郭海山：
中建科技集团有限公司总工程师
装配式建筑在我国发展迅猛，过去四年我国装配式建筑的平均增长率为55%，是建筑领域增长速度最大的增量市场。2019年全国新开工装配式建筑面积约4.2亿平方米，占新建建筑面积的比例约为13.4%，到2025年目标为占比30%，国家支持政策持续推动，前景广阔。
但也存在诸多问题，如装配式建造的优势发挥不彻底，与纯现浇相比优势还有待增强，造价偏高，标准化、专业化和信息化程度低，质量检验、施工及验收标准有待健全，专用施工装备和高效工艺少等。
对此，郭海山总工程师结合中建科技集团在提高建造效率和效益方面所做的技术研究及应用，从结构体系技术成套技术创新、维护及内装、建造工艺与装备、信息化与标准化建设等方面进行了以下分享，助力新型建筑工业化发展之路。
一、高效建造的内涵
结构体系方面，力争预制率更高、湿作业更少；维护体系方面，实现构件一体化、构件大型化；建造工艺与装备方面，简化连接、优化工艺、创新工法；信息化、标准化方面，要制定标准、开发应用系统，最终实现“效率+效益”的最大化。
二、装配式建筑高效建造的关键技术及创新性
主要介绍了PPEFF体系（新型预应力装配式框架体系）及成套技术方面所作的研究。
从2017年开始，先后对该体系进行仿真分析及结构设计方法研究，从工艺试验、节点试验和足尺框架实验出发，在世界最大的五层大型结构实验中对主体结构和维护结构进行综合（如：先后完成6组梁柱节点拟静力试验、11组柱脚节点拟静力试验和国内最大的足尺单榀框架拟静力试验，首次采用“滑块+双微摩擦面”断柱试验技术完成了世界最大的五层足尺抗连续倒塌试验等），为新技术、新体系在设计方法、施工工艺和结构整体连续倒塌性能等方面提供系统的全过程试验验证。
通过一系列研究认证，该体系为世界上抗灾性能验证最充分、最全面的“干式装配混凝土框架体系”，是中国首个规模化应用的“干式装配框架体系”，是结合中国现行规范设计方法方便推广应用的“干式装配混凝土框架体系”，并提出了基于性能的PPEFF体系设计方法和构造规定的创新性成果。
· 适用性方面，PPEFF体系在框架结构普遍适用、可以与现浇剪力墙或现浇框架结合应用、也可以与框架支撑、钢结构和组合结构结合使用。
· PPEFF体系的优势：钢结构一样的性能，现浇混凝土类似的经济性。施工速度可实现5天/两层，更好的抗震性能和抗连续倒塌性能，钢材消耗量较传统装配结构降低3%~5%，现场架体少、现场用工少，实现了结构抗震和抗连续倒塌性能、高效生产安装和材料消耗降低三方面的全面提升，并且全面超过了之前世界最先进的Hybrid Frame体系，被肯定为“国际领先水平”。
· 实践及论证：目前完成了6项足尺工程的设计与建造，5项工程获得了工程所在地省级建设主管部门的三项新技术工程论证。
三、维护与内装体系方面的研究与应用分享
· 新型GRC材料与预制部品集成技术
GRC-PC复合墙工艺方面完成GRC材料抗压试验、复合板收缩和粘接性能试验，进行了制作工艺验证；进行了GRC模壳有限元分析、完成了实际模壳柱建造工艺验证。该项技术提高了构件的一体化程度，避免后期抹灰、二次装修，提高了生产效率。
· 保温、装饰一体化外挂板技术
进行了轻质微孔混凝土材料性能研究；完成3种规格挂板的抗弯承载力试验研究；研究了硅胶模装饰挂板、混凝土画、纤维清水混凝土挂板等生产工艺。
最终研发成果形成产品，提高了外墙保温的整体施工质量，实现了外墙外保温装饰的一体化， 减少了现场二次进场和湿作业。
· 预制大型整体厨卫技术
