一、建筑新结构
(一)现场叠层生产预应力钢筋混凝土拱形屋面大板
该项目是黑龙江省建筑设计院新技术研究所于1974年开始进行试验研究,1979年研制成
功。1986年,在中国发明协会第二届全国发明展览会上获银牌奖,并通过国家专利的审查。
至1985年,在省内外推广近40万平方米。
现场叠层生产预应力钢筋混凝土拱形屋面大板(简称“大板”),是一项在屋面结构改革
方面具有开创性的科研成果,其结构形式和生产工艺在国内外均属首创。“大板”是以取消
全部屋面构件运输为主,把传统的“拼装式板架分离”的屋面结构体系,设计成新的“整体
式板架合一”能够叠层生产的屋面大板,使屋面构件单一化。采用此种“大板”能使屋面结
构从设计到生产、安装均达到最简便的条件,现场就地重叠生产,直接吊装使用。其经济指
标和综合造价指标均达到了国内外先进水平。与传统的板架屋面结构体系相比,建筑材料可
节约30—40%,屋面直接费可降低30—50%,工期可缩短20—30%。至1985年末,已研制成
10种板型,可供跨度6—24米各种建筑物选用。该项成果还获天津市优秀科技成果推广应用二
等奖。
(二)框架轻板建筑体系
该体系是国家建材局下达、在哈尔滨市推广应用的科研项目。其结构是:杯形基础,预
制装配式钢筋混凝土框架,预制双钢筋整问楼板与屋面板,25厘米厚加气混凝土外墙板,纸
面石膏板内隔墙及内装修,加气混凝土屋面保温层,二毡三油防水层,室外为水泥砂浆抹面,
喷彩色涂料。
1984年,哈尔滨市政府将推广框架轻板建筑纳入城市建设规划。到1986年6月末,已形成
年产40万平方米框架轻板建筑构配件的生产能力。1985年,框架轻板建筑竣工面积15万平方
米。框架轻板建筑体系与砖混结构建筑比较,其 优点是:自重轻,为砖混结构的25%;保温
性能好,25厘米厚的加气混凝土外墙板比49厘米厚的砖墙保温性能提高l倍;增加使用面积
15%;施工速度快,
可缩短施工周期40%左右;减少现场湿作业60—70%,改善了工人劳动条件;建筑造价降
低,按使用面积计算,比砖混结构建筑降低lO%左右。
(三)“内装外砌”住宅建筑体系
该项目是黑龙江省建筑工程管理局“内装外砌”体系研究小组自70年代开始进行研究应
用的。其结构是:内墙、楼板全部为预制装配钢筋混凝土大板,外墙为传统的砖砌体。1974
年,黑龙江省建筑工程管理局科技人员研究设计的浩良河化肥厂2万平方米的7栋“内装外砌”
住宅楼,在两年内建成。1980年后,又先后建成省规划设计院、中共黑龙江省委、省中医学
院、省林业研究所、东北农学院、省建筑构件厂和松花江大桥新村等七层以下“内装外砌”
住宅楼近4万平方米。1983年,“内装外砌”住宅建筑体系在多层建筑中推广应用的基础上,
经过反复研究,省建筑工程管理局“内装外砌”体系研究小组,为松花江大桥新村在国内首
次设计了十二层“内装外砌”住宅楼。
“内装外砌”建筑体系与同等建筑面积的砖混住宅建筑相比,使用面积增加7%;工期缩
短33%;建筑自重及用砖量减少50%以上;施工速度快,可坚持常年施工;建筑寿命可延长20
至30年。
二、建筑新技术
(一)爆扩短桩基础
1964年4月,建筑工程部第六直属工程局首次在大庆地区试用爆扩短桩基础。同年,牡丹
江市不仅在民用建筑试用,而且在烟囱、水塔等构筑物试用爆扩短桩基础。1965年4月,为了
进一步研究试验,获取科学技术数据,由黑龙江省低温建筑科研所、黑龙江省第二建筑工程
公司、黑龙江省建设厅设计院等单位组成爆扩短桩研究小组,进行了在各种土质条件下的爆
扩成孔工艺参数、在各种土质条件下的爆扩短桩的受力性能和工作状态、各种土质条件下的
成孔工艺、单桩受力和承台受力的计算方法、钢筋砖过梁代替钢筋混凝土承台梁的可能性、
试验过程中的自动加荷记录装置等项目的研究,1968年10月完成研究任务。研究成果获黑龙
江省科学大会奖,计算方法被纳入高等院校教科书。
爆扩短桩基础从根本上改变了基础工程施工工艺,解决了基础工程冬期施工挖冻土的难
