李榮 徐鵬飛 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責任公司 南京市 210019
首先,地勘進行現(xiàn)場地質(zhì)勘探,并出具地勘報告。然后土方開挖、地基處理及墊層、基礎(chǔ)施工,綁扎構(gòu)造柱鋼筋并進行澆筑。隨后用磚砌體填充墻面,屋蓋支模板、布鋼筋并澆筑混凝土,最后進行裝飾裝修。
磚混機房為目前通信機房建設(shè)工藝采用的主要的建設(shè)方式,相比于現(xiàn)代建筑工藝,其主優(yōu)勢為:技術(shù)含量低建設(shè)難度不高、建設(shè)主要材料為磚塊,可就地取材且整體造價不高。
圖1 傳統(tǒng)機房圖片
磚混機房因為是一種較為落后的建設(shè)工藝,其整體的缺點較多,已很難適應(yīng)未來通信基站建設(shè)的發(fā)展趨勢。具體存在問題如下:
(1)污染環(huán)境
粘土磚為磚混機房墻體及基礎(chǔ)建設(shè)的主要,但粘土磚的制作需要大量的粘土作為原材料,土地作為不可再生資源,磚混機房的建設(shè)無疑將大肆的破壞環(huán)境;另外磚混機房在建設(shè)過程中將產(chǎn)生大量的建筑垃圾,如碎石、碎磚、混凝土塊、工人的生活垃圾等,尤其是渣土車對工程材料的運輸過程中,產(chǎn)生大量的灰塵,污染空氣環(huán)境;雨天時,道路泥濘,大大影響建設(shè)單位的市場形象。
圖2 磚混機房施工現(xiàn)場
(2)建設(shè)周期長
每個磚混機房在不遇到復(fù)雜天氣(雨雪天氣)的條件下,建設(shè)周期約為35天。如鐵塔公司承建,現(xiàn)階段通信運營商要求交付基站的時間僅為(從簽訂需求合同開始)60天;如算上外加鐵塔建設(shè)、配套建設(shè),工程周期將非常緊迫,并且一旦未能及時將基站交付于運營商,必將影響運營商的通信產(chǎn)業(yè)布局,而鐵塔公司的辛苦打造的公司形象也必將大大受損;因此如此長時間的機房建設(shè)周期已經(jīng)很難跟上未來通信產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
圖3 現(xiàn)澆基礎(chǔ)凝結(jié)養(yǎng)護示意圖
(3)質(zhì)量缺陷
磚混機房受人工因素影響較大,工人的工作經(jīng)驗、工作習(xí)慣,甚至當天的工作心情都時刻影響著由其砌筑的機房;且通過回訪發(fā)現(xiàn),一般新建機房后期經(jīng)常會出現(xiàn)墻面空鼓、開裂、墻漆脫落等各種各樣的問題,其機房質(zhì)量可見一斑,雖然不至于影響到整體機房的結(jié)構(gòu),但后期將需求大量的費用進行重新加固或者整改,更有甚者,機房需要停止運行進行修復(fù)以免出現(xiàn)更惡劣的質(zhì)量問題,極大的浪費社會資源。
圖4 磚混機房磚塊開裂
(4)節(jié)能效果差
現(xiàn)階段砌筑的磚混機房一般不設(shè)置保溫層,在炎炎夏日,為了將機房內(nèi)溫度降至一定范圍內(nèi),機房內(nèi)空調(diào)需要不停運作,每年基站在電力方面的浪費亦是天文數(shù)字。在國家號召節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下,磚混機房已很難滿足當代節(jié)能環(huán)保的需求。
(5)承載力差
磚混機房的側(cè)墻為磚砌,通過水泥砂漿將其連為一個整體,墻體承受豎向荷載能力一般,抗剪及抗彎的能力較差,很容易在橫向地震力的作用下整體倒塌;另,機房的墻壁與機房的圈梁為鉸接,傳遞荷載和吸能這一領(lǐng)域效果極差,一旦出現(xiàn)受力不均勻或者較大荷載,很容易造成開裂甚至直接倒塌的風險。
(6)穩(wěn)定性一般
磚混機房的側(cè)墻使用建設(shè)材料為磚和水泥砂漿,通過粘合形成墻體結(jié)構(gòu);以上兩種材料的化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性都比較優(yōu)異,但隨著時間的推移,兩種材料本身的相互結(jié)合力將會下降,此時必然嚴重削弱房屋整體安全性,因此磚混機房的壽命將會降低。
圖6 墻皮剝落
首先,地勘單位進行現(xiàn)場地質(zhì)勘探,并出具地勘報告。鋼結(jié)構(gòu)機房生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)計圖紙并在監(jiān)理的監(jiān)督下進行制造,土建單位在進場進行樁基澆筑時,根據(jù)機房尺寸預(yù)留機房水泥墊層。其次,機房部件運至現(xiàn)場進行安裝,在完成機房和鐵塔的建設(shè)后,土建單位進場完成后續(xù)的圍墻砌筑,水泥地坪,手井等剩余工作。最后,配套工作緊接著完成安裝即可。
