專家視角｜新型預(yù)應(yīng)力高效裝配框架（PPEFF）體系推廣應(yīng)用駛?cè)肟燔嚨馈狢ECS標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力壓接裝配混凝土框架應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》解讀
編者按：在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持下，中建集團(tuán)創(chuàng)新提出了國際領(lǐng)先的適于高效建造的新型預(yù)制預(yù)應(yīng)力高效裝配框架（PPEFF）體系成套技術(shù)，并進(jìn)行規(guī)模示范應(yīng)用，解決了國內(nèi)普遍采用的“等同現(xiàn)澆”裝配式混凝土體系工期長，造價(jià)高，材料消耗多的問題。本技術(shù)經(jīng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專家組評定為“國際領(lǐng)先水平”，申請國家專利42項(xiàng)，并在5個(gè)省市工程應(yīng)用10項(xiàng)近十萬平方米，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。本網(wǎng)請來《預(yù)應(yīng)力壓接裝配混凝土框架應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的主編——中建科技集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師郭海山博士，為大家一一解碼。敬請關(guān)注！
專家簡介：
郭海山、工學(xué)博士、教授級高級工程師、國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師，一級注冊建造師；中建科技集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師；國家十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“裝配式混凝土工業(yè)化建筑高效施工關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人；中建科協(xié)建筑工業(yè)化專業(yè)委員會(huì)秘書長；中國建筑學(xué)會(huì)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化委員會(huì)副理事長；建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟技術(shù)委員會(huì)副主任委員；全國優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)工程行業(yè)獎(jiǎng)評審專家。長期從事建筑鋼結(jié)構(gòu)和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及安裝工作。
體系研發(fā)背景與特點(diǎn)
中建PPEFF體系
目前，傳統(tǒng)“等同現(xiàn)澆”裝配式混凝土體系仍存在施工效率低、搭接鋼筋消耗量大、結(jié)構(gòu)造價(jià)偏高等問題。預(yù)應(yīng)力與預(yù)制混凝土相結(jié)合的“干式裝配”體系能夠充分發(fā)揮兩者高強(qiáng)度和高質(zhì)量的優(yōu)勢，解決“等同現(xiàn)澆”裝配體系的以上問題，同時(shí)還具有抗災(zāi)性能好、高效承載和節(jié)材環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的重要發(fā)展方向之一。
中國建筑集團(tuán)研發(fā)團(tuán)隊(duì)以高效建造為目標(biāo)，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“裝配式混凝土工業(yè)化建筑高效施工關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”等國家級研發(fā)計(jì)劃的支持下，創(chuàng)新提出了具有中建自主知識產(chǎn)權(quán)的預(yù)應(yīng)力高效裝配框架體系（簡稱：中建PPEFF體系）。中建PPEFF體系基于“簡化連接”、“高裝配率”和“預(yù)設(shè)耗能損傷部位”等先進(jìn)理念，通過低位高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力壓接、預(yù)設(shè)局部削弱耗能鋼筋、局部有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和預(yù)制疊合梁板共同工作四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了高抗災(zāi)性能、綠色低碳、高效建造和成本經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)。
該體系布置靈活、適用范圍廣泛，可與現(xiàn)澆框架、剪力墻和鋼結(jié)構(gòu)支撐體系混合使用，尤其適用于高烈度區(qū)的多高層辦公、商業(yè)、學(xué)校、酒店、公寓和多層倉庫與大跨工業(yè)廠房等建筑。該體系關(guān)鍵技術(shù)成果已獲得中、美、德等多國專利授權(quán)，2020年獲得華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，入選2021年中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)“行業(yè)年度十大技術(shù)創(chuàng)新”和國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展，引領(lǐng)了我國裝配式混凝土建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型升級
系統(tǒng)的抗災(zāi)性能研究
與高效建造工藝研究
