作者：杜常岭
出版社：机械工业出版社
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装配式混凝土建筑口袋书——构件安装试读：
前言
我非常荣幸地成为“装配式混凝土建筑口袋书编委会”的成员，并担任《构件安装》一册的主编。
无论装配式建筑有多么大的优势，也无论装配式建筑方案制定得多么完美、设计得多么先进合理，最终的品质还是靠一线的技术人员、管理人员和技术工人来实现的。所以，装配式建筑项目成败的关键很大程度上取决于一线人员是否按照正确的方式进行规范的作业，做出合格优质的装配式工程。装配式建筑开展几年来的实践也证明，所有的优质装配式建筑工程一定是由经过严格系统培训的、掌握了装配式建筑技术和操作技能的一线人员严格按照设计和规范要求精心作业而实现的。凡是出现很多问题的装配式建筑工程都是因为不知其所以然，蛮干、乱干所造成的。所以，装配式建筑健康发展的当务之急是从事装配式建筑的一线技术人员、管理人员和技术工人真正掌握装配式建筑的原理、工艺和操作规程。
本书就是出于这个目的，聚焦于装配式混凝土建筑非常重要的环节——预制构件安装进行写作的，目的是作为一线人员的工具书、作业指导书和操作规程，让一线人员按照正确的流程、正确的工法进行作业，保证装配式混凝土建筑的品质，真正实现装配式混凝土建筑的优势。
本书在以郭学明先生为主任、许德民先生和张玉波先生为副主任的编委会指导下，以《装配式混凝土结构建筑的设计、制作与施工》（主编郭学明）及《装配式混凝土建筑施工安装200问》（丛书主编郭学明、主编杜常岭）两本技术书籍为基础，以相关国家规范及行业规范为依据，结合各位作者丰富的多年实际施工经验，以简洁精练、通俗易懂的语言配合丰富的现场图片和实际案例，在装配式混凝土建筑预制构件安装的原理、工艺、工法、设备等诸多方面进行了全面的深化、细化和拓展，以方便和适合一线人员的实际使用。
编委会主任郭学明先生指导、制定了本书的框架及章节提纲，给出了具体的写作意见，并进行了全书的书稿审核；编委会副主任许德民先生对全书进行了校对、修改和具体审核；编委会副主任张玉波先生对全书进行了统稿。
本人多年来一直从事装配式混凝土建筑预制构件生产和现场施工管理及技术工作，目前专门从事装配式混凝土建筑的施工管理；参编者李营先生多年从事水泥基预制构件的技术与管理工作，曾到日本鹿岛建设株式会社和日本几家预制构件工厂进行了系统的研修，并多次去欧洲考察，近年来一直担任预制构件企业的技术副总；参编者张晓峰先生，从事过多年装配式建筑预制构件安装施工管理工作，有着非常丰富的现场管理经验，现为辽宁精润现代建筑安装工程有限公司副总经理。
本书共分17章。
第1章是装配式混凝土建筑简介，讲述了装配式建筑的基本概念，装配整体式混凝土建筑与全装配式混凝土建筑的概念，装配式混凝土建筑结构体系类型以及装配式混凝土建筑的连接方式等。
第2章介绍了装配式混凝土建筑的预制构件类型。
第3章介绍了装配式混凝土建筑的相关规范。
第4章至第7章介绍了装配式混凝土建筑施工用设备、吊具、材料及施工前准备等。
第8章至第9章描述了预制构件进场的检查与存放。
第10章和第13章是本书的核心，详细介绍了装配式混凝土建筑施工的每一个作业环节，从测量放线到预制构件安装，包括支撑的架设和单元试安装。
第14章至第15章介绍了预制构件的修补与表面处理及预制构件安装后的接缝处理。
第16章和第17章重点介绍了预制构件安装后的质量验收及安全文明施工。
我作为主编对全书进行了初步统稿，并是第9章、第12~15章、第17章的主要编写者；李营是第7章、第8章、第10章、第11章、第16章的主要编写者；张晓峰是第1~6章的主要编写者。其他编委会成员也通过群聊、讨论的方式为本书贡献了许多有益的内容或思路。
感谢江苏龙信五公司副总经理吴红兵先生为本书提供的资料照片以及对第10章提供的技术支持；感谢沈阳兆寰现代建筑构件有限公司副总工程师张晓娜女士为本书提供的帮助；感谢沈阳兆寰现代建筑构件有限公司设计师孙浩女士为本书绘制了部分插图；感谢辽宁精润现代建筑安装工程有限公司黄鑫先生、张玉环先生、刘志航先生为本书提供的资料和照片。
由于装配式混凝土建筑在我国发展较晚，有很多施工技术及施工工艺尚未成熟，正在研究探索之中，加之作者水平和经验有限，书中的难免有不足和错误，敬请读者批评指正。本书主编 杜常岭第1章 装配式混凝土建筑简介