鋼結(jié)構(gòu)機房在通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中所占比例遠低于磚混機房,但因為總的基站規(guī)模龐大,因此鋼結(jié)構(gòu)的重要地位亦不可忽視。鋼結(jié)構(gòu)機房的最大的優(yōu)勢就是建設(shè)周期短,且不污染環(huán)境,當基站建設(shè)進度明顯滯后時,在不得已下會采用鋼結(jié)構(gòu)機房從而達到按時交付基站的目的。
鋼結(jié)構(gòu)機房的缺點也顯而易見:
(1)造價偏高
同等面積的鋼結(jié)構(gòu)機房的造價相比磚混機房造價上浮約15%。
(2)節(jié)能較差
金屬的導(dǎo)熱性能較好,使得鋼結(jié)構(gòu)機房保溫節(jié)能效果較差,及時在墻壁或屋頂?shù)牟输摪迳细綊毂匕澹浔毓?jié)能的效果亦無法與磚混機房相比較,會將加重機房電力的浪費,造成后期維護成本直線上漲,造成利潤空間進一步縮小。
(3)穩(wěn)定性差
鋼材的穩(wěn)定性無法同“磚”及“混凝土”相比,暴露在空氣中的鋼材只需幾個月的時間便銹蝕嚴重,即使在鋼材表面采用鍍鋅、噴漆等隔絕空氣的防腐手段,一旦因防腐工作不到位,導(dǎo)致某個節(jié)點的鋼結(jié)構(gòu)銹蝕,后果亦很嚴重;國家規(guī)范規(guī)定,鋼結(jié)構(gòu)每三年需求進行一次全面檢查,并重新進行防腐處理,通信基站遍布全國,如此頻繁的維護頻次,必將大幅度的增加后期維護成本;因鋼結(jié)構(gòu)機房的耐腐蝕性、穩(wěn)定性較差,鋼結(jié)構(gòu)機房的設(shè)計使用壽命一般只有25年,僅為磚混機房使用壽命(50年)的一半。
圖7 鋼結(jié)構(gòu)銹蝕
(4)抗風能力差
鋼結(jié)構(gòu)機房建設(shè)周期短、運輸方便,其中很重要的一個原因就是其重量較輕。一般的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在山墻面會每隔約4米左右設(shè)置抗風柱,因成本問題及鋼結(jié)構(gòu)機房的尺寸受限,沒有在鋼結(jié)構(gòu)機房的迎風面設(shè)置抗風柱,因此其抗風能力大大降低。
(5)美觀度差
鋼結(jié)構(gòu)機房因工藝原因,外墻的無法做到平整,整體較為粗糙,遠觀近似一個小型的集裝箱,整體美觀度不佳。因此只能運用至農(nóng)村邊緣地區(qū),無法用至城市、學(xué)校、公園等人流量較大的地方,而這些地方是最需求縮短建設(shè)周期的地址,這些將大大降低鋼結(jié)構(gòu)機房本身的功能價值。
圖8 鋼結(jié)構(gòu)機房外觀
預(yù)制裝配式機房分整裝機房和拼裝機房兩種模式。
(1)地勘進行現(xiàn)場地質(zhì)勘探,并出具地勘報告。
(2)裝配式機房生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)計圖紙并在監(jiān)理的監(jiān)督下進行制造安裝,土建單位在進場進行樁基澆筑時,根據(jù)機房尺寸預(yù)留機房水泥墊層;
(3)廠家將鐵塔及機房運至現(xiàn)場,運輸車輛最大載重為40噸,基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)分開運輸,基礎(chǔ)重約13噸,機房結(jié)構(gòu)重約27噸,現(xiàn)場由50噸及25噸兩臺吊車配合完成,安裝時間約1小時;
(4)在完成機房和鐵塔的建設(shè)后,土建單位進場完成后續(xù)的圍墻砌筑,水泥地坪,手井等剩余工作。配套工作緊接著完成安裝即可。
(1)地勘進行現(xiàn)場地質(zhì)勘探,并出具地勘報告;
(2)裝配式機房生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)計圖紙并在監(jiān)理的監(jiān)督下進行制造安裝,土建單位在進場進行樁基澆筑時,根據(jù)機房尺寸預(yù)留機房水泥墊層。
(3)因部分公路限高限重,且現(xiàn)場安裝環(huán)境不理想,可將機房拆分運至現(xiàn)場再進行安裝;拼裝構(gòu)件最大重量不超過6噸,使用15噸起重吊機即可完成,根據(jù)現(xiàn)場實際情況力臂需求長短,安排合適汽吊。
(4)在完成機房和鐵塔的建設(shè)后,土建單位進場完成后續(xù)的圍墻砌筑,水泥地坪,手井等剩余工作。配套工作緊接著完成安裝即可。
