試析裝配式混凝土結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展癥結(jié)
技術(shù)體系尚不完備
目前行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)主要集中在裝配式混凝土剪力墻住宅,框架結(jié)構(gòu)及其他房屋類型的裝配式結(jié)構(gòu)發(fā)展并不均衡,無(wú)法支撐整個(gè)預(yù)制混凝土行業(yè)的健康發(fā)展。
裝配式剪力墻住宅發(fā)展為主流,主要原因是其發(fā)展動(dòng)力源于房地產(chǎn)開(kāi)發(fā),并受到我國(guó)住宅多采用剪力墻結(jié)構(gòu)的習(xí)慣影響,根源還在于按“現(xiàn)澆改預(yù)制”的技術(shù)思路。目前國(guó)內(nèi)裝配式剪力墻住宅大多采用底部豎向鋼筋套筒灌漿或漿錨搭接連接,邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆的技術(shù)方案,此技術(shù)方案在其他國(guó)家基本沒(méi)有使用。其優(yōu)點(diǎn)在于傳力方式、受力性能接近現(xiàn)澆剪力墻,便于設(shè)計(jì)與拆分,不足在于關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題仍需明確、連接施工手工作業(yè)多、施工操作與質(zhì)量控制難度大、無(wú)法充分發(fā)揮裝配式結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)等。在工程造價(jià)方面,也很難低于現(xiàn)澆剪力墻,根據(jù)《關(guān)于確認(rèn)保障性住房實(shí)施住宅產(chǎn)業(yè)化增量成本的通知》(京建發(fā)[2013]138號(hào)),采用夾心墻板的剪力墻住宅成本增加400元/平方米左右。
基礎(chǔ)研究有所缺乏
國(guó)內(nèi)裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展看似紅火,但基礎(chǔ)研究仍有不足,裝配式剪力墻鋼筋豎向連接、夾心墻板連接件兩個(gè)核心應(yīng)用技術(shù)仍不完善。
作為主流的裝配剪力墻豎向鋼筋連接方式,套筒灌漿連接相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間作為一種機(jī)構(gòu)連接形式應(yīng)用,但在接頭受力機(jī)理與性能指標(biāo)要求、施工控制、質(zhì)量驗(yàn)收等方面對(duì)3種材料(鋼筋、灌漿套筒、灌漿料)共同作用考慮并不周全。施工及驗(yàn)收僅能參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107,在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋連接用灌漿套筒》JG/T398-2012、《鋼筋連接用套筒灌漿料》JG/T408-2013完成編制后,針對(duì)其特性編制的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》,預(yù)計(jì)2014年年底才會(huì)正式頒布實(shí)施。而對(duì)鋼筋漿描搭連接方式,其實(shí)際搭接長(zhǎng)度普遍小于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010關(guān)于鋼筋100%搭接的具體規(guī)定,雖然《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014對(duì)漿錨拾接適用范圍略有加嚴(yán),但其設(shè)計(jì)依據(jù)、構(gòu)造要求、施工操作及驗(yàn)收要求在工程界并無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。
夾心墻板連接件是保證“三明治”夾心保溫墻板(本文簡(jiǎn)稱“夾心墻板”)內(nèi)外層共同受力的關(guān)鍵配件。在此領(lǐng)域,國(guó)外在研發(fā)與工程應(yīng)用方面積累了幾十年的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),連接件產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅要考慮單向抗拉力,還要承受夾心墻板在重力、風(fēng)力、地震力、溫度等作用下傳來(lái)的復(fù)雜受力,且長(zhǎng)期老化、熱漲收縮等性能要求很高。我國(guó)的夾心墻板雖然應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),但已開(kāi)發(fā)出替代進(jìn)口產(chǎn)品的纖維增強(qiáng)塑料(FRP)連接件。目前行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)制保溫墻體用連接件》在編中,在該標(biāo)準(zhǔn)未實(shí)施前,連接件合格檢驗(yàn)仍以相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。
除連接件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外,連接件如何布置、設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)目前也處于空白,工程中連接件的布置主要根據(jù)企業(yè)提供的參數(shù),對(duì)建筑所屬地區(qū)(地震、風(fēng)、溫差)、類型、高度等因素考慮并不充分。
