裝配式施工在中海鹿丹名苑工程中的應(yīng)用

朱 瑩

(安徽省引江濟(jì)淮集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000)

1 概述

中海鹿丹名苑項目是深圳市政府一項重大民生工程，列入了廣東省重大棚戶區(qū)改造工程。項目位于深圳市羅湖區(qū)，基地東側(cè)為鹿苑小區(qū)(海關(guān)宿舍)，西側(cè)為規(guī)劃公交站場和初雨調(diào)節(jié)池及上蓋公園，南側(cè)為邊防綠地及深圳河，隔深圳河為香港綠地，北側(cè)為城市主干道濱河大道及鹿丹村大廈。工程布置了11棟住宅塔樓，1棟幼兒園和1棟商業(yè)配套。11棟塔樓中，8號樓和9號樓為商品房住宅，采用產(chǎn)業(yè)化方式建造，剩余塔樓均為回遷房，建成后移交政府。第8，第9兩棟均為超高層住宅樓(第8棟46層，建筑高度148.05 m；第9棟46層，建筑高度126.25 m)，如圖1所示。8號樓和9號樓兩棟商品房預(yù)制構(gòu)件種類有預(yù)制凸窗、疊合樓板，和預(yù)制樓梯三種，預(yù)制率均要求大于15%。兩棟商品房標(biāo)準(zhǔn)層全部采用鋁模的方式建造，裝配率均要求大于30%。

2 產(chǎn)業(yè)化裝配式建造方案

2.1 產(chǎn)業(yè)化裝配式建造設(shè)計

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化設(shè)計思路

本項目需要產(chǎn)業(yè)化僅為第8棟、第9棟住宅樓，總建筑面積約34 758 m2。由于面積小，在產(chǎn)業(yè)化方面難以發(fā)揮其優(yōu)勢，因此設(shè)計整體思路為：樓棟類型盡量少，戶型種類盡可能少，加大樓棟高度層數(shù)，使標(biāo)準(zhǔn)單元樓層數(shù)量最大化。樓層高度第8棟為46層，2層～46層均為標(biāo)準(zhǔn)層，全部樓層考慮產(chǎn)業(yè)化，第9棟為41層，2層～41層均為標(biāo)準(zhǔn)層，全部樓層考慮產(chǎn)業(yè)化。共設(shè)計3個標(biāo)準(zhǔn)戶型，分別為180 m2，118 m2，120 m2，兩個核心筒。所有標(biāo)準(zhǔn)戶型共同特性表現(xiàn)在以下幾個方面：

1)戶型特點(diǎn)：所有戶型盡量規(guī)整，結(jié)構(gòu)主要墻體盡量對齊，使結(jié)構(gòu)更加合理，減少PC構(gòu)件轉(zhuǎn)折。2)南北通廳：采光通風(fēng)極好，吸納雙向景致，盡享自然的靜謐之美和城市的繁華之美。3)戶型結(jié)構(gòu)：餐客廳與玄關(guān)、過廳、走道形成十字形軸線，戶型格局莊重大氣，具有強(qiáng)烈的儀式感。4)靈活多變的主臥空間：主臥功能變化靈活，滿足不同家庭的使用需求。5)寬闊南向開間：板式設(shè)計，四個南向房間，對景觀資源盡可能充分利用。6)超大景觀陽臺：景觀陽臺尺寸達(dá)到4.5 m×1.8 m，可在陽臺觀景、休憩、小酌，享受生活之美。

2.1.2裝修設(shè)計及相關(guān)技術(shù)

各戶型裝修設(shè)計原則和要求是：

1)裝修方式、裝修材料和裝修部件相同；2)統(tǒng)籌考慮建筑、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)弱電、供排水、燃?xì)饧笆覂?nèi)裝飾；3)各專業(yè)之間有序、合理、同步實施；4)充分利用室內(nèi)面積，提高空間使用效率，造型和戶型協(xié)調(diào)統(tǒng)一；5)減少返工，節(jié)約成本，縮短工期，保護(hù)環(huán)境。