针对原有厨卫内隔墙多，设备管道多，施工安装效率低，施工质量不易保障，易渗漏的缺点，研发了无顶盖式预制混凝土大型整体厨卫制作与安装技术、侧板与内胆整体模具技术，可调节自动翻转式吊具等，实现了最大化利用有限的使用面积，在提升厨卫功能性的同时也解决了厨卫漏水等通病。
· 一体化内隔墙高效施工技术
在材料性能方面，研究优化了轻质内墙板材料配合比，验证了生产工艺和产品性能；在试验及建造工艺研究方面，进行了冲击、吊挂和抗弯等力学性能试验，生产和安装工艺验证；研发了用于室内移动吊装的高效施工工装设备及工法，具有工装设备简单，造价低，可节约 50%施工时间，只需要 4 人操作，约可节省 1/3 的劳动力优点。和传统分隔墙相比，产品效果具有施工精度高、质量可控、工期短、节能环保等明显优势。
· 大型双T板和双皮墙无损运输技术
研发和试制了运输减振工装和适用于双T板的减振支座，并进行了工程示范应用。
四、建造工艺与装备方面的研究与应用分享
·滚压套筒大直径钢筋灌浆连接成套技术
处于国际领先水平，研发了新型滚压成型套筒、滚压套筒一体化自动生产设备，研制了低温灌浆材料、快硬灌浆材料；首次在套筒灌浆料专用搅拌设备上采用程序化自动自动称重、自动加水搅拌制浆技术，以及新型高位集中注浆工艺等。
·钢筋桁架叠合板四边不出筋和少支撑技术
首次完成了四边不出筋板节点的抗震性能试验，验证了不出筋构造具有与现浇板相当的延性性能；开发新型适用于较大跨度（一般大于4m）叠合板的大间距支撑体系，完成了施工工艺验证性试验。该项技术可有效解决传统钢筋桁架叠合板板端出筋生产、运输、施工效率低、难度大等问题。
·预制构件结合面免冲洗成型技术
提出了基于泡泡膜的构件结合面工艺；与水洗粗糙面、抗剪键槽粗糙面和花纹钢板粗糙面进行了19组结构抗剪性能对比试验研究，获得了关键设计参数对结合面抗剪性能的影响规律，提出了均匀粗糙度结合面的抗剪承载力建议公式。
该项技术针对混凝土粗糙面处理工艺种类繁多，应用不规范，性能差异不清楚，生产施工功效低，施工质量不稳定等问题，提升了湿式节点混凝土结合面性能，克服了当前湿式连接节点构造与施工存在的盲目性、经验性、工艺复杂性等弊端，填补国内该领域的空白。
五、信息化与标准化方面的研究与应用分享
·针对预制构件在生产和储运过程中信息化程度低，构件分类、编码规则和标识不统一，构件质量、施工质量、套筒灌浆质量追溯功能有待完善的问题，建立了基于有源RFID技术的预制部品建造全过程管理信息系统，实现了项目各方对预制构件生产、质检、出厂、运输、进场和吊装整个流程进行跟踪和管理。
·针对钢筋套筒灌浆质量不易监管、可信度不高的技术问题，研发了基于区块链技术的钢筋套筒灌浆连接质量控制及追溯系统，我们首次将区块链加密技术应用于钢筋套筒灌浆质量控制，并开发了相应的质量控制和追溯系统软件，利用区块链的去中心化、无需中心信任、不可篡改和加密安全等特点，实现了套筒质量的高可信度管理。
·针对混凝土构件粗糙面质量不易量化检测的技术问题，研发了混凝土粗糙面激光三维扫描快速检测系统，与堆砂法检测结果进行了对比，具有操作方便、效率高的优点，实现了结合面粗糙度检测的自动化与信息化,证明了软硬件系统的可行性与可靠性。
·针对深化设计阶段专业多、协同难度大、出图校核工作繁复，效率低下，且尚未实现设计-生产端的数据传递问题，开发了基于Revit平台和ALLPLAN平台的BIM深化设计软件，使深化效率较传统CAD方式提升4倍，同时大大减少了错漏碰缺问题。
目前，我们的研究成果在全国300余万平方米工程中进行了应用，产生经济效益超4亿元，社会和经济效益显著，推广应用前景广阔。
（编辑：奚雅青）
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