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1、 1 / 20济南、沈阳建筑工业化考察报告济南、沈阳建筑工业化考察报告2013 年 4 月 22-25 日，我校的“龙信集团 PC 项目”技术考察小组一行 4 人，先后赴国家住宅产业化综合试点城市及住宅产业化基地济南和沈阳进行实地考察、调研，并同万斯达集团、中南集团、宇辉集团等国内预制装配领军企业的领导及技术人员就现阶段我国建筑工业化的发展、PC 技术研发及生产等方面进行了深入地交流和探讨。项目考察小组在各位领导及业内专家的陪同下，分别实地参观了各公司的技术研发流程线、预制构件生产线、在建项目构件吊装及装配施工。一、考察行程一、考察行程4 月 22 日下午，PC 项目考察小组同济南市住宅产业化
2、发展中心王全良主任、山东大学土建与水利学院候和涛教授、王培军副教授在山东大学土建与水利学院会议室就建筑工业化发展现状及其发展方向、住宅设计标准化、PC 开发、构件生产、构件运输及吊装施工等方面进行了深入、细致的探讨。图 1 在山大土木系进行交流4 月 23 日上午，PC 项目考察小组在山东大学土建与水利学院候和涛教授和王培军副教授的陪同下来到山东第一家 PC 装配整体式建筑企业万斯达集团，与万斯达董事长张波和总工程师臧洪涛在集团会议室进行了交流。PC 项目考察小组认真听取了张波董2 / 20事长对万斯达集团研发团队对建筑工业化、住宅产业化的发展经历及目前所取得的成果的报告，之后双方就我国现阶段
3、 PC 装配体系（框架结构、剪力墙结构）所面临的瓶颈及难点进行了探讨。图 2 万斯达集团张波总经理介绍企业住宅工业化技术发展4 月 23 日下午，PC 项目考察小组与山东大学土建与水利学院王培军副教授一同驱车前往万斯达集团章丘产业化基地进行实地参观学习。项目考察小组受到了万斯达集团章丘产业化基地周晖经理的热情接待，并一同参观了 PK 装配整体式快装结构体系的生产线及 PK 板等系列成熟产品。图图 3 万斯达集团产业化基地考察学习万斯达集团产业化基地考察学习3 / 20图图 4 万斯达集团产业化基地生产车间学习万斯达集团产业化基地生产车间学习4 月 23 日晚上，PC 项目考察小组离开济南奔赴国
4、家第二大住宅产业化基地沈阳。4 月 24 日上午，考察小组来到中南建设（沈阳）建筑产业有限公司，受到顾春健经理的热情接待。考察小组在顾经理办公室认真听取了顾经理就中南集团现阶段 NPC 技术研发、构件生产、实际工程应用等方面情况，双方相互交换了意见，并对目前 PC 构件生产、存放、运输、吊装等方面存在的问题进行了分析和探讨。随后顾经理带领项目组参观了建筑构件标准化生产车间，耐心讲解了生产线上各种构件生产的工艺。图图 5 中南集团（沈阳）产业化基地考察学习中南集团（沈阳）产业化基地考察学习4 月 24 日下午，PC 项目考察小组参观了宇辉建筑产业化有限公司。在刘工的指引下，项目组对宇辉全自动产业
5、化生产线车间进行了参观学习。4 / 20图图 6 宇辉集团（沈阳）产业化基地考察学习宇辉集团（沈阳）产业化基地考察学习图图 7 中南世纪城（沈阳）一期工程工地考察学习中南世纪城（沈阳）一期工程工地考察学习4 月 25 日上午，PC 项目考察小组在中南建设（沈阳）建筑产业有限公司顾经理的陪同下，来到中南世纪城一期工程工地，实地观摩 NPC 预制构件的吊装施工，叠合板和叠合梁等钢筋的连接、节点及叠合板混凝土的浇筑以及浆锚节点灌浆等。二、二、PC 建筑体系区域发展状况建筑体系区域发展状况（1）济南）济南国家第三个住宅产业化试点城市国家第三个住宅产业化试点城市考察调研期间，济南市住宅产业化发展中心王全
