理论教育 预制混凝土:装配混凝土结构研究与应用

预制混凝土:装配混凝土结构研究与应用

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于住房紧缺的社会现实需求,预制混凝土得到了快速发展。如今,预制混凝土已经广泛应用于房屋、桥梁、隧道及市政等几乎所有建筑工程领域,扮演着与现浇混凝土同等重要的角色。与传统现浇混凝土相比,采用工厂化生产方式的预制混凝土技术具有以下特性:成本可负担性。在相对不是很高的成本投入的前提下,预制混凝土具备工厂制造的卓越品质。图1-1应用预制混凝土的典型案例质量可控性。

预制混凝土:装配混凝土结构研究与应用

与原位浇筑的现浇混凝土不同,预制混凝土构件的制作一般在固定的工厂或施工现场临时建设的场地进行预制构件的立模、浇筑与养护,待混凝土达到要求强度后运送或吊装至施工现场,并安装在其设计位置;又与现浇混凝土相同,预制混凝土起源也较早,最早可追溯至1875年英国William Henry Lascell申请的发明专利“Improvement in the Construction of Buildings”中首次提出的预制混凝土墙板方案。

20世纪后半叶开始,随着第二次世界大战结束,各国进入了战后重建过程。由于住房紧缺的社会现实需求,预制混凝土得到了快速发展。同时,受益于第二次工业技术革命,大型起重机械的发展、工具式钢模的使用及自动化生产线设备的应用等,使预制混凝土与现浇混凝土的区别有了新的含义,更突出地体现在产品质量、生产成本施工工艺环境影响等方面。如今,预制混凝土已经广泛应用于房屋、桥梁隧道及市政等几乎所有建筑工程领域,扮演着与现浇混凝土同等重要的角色。如世界著名的悉尼歌剧院,其贝壳形尖屋顶[图1-1(a)]则是由2 194块每块重15.3 t的弯曲形混凝土预制件,用预应力钢索预压拼接;80%运行在桥梁上的我国京沪高速铁路,在线路上大量采用500 t、900 t等标准预制梁段,并由架桥机逐跨架设,见图1-1(b);在建的我国港珠澳大桥拱北隧道,采用33个巨型预制沉管施工,每节管道长180 m,宽37.95 m,高11.4 m,单节重约6.9万吨,见图1-1(c);近年我国许多城市兴建的地铁工程,则大量采用盾构隧道预制管片,见图1-1(d)。

与传统现浇混凝土相比,采用工厂化生产方式的预制混凝土技术具有以下特性:

(1)成本可负担性。在相对不是很高的成本投入的前提下,预制混凝土具备工厂制造的卓越品质。由于其良好的外观质量和产品品质,其修补与维护费用也相对较低。

(2)环境友好性。预制混凝土取材一般来自当地天然未加工材料,更可大量利用废旧混凝土、工业废料等原料,工厂化生产可严格控制废水、废渣、废气的产生与排放。

(3)施工高效性。预制混凝土采用工厂生产,将不再受自然环境条件影响,且科学的生产工艺可有效缩短预制混凝土产品生产周期,合理的预制混凝土构件/部品安装工艺可减少现场施工间歇或缩短间歇时间。(www.daowen.com)

图1-1 应用预制混凝土的典型案例

(4)质量可控性。工厂化使预制混凝土生产在理想的环境和精确工艺下进行,更便于实施高效的质量管控体系,与其他工业化产品严格的全过程质量控制相同,确保了产品质量。

(5)设计灵活性。预制混凝土可提供丰富的色彩和多变的建筑纹理,灵活的设计使其可满足各类外形要求与装饰效果,从而充分发挥建筑设计师的想象力

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