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        淺析合肥某預(yù)制裝配式住宅項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        2021-04-03 05:31:17葉祖軍
        建筑與裝飾 2021年16期
        關(guān)鍵詞:預(yù)制構(gòu)件施工圖樓梯

        葉祖軍

        安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230002

        引言

        隨著我國(guó)建筑工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),預(yù)制裝配式建筑迅猛發(fā)展,當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已有的裝配式高層住宅多采用裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括水平構(gòu)件、豎向構(gòu)件和圍護(hù)構(gòu)件,根據(jù)項(xiàng)目本身特點(diǎn)及項(xiàng)目裝配率要求,可部分或全部采用預(yù)制構(gòu)件。其中,預(yù)制構(gòu)件的連接設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán),而作為承受豎向和水平荷載的預(yù)制剪力墻板之間的連接又是重中之重。同一層預(yù)制剪力墻通過現(xiàn)澆暗柱及現(xiàn)澆連梁可以實(shí)現(xiàn)水平向的可靠連接,上、下層預(yù)制剪力墻豎向鋼筋則可通過套筒灌漿連接和漿錨搭接連接等進(jìn)行連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)等同現(xiàn)澆或近似等同現(xiàn)澆。

        1 工程概況

        項(xiàng)目地點(diǎn)位于安徽省合肥市經(jīng)開區(qū),為政府投資的安置房住宅小區(qū)項(xiàng)目,占地面積約24000m2,用地性質(zhì)為居住用地,建設(shè)工程性質(zhì)為人才公寓。本項(xiàng)目共7棟高層住宅樓,層數(shù)在20層至27層不等。7棟高層均坐在地下車庫上,采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。底層設(shè)置兩層配套設(shè)施,底層層高5.2m,二層層高4.2m,住宅標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.15m。戶型主要為90m2、120m2、140m2、180m2戶型四種,戶型種類數(shù)較少,且各戶型功能房間平面規(guī)則,開間尺寸較統(tǒng)一(多為2.7m、3.3m),符合裝配式建筑特點(diǎn)。

        2 工程設(shè)計(jì)依據(jù)

        本工程設(shè)計(jì)除依據(jù)傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及的國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程外,還參照?qǐng)?zhí)行了《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 51129-2017》《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 1-2014》《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB 51231T-2016》及《合肥市裝配式建筑裝配率計(jì)算方法》等關(guān)于裝配式設(shè)計(jì)方面的要求[1-2]。

        3 預(yù)制構(gòu)件布置方案

        本項(xiàng)目共7棟高層住宅樓,均采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。依據(jù)裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、少規(guī)格多組合等原則,針對(duì)承重墻板,采用預(yù)制墻段與現(xiàn)澆暗柱結(jié)合的方式,且盡量減少預(yù)制墻段的長(zhǎng)度種類,多控制為1m、1.2m兩種類型,局部條件受限處,額外增加個(gè)別種類預(yù)制墻段,其中外圍護(hù)承重墻體采用200mm厚內(nèi)葉墻板+30mm厚保溫板+60mm厚外葉墻板的組合形式;針對(duì)結(jié)構(gòu)梁,除預(yù)制外墻處的門窗洞口連梁采用疊合梁外,其余結(jié)構(gòu)梁均采用現(xiàn)澆梁;針對(duì)樓層板,除局部衛(wèi)生間、廚房區(qū)域樓板,電梯前室樓板,中庭通道走廊樓板外,其余均采用疊合樓板(除疊合陽臺(tái)板為90mm現(xiàn)澆+60mm預(yù)制外,其余均為80mm現(xiàn)澆+60mm預(yù)制);其他非承重墻板采用全預(yù)制墻體;樓梯梯段均采用全預(yù)制梯段。

        4 裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        4.1 確定預(yù)制拆分方案

        根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),合理確定預(yù)制構(gòu)件(梁、板、墻柱)的拆分方案,是預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要工作。