本章介绍装配式建筑（1.1）、装配式混凝土建筑（1.2）、装配整体式混凝土建筑与全装配式混凝土建筑（1.3）、装配式混凝土建筑结构体系类型（1.4）、装配式混凝土建筑连接方式（1.5）。1.1 装配式建筑
1.常规概念
按通常意义上的理解，装配式建筑是指由预制部件通过可靠连接方式建造的建筑。按照这个理解，装配式建筑有两个主要特征：（1）构成建筑的主要构件，特别是结构构件是预制的。（2）预制构件的连接方式是可靠的。
2.国家标准定义
按照2016年实施的《装配式混凝土建筑技术标准》《装配式钢结构建筑技术标准》和《装配式木结构建筑技术标准》这三个国家标准中关于装配式建筑的定义，装配式建筑是指“结构系统、外围护系统、内装系统、设备与管线系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。”
这个定义强调装配式建筑是4个系统（而不仅仅是结构系统）的主要部分采用预制部品部件集成（图1-1）。
3.对国家标准定义的理解
国家标准中关于装配式建筑的定义既有现实意义，又有长远意义。这个定义基于以下国情：（1）近年来中国建筑,特别是住宅建筑的规模是人类建筑史上前所未有的，如此大的规模特别适合于建筑产业全面（而不仅仅是结构部件）实现工业化与现代化。（2）目前中国建筑标准低，适宜性、舒适度和耐久性差，仍以交付毛坯房居多，管线埋设在混凝土中，天棚无吊顶、地面不架空，排水不同层等。强调4个系统集成，有助于建筑标准的全面提升。图1-1 装配式建筑在国家标准定义里的4个系统示意图（3）中国建筑业施工工艺落后，不仅表现在结构施工方面，还体现在设备管线系统和内装系统方面，标准化、模块化程度低，与发达国家比较还有较大的差距。（4）由于建筑标准低和施工工艺落后，材料、能源消耗高，因此建筑工程是节能减排的重要战场。
鉴于以上各点，强调4个系统的集成，不仅是“补课”的需要，更是适应现实、面向未来的需要。通过推广以4个系统集成为主要特征的装配式建筑，对于我国全面提升建筑现代化水平，提高环境效益、社会效益和经济效益都有着非常积极的长远意义。
4.装配式建筑的分类（1）现代装配式建筑按主体结构材料分类，有装配式混凝土建筑（图1-2）、装配式钢结构建筑（图1-3）、装配式木结构建筑（图1-4）和装配式组合结构建筑（图1-5）等。图1-2 装配式混凝土建筑（沈阳丽水新城——中国最早的一批装配式建筑）图1-3 装配式钢结构建筑（美国科罗拉多州空军小教堂）图1-4 世界最高的装配式木结构建筑（温哥华UBC大学学生公寓楼，53m）图1-5 装配式组合结构建筑（东京鹿岛赤坂大厦——混凝土结构与钢结构组合）（2）装配式建筑按结构体系分类，有框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、剪力墙结构、无梁板结构、空间薄壁结构、悬索结构、预制钢筋混凝土柱单层厂房结构等。1.2 装配式混凝土建筑
1.装配式混凝土建筑的定义
按照装配式混凝土建筑国家标准的定义，装配式混凝土建筑是指“建筑的结构系统由混凝土部件构成的装配式建筑”。而装配式建筑又是结构、外围护、内装和设备管线系统的主要部品部件预制集成的建筑。如此，装配式混凝土建筑有两个主要特征：
第一个特征是构成建筑结构的主要构件是混凝土预制构件。
第二个特征是结构、外围护、内装和设备管线等4个系统的主要部品部件是预制集成的。
国际建筑界习惯把装配式混凝土建筑简称为PC建筑。PC是英语Precast Concrete的缩写，是预制混凝土的意思。
2.装配式混凝土建筑的预制率和装配率
近年来，国家和各级政府主管建筑的部门在推广装配式建筑，特别是装配式混凝土建筑时，经常要用到预制率和装配率的概念。
(1)预制率
预制率（precast ratio）一般是指装配式混凝土建筑中，在建筑室外地坪以上的主体结构和围护结构中，预制构件部分的混凝土用量占对应部分混凝土总用量的体积比。
装配式混凝土建筑按预制率的高低可分为：小于5%为局部使用预制构件；5%～20%为低预制率；20%～50%为普通预制率；50%～70%为高预制率；70%以上为超高预制率（图1-6），需要说明的是，全装配式混凝土结构的预制率最高可以达到100%，但装配整体式混凝土结构的预制率最高只能达到90%左右。图1-6 装配式混凝土建筑的预制率