從以上簡(jiǎn)述的兩個(gè)問(wèn)題,就可以判斷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014編制工作歷時(shí)10年的原因,包括住宅在內(nèi)的裝配式結(jié)構(gòu),需要研發(fā)的產(chǎn)品和解決的技術(shù)問(wèn)題還很多。技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的根基,基礎(chǔ)打不好,何以蓋高樓?行業(yè)發(fā)展必須重視技術(shù)研發(fā)、重視安全與質(zhì)量,避免彎路、錯(cuò)路給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)負(fù)面的影響。
在上世紀(jì)80年代完成的單層裝配式混凝土廠房系列圖集,可以根據(jù)不同跨度、高度、地震烈度直接選用構(gòu)件,系列圖集為我國(guó)工業(yè)廠房建設(shè)提供了可靠依據(jù)。圖集由原國(guó)家建委(建設(shè)部)統(tǒng)一組織,全行業(yè)多個(gè)單位共同參與編制。在2002版規(guī)范修訂后,雖然該系列圖集仍修訂了一次,但修訂后的圖集已退化為構(gòu)件圖集,并無(wú)法直接整體選用,增加了設(shè)計(jì)人員選用的工作量。希望新時(shí)期裝配式結(jié)構(gòu)發(fā)展能繼續(xù)作出更多踏踏實(shí)實(shí)的工作,為整個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支撐不夠
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的重要性已被全社會(huì)、全行業(yè)所認(rèn)識(shí)。在2013年全國(guó)政協(xié)“推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化”協(xié)商座談會(huì)上,政協(xié)主席俞正聲提出“推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)化、加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的集成研究”,住建部副部長(zhǎng)仇保興在2014年國(guó)際綠色建筑與建筑節(jié)能大會(huì)上提出“我國(guó)裝配式住宅存在的三大瓶頸問(wèn)題是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后,建造成本偏高、項(xiàng)目建設(shè)管理體系不利”。
目前行業(yè)主要的工程技術(shù)由于缺乏基礎(chǔ)性研究與足夠的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)中部分技術(shù)內(nèi)容仍處于空白,亟需補(bǔ)充完善。地方標(biāo)準(zhǔn)方面,各省市地方先后編制了住宅體系(上海)、裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(深圳、遼寧)、剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(北京、黑龍江、江蘇、安徽)、外墻技術(shù)規(guī)程(深圳)、構(gòu)件制作及質(zhì)量驗(yàn)收(上北京、遼寧、四川)、施工及質(zhì)量驗(yàn)收(上海、北京、四川)等標(biāo)準(zhǔn),但地方標(biāo)準(zhǔn)的編制程序、參與度、研究依據(jù)等各方面多顯不足,其中的內(nèi)容能夠?yàn)閲?guó)標(biāo)、行標(biāo)修訂所參考的并不多。
筆者建議,我國(guó)裝配式結(jié)構(gòu)需要補(bǔ)充完善的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范項(xiàng)目,無(wú)論是工程標(biāo)準(zhǔn),還是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),需要完善的內(nèi)容還很多。如前文所述,夾心墻板本身仍缺少一本完善的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。
行業(yè)可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)不實(shí)
一個(gè)行業(yè)是否能夠可持續(xù)發(fā)展,與行業(yè)內(nèi)的企業(yè)是否有持續(xù)的盈利能力有關(guān)。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)本身的造價(jià)一定時(shí)期內(nèi)不會(huì)低于現(xiàn)澆剪力墻,在不考慮政策補(bǔ)貼的情況下,此種技術(shù)是很難發(fā)展的。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的只做裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè),沒(méi)有一個(gè)企業(yè)是完全的以銷(xiāo)售構(gòu)件為單一業(yè)務(wù),均為房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商、總承包企業(yè)投入建設(shè),單獨(dú)考核其預(yù)制構(gòu)件部分投資很難收回。