研發(fā)團(tuán)隊(duì)對新體系抗震性能、預(yù)應(yīng)力錨頭和承載柱意外失效時(shí)的抗倒塌性能進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和試驗(yàn)研究，完成了目前世界上最系統(tǒng)、最全面的“干式裝配結(jié)構(gòu)”抗災(zāi)性能研究。先后完成了世界最大的“五層足尺框架抗連續(xù)倒塌試驗(yàn)”、全國最大的“兩層三跨足尺框架抗震試驗(yàn)”、“預(yù)應(yīng)力失效下足尺框架抗連續(xù)倒塌試驗(yàn)”、“中柱失效下框架的極限承載力試驗(yàn)”和“高性能節(jié)點(diǎn)抗震性能對比試驗(yàn)”。在系統(tǒng)的試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，提出了4種滿足不同需求的節(jié)點(diǎn)仿真分析方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系抗震性能高效分析，形成了我國現(xiàn)行規(guī)范的實(shí)用設(shè)計(jì)方法，發(fā)表多篇SCI/EI高水平論文，驗(yàn)證了新體系優(yōu)異的抗災(zāi)性能。相關(guān)成果“建筑結(jié)構(gòu)抗爆防護(hù)與防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)”還獲得天津市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
(a) 梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)
(b) 柱腳節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)
(c) 單榀框架擬靜力試驗(yàn)
(d) 五層足尺抗連續(xù)倒塌試驗(yàn)
適于高效建造的中建PPEFF體系技術(shù)主要基于以下技術(shù)原理：
（1）采用“干式”裝配技術(shù)簡化連接、提高裝配率，采用大型預(yù)制構(gòu)件降低連接數(shù)量。該體系采用預(yù)應(yīng)力壓接裝配技術(shù)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)采用干式連接，采用2~3層通高預(yù)制柱減少柱間連接數(shù)量，預(yù)制率可達(dá)到80%以上。
（2）采用規(guī)則、不出筋形式預(yù)制構(gòu)件提高制造效率。該體系的梁、柱和板標(biāo)準(zhǔn)化程度高，結(jié)合“預(yù)制構(gòu)件結(jié)合面免沖洗成型技術(shù)”易于高效制造。
（3）采用高強(qiáng)連接材料和先進(jìn)施工工藝提高安裝效率。連接耗能鋼筋采用HRB500和HRB600大直徑高強(qiáng)鋼筋，減少鋼筋連接數(shù)量；柱連接采用“滾壓套筒大直徑鋼筋灌漿連接技術(shù)”和新型“高位集中注漿技術(shù)”；樓板采用“鋼筋桁架疊合板四邊不出筋和少支撐技術(shù)”實(shí)現(xiàn)高效施工。
（4）融合基于物聯(lián)網(wǎng)的信息化技術(shù)提高建造過程效率。研發(fā)了“基于低功耗、長壽命有源/無源復(fù)合RFID技術(shù)的預(yù)制部品建造全過程管理信息系統(tǒng)”和“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量控制及追溯系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)建造全過程高效信息化管理。
研究團(tuán)隊(duì)在理論試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，還結(jié)合新體系特點(diǎn)研發(fā)了多項(xiàng)高效低碳建造技術(shù)，建立了高效制造和高效安裝工藝，先后在湖北、江蘇、浙江、貴州、廣東等地建成了多項(xiàng)工程，不但實(shí)現(xiàn)了“五天兩層”的高效建造，而且具有高抗災(zāi)性能、節(jié)能環(huán)保和成本經(jīng)濟(jì)等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了建造高效、性能優(yōu)異和成本經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。
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CECS標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力壓接裝配混凝土框架應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》
在對中建PPEFF體系的系統(tǒng)研究和應(yīng)用總結(jié)的基礎(chǔ)上，中建科技集團(tuán)與建研科技股份有限公司聯(lián)合主編了協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力壓接裝配混凝土框架應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）。參加編制的單位有中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院有限公司、北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)、中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司、中國建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司、中國建筑股份有限公司、中國建筑第四工程局有限公司、中建三局科創(chuàng)發(fā)展限公司、中國建筑第八工程局有限公司、中鐵建工集團(tuán)有限公司、中國建筑第二工程局有限公司共14家單位。
2021年11月由中國工程院肖緒文院士、中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院郁銀泉大師、中冶建筑研究總院曾濱副院長、清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院劉彥生總工、北京城建集團(tuán)張晉勛副總經(jīng)理、龍信建設(shè)集團(tuán)程志軍副總經(jīng)理、北京市住宅產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)楊思忠總監(jiān)、北京交通大學(xué)土木學(xué)院楊娜副院長、北京榆構(gòu)有限公司劉昊總工組成的審查專家組，對《規(guī)程》進(jìn)行了細(xì)致審查。審查專家組認(rèn)為，《規(guī)程》內(nèi)容科學(xué)合理、可操作性強(qiáng)，與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，經(jīng)過工程驗(yàn)證，技術(shù)成熟，填補(bǔ)了業(yè)內(nèi)預(yù)應(yīng)力壓接裝配框架應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)空白，一致同意通過審查。
目前，《規(guī)程》已通過CECS協(xié)會(huì)后續(xù)條文審查，進(jìn)入出版印刷階段，預(yù)計(jì)今年下半年正式施行。下期我們將就《規(guī)程》要點(diǎn)做進(jìn)一步介紹。
