楊思忠：

北京市住宅產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)股份有限公司技術(shù)總監(jiān)

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《裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件效能提升途徑》

從第.一批國(guó)家裝配式建筑基地建立到現(xiàn)在，裝配式行業(yè)得到了迅速發(fā)展，但仍然面臨著眾多挑戰(zhàn)——質(zhì)量、成本、社會(huì)責(zé)任、安全、技術(shù)，整個(gè)行業(yè)依然任重道遠(yuǎn)。楊思忠結(jié)合公司發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和成果，就裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件效能提升途徑做了以下幾個(gè)方面分享。

一、預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）京津冀地區(qū)

·2017年 ：14家PC工廠，產(chǎn)能101萬(wàn)立方米，總供應(yīng)量 30.7萬(wàn)立方米 ，平均供應(yīng)量2.2萬(wàn)立方米 ，平均達(dá)產(chǎn)率30%

·2018年：16家企業(yè)，20個(gè)生產(chǎn)基地，產(chǎn)能126萬(wàn)立方米，總供應(yīng)量60萬(wàn)立米，平均供應(yīng)量3萬(wàn)立米 ，平均達(dá)產(chǎn)率47.6%

·2019年：21家企業(yè)，28個(gè)生產(chǎn)基地，產(chǎn)能308萬(wàn)立方米，總供應(yīng)120萬(wàn)立米，預(yù)計(jì)平均供應(yīng)量4.3萬(wàn)立方米 ，PC工廠違約現(xiàn)象多發(fā)

·2020年4月 ：26家企業(yè)，39個(gè)生產(chǎn)基地，產(chǎn)能達(dá)418萬(wàn)立方米，其中本市產(chǎn)能占比23.4%，京外產(chǎn)能占比76.6% ；1~7月份，實(shí)際供應(yīng)50萬(wàn)立米 ，PC構(gòu)件列入排產(chǎn)計(jì)劃約135萬(wàn)立米，空余產(chǎn)能約108萬(wàn)立米，產(chǎn)能發(fā)揮超五成

·2020年：全年預(yù)計(jì)180萬(wàn)立米

（二）四川地區(qū)

根據(jù)2020年1-6月27家（其中4家未實(shí)際投產(chǎn)）企業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：

·PC構(gòu)件的總生產(chǎn)量為35萬(wàn)立米，總銷(xiāo)售量為36萬(wàn)立米，產(chǎn)銷(xiāo)基本平衡。

·生產(chǎn)量大于3萬(wàn)立米企業(yè)有4家，2-3萬(wàn)立米企業(yè)3家；1-2萬(wàn)立米企業(yè)8家，1萬(wàn)立米 以下8家，4家尚未正式投產(chǎn)。

·1-6月單張模臺(tái)產(chǎn)量平均值77立米(扣除4家未投產(chǎn)企業(yè)，按4個(gè)月計(jì)算的單張模臺(tái)日均產(chǎn)量0.6立米)，超過(guò) 120立米的有成都建工等8家。

·一線(xiàn)工人日均產(chǎn)量超過(guò)1立米的企業(yè)有4家。

·堆場(chǎng)利用率較高的企業(yè)2家，約每平米堆場(chǎng)存放構(gòu)件2立米（折合疊合板33平米）。

·預(yù)計(jì)2020年全省產(chǎn)量100萬(wàn)立米，較2019年70萬(wàn)立米增加40%。

二、關(guān)于結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)狀與發(fā)展探討

裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展現(xiàn)狀可以總結(jié)為兩個(gè)詞“百花齊放，推陳出新”，以混凝土結(jié)構(gòu)體系為例，目前已有以下幾種主要形式：

1、套筒灌漿剪力墻結(jié)構(gòu)

我們研發(fā)了“裝配式混凝土剪力墻住宅一體化建造成套技術(shù)”，研究成果納入多部標(biāo)準(zhǔn)，在300多萬(wàn)平米以上裝配式住宅中成功應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其中套筒灌漿低溫施工技術(shù)、真空絕熱保溫材料外墻板生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

2、EVE圓孔板結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線(xiàn)生產(chǎn)，建造成本低，但也存在高度受限，小板接縫多，安裝速度慢受塔吊影響，保溫、裝飾、防火差等缺點(diǎn)。

3、雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)

雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)是新型裝配式結(jié)構(gòu)體系，由雙面疊合剪力墻、預(yù)制疊合梁、預(yù)制疊合樓板、預(yù)制外掛凸窗、預(yù)制帶凸窗非承重墻、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、輕質(zhì)條板等預(yù)制構(gòu)件，以及現(xiàn)澆剪力墻、現(xiàn)澆混凝土節(jié)點(diǎn)、現(xiàn)澆樓板等現(xiàn)澆部分共同組成。