預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的其他例子已為我們提供了啟示。管樁已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)規(guī)?;a(chǎn), 其生產(chǎn)企業(yè)大多只生產(chǎn)一個(gè)品種,行業(yè)內(nèi)最大的生產(chǎn)企業(yè)已上市并實(shí)現(xiàn)百億元產(chǎn)值,雙T板作為一種綜合經(jīng)濟(jì)性較好的預(yù)制構(gòu)件,其生產(chǎn)企業(yè)中過(guò)半數(shù)的僅生產(chǎn)一個(gè)品種,全國(guó)的雙T板生產(chǎn)企業(yè)95%以上均為民營(yíng)企業(yè),且少有虧損。
采用先進(jìn)的建造方式,需要更先進(jìn)的行業(yè)管理機(jī)制、技術(shù)人員與操作者。這里借用一位同行的話,“建筑工程本應(yīng)是工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)物,如今在我國(guó)卻采用著農(nóng)業(yè)化的生產(chǎn)方式,部分生產(chǎn)方式甚至比農(nóng)業(yè)還原始”,不得不承認(rèn)這是我們建筑業(yè)的現(xiàn)實(shí)。裝配化后一線工人是否有變化,是否能夠滿足更高的施工控制要求,這些都很令人擔(dān)心。
設(shè)計(jì)同樣也需要專業(yè)化。裝配式結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)人員投入更多的精力、需要建設(shè)方給予更多的時(shí)間與設(shè)計(jì)費(fèi),但這些可能都是理想的情況。實(shí)踐中,設(shè)計(jì)、總包單位在承接了裝配式結(jié)構(gòu)工程后,并不能保證下一個(gè)工程還由有經(jīng)驗(yàn)的單位(隊(duì)伍)、設(shè)計(jì)師來(lái)承擔(dān)。
鼓勵(lì)政策有待完善
國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的鼓勵(lì)政策均針對(duì)住宅。10省市的鼓勵(lì)政策中,面積或容積率獎(jiǎng)勵(lì)最為直接,各地基本為按裝配式建筑面積獎(jiǎng)勵(lì)開(kāi)發(fā)商3%的面積(不支付土地出讓金或很少的費(fèi)用)。雖然多省市均出臺(tái)了政策,但目前3%獎(jiǎng)勵(lì)真正落地的只有北京。也可從另一個(gè)角度考慮下3%的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。按400元的土建造價(jià)增量考慮,只有土地樓面價(jià)達(dá)到1.3萬(wàn)/平方米,3%的面積獎(jiǎng)勵(lì)才可帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,在國(guó)內(nèi)只有北上廣深才有可能。全國(guó)的鼓勵(lì)政策中,只有北京在各部門(mén)聯(lián)動(dòng)、細(xì)則配套及管理落實(shí)等方面做得最好,其他很多地區(qū)的政策還很“粗放”,給推廣工作帶來(lái)很大難度。
除了鼓勵(lì)政策,北京等地區(qū)還出臺(tái)了要求在保障房中全部或部分采用工業(yè)化建造方式,也有在地產(chǎn)項(xiàng)目土地出讓中提出強(qiáng)制要求的。裝配式結(jié)構(gòu)住宅的土建造價(jià)會(huì)提高,但只有北京通過(guò)文件確認(rèn)了增量成本,并由政府支付保障房建設(shè)的此部分費(fèi)用。對(duì)于政府財(cái)力不如北京的地方,政府不出真金白銀而僅通過(guò)喊口號(hào)在保障房中推廣裝配式結(jié)構(gòu),再考慮當(dāng)?shù)乜赡苓€缺乏專業(yè)企業(yè)與專業(yè)技術(shù)人員的發(fā)展方式有待商榷。
政策不完善的另一個(gè)方面,是所有獎(jiǎng)勵(lì)均給予開(kāi)發(fā)商,各地政府都與發(fā)展房地產(chǎn)、地方GDP密切相關(guān),而對(duì)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的培育卻不夠重視。通過(guò)3%的獎(jiǎng)勵(lì)政策,可看出政策制定者對(duì)房?jī)r(jià)上漲、土地稀缺的自信,而如果房?jī)r(jià)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定或下跌,大家都搞裝配化,都拿到3%面積獎(jiǎng)勵(lì)實(shí)際上的經(jīng)濟(jì)收益會(huì)小很多。
由第三產(chǎn)業(yè)(房地產(chǎn))引導(dǎo)第二產(chǎn)業(yè)(建筑業(yè))的技術(shù)進(jìn)步與行業(yè)發(fā)展,從邏輯上有悖常理。鼓勵(lì)政策應(yīng)能吸引更多的企業(yè)進(jìn)入裝配式混凝土行業(yè),而不僅僅是開(kāi)發(fā)商、總包單位。從另一個(gè)角度思考,只有鼓勵(lì)政策撤退后行業(yè)還能持續(xù)發(fā)展,行業(yè)才是健康的。
編輯:何姝
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