廚房設(shè)計上強(qiáng)調(diào)要精細(xì)化，利用PC凸窗空間，安設(shè)吊柜、洗菜盆等，實現(xiàn)空間利用最大化。

主臥室衛(wèi)生間浴缸充分利用凸窗下部空間布置，利用最大化。

外墻材料采用面磚，在方案階段就做了精細(xì)排磚方案，根據(jù)排磚方案確定PC構(gòu)件尺寸大小，實現(xiàn)在工廠完成精細(xì)化排磚鋪貼，減少工地高空作業(yè)的難度風(fēng)險，同時提升貼磚質(zhì)量。

2.1.3建筑信息模型(BIM)的應(yīng)用

本項目的BIM應(yīng)用范圍主要有(見圖2)：地下室車庫、商業(yè)裙房及塔樓標(biāo)準(zhǔn)層等。其中地下室車庫主要工作為：

1)管線綜合優(yōu)化;2)車道凈高核查;3)設(shè)備走道凈高核查;4)機(jī)電設(shè)備安裝模擬等。商業(yè)裙房主要工作為：1)管線綜合優(yōu)化;2)各區(qū)域凈高分析;3)商業(yè)精裝配合等。塔樓標(biāo)準(zhǔn)層主要工作為：1)PC構(gòu)件碰撞分析;2)PC構(gòu)件安裝模擬;3)PC構(gòu)件設(shè)計優(yōu)化;4)管線留洞核查;5)室內(nèi)凈高分析等。

2.1.4裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件設(shè)計

根據(jù)JGJ 1—2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程表6.1.1，7度區(qū)裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度為110 m，小于第8，第9棟房屋高度。故本工程第8，第9棟商品房采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，僅在2層至屋面層采用以下預(yù)制構(gòu)件：

1)預(yù)制樓梯(2層至屋面層)；2)部分凸窗位置的外墻(2層～46層(8棟)、2層～40層(9棟))；3)部分疊合板預(yù)制底板(3層～46層(8棟)、3層～40層(9棟))。

1)疊合板設(shè)計：客廳疊合板采用60 mm厚預(yù)制+80 mm厚現(xiàn)澆的尺寸，房間采用50 mm厚預(yù)制+70 mm厚現(xiàn)澆的尺寸。均按雙向板考慮。按照使用和施工兩個階段來進(jìn)行設(shè)計計算(使用階段作了抗彎配筋、水平疊合面抗剪、裂縫、撓度的計算；施工階段作了吊裝起吊點(diǎn)、格構(gòu)筋起吊、澆筑施工驗算)。疊合板安全等級二級，50年設(shè)計使用年限，重要性系數(shù)1.0。把構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍加上脫模吸附力作為脫模驗算時的等效靜力荷載標(biāo)準(zhǔn)值，而且要不小于構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值的1.5倍。吊裝驗算中的動力系數(shù)取1.5。參考15G 366—1國家標(biāo)準(zhǔn)圖集，按照電氣專業(yè)要求，預(yù)制板上預(yù)留若干線盒留洞，在帶預(yù)制凸窗的房間，設(shè)置斜撐、角碼螺栓孔等。

2)樓梯設(shè)計：因剪刀樓梯跨度大，按兩端鉸接計算，配筋較大，所以預(yù)制梯各工況受力按使用階段撓度來控制。低端支座采用了滑動支座，結(jié)構(gòu)抗震驗算中可以不考慮其斜撐作用。第8，第9兩棟住宅樓標(biāo)準(zhǔn)層樓梯均采用了一寬一窄梯段的形式，建筑隔墻砌于寬梯段上，設(shè)計時在隔墻下增加兩根φ14的附加鋼筋。為減輕樓梯自重，在各踏步下增加了φ80的泡沫棒。每個梯段設(shè)計了4個正向吊點(diǎn)和2個側(cè)向吊釘，每個吊釘要求采用抗拔承載力設(shè)計值不小于2.5 t的型號。預(yù)制樓梯安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0，設(shè)計使用年限50年，保護(hù)層厚度設(shè)計按15 mm，裂縫控制等級為三級，最大裂縫寬度不大于0.3 mm，撓度不大于L/200。樓梯支座采用現(xiàn)澆梁帶挑耳的形式，繪圖時參考15 G367—1國家標(biāo)準(zhǔn)圖集以及構(gòu)件廠商一些合理的建議。