6、良主任向项目组介绍了济南住宅产业的发展历程和计划。济南市领导十分重视住宅产业化工作，为加强济南市住宅产业化发展的宏观指导，引导住宅产业健康、有序、快速发展，加快推进住宅建设的工业化进程，济南市住宅产业化发展中心承担编写了济南市住宅产业化十二五发展规划。经过多年的研究实践，济5 / 20南市已探索出一条符合自身实际的建筑节能之路，规划了住宅产业基地，着力打造以中国支撑体住宅（CSI 住宅）体系为主轴的产业集群和产业链条，为实现绿色建筑提供有效的途径。目前济南市拟申请国家住宅产业化试点城市，住宅产业化正呈现出全面快速发展态势。2010 年，济南住宅产业化中心主编了CSI 住宅建设技术导则（试行）。
7、导则所倡导的 CSI 住宅以其标准化设计、工业化生产、装配化施工、社会化服务，实现建筑部品的家电化、工业化生产，可最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间和与自然和谐共生的建筑,开辟了建筑节能和绿色建筑领域新的发展方向，也标志着济南住宅产业化工作走在了全国的前列。为加快 CSI 技术成果转化，济南市设立了长清、商河、章丘三个住宅产业基地，以长清为核心园区建立总部基地及中日住宅产业园，带动商河、章丘住宅产业基地的发展。济南住宅产业基地长清园区位于济南经济开发区核心位置，分为核心园区和中日住宅产业园区，规划面积约 3000 亩，核心园区以信息平台为主线；中日住宅
8、产业合作园区为中日两国进行住宅产业技术合作提供便利条件。山东大学土建与水利学院候和涛教授对现阶段济南住宅产业化技术研发和进展情况做了介绍。目前济南的建设集团和科研单位或高校结成联盟并取得关键技术领域的突破性成果。这些住宅产业化方面的研究课题的研究在省内可供选择的高校包括山东建筑大学和山东大学，亦可选择省外已有该方面研究的高校（同济大学、东南大学、湖南大学等在土木结构方面实力较强的高校或专门的科研单位）联合研发。例如：济南万斯达集团 PK 装配整体式结构快装建筑体系（如图 8 所示）是由湖南大学周绪红、吴方伯教授联合山东万斯达集团有限公司历经七年时间研究完成。该体系荣获 6 项国家发明专利和 5
9、0 余项实6 / 20用新型技术专利。PK 预应力混凝土叠合板是在目前常用叠合板的基础上进行了改进与创新，最主要是：（1）将预制底板变薄；（2）带肋；（3）肋与底板交界处留有空洞，施工时在孔中穿入非预应力钢筋与管线，使单向叠合板成为双向叠合板，进一步改善叠合板的受力性能；（4）提高了叠合面的粘结力和咬合力；（5）不需要设置支撑。目前，山东万斯达集团有限公司已完成装配试点项目达 20 万平方米。图图 8 万斯达集团万斯达集团 PK 整体式装配部件整体式装配部件（2）沈阳）沈阳国家第二个住宅产业化试点城市国家第二个住宅产业化试点城市PC 项目组在沈阳考察了中南建设（沈阳）建筑产业有限公司和宇辉住宅
10、产业化有限公司。通过与中南建设 NPC 顾春健总经理和宇辉产业化公司技术负责人刘总的交流，了解到沈阳在国家住宅产业化进程中处于关键地位。沈阳市依托雄厚的产业基础和区位优势,以推进装配式建筑工程建设为龙头,加快产业园区建设和技术标准编制工作,逐步形成系统完备和技术领先的工厂化生产、机械化施工的现代建筑产业体系,逐步把现代建筑产业全力打造成为全市重要的支柱产业,从而促进沈阳市产业结构优化、经济发展方式转变和经济社会可持续发展。目前国内住宅工业化领军企业（深圳万科、中南集团、长沙远大、哈尔滨宇辉等）均在沈阳建立了生产基地。中南集团和万科集团主要采用装配整体式剪力墙结构预制外墙7 / 20技术，此技术
11、是将预制构件（主要是大部分外墙）与现浇部分有效连接起来，预制混凝土墙板通过在水平和垂直方向节点部位外伸钢筋的有效连接（主要采用钢筋铰锚连接方式和暗柱现浇的方式）使之与现场浇筑的混凝土墙连成一体。预制的混凝土墙体采用了承重的预制夹心复合外墙板，承重、保温、装饰于一体，均统一在工厂预制完成。通过工厂化预制，减少了混凝土现场浇筑量，节约能源，减少人工投入，缩短了施工周期，提高了劳动效率，优化施工质量，利于实用维护，提高了施工精度，为建筑构件部品件的产业化运用创造了条件。图图 9 中南中南 NPC 的剪力墙制作及成品的剪力墙制作及成品宇辉住宅产业有限公司主要生产的建筑部件有：预制墙体、预制楼梯、预制叠
