一、中国预制混凝土技术体系发展历史
中国建筑混凝土预制构件行业已有近60年的历史。1958年至1991年,北京共建装配式大板住宅建筑386万栋m2,其中高层(≥10层)90万m2、并建1栋16层试验塔式大板房,面积8535m2(北京市地方志编纂委员会,2002)。装配式结构也广泛应用于工业厂房,包括梁柱、预制混凝土桁架、大型屋面板等。
这一时期的预制混凝土宁夏双T板结构住宅主要借鉴苏联和东欧的技术体系,以预制大板结构为主。由于设计理念、技术体系、材料技术和施工质量问题,房屋质量差,主要表现为:房屋标准化高但使用功能差,房屋简单,开间小;接缝施工功能差、保温、隔热、隔音性能差、漏水、冷凝、保温差;单一、粗糙、质量差。
与国外相比,我国预制混凝土结构的发展具有三大特点。
1.根据住宅建设的需要,特别是经济适用房建设,采用预制混凝土哈尔滨双T板结构,主要采用剪力墙结构体系。近年来,预制剪力墙结构体系发展迅速,应用数量不断增加,出现了套筒灌浆连接预制剪力墙结构、锚杆搭接预制剪力墙结构、预制剪力墙结构、叠加剪力墙结构等不同形式和结构特点的预制剪力墙结构。目前,该系统已广泛应用于北京、上海、天津、哈尔滨、沈阳、唐山、合肥、南通、深圳等城市。在国外,由于高层预制剪力墙结构的应用较少,在此基础上,借鉴预制大板建筑和国外一些钢筋连接节点结构技术,自主开发了预制剪力墙技术体系。
2.从结构设计的角度来看,主要借鉴日本“等值现浇”采用整体预制结构,节点多,接缝复杂,连接结构复杂,成本高,施工效率低。
3.目前,我国发展迅速,对材料技术和结构技术的基础研究不足。目前仍主要处于施工阶段,其实际使用效果,特别是材料的耐久性、建筑外墙节点的防水保温性能、结构系统的抗震性能缺乏长期检测。20世纪80年代的大型板材建筑应该是先驱,在使用过程中可以避免许多问题。
二、现有技术体系的概述及问题分析。
从结构形式看,预制混凝土哈尔滨双T板结构主要包括框架结构、框架支撑结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架其中框架剪力墙结构体系应用广泛,其次是框架剪力墙结构体系。
配式混凝土结构按其使用部位或预制率可分为三种类型:(1)现浇垂直承重构件、外墙、内墙、地板、楼梯;(2)预制构件部分垂直承重构件、外墙、内墙、地板、楼梯;(3)所有垂直承重构件和非结构构件均采用预制构件。上述三种组合混凝土结构已得到应用。