(1)節(jié)省造價角度:新型的機房建造工藝能夠更加節(jié)省材料和減少管理成本,從而最終達到節(jié)省整體造價的目的。
(2)縮短工期角度:新型的機房建造工藝從設(shè)計到安裝完成比傳統(tǒng)機房更加快捷。
(3)環(huán)境的適應(yīng)性角度:新型的機房建造工藝能夠在無論是雨季、冬季、夏季等極端氣候情況下正常施工。
(4)機房的質(zhì)量角度:新型的機房建造工藝相比傳統(tǒng)機房更容易統(tǒng)一標準,實現(xiàn)質(zhì)量管控。
(5)擾民角度:新型的機房建造工藝能夠更加快速,作業(yè)面更小,不影響周邊民眾的生活環(huán)境。
(6)環(huán)境友好角度:新型的機房建造工藝在建造過程中能夠不污染周邊環(huán)境,產(chǎn)生更少的建筑垃圾。
(7)機房標準化、模塊化角度:新型的機房建造工藝能夠使新型機房像精密的儀器一樣更加標準化、模塊化的生產(chǎn),減少殘次品的概率。
(8)降低能耗角度:新型的機房建造工藝在建造及后期的使用過程中,具備更低的能耗。
(9)從水資源角度:新型的機房建造工藝在建造過程中能夠盡量的減少甚至不犧牲周邊的水資源環(huán)境。
(10)噪音污染角度:新型的機房建造工藝在建造過程中能夠不產(chǎn)生噪音污染。
(11)循環(huán)可利用:新型的機房可循環(huán)利舊搬遷至其他站點使用。
(1)標準規(guī)范瓶頸:雖然國家建筑協(xié)會及相關(guān)部門出臺了部分“裝配式建筑”的相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范,但是仍然遠遠不夠。目前國家層面的裝配式建筑并不多,尚缺乏裝配式建筑的標準體系,而規(guī)范規(guī)程的內(nèi)容及相關(guān)解釋亦有待補充完善,一些鋼筋的連接方法亦需要改進。
(2)專業(yè)建設(shè)隊伍瓶頸:通過多個工程整個建設(shè)過程(從設(shè)計到建設(shè)完成)發(fā)現(xiàn),無論是設(shè)計單位還是建設(shè)單位,很多包括設(shè)計人員、監(jiān)理、建筑工人對裝配式工藝領(lǐng)域都處在一種摸索階段,也說明了我國在“裝配式建筑”這一領(lǐng)域人才儲備不足。
(3)裝配式建筑工程成本較高:造成裝配式建筑成本居高不下的另一個重要原因是制造裝配式構(gòu)件的專業(yè)化廠房及一系列工業(yè)生產(chǎn)鏈的一次性投入較大,裝配式構(gòu)件前期很難得到回報,攤銷費高。裝配式建筑,在方案設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝及后期維護等存在協(xié)調(diào)方面的矛盾。另外目前國內(nèi)建筑市場勞動力成本仍比較低廉,裝配式建筑雖然能夠大幅的縮減勞動力,但就目前中國工人的薪資而言,與國外發(fā)達國家不可同日而語,雖然說裝配式建筑可節(jié)省勞動力,但如果勞動力本身就較為廉價,那其實最終節(jié)省的成本將是有限的。
(4)抗震節(jié)點構(gòu)造要求較高,對工人素質(zhì)要求較高。
圖9 預(yù)制裝配式機房裝配中
(5)防洪防震能力弱,防雷措施要求高。
(1)符合國家推行政策角度:新型的機房建造工藝需符合國家現(xiàn)行大力推行的節(jié)能環(huán)保的政策方針;
(2)施工便利性角度:新型的機房建造工藝需改善現(xiàn)場工人的施工環(huán)境;
(3)施工配合:預(yù)制機房到達現(xiàn)場前需提前做好地基并協(xié)調(diào)好吊裝場地;
(4)掃尾工作:拼接好機房后需進行完善的細節(jié)處理,嚴絲合縫,做到各個面光滑平整。
綜上所述,通過上述施工工藝和建設(shè)投資的比較,相比磚混機房,預(yù)制機房節(jié)省了管理費用與材料費用,不會污染環(huán)境及擾民,同時縮短了工期。此外,相比鋼結(jié)構(gòu)機房,預(yù)制機房的使用壽命更長,且更加的節(jié)能環(huán)保??梢婎A(yù)制機房集合了磚混機房和鋼結(jié)構(gòu)機房的優(yōu)點,提高了工程建設(shè)的效率。但預(yù)制機房技術(shù)含量較高,需要在工程實施的全過程中做好項目管控,從而保證機房建設(shè)的順利實施。
[1] 王爽,《建筑與預(yù)算》,第7期,2014 年《裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑造價對比淺析》.
[2] 葉列平 《混凝土結(jié)構(gòu)》 2005年
[3] 王仕統(tǒng)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》 2010年