裝配式技術(shù)在現(xiàn)代冷鏈物流中心項目中的設(shè)計與應用研究

楊文若

摘要：隨著時代發(fā)展，裝配式技術(shù)在建筑項目中實際應用也越發(fā)廣泛，本文以溫州市現(xiàn)代冷鏈物流中心項目南區(qū)總承包工程為例，從實際案例入手對裝配式項目的技術(shù)落地進行分析并提出解決方案，具體分析了該項目中裝配式技術(shù)如何選擇、如何應用并最終解決了哪些具體問題，如構(gòu)件連接安全性問題、鋼構(gòu)件防火防腐問題，裝配式構(gòu)件防水防開裂問題等。研究成果可為相關(guān)應用與研究提供參考。

關(guān)鍵詞：裝配式技術(shù);現(xiàn)代冷鏈物流中心項目;技術(shù)難點;解決方案

引言

隨著時代發(fā)展，裝配式技術(shù)越發(fā)成熟和多樣，項目中實際應用也越發(fā)廣泛。裝配式技術(shù)的應用在工期、質(zhì)量標準、施工安全、綠色環(huán)保等方面都擁有傳統(tǒng)建筑無法比擬的優(yōu)勢，但新技術(shù)的應用總會遇到各類問題，不是一蹴而就的，是發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的過程，還要經(jīng)過一個從設(shè)計→應用→改進升級→再應用的循環(huán)過程，最終實現(xiàn)裝配式技術(shù)的真正落地，本文通過一個裝配式技術(shù)應用案例的闡述，具體分析了該項目中裝配式技術(shù)如何選擇、如何應用并最終解決了哪些具體問題。

1現(xiàn)代冷鏈物流中心項目概況

溫州市現(xiàn)代冷鏈物流中心項目南區(qū)建設(shè)工程總承包工程。該項目選址位于溫州市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)濱海園區(qū)地塊內(nèi)，工程總建筑面積9.8萬 ㎡，地上建筑面積6.8萬 ㎡，地下建筑面積3萬㎡;其中1#樓為14 層宿舍、2#樓為14 層辦公樓，標準層層高均為3.3m;3#4#樓為單層物流用房，層高15.30m;5#樓為二層物流用房、6#樓為2 層丙類倉庫、7#樓為單層配套輔助用房。

2裝配式技術(shù)應用難點

該項目有較高的裝配化要求，且功能復雜，設(shè)計難點較多，要實現(xiàn)裝配式目標，我們面臨以下問題：

1）如何合理的選擇裝配式技術(shù)從而實現(xiàn)該項目裝配化要求？

2）裝配式技術(shù)的應用能否滿足傳統(tǒng)建筑對功能及性能要求？

3）裝配式技術(shù)應用過程中有哪些問題？如構(gòu)件連接安全性問題、鋼構(gòu)件防火防腐問題，裝配式構(gòu)件防水防開裂問題等。如何解決？

3裝配式技術(shù)的合理選擇

裝配化技術(shù)應用目的是解決傳統(tǒng)建筑的一系列問題，不是單純?yōu)榱搜b配率而裝配化，同時市場上裝配式產(chǎn)品多種多樣，如何合理選擇是我們面里的最重要問題，因此，我們對項目需求進行了仔細分析，針對性選擇裝配式技術(shù)。

3.1 高層建筑主結(jié)構(gòu)體系選型

該項目建筑面積大，工期要求較緊，同時，為滿堂地庫，現(xiàn)場用地十分緊張，裝配式混凝土體系需要大量現(xiàn)場堆場，而且豎向構(gòu)件連接對施工精度和質(zhì)量依賴性較強，存在安全隱患，最終選擇裝配式鋼框架體系。

3.2 大跨物流用房主結(jié)構(gòu)體系選型

物流用房單向跨度達50m，中部不允許有柱子，層高較高，適合裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，能充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)大跨、大空間、異形等優(yōu)勢。從大跨結(jié)構(gòu)的技術(shù)難度、施工的可靠性與難度、建筑功能適應性、建筑品質(zhì)提升等方面分析比較，鋼結(jié)構(gòu)方案尤其適合。體系細選集中在鋼桁架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，用鋼量計算過程中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有一定優(yōu)勢，但如此大面積網(wǎng)架結(jié)構(gòu)需滿鋪高支?；蛟诘孛娼M裝后整體提升至15m高度，工程實施難度很大，且在用地緊張的情況下，大型機械很難操作，鋼桁架結(jié)構(gòu)最終用鋼量較大，但可單品桁架地面拼裝并逐個吊裝，綜合優(yōu)勢較明顯，且與輕型金屬屋面結(jié)合度較強，綜合考慮，選擇采用鋼桁架結(jié)構(gòu)體系。