        以本工程為例,因戶型方案已考慮裝配式建筑的特點(diǎn),各戶型功能房間平面規(guī)則,開間尺寸較統(tǒng)一,種類數(shù)較少,故適合布置疊合樓板,結(jié)合戶型特點(diǎn),相應(yīng)還將外圍護(hù)墻及承重內(nèi)墻、樓梯梯段、其他非承重墻板等均采用預(yù)制,后期考慮施工及制作成本,在滿足預(yù)制裝配率前提下,又適當(dāng)優(yōu)化承重內(nèi)墻的預(yù)制比例,將部分預(yù)制內(nèi)承重墻改為現(xiàn)澆[3]。

        4.2 預(yù)制裝配率計(jì)算

        確定最終預(yù)制拆分方案后,依據(jù)《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51129-2017》及《合肥市裝配式建筑裝配率計(jì)算方法》中關(guān)于預(yù)制裝配率的計(jì)算規(guī)則,逐項(xiàng)統(tǒng)計(jì)各評(píng)價(jià)項(xiàng)(主體結(jié)構(gòu)Q1,圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻Q2,裝修和設(shè)備管線Q3,缺項(xiàng)分值總和Q4,裝配式建筑應(yīng)用建筑業(yè)新技術(shù)Q5)的得分情況,統(tǒng)計(jì)匯總得到總裝配率,滿足國(guó)標(biāo)及業(yè)主關(guān)于裝配率要求(本工程為≥50%)即可。

        4.3 預(yù)制裝配式施工圖繪制

        以本項(xiàng)目為例,預(yù)制裝配式施工圖繪制主要注意以下內(nèi)容:

        4.3.1 首先,為便于后續(xù)裝配式深化工作的開展,應(yīng)單獨(dú)繪制裝配式初步拆分方案圖紙,涉及具體疊合板、現(xiàn)澆板尺寸與定位,疊合剪力墻、現(xiàn)澆暗柱尺寸與定位等,并需給出具體裝配率計(jì)算過程及結(jié)果,滿足國(guó)標(biāo)及投標(biāo)文件要求。

        在標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制板平面布置圖中,主要示意預(yù)制樓層板、預(yù)制設(shè)備平臺(tái)板、預(yù)制樓梯板的范圍劃分,用不同填充圖案予以和現(xiàn)澆樓板區(qū)分開來,且對(duì)每塊預(yù)制板編號(hào),同尺寸預(yù)制板編號(hào)相同。在本圖中,僅示意各類板件具體范圍和定位,具體板厚及配筋等設(shè)計(jì)信息仍在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)平面布置圖中予以表達(dá)。

        在標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制剪力墻平面布置圖,主要示意預(yù)制非承重混凝土隔墻、預(yù)制剪力墻、現(xiàn)澆暗柱、預(yù)制外墻連梁、輕質(zhì)隔墻等范圍劃分,用不同填充圖案予以區(qū)分,且對(duì)每塊預(yù)制剪力墻板編號(hào),同尺寸編號(hào)相同。且因本工程外墻采用預(yù)制鋼筋混凝土夾心保溫外墻板(200mm+30mm+60mm),還應(yīng)在本圖中示意外頁板范圍及拼縫位置[4]。

        4.3.2 其次,按照傳統(tǒng)施工圖繪制步驟,基礎(chǔ)圖、墻柱圖、結(jié)構(gòu)平面布置圖、結(jié)構(gòu)梁平法施工圖、樓梯及墻身節(jié)點(diǎn)大樣。

        基礎(chǔ)圖與傳統(tǒng)項(xiàng)目基本一致,無特別需注意的地方。

        墻柱圖,地下部分因不涉及裝配式,與傳統(tǒng)墻柱施工圖繪制方式一致。至地上采用裝配式標(biāo)準(zhǔn)層部分,需將現(xiàn)澆剪力墻柱及裝配式剪力墻柱分開單獨(dú)繪制,且裝配式剪力墻柱在繪制時(shí)需結(jié)合工廠生產(chǎn)特點(diǎn)及工藝特點(diǎn),預(yù)留相應(yīng)插筋,過長(zhǎng)過短,都可能會(huì)影響結(jié)構(gòu)受力及施工可操作性。

