接或為通長鋼筋，疊合梁上部和柱現(xiàn)澆，與疊合梁預制部分形成統(tǒng)一整體。圖二中疊合梁和預制柱，梁柱連接采用現(xiàn)澆混凝土連接，預制柱鋼筋節(jié)點采用套筒灌漿連接；圖四為預制U型梁、疊合板及預制柱，鋼筋節(jié)點采用焊接及套筒灌漿連接，然后現(xiàn)澆混凝土形成統(tǒng)一整體。優(yōu)點：構件生產及施工方便，結構整體性較好，可做到等同現(xiàn)澆結構；缺點：接縫位于受力關鍵部位，連接要求高，包括工程生產節(jié)點預留精度以及現(xiàn)場組裝對工人的素質等均有較高要求。▼

    左圖即為上圖圖二中疊合梁和預制柱的一維構件連接，梁柱連接采用現(xiàn)澆混凝土連接，預制柱鋼筋節(jié)點采用套筒灌漿連接。右圖正在吊裝的梁是二維構件，預制柱是一維構件，預制柱預留鋼筋貫穿預制梁預留孔后，穿出部分的鋼筋與上部預制柱實現(xiàn)套筒灌漿連接。▼

    基于二維構件的剛性連接，采用平面T型和十字型或一字型構件通過一定的方法連接。構件的形式有十字形、雙十字形、T字形以及柱面連接和梁面連接等形式?；诙S構件剛性連接的優(yōu)點：節(jié)點性能較好，接頭位于受力較小部分；缺點：生產、運輸、堆放以及安裝施工不方便，連接位置較多，連接精度要求高。▼

     二維構件及二維構件施工圖片。▼

    基于三維構件采用三維雙T型和雙十字型構件通過一定的方法連接。優(yōu)點：能減少施工現(xiàn)場布筋、澆筑混凝土等工作，接頭數(shù)量較少；缺點是構件是三維構件，重量大不便于生產、運輸、堆放以及安裝施工。該種框架體系應用較少。▼

    框架結構體系節(jié)點連接的的另一種方式是柔性連接，是指采用螺栓、預應力等鉸接的方式進行連接。節(jié)點采用柔性連接，連接部位抗彎能力比預制構件低，地震作用下彈塑性變形通常發(fā)生在連接處。既可以用于預制混凝士框架體系，又可以用于預制混凝土板柱結構。變形在彈性范圍內，因此結構恢復性能好，震后只需對連接部位進行修復就可以繼續(xù)使用，具有較好的經濟性能。柔性連接的預制混凝土結構設計原則與現(xiàn)澆結構有很大的不同，符合“基于性能”的抗震設計思想。所謂“基于性能”的抗震設計思想是20世紀90年代初由美國學者提出，按此理論設計的結構在未來的地震災害下能夠維持多要求的性能水平?；谛阅艿目拐鹪O計相比基于強度的抗震設計，前者是一種更合理的設計理念，代表了抗震設計的發(fā)展方向。▼

    柔性連接的實際工程案例。梁和柱都采用鉸接。▼

    框架結構按照我們國家抗震規(guī)范或高規(guī)，適用高度限制比較低。同時由于對框架結構側向剛度的要求1/550，在烈度稍微高一點的地區(qū)，框架結構實際也蓋不高。如果要蓋高一點的話，可以做成框架加支撐或框架加剪力墻?？蚣芗愉撝危容^好施工也比較好搭配，可以提高整個結構的高度，也可以提高結構的抗震性能。▼

    現(xiàn)對框架結構體系做一個總結。目前裝配整體式框架結構在國內外應用較多，工業(yè)化程度也較高，施工速度較快，一般應用于中高層建筑，公共建筑，住宅等；全裝配式框架結構國內目前較少國外應用較多，工業(yè)化程度很高，施工速度快，一般應用于多層建筑，公共建筑；裝配式+減震（隔震）體系，國內幾乎沒有國外應用較多，工業(yè)化程度很高，施工速度快，一般應用于高層建筑，公共建筑，住宅等。▼

    廈門生物醫(yī)藥產業(yè)園區(qū)二期B1地塊4#樓采用裝配整體式鋼筋混凝土框架結構，4#樓占地面積4139㎡，總建筑面積為16418㎡，主體層數(shù)為4層，建筑總高度為23m。▼

