一、什么是PC建筑

    什么是PC建筑？PC是Precast Concrete的简称（Precast [pri:’kæst]：预浇筑的、预制的、Concrete[‘ka:?kri:t]：混凝土、钢筋混凝土），PC翻译过来就是：预制装配式混凝土结构，PC建筑就通俗的讲就是预制装配式建筑或者工业化建筑，是应用装配式混凝土技术的一种建筑形式。简单的说就将组成建筑的构件部分或者全部构件在工厂预制加工完成，然后运至施工现场进行组装。是一种模数化、集成化、组装化建筑生产模式。

二、PC建筑在我国的发展历史

    装配式的结构体系并非什么新概念、新技术，在上世纪50年代建国之初就从前苏联引入预制装配式混凝土建筑技术，并在上世纪70、80年代得到了广泛推广、应用，基本形成完整的PC技术体系，应用范围包括工业与民用建筑、市政工程、基础设施。上世纪70、80的住房大部分采用装配式大板住宅，目前市场依然能觅的此类结构的踪迹。随着时间的推移、经应用市场的考验、选择、淘汰，PC建筑的应用在不同领域的发展出现了一些变化。

    工业与民用建筑领域，PC技术在被应用一段时间后逐渐萎缩、退出，一段时间内甚至绝迹不再被使用，从上世纪80年代末开始，装配式大板住宅逐渐退出了历史舞台全面转向现浇模式。这段时间内PC技术在建筑领域失去市场的主要原因，可以归纳为以下两点：

    一、由于受最初技术、经济、装备发展水平的限制，最初采用PC建筑技术建成的房屋质量不高、预制构件之间的连接存在薄弱环节，整体性差，刚度小，抗震性能不足。1976年的唐山地震，惨痛的教训使得人们对PC技术在建筑领域使用变得谨慎。而2008年的汶川地震，再次体现了最初采用PC技术建成建筑在抗震方面的缺陷；

    二、最初采用PC建筑技术建成的房屋，形式单一，上世纪的普通出现的筒子楼、鸽子楼、火柴盒式的建筑已经不能满足我国户型多样化的需求。

    现又经过了20几年的发展，随着建造工艺、构件精度、设备水平的提高，近些年PC技术在工业与民用建筑领域被重新认识、推广、使用。

    而在市政工程领域和基础设施领域，PC技术始终占主导地位，高速公路、桥梁、港口、城市高架、地下管道、地铁盾构管片和预制综合管廊都PC化，国内近些年建设的让全世界惊艳的特大桥梁都是采用的PC建筑模式。铁路建设领域，特别是当前蓬勃发展的高铁工程，PC技术的应用更是达到了极致。

（桥梁领域的使用）

（建成的跨海大桥）

 

（高铁领域的使用）

三、PC建筑的特点

（一）优势：

    1、构件可以在工厂内生产、加工，减少材料运输、现场施工的损失，周转材料投入少，周转率高，节约成本；

    2、构件采用机械化施工，产品质量稳定、可靠、有保障，预制构件高强、美观、偏差小、精度高；

    3、产品在工厂内加工、机械化生产，有效控制生产过程的环境影响，减少施工现场的噪音、扬尘、粉尘等不利影响的发生，有利于环境保护；

    4、构件施工现场可以直接组装，机械化程度高，减少现场人工消耗，有效缩短工期，提高效率。

    5、减少现场高空作业、湿作业；

（二）缺陷：

    1、因目前国内相关设计、验收规范等滞后于施工技术的发展，使得PC技术在工业与民用建筑领域使用受限。即使目前PC结构连接方式较以前有了很大进步，但是构件之间连接点的质量隐患依然存在。同时我国目前的施工队伍的专业水平参差不齐，难以保证连接节点的施工工艺水平，而且许多PC建筑的连接节点缺乏足够的实验论证支持，在施工和管理上也无法实现有效监管，一旦出现问题，后果将不堪设想。