雙面疊合墻有不同的厚度規(guī)格，由于有空腔的存在，同樣寬度和高度的墻體重量要比普通墻輕一半左右。由于普通預(yù)制剪力墻豎向鋼筋連接的施工速度較慢，因而疊合墻能發(fā)揮獨(dú)特作用，但可借鑒的突出經(jīng)驗(yàn)不多。

4、BPC全螺栓干式連接結(jié)構(gòu)

以該結(jié)構(gòu)的某低層建筑為例（上圖）:其優(yōu)勢(shì)為：構(gòu)件尺度小型化，安裝簡(jiǎn)單，對(duì)于運(yùn)輸、施工及地基技術(shù)條件要求簡(jiǎn)單，屋頂可以采用木結(jié)構(gòu)、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)等，外加保溫板體系、內(nèi)外墻裝修等均具有廣泛的方便性和適應(yīng)性；由墻板和立柱、過(guò)梁、樓板、墊塊等4大類(lèi) 28 種全預(yù)制構(gòu)件形成完整的標(biāo)準(zhǔn)系列；墻板由各自厚度60mm的內(nèi)外葉混凝土板和夾在中間的 100mm 厚防火保溫材料構(gòu)成保溫夾心板；預(yù)制樓板（屋面板）由若干標(biāo)準(zhǔn)段預(yù)制混凝土板通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉拼接而成；所有預(yù)制構(gòu)件預(yù)留螺栓孔，現(xiàn)場(chǎng)使用熱浸鍍鋅螺栓施加豎向和橫向連接，組合成為整體的主體結(jié)構(gòu)，達(dá)到抗震8.5度設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

5、縱肋疊合剪力墻結(jié)構(gòu)

優(yōu)勢(shì)：

·墻板縱向受力鋼筋在特制空腔內(nèi) “直接搭接連接”，避免套筒灌漿施工困難和檢測(cè)困難問(wèn)題；

·適用于8度抗震地區(qū)80m以下高層住宅，有效解決雙面疊合剪力墻 住宅鋼筋“間接搭接連接”的高度受限（＜60m）問(wèn)題；

·預(yù)制外墻仍然采用結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)裝配、保溫與結(jié)構(gòu)同壽命，有效降低維護(hù)成本；

·經(jīng)濟(jì)效益良好。工廠投資少，轉(zhuǎn)產(chǎn)快；施工簡(jiǎn)便快捷。

三、設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與效能提升

現(xiàn)階段，設(shè)計(jì)缺乏基于制造、基于裝配的設(shè)計(jì)理念和技能。施工圖設(shè)計(jì)方案，往往只滿(mǎn)足于政府對(duì)預(yù)制率和裝配率的要求，很少?gòu)念A(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)制造和裝配施工的角度綜合考慮方案的合理性，深化設(shè)計(jì)階段，對(duì)不合理的拆分方案往往無(wú)能為力。具體體現(xiàn)在：

（一）方案和施工圖階段

1. 缺乏標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念，具體體現(xiàn)在:

① 預(yù)制墻板，機(jī)械地按照5或6噸的最.大吊重控制尺寸；

② 墻板尺寸普遍偏小，豎縫較多，施工和生產(chǎn)效率低；

③ 預(yù)制外墻不考慮豎向分縫位置對(duì)立面的影響；

④ 對(duì)稱(chēng)戶(hù)型結(jié)構(gòu)不一致。

2. 預(yù)制+現(xiàn)澆混合設(shè)計(jì)，具體體現(xiàn)在:

① 只做部分預(yù)制內(nèi)墻或外墻；

② 樓梯間采用剪刀樓時(shí)，中間隔墻大部分選擇了現(xiàn)澆或者砌筑，增加了樓梯間的濕作業(yè)量

③ 女兒墻采用現(xiàn)澆，導(dǎo)致外立面不統(tǒng)一，增加了施工難度

④ 很少考慮陽(yáng)臺(tái)板和空調(diào)板的欄板做法，只做翻邊，無(wú)法提供后續(xù)預(yù)留條件

（二）構(gòu)件加工圖階段：

1. 甲方和設(shè)計(jì)院

① 對(duì)工程量敏感的甲方，往往不允許調(diào)整預(yù)制構(gòu)件的范圍和位置，導(dǎo)致部分構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化度低；