        結(jié)構(gòu)平面布置圖,除需在圖面區(qū)分現(xiàn)澆及疊合樓板外,其余圖紙繪制基本與傳統(tǒng)項(xiàng)目一致。本工程除疊合陽臺(tái)板為90mm現(xiàn)澆+60mm預(yù)制外,其余均為80mm現(xiàn)澆+60mm預(yù)制,現(xiàn)澆衛(wèi)生間及廚房考慮到穿管較多,本次板厚也均按140mm設(shè)計(jì),現(xiàn)澆水電井及現(xiàn)澆連廊,考慮到經(jīng)濟(jì)性,仍按傳統(tǒng)板厚120mm厚度考慮。需特別指出的是,因懸挑陽臺(tái)均為疊合陽臺(tái),且考慮到近幾年疊合陽臺(tái)開裂滲水問題較多,為確保受力可靠使用安全合理,故在本工程施工圖中,額外增強(qiáng)懸挑陽臺(tái)上部現(xiàn)澆層頂部受力縱筋,其余處均按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)慣繪制板厚配筋。

        結(jié)構(gòu)梁平法施工圖中,著重注意外墻疊合連梁的表達(dá),本工程將此部分表達(dá)在預(yù)制剪力墻平面布置圖中。

        樓梯詳圖,預(yù)制樓梯施工圖與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓梯施工圖繪制區(qū)別較大,應(yīng)特別注意預(yù)制梯段板與現(xiàn)澆平臺(tái)梁處的連接固定做法,定位需準(zhǔn)確無誤。本工程樓梯中,平臺(tái)板、梯梁均為現(xiàn)澆,樓梯板均為預(yù)制,預(yù)制樓梯板上端支承處為固定鉸支座,下端支承處為滑動(dòng)鉸支座。

        墻身節(jié)點(diǎn)大樣考慮到疊合樓板及疊合剪力墻,與傳統(tǒng)現(xiàn)澆墻身節(jié)點(diǎn)應(yīng)區(qū)別開來,特別注意現(xiàn)澆部分與預(yù)制部分結(jié)合處的鋼筋構(gòu)造及施工工序。

        4.4 預(yù)制裝配式施工圖深化

        裝配式深化是裝配式項(xiàng)目一個(gè)重要環(huán)節(jié),裝配式深化工作的好壞直接決定前面施工圖設(shè)計(jì)是否能安全可靠地實(shí)施落地。主要涉及預(yù)制構(gòu)件的細(xì)化設(shè)計(jì),預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件之間連接處預(yù)留鋼筋的設(shè)置,如上、下層預(yù)制剪力墻豎向鋼筋需預(yù)留鋼筋,通過套筒灌漿連接和漿錨搭接連接等進(jìn)行連接,預(yù)制剪力墻水平向連接需預(yù)留水平封閉箍筋伸至現(xiàn)澆暗柱內(nèi),通過預(yù)留鋼筋與現(xiàn)澆暗柱緊密連接在一起,實(shí)現(xiàn)等同現(xiàn)澆或近似等同現(xiàn)澆。在此過程中需要施工圖設(shè)計(jì)人員與深化單位,特別是對(duì)應(yīng)生產(chǎn)廠家緊密對(duì)接,做好施工圖深化工作[5]。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,可知預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比,增加較多工作內(nèi)容,在傳統(tǒng)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程上需增加預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)與布置,同時(shí)還應(yīng)考慮預(yù)制與現(xiàn)澆部分之間的區(qū)分與連接,在施工過程中也應(yīng)注意施工順序合理性,方可將預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來,也順應(yīng)我國(guó)建筑工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)。

        同時(shí)在預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中仍有很多問題亟待探討與研究,如灌漿套筒連接的可靠性與可操作性,預(yù)制疊合外墻拼縫處理問題,以及預(yù)制疊合陽臺(tái)板防水處理等,這些都是筆者在親歷多個(gè)裝配式項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工后思考的問題,也期待后續(xù)設(shè)計(jì)同人能多加思考,提供更好的處理辦法,以推進(jìn)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)更好向前發(fā)展。

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