    制混凝土裝配式體系第二種常見的結構形式為預制剪力墻結構體系，主要包括四種形式：◆預制剪力墻體系◆剪力墻現(xiàn)澆，外掛板預制，通過一定方式將外掛板與剪力墻連接在一起的結構體系：現(xiàn)澆剪力墻配外掛板體系◆雙面預制中間現(xiàn)澆的疊合剪力墻體系◆相對高層剪力墻結構體系，剪力墻厚度適當減薄、節(jié)點連接適度弱化的多層剪力墻體系。下面分別對這四種剪力墻體系進行簡單的介紹。▼

    首先介紹預制剪力墻體系。高層整體裝配式剪力墻體系是國內應用比較廣泛的結構形式之一。對預制剪力墻體系而言，剪力墻豎向鋼筋的連接是極為關鍵的。目前應用較多的豎向鋼筋連接技術包括套筒灌漿連接、漿錨搭接連接及底部預留后澆區(qū)的連接。▼

    套筒灌漿連接是指在節(jié)點位置預留鋼筋和套筒，帶肋鋼筋插入內腔帶溝槽的鋼筋套筒后，通過灌入專用高強、無收縮灌漿料，實現(xiàn)節(jié)點鋼筋連接的技術。鋼筋套筒連接的原理是基于灌漿套筒內灌漿料有較高的抗壓強度，同時自身還具有微膨脹特性，當它受到灌漿套筒的約束作用時，在灌漿料與灌漿套筒內側筒壁間產生較大的正向應力，鋼筋藉此正向應力在其帶肋的粗糙表面產生摩擦力，藉以傳遞鋼筋軸向應力。因此，灌漿套筒連接接頭要求灌漿料有較高的抗壓強度、灌漿套筒應具有較大的剛度和較小的變形能力。套筒及高強度灌漿料生產廠家較多，技術較成熟，具體操作規(guī)程可以參考JGJ355‐2015《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規(guī)程》。▼

    漿錨搭接連接包括螺旋箍筋約束漿錨搭接連接、金屬波紋管漿錨搭接連接以及其它采用預留孔洞插筋后灌漿的間接搭接連接方式。左圖是螺旋箍筋約束漿錨搭接連接，右圖是金屬波紋管漿錨搭接連接。▼

    預制剪力墻結構體系使用較多的第三種豎向鋼筋連接是底部預留后澆區(qū)連接。在預制墻體內預留孔洞，由頂端澆注混凝土，自上而下的灌注產生了強大的壓力確保了后澆區(qū)內混凝土的密實程度。這種連接方式的優(yōu)點是降低了套筒的使用數(shù)量，僅在“預制腿”處應用套筒灌漿連接，降低了綜合成本。▼

    第二種剪力墻結構現(xiàn)澆剪力墻配外掛板體系。剪力墻、柱采用現(xiàn)澆，（疊合）板、（疊合）梁、外墻、樓梯等構件預制，通過一定方式實現(xiàn)預制外墻與現(xiàn)澆剪力墻之間的連接。這種結構形式的核心仍是現(xiàn)澆剪力墻體系，注重外掛墻板的設計以及安裝施工（線連接、點連接），可以實現(xiàn)門窗一體化施工，較好解決門窗洞口處的滲漏問題。▼

     第三種剪力墻結構疊合剪力墻結構體系。沿厚度方向分為三層，外層預制，通過桁架鋼筋連接，中間層現(xiàn)澆，施工過程中省去模板支設工序。但預制混凝土板及其內的鋼筋網(wǎng)與上下層不相連接。適用于抗震設防烈度為7度及6度以下抗震區(qū)和非抗震區(qū)，房屋高度不超過60米，層數(shù)在18層以內的多層、高層住宅結構。▼

    第四種剪力墻結構多層剪力墻結構體系。我國城鎮(zhèn)化進程的步伐加快，將會建設大量的以6-7層為主的剪力墻居住建筑。對抗震的需求并不大。此種結構體系構造簡單，施工方便，可在廣大城鎮(zhèn)地區(qū)多層住宅中推廣使用?！堆b配式混凝土結構技術規(guī)程》JGJ1-2014簡化了暗柱設置及水平接縫的連接，降低了剪力墻及暗柱配筋率、配箍率要求連接方式多樣、簡便，可采用干連接可將疊合剪力墻應用于多層剪力墻結構體系，真正做到工業(yè)化生產、施工。▼

