欧阳文生
湖南省金贵银业股份有限公司西藏金和矿业有限公司 湖南 郴州423000
摘要：采矿巷道的开挖会对岩石介质形成扰动，彻底打破原有的岩体平衡状态，矿山巷道的围岩稳定控制及支护技术是保证矿山经济、安全开采的关键问题之一。比起传统的施工工艺，装配式PC施工工艺既经济实惠、节约环保、费用低、质量稳定、工期短等优势。随着我国节能减排理念的提出，更促进了装配式混凝土建筑的快速普及。本文根据多年工作实践，对装配式混凝土建筑施工技术的现状及优势进行分析。
关键词：PC结构；装配式工程；支护；优势
引言
从上世纪五十年代，PC结构就被我国建筑业熟知，首先是将混凝土预制装配式建筑技术从前苏联引进，然后围绕PC的各类建筑便在我国发展，直到20世纪80年代PC技术体系才真正形成，相关产品在大型基础设施、工业与民用建筑市政设施等领域应用。经过数十年的建筑技术发展道路的探索，加上时代变迁下的建筑材料、机械、人力资源的变化，以及国家关于建设绿色环保、持续循环经济的发展的战略需求，PC技术和建造方式已经有了根本性变化，装备式工艺的PC技术越来越受重视和推行。
一、装配式PC技术概述
装配式建筑的PC技术在我国有了长足发展。预制技术始终在市政领域起到关键作用，城市高架、高速公路、地铁盾构管片、桥梁港口、预制综合管廊和地下管道都基本实现PC化，特别是PC技术在铁路建设领域应用最广泛。装配式建筑有局限性，不是所有构件都能PC化，基础和加强部分不能使用PC件，但装配式结构具备优点是现浇建筑技术无法做到的，它具备质量稳定、快速建造、材料节约、经久耐用、外形美观优质、湿作业减少、环保价值高等优势。为了让真正的低碳绿色环保意识得以强化，深度发展装配式建筑工艺，国家相关部门以及地方政府相继出台鼓励扶持推广装配式建筑的政策。特别是上海市2014年和2015年连续出台了《上海市绿色建筑发展三年行动计划》（沪府办发[2014] 32号）和（沪建管联[2015] 417号）文件强制要求新建建筑采用装配式PC技术。建筑使用率2015年不低于50%，对符合示范要求的装配式项目给予60元/m2的财政资金补贴和项目评奖优先权。
当前对装配式结构出现渗漏、保温性能不佳的弊端，但不能把错误归咎到PC技术自身，有其他外因作用，日本、德国、法国的PC技术基本上不存在这些问题，这关系到工匠精神和粗制滥造及施工标准执行不严格的管理。可以说，国际上PC技术已相当成熟。
二、装配式PC结构优势
（一）极高的抗震性能
根据每个构件本身的承载力对P C结构进行计算，利用相匹配的方式进行整体连接。通过后浇混凝土的座浆或灌浆的方法直接传递节点接缝压力，负责拉力传递的构件是预埋件、连接筋和焊接件。现浇混凝土等同条件的认定是预制混凝土的上接缝处的粘结度高于构件混凝土的抗拉和抗剪强度。
要根据连接位置变形的方位和程度，进行固定或滑动或铰接，刚性连接难以在装配式实现，一旦发生地震等严重灾害时，PC结构的应力的消除主要靠节点的应变来实现，不至于导致结构内部应力的持续传递，可以避免结构接连坍塌。
（二）工厂化生产
硬性混凝土可以通过PC构件进行工厂化生产，通过压挤震荡定型、高度振捣、高温保养、离心定型等工序，显著增加混凝土的抗压强度，完全可以达到以上标准，而这样的强度是现场现浇难以达到的结构。另外因为不同的工艺，如果不考虑增加成本，就会通过生产“装饰混凝土”或者“清水混凝土”，来减少后续相关工序带来的时间和经济成本。而因为PC构件的生产是基于规模化自动流水线，规模越大成本越低。
（三）产品化的PC构件
针对有些构件属于高标准化的产品，比如民用建筑中和工业厂房的某些构件，可以利用规模化的模式进行连续性、批量化地生产，以工业产品库存的方式应用。通常矿山行业井巷工程建设，均有按矿山的工程设计标准和施工规程进行，其形成工程成果均有结构规格图形标准，所需构件可以按通用设计图件制造PC件，矿山建设单位可以通过物流链下单采购运输PC件，也是高度社会化分工协作体现。
目前，建筑行业推进PC建筑遇到最大问题是成本高，这是事实，预应力混凝土结构的施工成本与现浇结构的施工成本必须有差别。Pc 建筑技术与传统建筑技术有着本质的区别。生产过程不同，产品成本也不同，产品性能和质量也不同，两者的成本也不可比,在矿山工程建设，尤其是地下工程建设中的应用，采用装配式工艺将构件PC化，将具有巨大的优势和潜力趋势，所谓成本高也是一个完完全全伪命题。从工程建设的安全、质量、进度、成本四大管理要素角度分析，装配式工艺的PC技术，在矿山井巷工程建设中应用有巨大优势和推广潜力。
三、装配式施工安全比较