3)外墻設(shè)計：本項目預(yù)制外墻板為預(yù)制凸窗外墻板，區(qū)別于傳統(tǒng)的凸窗采用的砌磚模式施工，預(yù)制的方式能更好的把控凸窗外墻的整體質(zhì)量和平整度。同時還能解決傳統(tǒng)施工所難以解決的窗框邊緣漏水的問題。凸窗構(gòu)件是按內(nèi)澆外掛的設(shè)計理念進(jìn)行設(shè)計的，設(shè)計過程中主要分析了構(gòu)件的生產(chǎn)過程、運(yùn)輸過程、施工過程以及正常使用狀態(tài)下的受力情況。構(gòu)件以構(gòu)造配筋為主，并結(jié)合施工經(jīng)驗對相關(guān)部位做了加強(qiáng)處理。每個凸窗構(gòu)件設(shè)計了2個吊釘，每個吊釘要求采用抗拔承載力設(shè)計值不小于5 t的型號。第8棟共有6種類型的凸窗構(gòu)件，加上鏡像構(gòu)件共有12種；第9棟共有7種類型的凸窗構(gòu)件，加上鏡像構(gòu)件共有14種。結(jié)合建筑功能需要，在構(gòu)件上留有相應(yīng)的水專業(yè)及暖通專業(yè)要求的管洞，減少現(xiàn)場的二次施工，提高凸窗的整體性。同時該項目凸窗構(gòu)件還配合鋁模在構(gòu)件上留有相應(yīng)的連接套筒，方便現(xiàn)場施工，以提高效率。繪圖時參考了15G 365—1國家標(biāo)準(zhǔn)圖集以及構(gòu)件廠商一些合理的建議。

2.2 產(chǎn)業(yè)化施工實施方案

預(yù)制構(gòu)件合約內(nèi)容是供應(yīng)第8，第9共兩棟住宅大樓的預(yù)制外墻、預(yù)制樓梯及預(yù)制樓面板，總數(shù)量為2 444件(其中第8棟882件，第9棟1 562件)，典型預(yù)制件如圖3所示。

第8棟預(yù)制構(gòu)件安裝由2/F開始，其中預(yù)制外墻為2/F～45/F(12件/F)，共44層；預(yù)制樓梯為2/F～46/F(2件/F)，共45層；預(yù)制樓面板為3/F～46/F(6件/F)，共44層；層高S.F.L.=3 150 mm。

第9棟預(yù)制構(gòu)件安裝由2/F開始，其中預(yù)制外墻為2/F～40/F

(14件/F)，共39層；預(yù)制樓梯為2/F～41/F(2件/F)，共40層；預(yù)制樓面板為3/F～41/F(24件/F)，共39層；層高S.F.L.=3 000 mm。

預(yù)制廠平面布置如圖4所示，生產(chǎn)區(qū)2 000 m2用于生產(chǎn)，成品區(qū)2 000 m2可存放兩層半貨。

2.3 產(chǎn)業(yè)化鋁模施工實施方案

鋁合金模板設(shè)計首先由建設(shè)方或總包方提供建筑、結(jié)構(gòu)及機(jī)電等施工圖紙，以施工圖紙為基礎(chǔ)，經(jīng)過圖紙會審、疑難解答，再進(jìn)行模板設(shè)計，出具模板加工清單等工作；其次根據(jù)模板加工清單對鋁型材進(jìn)行切割、沖孔、焊接、整形、表面清洗工作，形成各種規(guī)格的模板組件；最后在拼裝區(qū)按施工圖紙1∶1的比例進(jìn)行試拼裝，由公司及工地技術(shù)人員對試拼裝的模板進(jìn)行質(zhì)量檢查、驗收后，編號，打包，按施工順序運(yùn)送到工地供安裝使用。

3 結(jié)語

深圳中海鹿丹村改造項目于2015年3月31日正式開工建設(shè)，工程施工中采用了多種技術(shù)，尤其在第8，第9棟兩棟商品房住宅樓中采用產(chǎn)業(yè)化方式建造，從設(shè)計、預(yù)制、實施以及BIM技術(shù)應(yīng)用，到最終的大樓建成，都非常成功，達(dá)到招標(biāo)時的深圳市政府“本項目兩棟商品房預(yù)制率不低于15%，裝配率不低于30%(包括但不限于墻體、樓板、樓梯等)，采用BIM技術(shù)輔助項目建設(shè)”的要求，是裝配式建筑的一個成功例子。