    2、建筑结构的多样性、个性化，不利于PC构件的标准化、规模化生产；

    3、构件采用工厂预制、现场组装，受运输条件的限制，构件的大小受限制；

    4、PC建筑由部分或者全部预制构件组装而成，需要使用大量的预埋构件、连接构件等；

    5、PC构件组装过程需要进行大体量的预制构件的垂直、水平运输，对吊装机械和水平作业面的要求较高；

    6、预制构件与现场构件的连接要求高、施工难度大；

    7、考虑到上述制作规模、运输条件、运输距离、组装条件等因素的影响，不利于PC建筑造价成本控制

    8、预制构件在建筑物基础工程部分的使用受限，建筑工程的基础工程目前尚以现浇为主。

四、PC构件的设计、制作工艺和吊装流程

    （一）PC构件的设计

    PC构件是PC建筑的基本元素，PC构件是如何设计的呢？

    PC建筑设计是在目前常见的建筑设计基础上进行二次设计，延伸、深化设计，主要工作是对构件进行拆分。构件拆分要依据工程结构特点、建筑特点和甲方的要求进行。构件拆分图纸包括拆分设计说明、平面拆分图、结构详图、构件节点详图、拼装节点详图、墙身构造详图、构件吊装详图、构件预埋件埋设详图和工程量清单明细等。设计的目的是将构件拆分进行预制生产、运输、吊装、组装。设计的合理性、经济性受生产场地、运输条件、施工条件等因数影响。

    在装配式建筑构件拆分设计阶段，需协调建设、结构、制作、运输、吊装、施工各方之间的关系，充分考虑建筑、结构、设备、装修等专业之间的配合。生产模具的摊销、构件的运输、吊装，设备的预埋、塔吊的附着、构件与外架的连接，放线测量孔的预留等等这些因素都要充分考虑到。构件不是拆分的越细致越好，也是不与预留线管越多越好，设计阶段方案的成熟程度直接影响项目后期组装的顺利程度。设计阶段还需要进行方案比较，在满足建筑相关规范的前提下，选择最合理、经济的方案，才能有效的控制成本、体现PC建筑的优势。

    （二）PC构件制作阶段工艺介绍：

    1、制作PC钢模具，根据构件的形状、大小分别制作；

    2、机械制作PC构件的钢筋笼、预埋件；

    3、预先铺设保温、涂料、石材、面砖等饰面材料（主要指房屋建筑工程部分的PC构件。饰面材料的预制内容因不同建筑会有所不同）；

    4、放入制作好的钢筋笼、各类预埋件；

    5、浇筑混凝土（浇筑前需进行检查、验收，减少隐患）；

    6、混凝土蒸汽养护、脱模；

    7、验收、成品、堆放；

    8、运输、吊装、组装。

    （三）PC建筑的工艺流程、PC构件的吊装流程。

    预制装配式建筑的施工流程主要分成基础工程、主体结构工程、装饰工程三个部分。目前装配式建筑基础工程部分仍主要采用现浇式建筑，装饰部与现浇式基本相同，其中部分装饰装修也可能选择预制生产现场组装，根据不同项目的预制程度，不一而足。主体结构工程是目前预制装配式建筑使用的最多领域。有全部结构主体采用装配构件，也有部分构件采用装配式构件。主体结构的工艺流程概况起来主要包括：构件预制、运输、吊装；构件支撑固定；钢筋连接、套筒灌浆；后浇部位钢筋绑扎、支模、预埋件安装，重复工序直至主体完成。

    PC构件的预制前面已经介绍过，现着重介绍一下PC构件的吊工艺流程：以框架/剪力墙结构采用现场现浇，墙、阳台、楼梯采用预制、现场组装的装配式房屋建筑为例，PC构件的吊装工艺流程主要包括：引测控制轴线--楼面弹线--水平标高测量--预制墙板逐块安装（控制标高垫块放置-起吊、就位-临时固定-脱钩、校正-锚固筋安装、整理）--现浇柱钢筋绑扎--柱模板--支撑排架搭设--现浇楼板钢筋绑扎--混凝土浇捣--养护。

    构件的吊装：

    1、墙PC构件吊装流程，可分解如下：

     （1）按吊装顺序将墙PC构件编码，运至现场；

     （2）到场的墙PC构件竖直吊放预定堆放场内、安装上临时固定构件及斜拉构固定；

     （3）准备吊装的楼面完成测量定位放线；

     （4）吊装前检查PC构件上方及构件支持价格施工范围内不能有障碍物；

     （5）吊装就位、偏差调整、定位。进行下一构件的吊装。

    墙PC构件安装完成后，需要与内测的混凝土柱、梁一起浇筑连结：将墙PC构件预留的锚固钢筋调整到位--绑扎柱钢筋、安装柱模板--安装梁底模板、绑扎钢筋，并将墙PC构件上部锚固拉筋同梁筋进行焊接、安装梁侧模--浇捣混凝土--养护、拆模（也可以选择先绑扎好梁、柱钢筋，再吊装墙的PC构件。这样的施工工序难点在于PC构件预埋的锚固钢筋与梁柱钢筋的调整、焊接较费力）。