题,具有施工方法简便,速度快,减少土方工程量和不受季节气候限制等优点。60年代到70
年代初,广泛推广应用,仅牡丹江市应用面积即达15万平方米。
(二)长螺旋钻孔灌注桩基础
寒冷地区长螺旋钻孔灌注桩基础应用技术,是1980年黑龙江省科学技术委员会下达给黑
龙江省低温建筑科学研究所的科研课题。经在26个单位工程中试验应用,测得一系列技术数
据,基本掌握了寒冷地区成孔混凝土灌注施工工艺,并为国家部颁《工业与民用建筑灌注桩
基础设计与施工规程(JGJ4—80)》补充了寒冷地区设计与施工数据。1983年12月24日,由黑
龙江省科学技术委员会主持,通过技术鉴定,并获1983年黑龙江省科技成果二等奖、省“六
五”攻关奖。该项技术的特点是:可在—30℃严寒条件下进行钻孔和灌注混凝土;施工方法
简单,设备移动灵活,场内外运输方便;节省能源和基础费用,与普通钢筋混凝土基础相比,
每平方米建筑物可节省费用2—5元。到1985年底,全省推广应用面积达155万平方米。
(三)热介质定向循环养护工艺
该项目是黑龙江省建筑工程管理局和黑龙江省建设银行联合下达的1982年度第三批新技
术试验项目。1982年9月,以黑龙江省建筑情报中心站为主,组织黑龙江省低温建筑科研所和
省混凝土预制构件技术情报网的各成员单位推广应用,历时两年取得成果。1984年10月27日,
省建委组织通过鉴定,成果获1985年省科技进步四等奖。此项养护工艺,具有以下优点:缩
短养护周期,提高生产效益,蒸养周期由旧坑窑的14小时以上,缩短到9—10小时,从而加快
了坑窑和模具的周转;节能效果显著,供气时间缩短,耗气量由原来的单方400公斤/立方米
降到200公斤/立方米左右,耗煤量降为69公斤/立方米;减少了窑内介质及制品的上下温差,
提高了构件强度的均匀性和外观质量;便于实现蒸养过程的自动控制,有利于技术和能源管
理水平的提高。自1983年省内混凝土预制构件厂采用该项新技术后,节煤3万余吨,增产混凝
土构件2.5万立方米,增加产值500万元,增创利润170多万元。
(四)基础防冻害措施
黑龙江省低温建筑科研所根据1982年全国建筑科学发展计划82—(8)项目,进行了基础防
冻害措施的研究,历时3年,完成课题任务。省建委受建设部科技局委托,于1985年10月31日
至11月2日组织并通过部级鉴定。
该项研究,主要取得以下成果:
I.提出坡度为17°—34°的墩式斜面刚性基础可以克服切向冻胀力的试验结果,为斜面
刚性基础防冻害措施提供了科学数据。
2.测试出冻结期在地下水位低于冻深的地区,浅埋墩,条形基础的基侧、基底下全换填
中粗砂可减少冻胀力68—83%,换填深度为冻深的76%时,可减少胀力38—54%的结果。
3.在国内首次进行采暖房屋地基冻胀力的实测研究,提出采暖房屋不同部位的基础冻胀
力计算系数,以及防止冻害有关设计原则和按采暖设计的房屋跨年度施工的注意事项。
4.通过11种基础形式的围墙观测,剖析围墙倾覆破坏的主要原因。经过两个冻融周期的
观测,提出4种防冻较好的围墙基础形式。
5.推导不同条件下,圆形和方形扩大桩基础冻胀反力的计算公式8个,较b.N达尔马托
夫只能计算圆形扩大桩基冻结面上冻胀反力的公式应用面广,精度高10%左右。
(五)强夯法在季节冻土地区应用
该项目是1983年城乡建设环境保护部下达的科研课题,由省低温建筑科研所和大庆石油
化工设计院历时4年共同试验成功。通过30余项单位工程的实践和室内外试验,提出了初冬、
深冬、春融和正常等4个阶段的施工参数和《冬季冻土地区强夯法施工要点》。强夯法可改变
地基土的结构,消除或减少土中水份转移,降低地下水位,起到防冻胀和加固地基的作用,
并有明显的经济效益。与打入桩相比可降低造价60—70%,与灌注桩相比降低造价50—60%,
与深埋条形基础相比节约造价40—50%。大庆石油化工总厂4项工程采用强夯法加固地基,节
省工程投资86.5万元。哈尔滨热电厂主厂房地基加固采用此项技术,
(六)钢筋气压焊接
技术在学习国内外先进技术的基础上,哈尔滨市第一建筑工程公司研究成功GQYH—l/2—l型
