预造

土木工程术语

预造又称预制混凝土，是指预先制成的，现场组配安装的混凝土构件，可分为现场预制和工厂预制两种方式。

发展

预制混凝土技术是工业化的建筑生产方式。1891年，巴黎Ed Coigent公司首次在Biarntz的俱乐部建筑中使用预制混凝土梁。二战结束后，预制混凝土结构首先在西欧发展起来，然后推广到美国、加拿大、日本等国。20世纪末期，预制混凝土结构已经广泛用于工业与民用建筑、桥梁道路、水工建筑、大型容器等工程结构领域，发挥着不可替代的作用。

20世纪50年代末，我国开始制造整体式和块拼式屋面梁、吊车梁、大型屋面板等。70年代，预制混凝土空心楼板得到了普遍应用。70年代末，我国引进了南斯拉夫预制预应力混凝土板柱结构体系，即IMS体系。但总体说来，我国的预制混凝土技术比较落后，一方而由于唐山地震中大量预制混凝土结构遭到破坏使人们对预制结构的应用更加保守，另一方面，国内的预制混凝土构件存在着跨度小、承载力低、延性差、品种单一等诸多问题，也严重阻碍了预制混凝土结构在我国的发展。

近些年，随着我国住宅产业化的发展，住宅建筑的工业化改革势在必行。住宅建筑工业化首先要提高工业化的生产和施工技术，从而提高劳动生产率、降低成本、保证工程质量。当前，我国西部大开发为建筑产业的工业化发展提供了舞台，发展预制混凝土结构前景广阔。

建造与特点

预制混凝土结构建造方法，简单说来，就是用起重机及其它运载施工机械将工厂化生产的预制混凝土构件进行组合安装的一种施工技术。其施工分为两个阶段：第一阶段在工厂中预制构件，第二阶段在工地上安装。预制混凝土结构的建造工序为：设计、制造、运输、安装、装饰等。

预制混凝土结构具有如下的特点：

（1）工业化生产，工业化劳动生产效率高、生产环境稳定，构件的定型和标准化有利于机械化生产，而且按标准严格检验出厂产品，因而质量保证率高。

（2）施工方便，模板和现浇混凝土作业很少，预制楼板无需支撑，叠合楼板模板很少。采用预制及半预制形式，现场湿作业大大减少，有利于环境保护和减少施工扰民。

（3）建造速度快，对周围生活工作影响小。尤其是在闹市区施工，如百货公司、闹市区停车场、过街天桥等，这种工程工期紧，施工文明要求高，采用预制混凝土结构往往能得到令人满意的结果。如在洪都拉斯San Pedro Sula市Bufalo工业园区建造的预制预应力混凝土悬索行人桥，由两根柱架起位于桥中央的桥塔，两根预制预应力混凝士梁支承主跨的预制桥面板，整座桥的组合安装仅用时一个星期，而且施工过程中始终保证有两个逆向的车道通行。

（4）预制构件表而平整、外观好、尺寸准确、并且能将保温、隔热、水电管线布置等多方而功能要求结合起来，有良好的技术经济效益。这种特点可适用于制作外墙墙板，也适用于制作便于安装的结构构件

（5）预制结构工期短，投资回收快。由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护等时间，施工速度大大加快。从而缩短了贷款建设的还贷时间，缩短了投资回收周期，减少了整体成本投入，具有明显的经济效益。

框架连接形式

最常见的框架连接形式有以下4种：

（1）现浇混凝土柱与预制混凝土梁

预制楼板放置在预制梁上，而在梁和楼板的表而、梁柱节点的核心以及下而一层的柱子位置上布筋，最后浇捣混凝土。这种做法大大减少了现场模板的工作，但是梁底外伸的纵向钢筋在节点部分的锚接施工比较困难，所以柱子的尺寸要略大于梁。还有一个问题是塑性铰可能出现在梁柱连接的柱面上，即在现浇混凝土节点核心和预制梁之间。另外，为了保证垂直剪力的传递，预制梁的两端也要进行处理。

（2）预制连续梁穿过现浇或预制柱

这种做法使用的预制构件数量较多，并避免了在梁柱节点不大的空间里布置钢筋、浇捣混凝土。混凝土柱可以现浇也可以预制，梁从跨中延伸到柱端，预制楼板放置在预制梁上，在梁、板表而布筋，然后浇捣混凝土。也可以采用全预制梁，预制楼板搭接在梁的一侧，预制柱安装在梁上，用灌浆的配筋套筒连接。该体系的优点在于塑性铰在预制构件的整体部位形成，远离构件的连接而。

（3）预制T型和双十字型构件

这种体系的好处是大量运用预制构件减少施工现场布筋、浇注混凝土等工作，其缺点是构件太重、不便于运输与安装。

（4）预制预应力混凝土构件

对预制U型薄壁梁施加先张预应力，以张拉后的薄壁梁为永久性的底模再现浇混凝土。U型薄壁梁与其内核混凝土的连接不是靠钢筋，而是靠U型底梁内壁的粗糙表而与现浇混凝土粘和作用，以形成共同作用的叠合梁。针对这种叠合梁是否适用于延性框架，新西兰学者进行了试验，试验证明，在强地震作用下由于粘结的破坏，塑性铰区域有沿着现浇混凝土内核扩散的趋势，塑性铰转动可以发生在梁端围绕柱而的区域之外，塑性铰的转动不会很大。因此，预制U型薄壁梁为底模现浇混凝士内核的叠合梁适合在延性弯矩抵抗框架中使用。

展望

预制混凝土框架结构已被广泛应用，但对于它的研究还不很充分，以下几方面内容有待进一步深入的研究：

（1）新材料的应用。以高工作性能为本质特征的高性能混凝土使混凝土本身的力学性能、工作性能等得到了很大的改善。应用纤维塑料筋和环氧涂层钢筋等可以有效地提高结构的抗腐蚀性，改善结构的耐久性等，这些方而的探索将成为预制混凝土结构新的研究热点。

（2）预制混凝土结构体系。对于预制混凝土结构抗震设计有两种观点，一种是要求以达到甚至超过现浇混凝士结构为目标，另一种则认为预制混凝土结构是一种独立的体系，其性能要求和标准不应该仿照现浇混凝土结构体系。在第一种观点的基础上，人们发现经过合理的工程设计、结构选型和构造处理，预制混凝土结构可以达到相应现浇混凝土结构的抗震要求。但另一方面，预制混凝土结构在抗震上体现出的一些优越性还不能完全用延性耗能的抗震机理来解释，有待深入的研究。

（3）预制混凝土构件的连接。节点的不同设计可以控制荷载的传递路径，这样就可以比较容易的把抗侧向荷载构件和竖向承重框架区分开来，发扬这个优势可以给设计带来很大的便利。目前使用的节点种类繁多，PCI手册上定义了40多种，新的连接形式还在不断地出现。在实际施工中往往希望节点构造简单、易于安装。一些新型节点连接构造比较复杂、而且造价较贵，但其综合经济指标还是合算的。

（4）预制混凝土构件的工业化生产。为了适应工业化的发展，同时也为了设计、施工的方便，模数化的构件尺寸是比较好的解决办法。但是对于构件间的连接、接缝的处理、相应零配件的匹配等，还存在相当多的问题。

（5）我国发展预制混凝土框架结构体系的方向：提出符合我国国情的构件生产、连接方式和构造、设计方法；走现浇和预制两者结合之路；鼓励预制构件企业积极参与竞争，进行体制改革；预制产品的技术改造和新产品的开发。

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