(2)装配率
按照国家标准《装配式建筑评价标准》GB/T 51129—2017的定义，装配率（prefabrication ratio）是指单体建筑室外地坪以上的主体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线等采用预制部品部件的综合比例。
装配率应根据表1-1中的评价分值按下式计算：
式中 P——装配率；
Q——主体结构指标实际得分值；1
Q——围护墙和内隔墙指标实际得分值；2
Q——装修与设备管线指标实际得分值；3
Q——计算项目中缺少的计算项分值总和。4表1-1 装配式建筑评分表注：表中带“*”项的分值采用“内插法”计算，计算结果取小数点后1位。
3.国内装配式混凝土建筑的实例
我国装配式混凝土建筑的历史始于20世纪50年代，到80年代达至高潮，预制构件厂星罗棋布。但这些装配式混凝土建筑由于抗震、漏水、透寒等问题没有很好地解决，日渐式微，到90年代初期，预制板厂销声匿迹，现浇混凝土结构成为建筑舞台的主角。
进入21世纪后，由于建筑质量、劳动力成本和节能减排等因素，中国重新启动了装配式进程，近10年来取得了非常大的进展，引进了国外成熟的技术，自主研发了一些具有中国特点的技术，并建造了一些装配式混凝土建筑，积累了宝贵的经验，也得到了一些教训。
图1-7是中国第一个在土地出让环节加入装配式建筑要求的商业开发项目，也是中国第一个大规模采用装配式建筑方式建设的商品住宅项目——沈阳万科春河里项目的17号楼。
图1-8是目前国内应用最为广泛的剪力墙结构高层住宅。
图1-9是某大型装配式混凝土结构工业厂房。图1-7 沈阳万科春河里17号楼（中国最早的高预制率框架结构装配式混凝土建筑）
图1-10是应用于公用建筑外围护结构的清水混凝土外墙挂板。图1-8 上海浦江保障房（国内应用范围最广泛的剪力墙结构装配式混凝土建筑）图1-9 应用于大连的某大型装配式混凝土结构工业厂房（单体建筑面积超10万2m）图1-10 应用于哈尔滨大剧院的局部清水混凝土预制外墙挂板（包含平面板、曲面板和双曲面板等）1.3 装配整体式混凝土建筑与全装配式混凝土建筑
装配式混凝土建筑根据预制构件连接方式的不同，分为装配整体式混凝土建筑和全装配混凝土建筑。
1.3.1 装配整体式混凝土建筑
按照行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1—2014，以下简称《装规》）和国家标准《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T 51231—2016，以下简称《装标》）的定义，装配整体式混凝土建筑是指“由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。”简言之，装配整体式混凝土结构的连接以“湿连接”为主要方式（图1-11），见本章第1.5节。
装配整体式混凝土结构具有较好的整体性和抗震性。目前，大多数多层和全部高层装配式混凝土建筑都是装配整体式，有抗震要求的低层装配式建筑也多是装配整体式结构。
1.3.2 全装配式混凝土建筑
全装配式混凝土结构是指预制混凝土构件靠干法连接，即用螺栓连接或焊接形成的装配式建筑。
全装配式混凝土建筑整体性和抗侧向作用的能力较差，不适于高层建筑。但它具有构件制作简单、安装便捷、工期短、成本低等优点。国外有许多低层和多层建筑采用全装配式混凝土结构，见图1-12。图1-11 装配整体式建筑的“湿连接”节点图a）灌浆套筒连接节点图 b）后浇混凝土连接节点图图1-12 全装配式建筑（美国凤凰城图书馆里的“干连接”节点图）1.4 装配式混凝土建筑结构体系类型
作为装配式混凝土建筑工程的从业者，应当对装配式混凝土建筑结构体系有大致的了解。
1.4.1 框架结构
框架结构是由柱和梁为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制柱、预制梁等。此结构适用于多层和小高层装配式建筑，是应用非常广泛的结构之一，见图1-13和图1-14。图1-13 框架结构平面示意图图1-14 框架结构立体示意图
