1、施工技术建 筑 技 术 开 发 71Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月目前，我国工业厂房建设采用钢结构和现浇钢筋混凝土结构居多，随着时间推移，钢结构厂房易腐蚀、耐久性差、维护成本高、抵御台风能力不佳的缺点逐步显现，而现浇钢筋混凝土结构经济跨度较小，材料用量多，实现大跨度成本高，且现场湿作业多，环境影响大12。装配式混凝土结构在工业建筑设计建造上具有良好优势，但需要高预制率才能充分发挥装配式的能效。对于装配式建筑，高预制率不等同于高质高效，只有通过系统的体系设计，保证施工可行性和易操作性，合理提
2、升建筑预制率，才能保证项目的整体效益。常规混凝土工程的预制率普遍在50%60%，虽然采用模块化设计可以达到70%80%，却不适用于大跨度工程，工程中不可避免仍存在一定工程量的现浇工程，加之节点也是采用现浇节点，导致工期对比钢结构厂房大幅加长，施工措施成本直线上升3。因此，对于工业建筑，保证装配式设计在节约材料与劳动力、缩短建造工期、降低环境影响等方面优于其他建造方式，预制预应力混凝土构件是首要选择。预应力构件具有节约材料、经济性好、生产效率高、抗裂效果好等优势，更便于实现大跨、重载，是国际上应用较多的预制混凝土构件形式，在经济性、建造效率方面的优势更明显4。1 装配式设计装配式设计的核心是综合
3、生产、设计、施工三大要素进行预制构件的选型分析，同时结合预制构件选型进行节点设计，保证连接安全可靠，满足防水、保温等使用功能需求。1.1 预制构件选型针对工业建筑具有跨度大、荷载大、层高高的几高效装配预制预应力构件工厂建设技术与应用杨尚荣，鲁长海（深川市特区建工科工集团盛腾科技有限公司，深圳 518000）摘要 考虑装配式混凝土结构在大跨度工业建筑中应用的技术难点，结合施工效率、绿色施工、经济成本等因素，给出了预制预应力双T板、预制预应力梁、预制柱的构件选型方案，并设计了干连接的节点连接方式，形成PC排架大跨双T板结构体系，提高厂房耐久性等优点的同时保证空间利用率和跨度等方面需求。同时为提高生
4、产效率，降低预制构件生产的模具摊销，参考美式双T板，研究了适合采用可扩展组合式长线台生产的等截面双T板，开发了采用预应力双T板的围护结构体系，在实际项目建设过程中免除模板支撑，施工效率高，大幅度降低成本，具备良好的经济效益及环境效益。关键词 大跨度；工业建筑；预制预应力双T板；施工效率 中图分类号TU 74 文献标志码A 文章编号1001-523X（2023）02-0071-04CONSTRUCTION TECHNOLOGY AND APPLICATION OF HIGH EFFICIENCY PREFABRICATED PRESTRESSED COMPONENT FACTORYYang Sh
5、ang-rong，Lu Chang-hai AbstractConsidering the technical difficulties of the application of prefabricated concrete structure in longspan industrial buildings,combined with construction efficiency,green construction,economic cost and other factors,the selection scheme of precast prestressed double Tpl
6、ate,precast prestressed beam and precast column components is given,and the node connection mode of dry connection is designed to form a PC bent longspan double Tplate structure system,improve the durability of the plant and other advantages,and ensure the requirements of space utilization and span.
7、In order to improve the production efficiency and reduce the mold amortization in the production of prefabricated components,referring to the American doubleT plate,the equal section doubleT plate suitable for the production of expandable combined long line platform is studied.At the same time,the e
8、nvelope structure system using prestressed doubleT plate is developed,which eliminates the formwork support in the actual project construction process,has high construction efficiency,greatly reduces the cost,and has good economic and environmental benefits.Keywordslarge span;industrial building;pre
