预制混凝土构件制备与应用技术

（一）预制楼板

预制装配式钢筋混凝土楼板是在工厂或现场预制好楼板，然后由人工或机械吊装到房屋上经坐浆灌缝而成。此做法可节省模板，改善劳动条件，提高效率，缩短工期，促进工业化水平发展。但预制楼板的整体性不好，灵活性也不如现浇板，更不宜在楼板上穿洞。

经常选用的钢筋混凝土楼板有普通型和预应力型两类。

普通型就是把受力钢筋置于板底，并保证其有足够的保护层，浇筑混凝土，并经养护而成。由于普通板在受弯时较预应力板先开裂，使钢筋锈蚀，因而跨度较小，在建筑物中仅用作小型配件。

预应力型就是给楼板的受拉区预先施加压力，以达到延缓板在受弯后受拉区开裂时限。目前，预应力钢筋混凝土楼板常采用先张法建立预应力，即先在张拉平台上张拉板内受力筋，使钢筋具有所需的弹性回缩力，浇筑混凝土并养护，当混凝土强度达到规定值时，剪断钢筋，由钢筋回缩力给板的受拉区施加预压力。与普通型钢筋混凝土构件相比，预应力钢筋混凝土构件可节约钢材30%～50%，节约混凝土10%～30%，因而被广泛采用。

1.预制钢筋混凝土板的类型

（1）实心平板。预制实心平板的跨度一般较小，不超过2.4 m，如做成预应力构件，跨度可达2.7 m。板厚一般为板跨的1/30，即50～100 mm，宽度为600 mm或900 mm。预制实心平板由于跨度较小，常被用作走道板、贮藏室隔板或厨房、厕所板等。它制作方便，造价低，但隔声效果不好。

（2）槽形板。槽形板是由四周及中部若干根肋及顶面或底面的平板组成，属肋梁与板的组合构件。由于有肋，它的允许跨度可大些。当肋在板下时，称为正槽板。正槽板的受力较合理，但安装后顶棚因一根根肋梁而显得凹凸不平。当肋在板上时，称为反槽板。它的受力不合理，安装后，楼面上有凸出板面的一根根肋梁，但天棚平整。采用反槽板楼盖时，楼面上肋与肋间可填放松散材料，再在肋上架设木地板等作地面。这种楼面具有保温、隔声等特点，常用于有特殊隔声、保温要求的建筑。

（3）空心板。空心板是将平板沿纵向抽孔而成。孔的断面有圆形、方形、长方形和长圆形等，其中以圆孔板最为常见。空心板与实心平板比较，在不增加混凝土用量及钢筋用量的前提下，提高截面抗弯能力，增强结构刚性。空心楼板具有自重小、用料少、强度高、经济等优点，因而在大量的建筑中被广泛采用。

空心板的厚度尺寸视板的跨度而定，一般多为110～240 mm，宽度为500～1 200 mm，跨度为2.4～7.2 m，其中较为经济的跨度为2.4～4.2 m。

2.钢筋混凝土预制板的细部构造

（1）板的搁置构造。板的搁置方式有两种：一种是板直接搁置在墙上，形成板式结构；另一种是将板搁置在梁上，梁支承在墙或柱子上，形成梁板式结构。板的布置方式视结构布置方案而定。板在墙上必须具有足够的搁置长度，一般不宜小于100 mm。为使板与墙有可靠的连接，在板安装前，应先在墙上铺设水泥砂浆，俗称坐浆，厚度不小于10 mm。板安装后，板端缝内须用细石混凝土或水泥砂浆灌缝。若为空心板，则应在板的两端用砖块或混凝土堵孔，以防板端在搁置处被压坏，同时，也能避免板缝灌浆时细石混凝土流入孔内。空心板靠墙一侧的纵向边应靠墙布置，并用细石混凝土将板边与墙之间的缝隙灌实。为增加建筑物的整体刚度，可用钢筋将板与墙、板与板之间进行拉结。拉结钢筋的配置视建筑物对整体刚度的要求及抗震情况而定。

板在梁上的搁置方式有两种：一是搁置在梁的顶面，如矩形梁；二是搁置在梁出挑的翼缘上，如花篮梁。后一种搁置方式，板的上表面与梁的顶面平齐，此时，板的跨度尺寸是梁的中心跨减去梁顶面宽度。

（2）板的侧缝有V形缝、U形缝、凹槽缝三种形式。

为便于施工，在进行板的布置时，一般要求的规格、类型越少越好，通常一个房间的预制板宽度尺寸的规格不超过两种。因此，在房间的楼板布置时，板宽方向的尺寸与房间的平面尺寸之间可能会产生差额，即出现不足以排开一块板的缝隙。这时应根据剩余缝隙大小的不同，分别采取相应的措施补隙。当缝差在60 mm以内时，调整板缝宽度；当缝差在60～120 mm时，可沿墙边挑两皮砖解决；当缝差超过200 mm，则需重新选择板的规格。

（二）预制桩

预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。

1.分类

预制桩主要有混凝土预制桩和钢桩两大类。混凝土预制桩能承受较大的荷载，坚固耐久，施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大。常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。钢桩主要有钢管桩和H型钢桩两种。

（1）混凝土实心方桩

钢筋混凝土实心桩，断面一般呈方形。桩身截面一般沿桩长不变。实心方桩截面尺寸一般为200 mm×200 mm～600 mm×600 mm。钢筋混凝土实心桩桩身长度：限于桩架高度，现场预制桩的长度一般在25～30 m。限于运输条件，工厂预制桩，桩长一般不超过12 m，否则应分节预制，然后在打桩过程中予以接长。接头不宜超过3个。