1.4.2 框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构是由柱、梁和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制柱、预制梁等，但其中剪力墙部分一般为现浇。此结构适用于高层装配式建筑，在国外应用较多，见图1-15和图1-16。图1-15 框架-剪力墙结构平面示意图
1.4.3 剪力墙结构
剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构，剪力墙与楼盖一起组成空间体系。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制剪力墙等。此结构可用于多层和高层装配式建筑，在国内应用较多，国外高层建筑应用较少，见图1-17和图1-18。图1-16 框架-剪力墙结构立体示意图图1-17 剪力墙结构平面示意图图1-18 剪力墙结构立体示意图
1.4.4 框支剪力墙结构
框支剪力墙结构是剪力墙因建筑要求不能落地，只能直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上的结构体系。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制剪力墙等，但其中下层框架部分一般为现浇。此结构可用于底部商业（大空间）、上部住宅的建筑，见图1-19和图1-20。图1-19 框支剪力墙结构平面示意图图1-20 框支剪力墙结构立体示意图
1.4.5 筒体结构
筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体，根据内部和外围的组合不同，可分为密柱单筒结构（图1-21和图1-22）、密柱双筒结构、密柱+剪力墙核心筒结构、束筒结构、稀柱+剪力墙核心筒结构等。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制柱、预制梁等。此结构适用于高层和超高层装配式建筑，在国外应用较多。图1-21 筒体结构（密柱单筒）平面示意图图1-22 筒体结构（密柱单筒）立体示意图
1.4.6 无梁板结构
无梁板结构是由柱、柱帽和楼板组成的承受竖向与水平作用的结构。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制柱等，适用于商场、停车场、图书馆等大空间装配式建筑，见图1-23和图1-24。图1-23 无梁板结构平面示意图图1-24 无梁板结构立体示意图
1.4.7 单层厂房结构
单层厂房结构是由钢筋混凝土柱、轨道梁、预应力混凝土屋架或钢结构屋架组成的承受竖向和水平作用的结构。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制柱、预制轨道梁、预应力屋架等，适用于工业厂房装配式建筑，见图1-25和图1-26。图1-25 单层厂房结构平面示意图图1-26 单层厂房结构立体示意图
1.4.8 空间薄壁结构
空间薄壁结构是由曲面薄壳组成的、承受竖向与水平作用的结构。选用装配式建筑方案时，其预制构件可包括预制楼梯、预制叠合板、预制外围护挂板等，适用于大型装配式公共建筑，见图1-27。图1-27 空间薄壁结构实例（悉尼歌剧院）1.5 装配式混凝土建筑连接方式
1.5.1 连接方式概述
连接是装配式混凝土建筑最关键的环节，也是为保证结构安全而需要重点监理的环节。
装配式混凝土建筑的连接方式主要分为两类：湿连接和干连接。
湿连接是用混凝土或水泥基浆料与钢筋结合形成的连接，如套筒灌浆、浆锚搭接和后浇混凝土等，适用于装配整体式混凝土建筑的连接；干连接主要借助于金属连接，如螺栓连接、焊接等，适用于全装配式混凝土建筑的连接和装配整体式混凝土建筑中的外挂墙板等非主体结构构件的连接。
湿连接的核心是钢筋连接，包括套筒灌浆、浆锚搭接、机械套筒连接、注胶套筒连接、绑扎连接、焊接、锚环钢筋连接、钢索钢筋连接、后张法预应力连接等。湿连接还包括预制构件与现浇接触界面的构造处理，如键槽和粗糙面；以及其他方式的辅助连接，如型钢螺栓连接。
干连接用得最多的方式是螺栓连接、焊接和搭接。
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