万科新里程预制混凝土结构技术介绍.pdf

万科新里程预制装配式混凝土结构技术介绍万科新里程预制装配式混凝土结构技术介绍 一、设计研究背景一、设计研究背景 20 世纪 50 年代，欧洲一些国家为解决房荒问题，掀起住宅建筑工业化高潮，到 60 年代，扩展到美国、加拿大、日本等经济发达国家，之后，住宅工业化从数量的发展向质量提高方向过渡1989 年，在国际建筑研究与文献委员会(CIB)第 11 届大会上，建筑工业化的发展被列为世界建筑技术的八大发展趋势之一 在我国上世纪 80 年代，囿于当时标准化、工厂化生产的要求，预制混凝土产品应用较为广泛，主要有预制梁柱、预制楼板、预制叠合楼板及预制混凝土墙板等在 80 年代中达到鼎盛时期但在进入 90 年代后，由于预制构件技术自身原因及现浇混凝土技术的突飞猛进，预制梁、柱、墙板逐步被取代到 90 年代中急转直下持续滑坡究其原因主要还是技术上的， 首先是设计原因， 缺乏对预制拼装房屋结构的认知 例如大板多层和高层公寓建筑，就由于开间太小，承重墙过多，加之预制构件间连结困难，用钢量大等原因，缺乏经济竞争力； 其次是加工制作和装配技术的原因， 当时预制构件加工精度和生产工艺的落后直接影响了建筑质量 而今由于时代的发展， 技术的创新， 特别是现代预制混凝土加工精度与质量与当年已不可同日而语，施工技术早已不是障碍，关键在于社会认知和设计理念的更新。

已经过调研和研究， 总结 1980~90 年代的预制构件的成功经验和失败教训， 预制装配式住宅工程的设计成功与否关键在于以下几方面的处理： （1）预制墙板功能设计，包括墙板的围护和防雨功能、隔声功能及保温隔热功能等是否能达到相关要求； （2）连接采用的形式，是采用柔性连接还是刚性连接； （3）节点防水，包括材料密封防水、空腔构造防水、空腔内排水、空心橡胶密封防水等； （4）预制墙板在各种工况的受力分析及配筋设计； （5）预制叠合楼板和阳台板的设计 二、二、 “万科新里程”的设计介绍“万科新里程”的设计介绍 1．工程概况 作为试点工程的上海“万科新里程”20#楼为 14 层，地下 1 层，标准层层高 2.920m，框架-剪力墙结构，柱、梁、剪力墙采用现浇，楼板、悬挑阳台采用预制叠合板，外墙及女儿墙采用预制墙板，楼梯梯段板亦为预制（图 1、2） 图 1 万科新里程 20#PC 楼南侧效果图 图 2 万科新里程 20#平面图 2. 关键部位的设计处理 （1）预制墙板功能设计：综合预制混凝土墙板的围护功能、防护功能、隔声功能和保温隔热功能等，采用预制混凝土外挂墙板加内保温 在工程中采用了预制钢筋混凝土外墙板， 外墙厚度的确定除要保证以上功能外， 考虑了外墙的热惰性和构件制作、运输及吊装的可靠性，厚度取为 160mm（图 3） 。

图 3 外墙板设计 （2）预制外墙墙板与主体结构的连接形式：连接形式主要有柔性连接与刚性连接两种形式，研究发现采用两种形式对与围护结构来讲都可以采用，柔性连接对施工精度、施工水平有较高的要求；刚性连接对施工水平要求相对不高，相对柔性连接可节省使用空间该工程采用刚性连接， 为尽可能减少框架梁柱外露， 采用预制墙板与框架梁柱连接部位预制墙体减薄的方法，通过这种方法该工程减少梁柱外露 50mm（图 4） 图 4 柔性连接与刚性连接 （3）节点防水构造 a．水平拼缝防水：在该工程设计中为彻底解决预制外墙的渗漏通病，确保构件拼接处不漏水，在水平拼缝处采用了三种防水措施，即材料密封防水、空腔构造防水排水、空心橡胶密封条防水 水平拼缝最外侧为材料密封防水层， 采用耐候硅胶将拼缝最外侧密封 拼缝中部为构造形成的空腔， 在上下两块预制混凝土墙板相对应处分别设置凹槽， 当二块板拼接时形成内高外低的空腔， 并在下块板的顶部即空腔下部设置排水槽， 在排水槽的尽端垂直拼缝底部设置排水管在预制墙板的拼接内侧设置空心橡胶止水条（图 5） 图 5 水平拼缝防水 空腔防水机理，万一材料密封防水失效，雨水进入空腔，由于空腔内侧高于外侧水会顺空腔内设置的排水槽流至拼缝垂直空腔内， 由垂直空腔流至垂直空腔底部的排水管排出， 从而达到防水的目的。

