专家视角|蒋勤俭:中国预制混凝土行业十年发展综述
发布日期:2022-04-28 来源:新营造

专家视角|蒋勤俭:中国预制混凝土行业十年发展综述

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蒋勤俭

教授级高级工程师,北京预制建筑工程研究院院长,中国混凝土与水泥制品协会预制构件分会理事长,全国工程建设标准设计专家委员会委员,住建部建筑结构标准化及建筑制品和构配件标准化技术委员会委员,主持多项国家及北京市级科研课题。

一、预制混凝土工厂发展概况


2011-2021年的十年,我国预制混凝土工厂新增数量和产能增长迅猛,数量已经从不到100家迅速发展到1600家左右,PC总产能达到6000万立方米以上。新建工厂的厂房和设备投资都比较大,预制工厂的工艺设备水平有了很大提升,大多数厂区的总体形象比较高大上。 


新建的预制工厂分布极不均衡,主要分布在以 上海为中心的长三角地区,以北京为中心的京津冀 地区,以四川、重庆为主的川渝地区;此外山东、广东、湖北、湖南、安徽、陕西、辽宁等地预制工 厂也发展很快。


 建筑类预制工厂近年新建工厂较多,发展很快,以住宅构件为主,尤其集中在叠合板、楼梯、阳台板、空调板等水平构件方面,预制构件产品种类比较单一、运行效率不高、产品质量参差不齐现象非常突出。随着装配式建筑的发展,建筑类预制工厂成为投资建设的热点,但工厂实际运营情况并不理想,许多企业短期内很难走上健康有序的发展之路。 


市政类预制工厂发展相对比较平稳,一般都有 市场或行业的准入限制要求,市政构件种类较多, 市政产品主要以盾构管片、市政桥梁、排水管道、 综合管廊为主。市政类构件工厂整体经营状况比较 稳定,生产专业性高,产品质量较好,多数企业效 益较好。全国有相当一部分市政构件工厂增加或转 型建筑构件产品的生产,形成兼营建筑构件和市政 构件的大型综合构件工厂。随着新一轮基础设施建 设规模扩大,市政类工厂将迎来新的市场机会。 


综合类预制工厂一般规模较大,运行时间较长,经营管理经验比较丰富,质量管理体系健全。产品以建筑构件、市政构件、预拌混凝土、建材制品等多种类型有机组合为主,有利于稳定经营,抗风险能力强。综合类工厂未来发展会向产业园方向或多基地专业化工厂分工模式进化。综合类工厂一般布置在经济发达地区的大城市边缘,具有明显的本土化资源和市场规模优势。


鉴于目前的产品体系尚没有成熟,新产品应用技术还有待发展,许多产品的工艺设备适用性较差,有些工厂出现了工艺设备闲置或很难发挥效率的情形。未来需要预制工厂和设备公司深度合作。PC设备公司不断发展壮大,工艺设备主要以国产为主、国外为辅,预制构件生产以平模流水和固定台模为主,立模和长线台也比较常见。


PC工厂的智能制造还有较长的路要走,短期应以工业化和信息化融合为主,不断开发新产品,做好产品组合和规模化发展,提升生产效率、产品质量和服务为目标。


二、预制混凝土产品体系


(一)建筑构件类产品体系


1. 水平构件系列:预制混凝土梁、板类构件主要包括预制梁或叠合梁、预制叠合楼板、预应力空心楼板或带肋板等。

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2. 竖向构件系列:预制混凝土墙板和柱等构件。


3. 配套构件系列:楼梯、阳台、空调板、窗套、雨罩、遮阳板等构件。


4. 装饰、围护、隔断类构件系列:外挂墙板、装饰构件、轻质隔墙。


我国的预制构件主要围绕装配整体式剪力墙结构住宅体系开发,产品多集中在外墙板、内墙板、叠合(梁)板、楼梯、阳台等,标准化程度还比较低。


混凝土框架结构和钢结构建筑的预制产品开发还主要停留在预制叠合楼板、叠合梁、预制柱及楼梯等,亟待开发完善预制外墙围护和隔墙等产品。


工业建筑混凝土结构技术主要围绕预制柱、预制梁、双 T 板、空心楼板等产品体系开发,该类建筑技术体系需要专业化一体公司进行产品研发和一体化建造实施。


(二)市政构件类产品体系


1.桥梁构件:预制预应力混凝土桥梁、空心板类构件。


2. 地下构件:管片构件、管廊构件、排水管道等构件。


3. 配套构件系列:预制混凝土挡土墙、隔离墩、隔声墙、栏杆等构件。

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基础设施类工程的预制产品系列比较多,包括管片、管廊、桥梁、管涵等,产品标准化程度高,相对比较成熟,但也需要根据市场细分需求不断完善产品应用技术体系。


三、预制混凝土工程应用


(一)装配式建筑在全国各地的发展稳步推进,政策内涵不断扩大和延伸


(1)新型建筑工业化与 PC 工厂建设、工程示范率先出发(2010 年至今);(2)装配式混凝土建筑及内装工业化启动(2015 年至今);(3)装配式混凝土建筑与钢结构建筑并驾齐驱(2017 年至今);(4)智能建造与建筑工业化协同发展(2020 年-)。


(二)装配式建筑项目数量和规模激增,项目实施质量效益和实施效果还没有显现


主要体现在以下几个方面:


(1)全国各地的装配式建筑发展依然集中在东中部地区的大城市;(2)居住建筑市场应用较多,公共建筑次之,工业建筑也开始启动;(3)装配式建筑评价标准对于高质量建造的提质增效问题没有解决好。


