我國混凝土預(yù)制構(gòu)件行業(yè)持續(xù)發(fā)展的建議提綱

　　我國混凝土預(yù)制構(gòu)件行業(yè)在80年代中達(dá)到鼎盛時期，90年代開始衰退，到90年代中急轉(zhuǎn)直下持續(xù)滑坡，至今已到了生死存亡的地步。為此提出我國混凝土預(yù)制構(gòu)件行業(yè)持續(xù)發(fā)展的建議，供有關(guān)人士參考，由于內(nèi)容涉及面太廣，所以只能列出提綱作原則性簡介。如有需要，可陸續(xù)列專題展開更加深入細(xì)致的討論。

　　1. 建筑設(shè)計理念及市場的變化

　　1.1 安全度和舒適性

　　我國正經(jīng)歷由計劃經(jīng)濟向市場調(diào)控的過渡由物資，由物資匱乏到供應(yīng)充裕。片面強調(diào)節(jié)約的思想已有改變，建筑的安全度和舒適性適當(dāng)提高。

　　1.2 構(gòu)件的韌性和結(jié)構(gòu)的整體性

　　結(jié)構(gòu)安全已由單純滿足強度到考慮綜合性能，震害和事故表明：構(gòu)件的韌性和結(jié)構(gòu)的整體性是不亞于承載力（強度）的重要性能。斷裂、倒塌類型的脆性破壞應(yīng)盡量避免。

　　1.3 結(jié)構(gòu)大開間

　　住宅成為建筑市場的主流并向可靈活分割的大開間形式發(fā)展；大型公共設(shè)施及市政工程增多；工業(yè)建筑趨向多層廠房。傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)住宅及單層工業(yè)廠房減少。

　　1.4 大跨、重載、多功能

　　建筑結(jié)構(gòu)向大跨、重載、多功能方向發(fā)展，建筑布置漸趨復(fù)雜，并要求適應(yīng)使用功能的變化。傳統(tǒng)的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)已難以滿足上述要求。

　　1.5 建筑結(jié)構(gòu)部分的造價比例應(yīng)提高

　　建筑成本中結(jié)構(gòu)所占份額減少，結(jié)構(gòu)材料價格所占比例大幅度降低。采用高強材料，適當(dāng)增加配筋以提高安全儲備和改善結(jié)構(gòu)性能已具備條件。

　　1.6 預(yù)制和預(yù)拌的比例開始失調(diào)

　　混凝土技術(shù)迅速發(fā)展：各種形式外加劑和摻合料的應(yīng)用；混凝土商品化的經(jīng)營；混凝土泵送技術(shù)的普及；模板租賃業(yè)的發(fā)展……。適應(yīng)建筑市場的變化，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的比例不斷增大?；炷令A(yù)制構(gòu)件的比例正大幅度下降。

　　2.預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的問題及面臨的危機

　　2.1 技術(shù)落后

　　預(yù)制構(gòu)件行業(yè)技術(shù)進(jìn)步緩慢，產(chǎn)品幾十年來很少變化。工藝、設(shè)備逐漸陳舊、落后、難以適應(yīng)建筑市場變化的需求。

　　2.2 產(chǎn)品單一

　　依托磚混住宅和單層廠房的行業(yè)主力產(chǎn)品“三板”（短向板、長向板、屋面板）形狀、尺寸單調(diào)，整體性差、跨度短、荷載輕。近年來市場萎縮，造成了整個行業(yè)的持續(xù)滑坡。

　　2.3 仍以冷加工鋼筋為主

　　作為“三板”預(yù)應(yīng)力配筋的冷加工鋼筋是我國經(jīng)濟困難物資匱乏時代搞“瓜菜代”的產(chǎn)物，其以延性的大幅度降低為代價換取強度的有限提高，使預(yù)制構(gòu)件延性差，易脆斷，結(jié)構(gòu)性能不良。推廣冷軋帶鋼筋并未改變上述情況，反而增加了造價和成本，更加重了構(gòu)件行業(yè)的困難。

　　2.4 冷加工鋼筋質(zhì)量不穩(wěn)定

　　作坊式生產(chǎn)的冷加工鋼筋和短向板預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量穩(wěn)定性差。由于技術(shù)含量低，行業(yè)過度發(fā)展而造成生產(chǎn)能力過剩，惡性競爭而導(dǎo)致近年構(gòu)件行業(yè)陷入困境。

　　2.5 產(chǎn)品設(shè)計更新緩慢

　　受計劃經(jīng)濟影響，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計集中在少數(shù)單位。標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計周期過長，不能及時反映技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)產(chǎn)品換代，已經(jīng)成為制約預(yù)制構(gòu)件行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