    2、PC楼梯的施工流程：

    浇筑水泥浆→安装休息平台板→安装楼梯段→焊接→灌缝

    3、PC阳台的施工流程：

    坐浆→吊装→调整→焊接锚固筋→浇注混凝土。

五、PC建筑造价情况及计价依据情况

   （一）PC建筑造价情况

    PC建筑造价构成与目前主要采用的现浇结构造价构成有明显的差别，两者的施工工艺、建造过程、建筑性能、品质都不一样，导致两者的造价构成不一样，可比性小。就目前房屋建筑市场行情而言：完全相同房的两栋房子，装配式建筑的造价指标比现浇结构高约20~30%。装配式建筑的钢筋含量混凝土含量指标高于普通现浇混凝土结构约15%，但砌体含量下降了，措施费也减少了；同时两者的施工工期也不同，PC建筑的工期比现浇结构工期有明显的降低。

    建筑领域不断进行技术和工艺创新的目的：在同等造价条件下提高建筑性能，或者在同等建筑性能条件下降低造价。最理想的状态是是造价又低性能又好，但实际情况是既想马儿跑的快，又想马儿不吃草这么美好的事情很难实现。只能根据条件选择选择最合适的方案。 

    （二）计价依据

    日前,住建部正式发布《装配式建筑工程消耗量定额》，于2017年3月1日起执行。这标志着中国装配式建筑有了计价依据。

    《装配式建筑工程消耗量定额》是完成规定计量单位分部分项、措施项目所需的人工、材料、施工机械台班的消耗量标准,是各地区、部门工程造价管理机构编制建设工程定额确定消耗量,以及编制国有投资工程投资估算、设计概算和最高投标限价(标底)的参考。《装配式建筑工程消耗量定额》给出了装配式混凝土小高层住宅和高层住宅±0.00 以上PC率分别为20%、40%、50%、60%以及装配式钢结构高层住宅工程的投资估算参考指标,为计算装配式建筑成本提供了清晰、统一的标准和依据。

    江苏地区装配式建筑工程计价也即将有依据可执行了。江苏省住房和城乡建设厅与2017年2月20日发布了《江苏省住房城乡建设厅关于印发<江苏省装配式混凝土建筑工程定额>（试行）的通知》（苏建价〔2017〕83号），该文规定：《江苏省装配式混凝土建筑工程定额（试行）》，自2017年4月1日起执行，适用于2017年4月1日起发布招标文件的招投标工程和签订施工合同的非招投标工程。

六、PC建筑现状和前景

    前面提到在市政工程领域和基础设施领域，PC技术始终占主导地位。但在工业和民用建筑领域发展受到重创、一度被弃用。这近几年随着技术进步，PC技术在工业和民用建筑领域又迎来了发展的一个机遇。虽然其在抗震、验收方面依然存在不足，但随着技术的进步这些问题会逐步解决。因PC建筑结构具有建造速度快、质量易于控制、节省材料、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业、有利环保等优点，PC建筑整体的发展了进一步加强低碳、绿色、环保理念，住建部和地方政府多次出台政策，鼓励和强制使用装配式建筑。北京、上海、深圳、沈阳等多地发文推广装配式建筑发展。江苏地区装配式建筑发展相对滞后。但离江苏交较近的上海积极鼓励PC建筑的发展，2014年以来更是连续发文推进装配式建筑发展，例如：

    2014年：《上海市绿色建筑发展三年行动计划》(2014-2016)规定：“新建装配式建筑2014年不少于25%；2015年不少于50%；2016年，外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑,......”。同年，《关于推进本市装配式建筑发展的实施意见》规定：“预制装配率达到40%及以上的，每平方米补贴100元，单个项目最高补贴1000万元，......”；2015年继续发文：《关于进一步强化绿色建筑发展推进力度提升建筑性能的若干规定》的通知提到：“新建民用建筑实施装配式建筑。”、“新建工业建筑应全面按照装配式要求建设。”、“装配式建筑项目推行设计、施工一体化总承包模式，并在政府投资项目中率先采用。”

    可见政府对装配式建筑的重视、支持和推广的力度。随着PC技术的日益完善，其优势逐渐被凸显，尤其是环保、节能、高效方面的优势会将PC建筑领入新一轮的发展高潮。

 

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