钢筋气压焊接机。1986年8月,省建筑工程管理局组织通过技术鉴定。
这种焊接新技术工艺简单,容易掌握,接头成本低,节省钢材,劳动强度小,尤其在施
工现场电力不足,结构不允许绑扎钢筋的情况下,更为适用。
三、建筑新材料
(一)浮石小型空心砌块
空心砌块是国家建委下达的《浮石混凝土小型空心砌块建筑技术》课题,由省低温建筑
科学研究所和牡丹江市砌块厂共同研制的,于1985年10月在牡丹江市通过部级鉴定。
此种小型空心砌块具有重量轻、适用性强、保温性好、结构安全可靠和节能等优点,而
且可就地取材,加工方便,是北方寒冷地区一种理想的新型建筑材料。与同体积砖砌体相比,
成本降低1l—20%。与49厘米厚砖墙相比,每平方米墙体造价降低22%,墙体自重降低30%,
增加使用面积5%。
(二)高效防水涂料
高效防水涂料是哈尔滨市防水保温技术咨询服务公司和哈尔滨市民主化工厂研制成功的
一种新型防水涂料,1985年8月通过市级技术鉴定。
此种涂料主要成膜物质是有机合成高分子、丙烯酸系列合成胶乳等。是防水材料的一次
大胆改革。涂料涂膜具有优良的弹性,可适应3毫米以下基层开裂的应力变化。经过—40.5℃
低温冻融循环,涂膜完整无损,防水性能良好。1985年底统计,已推广应用2万多吨。
(三)硬质聚氯乙烯塑料排水管
该项目是1984年城乡建设环境保护部下达的试点项目,要求黑龙江省在2万平方米的民用
建筑工程室内下水管道中,应用硬质聚氯乙烯塑料排水管(以下简称uPVc排水管),考核在寒
冷气候条件下,对uPVC排水管在运输、存放及施工中的影响,并推广应用。
省建委接受任务后,确定了管材规格和管件生产厂家,进行了uPvc排水管低温性能及连
接强度试验和现场安装试验,先后在哈尔滨、齐齐哈尔、佳木斯等城市及农场总局系统共110
万平方米的建筑工程中推广应用。在大面积推广应用后,1985年,省建委编制颁发《黑龙江
省硬质聚氯乙烯塑料排水管施工及验收暂行规定》和《黑龙江省硬质聚氯乙烯塑料排水管施
工及验收暂行规定》,在全省试行。
uPVc排水管与铸铁管相比,降低工程造价,节省铸铁,每平方米降低工程造价O.3—
0.5元,节省铸铁3公斤;重量轻,工效高,uPVc排水管的重量是铸铁管的1/6,一般可提高
工效2倍以上;内壁光滑,外表美观,水流阻力小,不结垢,不易堵塞。
(四)混凝土防冻剂
为解决寒冷地区混凝土工程冬期施工问题,省低温建筑科研所自70年代初开始对混凝土
防冻剂进行研究。首先研制出NaNo —Na SO 复合剂,解决了—10℃条件下混凝土施工问题。
1980年国家建工总局科技局下达了NON—F(4 )、MN—F(5 )硝酸系列混凝土防冻剂专题科研项
目。1980年5月,省低温建筑科研所进行研究;1981年9月,完成试验工作;1984年,进行中
间产品试生产;1986年9月20日,由建设部科技局验收并进行成果认定。该系列产品,主要是
以回收硝磷复合肥料生产过程中排出的废渣硝酸钙和化工染料生产过程中排放的对人体有害
气体硝酸钠作为防冻剂的原料,同早强减水剂Ms—F复合而成,适用于—10℃条件下的混凝土
工程施工。组合成分中不含氯盐成分,故保证了钢筋混凝土构件中的钢筋不锈蚀,同时还为
治理环境污染提供了可行途径。1983年9月,省低温建筑科研所自选课题,对WN—D混凝土防
冻外加剂进行研究,1984年9月,研究成果用于生产;1986年9月,由省建委组织予以成果认
定。此种外加剂,采用引气型高效能减水剂,与无机盐及少量氯盐复合而成,应用于—15℃
条件下混凝土施工,从而扩大了冬期施工应用温度范围,冬季销售量较大。至1985年末,已
试生产6 000余吨,用于200余项重点工程,现浇混凝土达100余万立方米。
至1985年末,省低温建筑科研所已先后研制成功NON—F、MN—F、KN—F、WN—D等系列产
品,满足了一般工业与民用建筑混凝土工程冬期施工的需要。使用混凝土防冻剂与暖棚法相
比可降低费用33%,降低能耗70—80%。