　　2.6 盲目推廣現(xiàn)澆

　　現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展。在設(shè)備、工藝、交通、管理條件較好的大城市已占主導(dǎo)地位并日漸擠占預(yù)制構(gòu)件的傳統(tǒng)市場。某些地區(qū)以行政方式和商業(yè)手段推行現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。更加劇了這種趨勢。

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　　3.預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的機遇和希望

　　3.1 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的裂縫問題

　　現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展也逐漸暴露了其弱點--結(jié)構(gòu)的裂縫問題。由于商品混凝土及泵送帶來混凝土成分和性能的變化，溫度收縮裂縫普遍發(fā)生。墻、板的裂縫及因此而引起的滲漏已成為困擾住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，特別在住宅商品化以后矛盾日漸尖銳，已成為嚴(yán)重的社會問題。

　　3.2 現(xiàn)澆樓板難以滿足結(jié)構(gòu)大開間的要求

　　現(xiàn)澆樓板的跨度有限，荷載不大。難以滿足每戶一間的真正意義上的大開間，在荷載規(guī)范修訂，住宅荷載值加大后更加如此。且在技術(shù)和條件不具備的地區(qū)盲目推行現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，只能退回拼制模板、分散混凝土攪拌的落后工藝狀態(tài)，因技術(shù)退步而造成質(zhì)量更低劣的混凝土結(jié)構(gòu)。

　　3.3 預(yù)制構(gòu)件的優(yōu)勢

　　預(yù)制構(gòu)件具有工廠化生產(chǎn)質(zhì)量好、工藝簡單周期短（無須支模、綁筋、澆筑、養(yǎng)護、拆模等工藝）、現(xiàn)場施工及濕作業(yè)大大減少、混凝土遺灑和噪聲擾民降低等優(yōu)點，有利于文明施工和環(huán)境保護。這些預(yù)制構(gòu)件的傳統(tǒng)長處將日益顯示出優(yōu)勢。

　　3.4 預(yù)制構(gòu)件的裂縫控制性能優(yōu)于現(xiàn)澆

　　預(yù)制構(gòu)件的混凝土已完成了收縮變形，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件以預(yù)應(yīng)力抵消拉應(yīng)力，其裂縫控制性能遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，如能配以高強鋼筋而形成高效預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，擴大跨度和承載力，可以適應(yīng)真正的大開間的住宅要求。

　　3.5 我國建筑鋼材品種正不斷更新

　　冶金系統(tǒng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)，已形成高強低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲鋼絞線的生產(chǎn)能力；強度較高的400MPAIII級鋼筋也可充分供應(yīng)。這些鋼筋強度高、延性好、質(zhì)量穩(wěn)定、強度價格比高、已完全有條件取代冷加工鋼筋而降低預(yù)制構(gòu)件的造價，大大改善其結(jié)構(gòu)性能。

　　3.6 建筑鋼材更新?lián)Q代的條件日臻成熟

　　各種新型鋼筋的應(yīng)用研究已經(jīng)完成并已正式列入設(shè)計規(guī)范；各類高效預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件的試生產(chǎn)及改進(jìn)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)整體性的各種節(jié)點和連接方式的實驗研究已取得良好效果；工程應(yīng)用已經(jīng)開始。這為預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的產(chǎn)品換代創(chuàng)造了技術(shù)方面的條件。

　　3.7 工廠化的裝配仍是建筑施工現(xiàn)代化的標(biāo)志之一

　　從世界建筑業(yè)的發(fā)展情況而言，工廠化生產(chǎn)和裝配程度的提高，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用均呈上升趨勢。在發(fā)達(dá)國家預(yù)制構(gòu)件不僅占有一定市場而且技術(shù)不斷得到發(fā)展。我國曾經(jīng)有過發(fā)達(dá)的預(yù)制構(gòu)件行業(yè)，其不會淘汰也不會消亡。但必須作徹底的改造，通過技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品換代獲得新生。

　　4.預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品換代

　　4.1 預(yù)制行業(yè)的唯一出路。

　　通過市場手段淘汰落后工藝、陳舊產(chǎn)品和作坊式的構(gòu)件廠；對設(shè)備、技術(shù)、人員條件較好的構(gòu)件廠通過技術(shù)改造推出適應(yīng)市場需求的新預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品，這是預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的發(fā)展方向。

　　4.2 推廣應(yīng)用中、高強鋼絲鋼絞線

　　以中、高強鋼絲鋼絞線作預(yù)應(yīng)力配筋，改造原有預(yù)制構(gòu)件并開發(fā)新的構(gòu)件產(chǎn)品，以適應(yīng)建筑市場的需要。并具有大跨、重載、延性高、恢復(fù)力好、裂縫控制能力強等優(yōu)點?？梢宰鳛槲磥泶箝_間住宅、工共市政設(shè)施及多屋廠房的主導(dǎo)構(gòu)件。