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基础设施类工程的预制产品系列比较多,包括管片、管廊、桥梁、管涵等,产品标准化程度高,相对比较成熟,但也需要根据市场细分需求不断完善产品应用技术体系。


三、预制混凝土工程应用


(一)装配式建筑在全国各地的发展稳步推进,政策内涵不断扩大和延伸


(1)新型建筑工业化与 PC 工厂建设、工程示范率先出发(2010 年至今);(2)装配式混凝土建筑及内装工业化启动(2015 年至今);(3)装配式混凝土建筑与钢结构建筑并驾齐驱(2017 年至今);(4)智能建造与建筑工业化协同发展(2020 年-)。


(二)装配式建筑项目数量和规模激增,项目实施质量效益和实施效果还没有显现


主要体现在以下几个方面:


(1)全国各地的装配式建筑发展依然集中在东中部地区的大城市;(2)居住建筑市场应用较多,公共建筑次之,工业建筑也开始启动;(3)装配式建筑评价标准对于高质量建造的提质增效问题没有解决好。


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综上所述,我国装配式建筑发展由一线城市逐步向二、三线城市拓展,呈现阶梯式分层推进的发展格局,因地制宜地推进建筑工业化和装配式建筑发展是未来建筑转型升级的重要手段。


四、预制混凝土科技成果


(一)国家层面支持的科研立项


涉及装配式混凝土建筑及新型建筑工业化的科研项目如下:


国家科技部“十二五科技支撑项目新型预制装配式建筑研究与示范(2011BAJ10B00)1 项;国家科技部“十三五”科技支撑计划项目包括基础理论研究、关键设计技术、标准体系研究、关键施工技术、检测关键技术、产业化关键技术、PC 关键设备研发、部品体系技术研发 8 项。


(二)标准编制


我国预制混凝土领域通用标准体系已基本建立,专用体系尚有待开发完善。


1. 涉及的预制构件及装配式混凝土结构工程的主要标准:混凝土结构设计规范(GB50010)、混凝土结构工程施工规范(GB50666)、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204)、装配式混凝土建筑技术标准(GB/T51231)、装配式混凝土结构技术规程(JGJ1)、预制混凝土构件质量检验标准(DB11/T968)。


2. 涉及的关键产品及其应用技术标准:钢筋套筒灌浆连接应用技术规程(JGJ355)、预制混凝土外挂墙板应用技术标准(JGJ/T458)、预制混凝土夹心保温外墙板应用技术标准(待编)、装配式建筑密封胶应用技术规程(T/CECS655)。


(三)主要科技成果


1. 装配整体式混凝土结构系统(剪力墙、框架)的设计、施工及验收:钢筋套筒灌浆连接技术、钢筋浆锚搭接连接技术、后浇混凝土水平构件叠合技术、后浇混凝土竖向构件复合技术。


2. 装配式建筑围护系统部品开发及其工程应用:三明治夹心保温外墙板(结构、保温一体化)、预制混凝土外挂墙板(装饰、保温一体化)、高性能轻型围护墙板(围护、保温一体化)。


五、预制混凝土构件行业存在问题及面临挑战


(一)产品同质化扩展造成低价竞争愈演愈烈


预制构件使用量较大的城市主要集中在北京、上海和深圳等地区,多数项目还是采用最低价中标,市场竞争较为激烈。目前北京和上海均已进入装配式建筑发展的平台期,预制构件市场增量有限,预制企业产能发挥严重不足,加之 2021 年钢筋、砂石、水泥等原材价格大幅上涨,产品销售价格并未有明显增加,导致预制企业经营非常困难,许多新建的中小企业面临倒闭或转产的局面,盲目投资新建预制工厂的现象基本结束了。


与此同时,华南地区、西南地区、西北地区等大城市,装配式建筑推广力度还在不断加大,仍有部分预制工厂投资建设,这些地区的预制混凝土构件主要集中在装配式住宅领域,大多数地区以叠合板和楼梯等水平构件为主,此类产品没有多少生产技术难度,进入门槛低,一些新建工厂为抢占市场盲目低价竞争现象非常普遍,加之产品标准化程度很低,造成生产效率低、成本摊销大,严重影响了预制行业未来健康发展。


迫切需要借鉴北京和上海等发达地区前几年大量投资建设预制企业的发展经验和教训,避免走低水平重复建设和盲目扩张的老路。一些规模较大、实力较强的预制企业要勇于承担起技术研发和质量提升的重任,坚持本土化特色和国际化交流的发展理念,不断研发新产品,开拓新市场,带领全国各区域走可持续发展的新型工业化道路。


(二)预制企业的产品质量和技术服务与高质量建造要求严重背离


部分预制企业的产品质量缺乏专业性和规范化管理,技术服务意识和能力缺失,导致预制企业在装配式建筑的产业链中处于被动地位,很难维护自身的合法权益,造成装配式建筑的质量、工期、成本等无法得到有效控制,严重背离了装配式建筑的全过程一体化管理的提质增效目标。


部分预制企业对市场判断不够,市场和生产分开管理,导致市场一味追求业绩,疯狂接单,但项目供应保障与生产的组织计划协调不足,导致项目“供应保障”压力提升,个别工厂重订单、轻保障,生产过程中应急处理措施不足,导致部分项目在施工阶段由于构件供应不及时,工期延误,引发生产质量连锁反应。部分企业品控意

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