3.3 高層建筑裝配式外墻系統(tǒng)選型

方案設(shè)計中外墻希望達到豎向板塊拼裝效果，結(jié)合材料特點和項目裝配率要求，提出采用ALC條板作為外墻材料，設(shè)計中根據(jù)條板模數(shù)特點進行排版布置，實現(xiàn)立面效果與材料模數(shù)的和諧統(tǒng)一，同時利用材料良好性能也實現(xiàn)了外墻的自保溫，省去了傳統(tǒng)外墻先做基層墻體再做外保溫的復雜構(gòu)造，得到了業(yè)主和施工單位的一致好評。

3.4 物流用房裝配式外墻系統(tǒng)選型

方案設(shè)計中物流用房為開敞式設(shè)計，僅在外立面間隔布置波紋型裝飾板材。設(shè)計中選用成品金屬波紋板，僅需后襯金屬龍骨，四周采用型材收口即可，該板材效果完全符合立面設(shè)計要求，且實現(xiàn)了輕質(zhì)、裝配化需求。

3.5 裝配式內(nèi)墻系統(tǒng)選型

該項目中辦公和宿舍都是標準化的獨立小房間，戶與戶之間需要滿足較高的防火、隔音、防撞擊等要求，即公共建筑中常用的如輕鋼龍骨類內(nèi)墻已經(jīng)不適用本項目了，特選用裝配式蒸壓加氣混凝土條板作為內(nèi)墻材料，該板材豎向通高，裝配化程度高，且板材本身容重輕、強度高、具有很好的隔音保溫性能，也是一種不燃的無機材料，具有很好的耐火性能。既能滿足裝配化要求，又能很好的實現(xiàn)使用功能要求和性能要求。

3.6 辦公樓裝配式樓板系統(tǒng)選型

該辦公樓為標準化單間辦公室，采用全裝修，樓板底部設(shè)置吊頂裝飾，因此選擇裝配式鋼筋桁架樓承板系統(tǒng)，鋼筋綁扎由工廠機械化制造，減少了現(xiàn)場鋼筋綁扎量70%，與底部鋼板結(jié)合后整體運到現(xiàn)場直接鋪設(shè)，無現(xiàn)場支模，各樓層之間的混凝土澆筑可同時進行，互不影響。

3.7 宿舍樓裝配式樓板系統(tǒng)選型

該宿舍樓無吊頂，如采用鋼筋桁架樓層板則底部鋼板嚴重影響宿舍頂面效果，提出采用可拆卸樓承板系統(tǒng)，該系統(tǒng)中桁架和底模板通過螺栓連成一體。澆灌混凝土養(yǎng)護成型后，卸下底面螺栓，拆除木底板，即可通過粉刷處理后獲得裝潢效果。同時拆除后底板可回收重復利用。裝配化程度高，施工方便，可循環(huán)利用。

3.8 裝配式樓梯系統(tǒng)選型

宿舍建筑舒適性要求較高，如采用純鋼結(jié)構(gòu)樓梯，會產(chǎn)生較大振動，影響使用舒適度。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)體系，對純鋼結(jié)構(gòu)樓梯進行舒適度升級設(shè)計，在原鋼樓梯基礎(chǔ)上，增設(shè)40厚細石混凝土疊合層，增加鋼樓梯剛度同時也大大減輕了鋼樓梯的震顫，在實際項目中收到了很好的效果。

3.9 物流用房裝配式屋面系統(tǒng)選型

兩棟物流用房為50m跨度的大空間，如采用傳統(tǒng)混凝土屋面，將大大增加結(jié)構(gòu)荷載，不利于大跨度的實現(xiàn)，為減輕屋面荷載，提出采用輕型鋁鎂錳直立鎖金屬屋面，該產(chǎn)品適合大屋面施工，可保證了大跨屋面的防水和抗風性能，同時輕型屋面的使用也大量減少了結(jié)構(gòu)用鋼量。

4裝配式技術(shù)應用難點的解決方案

選擇了合理的裝配式技術(shù)并不意味著該項目就成功了，實施過程中將面臨諸多現(xiàn)實問題，需具體分析并提出解決方案：

4.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接問題解決方案：

1）鋼結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件連接：鋼結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件因吊裝機械性能和構(gòu)件道路運輸限制，需分多段吊裝，對接口的連接方式以及對接精度是鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制關(guān)鍵。本項目采用全熔透的坡口對接焊縫連接，可有效保證對接位置強度，確保荷載有效傳遞。鋼柱吊裝就位后，柱身的扭轉(zhuǎn)調(diào)整通過上下的耳板在不同側(cè)夾入墊板，在上連接板擰緊大六角頭螺栓來調(diào)整。當偏差較大時可通過在柱身側(cè)面臨時安裝千斤頂對鋼柱接頭的扭轉(zhuǎn)偏差進行校正。垂直度調(diào)整通過在柱的偏斜一側(cè)打入鋼楔或用頂升千斤頂，采用三臺經(jīng)緯儀在柱的三個方向同時進行觀測控制方法。該方式傳力直接，現(xiàn)場操作方便，連接質(zhì)量對施工經(jīng)驗和精度依賴性小，且現(xiàn)場高度裝配化，避免了大量現(xiàn)場作業(yè)，減少氣候條件對施工的影響，縮短工期。鋼結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件連接具體見圖1。