　　4.3 全方位開發(fā)預(yù)制構(gòu)件

　　不局限于受力承載構(gòu)件，大力開發(fā)各種功能性構(gòu)件。如可以靈活隔斷的各類輕質(zhì)墻板構(gòu)件；保溫、阻熱、隔聲、防滲功能的外墻圍護構(gòu)件及屋蓋構(gòu)件；具有裝飾性藝術(shù)效果的構(gòu)配件等，這也是住宅產(chǎn)業(yè)化的重要內(nèi)容。

　　4.4 擴大預(yù)制構(gòu)件行業(yè)經(jīng)營范圍

　　擴大和開拓預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的經(jīng)營范圍。開發(fā)和生產(chǎn)砌體、砌塊產(chǎn)品、墻體預(yù)制件、預(yù)制—現(xiàn)澆結(jié)合的疊合結(jié)構(gòu)預(yù)制件……；經(jīng)營商品混凝土并完成運輸、澆筑、養(yǎng)護一條龍服務(wù)；承包預(yù)應(yīng)力張拉；鋼筋半成品、成品的制作安裝……克服單一經(jīng)營、單一產(chǎn)品的傳統(tǒng)思想十分重要。

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　　5.關(guān)于開發(fā)預(yù)制構(gòu)件新產(chǎn)品的建議

　　5.1 技術(shù)參數(shù)

　　適應(yīng)大開間多層住宅及公共建筑，預(yù)制樓板構(gòu)件的主要技術(shù)參數(shù)建議如下：

　　類型 跨度（m) 板厚（mm） 混凝土強度 配筋類型 說明

　　小跨板 <3.0 60-120 C25 400MpaIII級鋼筋 可加部分預(yù)應(yīng)力抗裂

　　短向板 30-42 120 C30 1270Mpa中強螺旋肋鋼絲 傳統(tǒng)短向板必將改造 

　　長向板 45-66 180 C30-C40 1570Mpa高強螺旋鋼絲 傳統(tǒng)長向板改造

　　大跨板 60-100 180-240 C40-C50 1570-186Mpa三股鋼絞線 傳統(tǒng)圓孔板延伸

　　越長板 90-180 240-380 C40-C50 1570-1860Mpa七股鋼絲線 SP板

　　5.2 幾點措施

　　改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，完善構(gòu)件節(jié)點連接方式，增強預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的整體性。措施如下：

　　板端實現(xiàn)硬架支模；外伸鋼筋扭結(jié)并穿通長構(gòu)造筋,堵頭規(guī)范化并與支撐圈梁滯澆一體；

　　板端部位增配負(fù)戀矩鋼筋及箍筋，增強抵抗支座約束彎矩及抗剪的承載能力；

　　淘汰斜平邊及單齒邊，改用雙齒邊。加寬拼縫以微膨脹混凝土灌縫，并以螺絲夾板避免錯臺及拼接裂縫，增強板的橫向整體性；

　　拼縫中加配構(gòu)造筋形成環(huán)箍作用，支座處負(fù)彎矩鋼筋互連并加配板面鋼筋網(wǎng)片，加配穿越吊環(huán)及拼縫構(gòu)造筋的橫向連接鋼筋，增強整體性；

　　板面粗糙處理，加大找平層厚度，結(jié)合板面配筋，按疊合板考慮，提高樓蓋的承載力，剛度及整體性。

　　5.3 開發(fā)疊合樓板

　　發(fā)展半預(yù)制半預(yù)澆的疊板樓蓋結(jié)構(gòu)，用于高層住宅及強地震區(qū)樓板。可實現(xiàn)大跨、重載、整體性好、板薄、抗裂性高、平面形狀可變性強等優(yōu)點。其技術(shù)要點如下：