钢筋混凝土实心桩的优点：长度和截面可在一定范围内根据现场实际需要选择，由于在地面上预制，制作质量容易保证，承载能力高，耐久性好。因此，工程上应用较广。

材料要求：钢筋混凝土实心桩所用混凝土的强度等级不宜低于C30（30 N/mm2），采用静压法沉桩时，可适当降低，但不宜低于C20。预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40。主筋根据桩断面大小及吊装验算确定，一般为4～8根，直径12～25 mm；箍筋直径为6～8 mm，间距不大于200 mm，打入桩桩顶2d～3d长度范围内箍筋应加密，并设置钢筋网片。预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30 mm。桩尖处可将主筋合龙焊在桩尖辅助钢筋上，在密实砂和碎石类土中，可在桩尖处包以钢板桩靴，加强桩尖。(www.xing528.com)

（2）混凝土管桩

混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。桩径有300 mm，400 mm，500 mm等，每节长度为8 m，10 m，12 m不等，接桩时，接头数量不宜超过4个。管壁内设Φ12～Φ22主筋10～20根，外面绕以Φ6螺旋箍筋，多以C30混凝土制造。混凝土管桩各节段之间的连接可以用角钢焊接或法兰螺栓连接。由于采用离心法成型，混凝土中多余的水分因离心力而甩出，故混凝土致密，强度高，抵抗地下水和其他腐蚀的性能较好。混凝土管桩应达到设计强度100%后方可运到现场打桩。堆放层数不超过三层，底层管桩边缘应用楔形木块塞紧，以防滚动。

2.制备

较短的桩一般在预制厂制作，较长的桩一般在施工现场附近露天预制。为节省场地，现场预制方桩多用叠浇法，重叠层数取决于地面允许荷载和施工条件，一般不宜超过4层。制桩场地应平整、坚实。不得产生不均匀沉降。桩与桩间应做好隔离，桩与邻桩、底模间的接触面不得发生黏结。上层桩或邻桩的浇筑必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。钢筋骨架及桩身尺寸偏差如超出规范允许的偏差，则桩容易被打坏。桩的预制先后次序应与打桩次序对应，以缩短养护时间。预制桩的混凝土浇筑，应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断，并应防止另一端的砂浆积聚过多。

（三）预制墙板

在预制厂（场）或建筑工地加工制成供建筑装配用的加筋混凝土板形构件，简称墙板或壁板。采用预制混凝土墙板建造装配式大板建筑，可以提高工厂化、机械化施工程度，减少现场湿作业，节约现场用工，克服季节影响，缩短建筑施工周期。

1.分类

预制墙板按使用功能分为内墙板和外墙板两大类。

（1）内墙板。有横墙板、纵墙板和隔墙板三种。横墙板与纵墙板均为承重墙板，隔墙板为非承重墙板。内墙板应具有隔声与防火的功能。内墙板一般采用单一材料（普通混凝土、硅酸盐混凝土或轻集料混凝土）制成，有实心与空心两种。

（2）外墙板。有正面外墙板、山墙板和檐墙板三种。正面外墙板为自承重墙板，山墙板与檐墙板为承重墙板。外墙板除应具有隔声与防火的功能外，还应具有隔热保温、抗渗、抗冻融、防碳化等作用和满足建筑艺术装饰的要求，外墙板可用轻集料单一材料制成，也可采用复合材料（结构层、保温隔热层和饰面层）制成。

2.生产工艺

在已制作好的模具内加工预制混凝土墙板，包括清理模板、涂隔离剂、模内布筋、灌筑混凝土、振动成型、养护、拆模、检验、成品堆放和运输等工序。其方法有平模生产和立模生产两种。按生产工艺分为台座法、平模机组流水法、平模传送流水法和成组立模或成对立模法四种。

（1）台座法。墙板在一个固定的地点成型和养护。布筋、成型、养护和拆模等工序所需的一切材料和设备都供应到墙板成型处。

（2）平模机组流水法。墙板在若干个工位上制造，当在一个工位上完成一道或数道工序之后，利用起重运输设备把墙板运至下一个工位。由于每一个工序没有固定的停留时间，因而也没有固定的生产节拍。

（3）平模传送流水法。把生产过程分成若干工序，每个工序顺次地在生产线上的一个固定工位上进行，被加工的墙板按一定的时间节拍在生产线上按顺序向前移动。

（4）成组立模或成对立模法。墙板在垂直位置成组或成对地进行生产。通过模外设备进行振动成型并采用模腔通热，进行密闭热养护。这种方法所需时间短，占地面积小，生产效率高，但只能生产单一材料的墙板。

3.外墙板饰面工艺

外墙板饰面工艺可分为装饰混凝土、灌筑中完成饰面层和后做饰面层三种。

（1）装饰混凝土。将混凝土外墙板浇制成带各种造型线条、凹凸花纹的面层或将脱模后的表面经过特定处理后做成装饰面层。从方法上又分为本色混凝土饰面和二次后加工饰面，这两种都不需要另做饰面层。

（2）灌筑中完成饰面层。在混凝土灌筑前或灌筑后做特殊装饰性处理的饰面层并与预制工序同时进行，使二者结合成为一个整体。

（3）后做饰面层。制成混凝土外墙板后再做表面饰面层。

中国从1958年在北京建成了第一栋预制混凝土墙板住宅以来，预制混凝土墙板工业发展迅速。采用预制混凝土墙板建造全装配式和装配整体式大板建筑，已成为中国向建筑工业化发展的途径之一。随着建筑工业化水平的不断提高，外墙板饰面应尽量采用装饰混凝土或灌筑中完成饰面层的工艺，以加快工程速度。