② 施工圖中存在明顯的不對(duì)應(yīng)、不統(tǒng)一問(wèn)題，仍然要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)院的施工圖進(jìn)行深設(shè)計(jì)，導(dǎo)致型號(hào)增多，甚至錯(cuò)誤；

③ 設(shè)計(jì)院擔(dān)心與外審圖不一致，深化設(shè)計(jì)時(shí)不允許合理修改施工圖；

④ 過(guò)分強(qiáng)調(diào)吊裝埋件安全性，要求一律采用鋼筋吊環(huán)；

⑤ 鋼筋套筒配置不合理

2. 深化設(shè)計(jì)單位

① 疊合板寬度過(guò)小，類(lèi)型過(guò)多，施工效率低；

② 缺少配筋優(yōu)化，同項(xiàng)目不同樓棟的配筋形式不一致，導(dǎo)致構(gòu)件品種增多；

③ 精裝設(shè)計(jì)不考慮構(gòu)件位置和鋼筋布置，導(dǎo)致線(xiàn)盒、手孔與縱向鋼筋碰撞；

④ 施工單位要求按現(xiàn)澆方式預(yù)留孔洞，導(dǎo)致衛(wèi)生間板預(yù)留洞太大，開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)大；

⑤ 構(gòu)件廠缺少懂水電的管理人員，導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)線(xiàn)管彎折和接頭不正確；

⑥ 拉結(jié)件布置方案過(guò)于依賴(lài)生產(chǎn)廠家的圖紙。

3. 總包單位

① 加工圖設(shè)計(jì)階段參與度低，圖紙變更傳遞不及時(shí)，造成各種預(yù)留錯(cuò)誤，預(yù)制構(gòu)件到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)改制頻繁；

② 陽(yáng)角部位PCF板，缺乏施工措施，安裝誤差非常大，導(dǎo)致陽(yáng)角不順直，板縫嚴(yán)重錯(cuò)茬，增加保溫拉結(jié)件用量；

③ 施工外掛架（尤其是三角防護(hù)架）方案不及時(shí)確認(rèn)，在構(gòu)件生產(chǎn)階段多次調(diào)整，導(dǎo)致構(gòu)件后開(kāi)洞量大。

（三）深化設(shè)計(jì)效能提升現(xiàn)在主要還是依靠于BIM的正向設(shè)計(jì)應(yīng)用和優(yōu)化鋼筋含量。

四、預(yù)制構(gòu)件行業(yè)特點(diǎn)與效能提升建議

以京津冀地區(qū)構(gòu)件企業(yè)為例，其主要特點(diǎn)為：

（一）新企業(yè)多，安全、質(zhì)量管理水平參差不齊

多數(shù)企業(yè)深化設(shè)計(jì)水平低，產(chǎn)品錯(cuò)誤率高；人才短缺和人才流動(dòng)加劇，預(yù)制構(gòu)件工廠數(shù)量的爆發(fā)式發(fā)展，造成預(yù)制構(gòu)件廠有經(jīng)驗(yàn)的深化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量和生產(chǎn)管理人員跳槽頻繁，勞務(wù)隊(duì)流動(dòng)加??；京外工廠和掛靠工廠成為安全、質(zhì)量監(jiān) 管的薄弱地帶。

（二）產(chǎn)品供應(yīng)違約時(shí)有發(fā)生

預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低；信息化管理水平低，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和安裝不協(xié)調(diào)；產(chǎn)業(yè)鏈不完善，模具設(shè)計(jì)和加工周期長(zhǎng)，產(chǎn)品外觀質(zhì)量差。

（三）價(jià)格大戰(zhàn)已經(jīng)打響

京津冀地區(qū)新工廠建設(shè)如火如荼，工廠數(shù)量將繼續(xù)增加；天津、河北裝配式建筑基本不上豎向構(gòu)件，需求量少；預(yù)期北京市新地標(biāo)即將實(shí)施，預(yù)制率下降。

結(jié)合行業(yè)發(fā)展實(shí)際，我認(rèn)為裝配式預(yù)制構(gòu)件效能提升，必須從以下幾個(gè)方面去努力：

（一）培養(yǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈基于制造、基于裝配的設(shè)計(jì)理念；

（二）組建BIM深化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，打通設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝環(huán)節(jié)；

（三）依靠信息化管理，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化、集團(tuán)化生產(chǎn)；

（四）加強(qiáng)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用；

（五）提高模板質(zhì)量，加強(qiáng)關(guān)鍵原材料、配件、特殊環(huán)節(jié)質(zhì)量控制；

（六）加強(qiáng)人工費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、能耗成本控制。