楊思忠：

北京市住宅產(chǎn)業(yè)化集團股份有限公司技術(shù)總監

分享題目：

《裝配式建筑預制構件效能提升途徑》

從第.一批國家裝配式建筑基地建立到現在，裝配式行業(yè)得到了迅速發(fā)展，但仍然面臨著(zhù)眾多挑戰——質(zhì)量、成本、社會(huì )責任、安全、技術(shù)，整個(gè)行業(yè)依然任重道遠。楊思忠結合公司發(fā)展經(jīng)驗和成果，就裝配式建筑預制構件效能提升途徑做了以下幾個(gè)方面分享。

一、預制構件行業(yè)的發(fā)展現狀

（一）京津冀地區

·2017年 ：14家PC工廠(chǎng)，產(chǎn)能101萬(wàn)立方米，總供應量 30.7萬(wàn)立方米 ，平均供應量2.2萬(wàn)立方米 ，平均達產(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，總供應量60萬(wàn)立米，平均供應量3萬(wàn)立米 ，平均達產(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120萬(wàn)立米，預計平均供應量4.3萬(wàn)立方米 ，PC工廠(chǎng)違約現象多發(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50萬(wàn)立米 ，PC構件列入排產(chǎn)計劃約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：全年預計180萬(wàn)立米

（二）四川地區

根據2020年1-6月27家（其中4家未實(shí)際投產(chǎn)）企業(yè)的統計數據：

·PC構件的總生產(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)月計算的單張模臺日均產(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)存放構件2立米（折合疊合板33平米）。

·預計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)于結構體系的現狀與發(fā)展探討

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

1、套筒灌漿剪力墻結構

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準，在300多萬(wàn)平米以上裝配式住宅中成功應用，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(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)達到國際領(lǐng)先水平。

2、EVE圓孔板結構

這種結構可實(shí)現自動(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、雙面疊合剪力墻結構

雙面疊合剪力墻結構是新型裝配式結構體系，由雙面疊合剪力墻、預制疊合梁、預制疊合樓板、預制外掛凸窗、預制帶凸窗非承重墻、預制樓梯、預制陽(yáng)臺、輕質(zhì)條板等預制構件，以及現澆剪力墻、現澆混凝土節點(diǎn)、現澆樓板等現澆部分共同組成。

雙面疊合墻有不同的厚度規格，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)揮獨特作用，但可借鑒的突出經(jīng)驗不多。

4、BPC全螺栓干式連接結構

以該結構的某低層建筑為例（上圖）:其優(yōu)勢為：構件尺度小型化，安裝簡(jiǎn)單，對于運輸、施工及地基技術(shù)條件要求簡(jiǎn)單，屋頂可以采用木結構、輕鋼龍骨結構等，外加保溫板體系、內外墻裝修等均具有廣泛的方便性和適應性；由墻板和立柱、過(guò)梁、樓板、墊塊等4大類(lèi) 28 種全預制構件形成完整的標準系列；墻板由各自厚度60mm的內外葉混凝土板和夾在中間的 100mm 厚防火保溫材料構成保溫夾心板；預制樓板（屋面板）由若干標準段預制混凝土板通過(guò)預應力鋼筋張拉拼接而成；所有預制構件預留螺栓孔，現場(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構，達到抗震8.5度設防標準。

5、縱肋疊合剪力墻結構

優(yōu)勢：

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

·適用于8度抗震地區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；

·預制外墻仍然采用結構保溫裝飾一體化生產(chǎn)，可實(shí)現裝配、保溫與結構同壽命，有效降低維護成本；

·經(jīng)濟效益良好。工廠(chǎng)投資少，轉產(chǎn)快；施工簡(jiǎn)便快捷。

三、設計現狀與效能提升

現階段，設計缺乏基于制造、基于裝配的設計理念和技能。施工圖設計方案，往往只滿(mǎn)足于政府對預制率和裝配率的要求，很少從預制構件生產(chǎn)制造和裝配施工的角度綜合考慮方案的合理性，深化設計階段，對不合理的拆分方案往往無(wú)能為力。具體體現在：

（一）方案和施工圖階段

1. 缺乏標準化設計理念，具體體現在:

① 預制墻板，機械地按照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 預制外墻不考慮豎向分縫位置對立面的影響；

④ 對稱(chēng)戶(hù)型結構不一致。

2. 預制+現澆混合設計，具體體現在:

① 只做部分預制內墻或外墻；

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

③ 女兒墻采用現澆，導致外立面不統一，增加了施工難度

④ 很少考慮陽(yáng)臺板和空調板的欄板做法，只做翻邊，無(wú)法提供后續預留條件

（二）構件加工圖階段：

1. 甲方和設計院

① 對工程量敏感的甲方，往往不允許調整預制構件的范圍和位置，導致部分構件標準化度低；

② 施工圖中存在明顯的不對應、不統一問(wèn)題，仍然要求嚴格按照設計院的施工圖進(jìn)行深設計，導致型號增多，甚至錯誤；

③ 設計院擔心與外審圖不一致，深化設計時(shí)不允許合理修改施工圖；

④ 過(guò)分強調吊裝埋件安全性，要求一律采用鋼筋吊環(huán)；

⑤ 鋼筋套筒配置不合理

2. 深化設計單位

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，同項目不同樓棟的配筋形式不一致，導致構件品種增多；

③ 精裝設計不考慮構件位置和鋼筋布置，導致線(xiàn)盒、手孔與縱向鋼筋碰撞；

④ 施工單位要求按現澆方式預留孔洞，導致衛生間板預留洞太大，開(kāi)裂風(fēng)險大；

⑤ 構件廠(chǎng)缺少懂水電的管理人員，導致生產(chǎn)時(shí)線(xiàn)管彎折和接頭不正確；

⑥ 拉結件布置方案過(guò)于依賴(lài)生產(chǎn)廠(chǎng)家的圖紙。

3. 總包單位

① 加工圖設計階段參與度低，圖紙變更傳遞不及時(shí)，造成各種預留錯誤，預制構件到達現場(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，導致陽(yáng)角不順直，板縫嚴重錯茬，增加保溫拉結件用量；

③ 施工外掛架（尤其是三角防護架）方案不及時(shí)確認，在構件生產(chǎn)階段多次調整，導致構件后開(kāi)洞量大。

（三）深化設計效能提升現在主要還是依靠于BIM的正向設計應用和優(yōu)化鋼筋含量。

四、預制構件行業(yè)特點(diǎn)與效能提升建議

以京津冀地區構件企業(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

多數企業(yè)深化設計水平低，產(chǎn)品錯誤率高；人才短缺和人才流動(dòng)加劇，預制構件工廠(chǎng)數量的爆發(fā)式發(fā)展，造成預制構件廠(chǎng)有經(jīng)驗的深化設計、產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量和生產(chǎn)管理人員跳槽頻繁，勞務(wù)隊流動(dòng)加??；京外工廠(chǎng)和掛靠工廠(chǎng)成為安全、質(zhì)量監 管的薄弱地帶。

（二）產(chǎn)品供應違約時(shí)有發(fā)生

預制構件標準化程度低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低；信息化管理水平低，預制構件生產(chǎn)計劃、儲存、運輸和安裝不協(xié)調；產(chǎn)業(yè)鏈不完善，模具設計和加工周期長(cháng)，產(chǎn)品外觀(guān)質(zhì)量差。

（三）價(jià)格大戰已經(jīng)打響

京津冀地區新工廠(chǎng)建設如火如荼，工廠(chǎng)數量將繼續增加；天津、河北裝配式建筑基本不上豎向構件，需求量少；預期北京市新地標即將實(shí)施，預制率下降。

結合行業(yè)發(fā)展實(shí)際，我認為裝配式預制構件效能提升，必須從以下幾個(gè)方面去努力：

（一）培養全產(chǎn)業(yè)鏈基于制造、基于裝配的設計理念；

（二）組建BIM深化設計團隊，打通設計、生產(chǎn)、安裝環(huán)節；

（三）依靠信息化管理，實(shí)現專(zhuān)業(yè)化、集團化生產(chǎn)；

（四）加強自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)設備研發(fā)及應用；

（五）提高模板質(zhì)量，加強關(guān)鍵原材料、配件、特殊環(huán)節質(zhì)量控制；

（六）加強人工費、運輸費、能耗成本控制。