垂直空腔底部设置排水管不但可以将流入空腔内的水排出， 还可在风压作用下保证空腔内外气压相同，防止水汽在风压作用下渗入空腔为确保防水万无一失，在两块板拼接处设空心橡胶密封条 b．垂直拼缝防水：采用了除水平拼缝的措施外另加了后浇混凝土自防水该节点竖向空腔不但可以防止水流向内侧， 还可以将流入水平空腔的水通过下部设置的排水管排出 设置在空心橡胶止水条后部的现浇混凝土结构可以有效的阻挡渗入的水汽从而使防水更加安全有效（图 6） 图 6 垂直拼缝防水 c．预制墙板窗框处防水：采用铝合金窗框与预制混凝土墙板整浇的方法，一次将铝合金窗框与混凝土墙体制作成一个整体， 可以有效的减少施工现场工程量并可以大大提高防水性能 （4）桁架式配筋预制叠合楼板 预制叠合楼板设计采用了国外流行的桁架式配筋， 采用这种配筋形式不但可以保证上部现浇混凝土内钢筋位置的准确，而且还可大大提高预制与现浇部分结合面的强度和楼板刚度 该工程设计楼板总厚度为 180 mm， 其中预制部分为 80 mm， 现浇部分为 100 mm （图 7） 图 7 桁架式配筋预制叠合楼板 （5）桁架式配筋预制叠合阳台板 设计思路同预制叠合楼板， 采用桁架式配筋， 可以保证悬挑阳台的上部钢筋的有效高度，提高结构的施工质量（图 8） 。

图 7 桁架式配筋预制叠合阳台板 3．小结 该工程的设计采用了大量的新技术、新方法，预制外墙墙板与主体结构的连接形式、水平拼缝内排水方式、垂直拼缝防水排水、桁架式配筋叠合楼板、桁架式配筋预制叠合阳台板等技术均为国内首次采用， 较国内已建成的类似工程设计技术上有很大提高， 设计观念有较大的创新在主体结构封顶后经历台风“韦帕”和“罗莎”都没有发现窗、墙渗漏，可以说，基本上解决了外墙的渗漏问题， 提高了住宅的品质 预制构件的设计和构造较过去在技术水平上有很大提高 三．设计建议三．设计建议 （1）在“节能减排”的背景要求下，建筑节能要求日渐提高，目前国内采用的保温形式主要有外保温和内保温今后 PC 结构应充分发挥预制外墙的优势应将保温隔热层预制在构件内，形成具有保温、阻热、隔声、防渗功能为一体的外墙，可大大提高保温材料的耐久性，并可进一步减少施工现场的工作量加快施工进度 （2）应考虑构件的模数化和通用性，增加模具的周转次数，部分构件应做到可互换可通用，从而大大降低工程造价 （3）该工程将外墙瓷砖粘贴在外墙板上，浇筑混凝土与预制外墙形成整体瓷砖的抗拔试验力提高了 9 倍， 彻底解决了瓷砖脱落的问题。

可以考虑是否可将外墙设计成具有装饰艺术效果的图案在预制外墙时同时完成， 既可充分发挥高精度预制构件的优势又可减少瓷砖用量，进一步实现“节能减排” 。