9、cast prestressed double Tplate;construction efficiency收稿日期：20221125作者简介：杨尚荣（1992），男，吉林通化人，工程师，主要研究方向为建筑工业化、装配式建筑的设计研发及生产施工。施工技术建 筑 技 术 开 发72 Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月个主要特点，采用无高支模的结构技术是优选方案，省去高支模，按照深圳市区域，每平方米约节省250元成本，而且能省去每层每万平方米610 d的支模时间。工业建筑跨度常在2030 m，常规
10、预制预应力叠合板、预制预应力空心板一般跨度仅达812 m，不符合免模板免支撑的设计理念，影响施工效率和施工成本。近年来随着装配式建筑的发展，很多装配式混凝土结构的预制工厂也逐步涌现，基本采用现浇混凝土排架结构，屋面板采用压型钢板的组合楼板形式，仍需要支撑体系，且存在钢结构耐久性差，后期维修成本高等问题。预制预应力双T板作为板、梁互相结合的预制钢筋混凝土承载构件，由宽大的面板和两根窄而高的肋梁组成，面板既是横向承重结构，又是纵向承重肋板的受压区。在单层工业厂房中，双T板用做屋面板，可横向搁置于托梁或承重墙上，也可纵向搁置于屋架梁上。因双T板适于较大跨度，厂房可选用较大的跨度或柱网，借以取得较好的
11、技术经济效果5。自1956年我国最开始发展建筑工业化就从苏联引进了双T板产品相关技术，并广泛应用在北方的工业厂房建设项目中，生产工艺采用单模生产工艺，成本较高，限制了构件应用。其形式按照国家建筑标准设计图集18G4321预应力混凝土双T板，分平板和坡板两种类型，设计宽度分别为2.4 m、3.0 m和2.0 m、2.4 m、3.0 m，底部肋梁宽度固定，统一为100 mm或120 mm。截面高度随着适用跨度的变化而变化，端部和跨中均设置有横向的肋，剖面非等截面，如图1所示。这些特征导致国标预应力混凝土双T板只能采用单一的固定模台生产，生产效率低下，模具浪费严重。图1 国标双T板跨中和端部横肋示意
12、为此参考美式双T板，确定了新型的预应力混凝土双T板，截面形式为等截面。对比传统国家标准双T板，采用固定的肋梁侧向坡度，侧向坡度i为5%，如图2所示。底部肋梁的宽度可随截面高度的变化而变化，截面高度最高1 000 mm，对应的底部肋梁宽度为100 mm。同时取消了跨中和端部的横肋，并且在面板与肋梁的过渡区域采用了直线过渡的形式，这样便于实现预应力混凝土双T板的长线生产，提高生产效率。图2 新型长线台双T板截面示意这种等截面双T板产品在长线台生产模式下，高度、宽度、长度都可根据工程项目需求进行调整，极大降低生产成本。研发的可扩展组合式长线台，肋梁间距固定为1.5 m，板面宽度可在2.03.0 m内
13、调节，高度可在0.351 m范围内调节，模台总长度130 m，产品跨度可根据工程需要任意分割，可满足绝大部分工业公用建筑尺寸及荷载需求。对于梁柱的设计，梁采用装配式构件装配是必要的。预制梁+预制板的组合才能充分发挥装配式工期快、造价低的优势，水平部分全部采用预制构件，完全免除高支模6。预制梁同预应力双T板进行搭配时，使用倒T形及L形梁，并采用预应力技术减小截面尺寸，降低工程成本。预制梁根据跨度需求分为全预制梁和预制叠合梁两种情况。一般对于大跨度的工业建筑，层高高，无需考虑使用净高的需求，采用全预制梁施工工序较少，同时可以避免梁板交接位置钢筋碰撞。对于柱子而言，工业建筑下多为非等截面构件，常采用
14、固定模台进行生产，可采用空腹双肢柱等形式降低混凝土用量，节约成本。1.2 双T板装配式围护体系建筑立面设计上采用双T板装饰幕墙体系及混凝土双T外墙板体系。如图3所示，双T板装饰幕墙体系舍弃了传统千篇一律的玻璃幕墙风格，使用充分具有工业特色的双T板构件与玻璃成45角斜向衔接进行组合，双T板挺拔的竖向线条造成的阴影和玻璃幕墙形成明暗对比强烈的立面效果，从而构成功能实用、造型独特、节能环保的幕墙装饰系统。混凝土双T外墙板体系是将双T墙板肋朝外放置安装，充分考虑清水混凝土外观自然朴实与双T板受力性能好的特点，运用于建筑外墙围护结构，利用双T板肋在建筑立面上形成独特简约的竖向条纹风格，同时预应力双T板跨
15、度大、无裂缝，在高度方向上接缝更少，防水、保温性能更好。施工技术建 筑 技 术 开 发 73Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月幕墙连接件LowE中空玻璃双T板外装饰构件立面绿化支架人造草立面绿化图3 双T板装饰幕墙体系 1.3 预制构件的连接节点连接技术一直是装配式混凝土结构的核心问题，目前国内装配式混凝土结构多为预制装配式整体式，即等同现浇的设计概念。施工过程中，需要等待混凝土强度达到工作强度要求才能进行下一步工序，虽然可以通过流水施工作业提高施工效率，但整体工期对比钢结构不具备优势。节点采
16、用干连接设计是保证施工效率的重要措施，尤其在体系全装配式设计选型基础下，预制构件间的连接采用湿连接，作业面积大需要进行局部位置模板支撑搭设，得不偿失，作业面积小又会导致节点区域整体性弱，不符合强节点弱构件的设计概念，塑性铰位置不利（图4）。对于预制预应力构件，混凝土强度在C40以上，更是加大节点湿连接设计满足结构安全需求的难度。设置预埋件，使得构件同构件之间采用螺栓或者焊接的连接方式，施工速度极快同时又能保证节点具有良好的整体性。预制柱设置钢托座，用于连接件安装固定，同时柱顶设置预埋钢筋，梁上对应预留孔洞，预制梁安装后孔洞位置通过钢板用螺母拧紧固定。图4 梁柱节点示意连接设计保证节点连接强度，有效防止预制梁安装后的施工过程中发生倾覆，代替预制柱的支撑体系，提高施工效率。同时通过梁端预留孔洞尺寸以及预埋件、连接件上预留对应螺栓孔洞的形状和尺寸，增强节点安装对构件生产以及施工过程中产生误差的调节能力，保证构件吊装安装及节点连接的一次到位，避免窝工返工。节点连接固定后可拆除预制柱的缆风绳，减少对施工现场的占用及后续构件施工吊装的干扰，使得后续施工速度和效率加快，形成良性循环。相应的，预应力双