在矿山井巷工程建设施工中，常遇见破碎或软弱欠稳固的围岩，需要及时进行支护来保证人身和工程成品的安全，特别是在竖井的反向凿井法施工中，更需及时浇筑混凝土来形成井筒壁的护壁结构，以确保施工人员安全和成品的保护。通常作业方式是将河砂、砾石、水泥、钢筋、模板等材料源源不断堆积在井下场地，然后扎钢筋、装模、搅拌混凝土再浇灌、保养、拆模清理现场等必备工序，主要由于商品混凝土的初凝时间有限，在井巷工程中往往路经过长，时间受限，只能人工搅浇，而需要支护的工程都存在严重安全隐患的部位需要及时支护，特别是在井巷工程施工中支护工作越进行得慢，垮塌的可能性越大，后期支护的困难也越大，因为垮塌形成的空区越大，其危险性也越大，而使用装配式PC件可以直接拼装，支护速度快，与时间赛跑，从而实现施工环境更好的安全性。作为建筑行业施工难度最高的跨海海底隧道的沉管和地铁结构管片都是采用装配式的PC件就说明了PC技术在安全质量上优势及优势所能形成巨大的生产上安全保证。
四、施工质量比较
施工行为质量和原材料质量，最终成就产品的质量。装配式建筑的PC件的质量是公认为胜过现浇构造件的质量。PC件是机械化生产，工艺及技术参数稳定，材料分类存放不受污染，常见井巷混凝土是人工拌合，凭经验去试配，孔洞、蜂窝、麻面、露筋质量通病常见，PC件不存在这些质量通病，另有一个不可忽视质量影响因素是爆破对质量破坏影响，井巷支护或护壁支护拆模后就会进行下一轮凿岩爆破，不可能等到混凝土强度达到百分之百或同条件养护龄期28天后才进行爆破作业，近距离的爆破冲击，对短时间现浇混凝土质量破坏性更大，而PC件完全可以养护龄期28天后使用，相比之下PC件能够较好地抵抗爆破冲击破坏，从而质量上更有保证。
至于PC件的接缝渗漏和保湿性低的通病，在井巷工程中通常不作要求，可以允许存在或忽略。前文已叙述这不是PC件技术本身的错误，强调一点竖井筒壁的基础部分，需采用现浇建筑方法。构件强度要求很高跨海海底隧道的沉管、桥梁箱梁、地铁盾构管片，都是采用装配式的PC件，这就已说明了PC技术在制造上的便捷和质量上的优势。
五、施工进度比较。
传统的井巷支护工程混凝土结构施工采用现浇混凝土方法，按照定位、放线、钢筋绑扎、焊接、安制模块、支撑系统安装、浇筑振捣，拆模及模具支撑物清理、养护，然后下轮作业。为了构造物的浇筑，必须组织河沙、砾石、水泥、钢材、模板、支撑材料等多物类、多种人力的调配。单独材料的堆放就必须在地面、地下有专门场地存放。狭隘的地下空间严重影响工效，而使用P C件的工序，只有定位、放线、安装支撑、灌浆，工序少、过程简单，施工人力很少、工作量小、施工速度快，相比之下现浇施工的过程长、工序多、耗时长、工作量大，控制点多、工期长、管理难度较大，显而易见PC技术能极大加快施工进度，节约成本。
六、施工成本比较
前文所述装配式建筑的PC技术与现浇建筑技术没有可比性，凡事不能要求面面俱到，作为新工艺、新材料、新产品、新设备，“四新”的运用也是如此。首先，我国目前企业投标报价或投资决策时，所采用的经济技术指标都是静态的，往往单纯从某一时点来比较指标，如果时间价值角度比较二者，所谓“装配式PC技术”成本高，至少在井巷工程建设中就是一个伪命题，因为PC技术能极大加快进度，节约了建设时间就是节约资金占用费用、节约间接费用，体现了资金时间价值，能使工程早投入使用创造效能，也就是降低了成本。再者从社会人力资源角度来看，我国迈入老年化社会，人力成本不断增高，出现招工荒。PC件生产成本高的因素会随着人力资源供应紧张慢慢减少，PC件的制造减少人工装模、拆模用工要求，振捣养护可以机械化自动化，节约大量人力劳动，从而超越现有施工方法。而在高危、劳动强度繁重的矿山行业建设中，更能体现出装配式建筑成本变低趋势的优势。
矿山工程建设有技术标准和有规范要求，矿山机械设备设施有标准的规格型号，那么同样可以加强BIM技术在矿山建设中应用推广，而装配式建筑的PC技术完全可能可以以BIM技术为手段，创建矿山工程建设的PC技术的标准化、工业化，实现国家对BIM技术应用宗旨，
七、结束语
装配式混凝土建筑施工技术在矿山支护施工中的应用比起类似的工程技术，具备抗震性能强、质量好、工期不长等特点。着眼未来，该技术不仅仅局限于矿山工程的应用，而是应该在更多类型的建筑中推广普及，促进环境保护和工程建筑的有机结合，有助于推动节约型社会的建设步伐，更为建筑施工行业的技术革新开创崭新的途径。所以，建筑企业要持续地进行该建筑模式的研究，为该技术的进一步完善做出贡献。
参考文献：
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