12、合板、预制阳台。外墙板预制采用卧式加工，构件预制工艺中置入外饰面层、黏贴层、保温层与结构层同时加工整体预制，形成了结构、保温、装饰一体化预制构件。内墙预制也采用卧式加工，墙体中加入强电、弱电、智能、消防等各种功能管线，达到了与设施设备的有机结合。宇辉还研发了内承重墙与非承重墙同时预制加工工艺，即解决了成本问题又解决了传统施工工艺中不同材料之间结合造成的墙体裂缝问题。预制楼梯应用足行工具模式，达到一次成型，有特殊需要的部位也可以加入装饰面，避免了工地的二次加工（如图 9 所示）。叠合楼板不仅保证了钢筋位置的准确度，而且加入了各种功能管线，比如电线管及灯位，较传统工艺面板更加平整，功能管线位置更加
13、8 / 20精确。预制部分的楼板可以作为后浇楼板的永久性模板，省去支模环节，既有利于提高施工效率，又可保持施工现场的卫生。工厂内生产的预制构件采用统一的蒸汽养护系统，使构件的蒸养时间得到控制，节约了蒸汽的利用，同时可使蒸汽水回收，达到节水效果。图图 9 宇辉集团暗柱暗梁墙体制作及成品宇辉集团暗柱暗梁墙体制作及成品三、三、PC 构件连接技术及装配技术发展状况构件连接技术及装配技术发展状况（一）连接技术PC 项目考察小组通过对两大国家住宅产业化基地预制混凝土结构的考察，深入探讨和分析不同企业预制装配体系的特点和形式，得出目前国内 PC 构件连接技术主要有以下几种形式。（1）宇辉的插入式预留孔灌浆钢
14、筋搭接连接在预制混凝土构件预埋钢筋下端，预留有内壁为波纹状或螺旋状等粗糙表面的孔洞，当预制混凝土构件安装完成后，同时搭接钢筋插入孔洞内至设定搭接长度，通过与孔洞相连通的灌浆孔和排气孔，向孔洞内灌入灌浆料，经过灌浆料凝结硬化后即可将两根钢筋连接成为一体。在设计上孔洞和预埋钢筋周边预埋有沿孔洞长度方向布置的螺旋筋，用以进一步加强钢筋的连接性能。 这种钢筋连接方法符合预制混凝土的装配式施工工法。钢筋连接操作简单，只是通过简单的预留孔洞、现场插入和简单的灌浆过程，省去了钢筋焊接或国外连接套筒等复杂而又高成本的连接方式，施工质量易于保证，施工现场9 / 20基本为干作业，充分避免了传统钢筋混凝土锚固连接
15、方式的种种弊病。图图 10 插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接（2）万斯达的套筒灌浆连接套筒灌浆连接技术即是利用内部带有凹凸部分的高强圆形套筒被连接钢筋由端部插入然后由灌浆机注入无收缩高强度灌浆材料，当灌浆材料硬化后将套筒、被连接钢筋牢固地结合成一整体。由于灌浆材料的高强性和无收缩性,保证了被充填部分充分的密实度,与被连接的异形钢筋有很强的粘结性,并且处于套筒的约束状态下,因而这种连接方法具有较高的抗拉强度、抗压强度和连接的可靠性。采用套筒灌浆连接时，套筒抗拉承载力应不小于连接筋抗拉承载力；套筒长度由砂浆与连接筋的握裹能力而定，要求握裹承载力不小于连接筋抗拉承载力。套筒浆
16、锚连接钢筋可不另设，由下柱或者墙片的纵向受力筋直接外伸形成。套筒净距不宜小于 25mm。连接筋与套筒位置应完全对应，误差不得大于 2mm。连接筋插入套筒后压力灌浆，待浆液充满全部套筒后，停止灌浆，静养 12 天即可。进口的套筒目前造价较高，需要进行适当的改造并国产化，以更适应国内钢筋的构造，目前北京万科公司在这方面已进行了富有成效的工作。10 / 20图图 11 套筒灌浆连接套筒灌浆连接（3）NPC 技术体系的浆锚连接NPC 技术体系的浆锚连接是在构件预制之前，在竖向钢筋搭接部位提前布置好铁皮螺旋管，如图 12 所示，然后浇筑混凝土，在竖向钢筋搭接部位就会形成预留孔洞。吊装时，将钢筋插入预留孔洞中，然后在注浆孔注入高强度灌浆材料，此种方法与前两种所不同的是，这种方法没有出浆孔，只有注浆孔。当灌浆材料硬化后，被搭接竖向钢筋牢固地结合成一整体。图 12 NPC 技术体系的浆锚连接（二）NPC 体系装配技术1.定位放线 主控线经校正无误后，采用经纬仪将主控线引测到每层楼面上，根据竖向构件布置图用标准钢卷尺、经纬仪测量出剪力墙、柱轴线、构件边线、剪力墙暗柱位置线