    現(xiàn)對剪力墻結構體系做一個總結。目前裝配整體式剪力墻結構在國內應用較多、國外反而應用很少，工業(yè)化程度一般，施工速度較快，一般應用于高層建筑；疊合剪力墻結構國內應用一般國外應用較多，工業(yè)化程度很高，施工速度快，一般應用于多層及低烈度區(qū)的中高層建筑，南方地區(qū)；多層裝配式剪力墻結構，國內應用很少、國外應用較多，工業(yè)化程度很高，施工速度快，一般應用于多層建筑。▼

    平涼街道18街坊住宅項目5棟高層采用裝配整體式剪力墻結構體系。▼

    預制裝配式混凝土結構體系第三種比較常見的結構形式是框架--剪力墻結構?？蚣?/span>-剪力墻結構又分為三種基本形式，分別是：◆預制框架-現(xiàn)澆剪力墻◆預制框架-現(xiàn)澆核心筒◆預制框架-預制剪力墻。▼

    預制框架-現(xiàn)澆剪力墻結構形式，顧名思義是指梁柱采用預制構件，剪力墻采用現(xiàn)澆。在這里，梁柱節(jié)點連接方式分為兩種，一是針對一維梁柱構件的節(jié)點采用后澆，這種連接方式的缺點是搭接連接后彎錨鋼筋排列較緊密，吊裝時存在梁筋與柱筋碰撞的問題；二是針對二維和三維梁柱構件的節(jié)點預制、連接點采用后澆方式，這種方式需注意：可形成單節(jié)點梁或雙節(jié)點梁，盡量避免雙節(jié)點梁，特別是較大跨度的梁，易造成吊裝下落困難，在跨度較小的梁可以適當應用。在邊柱或角柱的位置，也可將梁柱節(jié)點與柱一體化預制，形成帶節(jié)點柱。▼

    框架-核心筒結構是在建筑的中央部分，由電梯井道、樓梯、通風井、電纜井、公共衛(wèi)生間、部分設備間圍護形成中央核心筒，與外圍框架形成一個外框內筒結構。這種結構形式類似鋼框架-現(xiàn)澆混凝土核心筒結構。該結構形式的優(yōu)點有：◆抗震性較好，是國際上超高層建筑廣泛采用的結構形式◆這種結構能夠獲得盡量寬敞的使用空間，使各種輔助服務性空間向平面的中央集中◆主功能空間占據(jù)最佳的采光位置，并達到視線良好、內部交通便捷的效果。▼

    預制框架-現(xiàn)澆核心筒結構根據(jù)施工順序可分為兩種：一種是預制外框架與現(xiàn)澆核心筒同步施工。預制外框架吊裝施工與現(xiàn)澆核心筒施工在同一層進行，混凝土澆筑作業(yè)可同時進行，可用同一組工人。但施工進度會受影響。預制梁、預制疊合板與現(xiàn)澆核心筒墻體的連接較容易實現(xiàn)。另一種是現(xiàn)澆核心筒先行、預制外框架跟進。類似于鋼框架-現(xiàn)澆鋼筋混凝土核心筒的施工工法：澆核心筒先行約升到十層，開始進行鋼外框架的吊裝。預制、現(xiàn)澆分開施工，不交叉作業(yè)?，F(xiàn)澆核心筒應預埋框架梁連接筋及板連接筋。未來在框架-核心筒結構中可以研究型鋼混凝土梁，改現(xiàn)有的濕連接為干連接。▼

    預制框架---預制剪力墻結構：日本進行過類似研究并有大量工程實踐，但體系稍有不同，國內基本處于空白狀態(tài)，正在開展研究。基本形式可以分為四種，分別是：◆墻、梁一體化預制+連梁的形式◆梁柱節(jié)點現(xiàn)澆，預制剪力墻、預制一字型梁形式◆將墻、柱、梁一體化預制的形式◆預制柱、預制墻、預制節(jié)點、預制梁一體化構件的形式。▼

    現(xiàn)對框架-剪力墻結構體系做一個總結。總體而言，框架-剪力墻結構體系在國內外應用都不是很多，該結構體系目前仍處于研究摸索階段?？蚣?剪力墻結構體系要想在裝配式混凝土結構體系中占有一席之地，個人認為除了的研究技術問題外，更多的是要提高施工管理水平。▼

        2016年5月6日上午，綠地集團上海楊浦96街坊辦公項目4#樓第一批16根預制框架柱順利吊裝完成。這一事件標志著目前上海乃至全國范圍內高度最高、預制率最高及單個預制構件最重的高層辦公項目的裝配式施工正式拉開帷幕。▼