　　用高強螺旋肋鋼絲或三股鋼絞線作預(yù)應(yīng)力配筋，增大承載力、跨度及抗裂能力；

　　疊合底板采用健式以增大縱向測度，或板面壓紋，預(yù)留拉結(jié)筋等形式增強界面的結(jié)合力；

　　底板的橫向構(gòu)造筋伸出板側(cè)互相搭接，形成整體式拼縫以傳遞彎矩，變單向板為雙向受力，大大增加樓蓋的承載力及剛度，減少變形撓度。

　　沿支座周邊配III 級鋼筋承受負(fù)彎矩，變簡支為嵌固，增大抗力減小變形，并可考慮型性設(shè)計節(jié)約配筋。

　　利用疊合板的后澆層預(yù)埋管道埋件，預(yù)留孔洞，并根據(jù)設(shè)計要求任意裁割成各種形狀，完全適應(yīng)復(fù)雜平面布置的要求。

　　5.4 開發(fā)墻體構(gòu)件

　　結(jié)合墻體改革，開發(fā)預(yù)制、半預(yù)制的多功能墻體構(gòu)件。如輕質(zhì)靈活的隔斷墻板；預(yù)制空心墻板構(gòu)件；可在中間后澆混凝土的夾芯墻板構(gòu)件；具有保溫、隔聲、抗?jié)B、裝飾、和具有家具用途的功能性預(yù)制墻體構(gòu)件等。

　　5.5 淘汰冷加工鋼筋

　　對單層工業(yè)廠房為中心的配套預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行改造，改善性能，應(yīng)用范圍擴大到公共建筑和市政工程中。技術(shù)要點如下：

　　淘汰冷加工鋼筋代之以高強鋼絞線作預(yù)應(yīng)力配筋，非預(yù)應(yīng)力受力鋼筋改用III級鋼筋；用螺旋肋鋼絲和鋼絞線自錨，以先張法生產(chǎn)大型構(gòu)件，比用尖面鋼絲、錨夾具的后張法構(gòu)件工藝簡單、錨固可靠、預(yù)應(yīng)力控制有效，且節(jié)省了錨夾具。

　　開發(fā)以鋼絞線配筋的 TT形板、雙T板，作單層或多層工業(yè)廠房樓蓋構(gòu)件或公用、市政構(gòu)件且板側(cè)預(yù)留筋互相連成整體。具有較大的承載力、延性、恢復(fù)力及抗裂性，且對于開洞、埋件等功能要求具有較大的適應(yīng)性；

　　利用高強鋼絲生產(chǎn)褶板、拱板、雙曲板等大跨件作工業(yè)廠房，及公共建筑的屋蓋構(gòu)件。

　　5.6 預(yù)制構(gòu)件中引入新型輔助材料

　　考慮在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中引入新型材料，生產(chǎn)具備更優(yōu)性能的構(gòu)件，擴大應(yīng)用范圍；

　　在構(gòu)件中加入鋼纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維等，增加構(gòu)件的抗力，改善裂縫控制性能；

　　采用環(huán)氧涂層鋼筋，度鋅鋼絲等經(jīng)防腐處理的材料，用作水工、港工、市政工程中處在惡劣環(huán)境下服役的預(yù)制構(gòu)件，增加耐久性及使用年限。

　　6.結(jié)束語

　　傳統(tǒng)的預(yù)制構(gòu)件將逐漸淘汰，但構(gòu)件行業(yè)不會消亡，并將通過對自身的改造獲得新生。從國外的情況及建筑技術(shù)發(fā)展趨勢看、目前的困境和機遇正是構(gòu)件行業(yè)棄舊圖新的契機。但令人擔(dān)憂的是未經(jīng)充分論證而輿論一邊倒、傾向一風(fēng)吹地要求取消預(yù)制構(gòu)件，其中不乏行政和商業(yè)的手段。由唯上從眾心理造成的一窩蜂現(xiàn)象過去已有過沉重的教訓(xùn)，在今天希望不致造成技術(shù)條件較好的骨干構(gòu)件廠解體。這不僅是國有資產(chǎn)的損失，在人員、設(shè)備、技術(shù)流失以后，在將來必要時依靠預(yù)制構(gòu)件來解決建筑業(yè)內(nèi)某些問題時，不得不再從零開始組建這個行業(yè)，從而鑄成歷史性的錯誤。

　　希望能夠開展正常的學(xué)術(shù)討論和爭鳴，讓業(yè)主和設(shè)計者在不受干擾的情況下通過對問題的深入了解和思考作出合理的選擇。本文無意否定現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，只是認(rèn)為其也有局限性而預(yù)制構(gòu)件仍存在著一定的相對優(yōu)勢，因而構(gòu)件行業(yè)不應(yīng)消亡，關(guān)鍵是抓緊時機依靠技術(shù)進(jìn)步實現(xiàn)產(chǎn)品換代并發(fā)展與之配套的技術(shù)，如標(biāo)準(zhǔn)圖換代，支撐體系的配套改革等。而這也將取決于有關(guān)部門的理解支持和技術(shù)人員的配合。

　　本人長期從事混凝土基本理論的研究和工程實踐（包括預(yù)制混凝土構(gòu)件）并參與設(shè)計規(guī)范和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的修訂，從個人有限的實踐提出以上看法未必完善，敬請批評指正。