2）梁柱、梁梁連接節(jié)點：梁柱連接節(jié)點起到了至關(guān)重要的荷載傳遞作用，合理的設(shè)計方案在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下既可以節(jié)省施工工期，又可以節(jié)省成本。梁柱連接采用栓焊連接，即主梁上、下翼緣同鋼柱焊接連接，這種連接方式施工簡便，且施工質(zhì)量較容易控制。次梁與主梁按鉸接連接設(shè)計，采用10.9級摩擦型高強螺栓，鋼梁上下翼緣無需焊接作業(yè)，施工便捷，施工質(zhì)量可靠。

4.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件防火問題解決方案：

鋼結(jié)構(gòu)建筑主結(jié)構(gòu)的防火、防腐涉及人身財產(chǎn)安全及建筑整體壽命，是設(shè)計的重中之重。設(shè)計中融入防腐、防火、裝飾一體化設(shè)計理念，對不同部位的使用要求，提供針對性的防腐、防火及裝飾一體化配套方案：

1）室內(nèi)鋼柱除進行防火、防腐涂裝外，考慮防撞及美觀效果，在防火涂料保護的基礎(chǔ)上采用鋁板裝飾或石膏板包覆，避免了安全隱患。

2）長期受水汽侵蝕房間，防腐措施加強，并采用掛網(wǎng)抹灰，再進行面磚飾面處理，有效提高建筑的耐久性。

3）室外鋼柱充分考慮保溫隔熱要求，采用輕質(zhì)隔墻包覆（蒸壓加氣混凝土條板），輕質(zhì)隔墻自身的保溫性能和防火性能對鋼柱起到更好的保護作用，同時有效避免熱橋，提高舒適性。室外鋼柱包覆節(jié)點具體見圖2。

4）鋼梁滿涂非膨脹型厚型防火涂料（耐火極限達到1.5h），腹腔塞填砌塊，外掛網(wǎng)抹灰或石膏板裝飾包覆。

4.3 裝配式樓板與主體結(jié)構(gòu)連接問題解決方案

1）一體化樓板構(gòu)件是提高勞動效率、提升建筑質(zhì)量的重要方式，樓板的尺寸直接影響到與鋼梁的搭接關(guān)系，以及后期連接鋼筋綁扎。本項目中樓板與鋼梁通過抗剪栓釘連接，板與板之間現(xiàn)場補充連接鋼筋，后續(xù)混凝土澆筑后可以保證梁板的整體性。板梁連接節(jié)點具體見圖3。

2）樓板端部靠鋼柱側(cè)在樓板底加襯角鋼，使樓板鋼筋跟角鋼連接、角鋼跟鋼柱連接，最終樓板跟梁、柱整個形成一整體。板底加襯角鋼節(jié)點具體見圖4。

4.4 裝配式外墻保溫、防水、防開裂問題解決方案：

1）ALC裝配式條板墻體與傳統(tǒng)砌塊有很大不同，板塊尺寸橫向600mm，豎向通高，與鋼結(jié)構(gòu)主體必須采用柔性連接方式，留有變形空間，為保證墻體安全性，該項目采用鉤頭螺栓連接，墻體不易開裂;條板墻體拼接部位使用專用嵌縫劑嵌縫處理，外墻滿鋪鍍鋅鋼絲網(wǎng)做抗裂增強處理。

2）針對裝配式墻板拼縫進行專項設(shè)計，層間拼縫是設(shè)計重點，處理不好極易發(fā)生滲漏，結(jié)合立面效果在層間拼縫處設(shè)置鋁板包覆，鋁板與ALC交接處設(shè)置啟口槽，解決縫隙打膠不嚴導致的滲漏問題，同時鋁板雙層開放式設(shè)計，局部滲漏可通過鋁板預留孔洞導出，徹底解決裝配式外墻滲漏問題。層間鋁板防水包覆設(shè)計具體見圖5。

4.5 裝配式內(nèi)墻平整度及防開裂問題解決方案：

1）由于鋼結(jié)構(gòu)本身特點，其他墻體材料與鋼結(jié)構(gòu)交接時需做專項設(shè)計，以保證墻面平整及不開裂;本項目梁寬設(shè)計為180mm，200mm厚分戶墻居中布置，保證鋼梁填塞砌塊并做面層處理后與墻齊平。墻梁齊平做法具體見圖6。

2）考慮到鋼柱需防火涂裝特點，墻體布置突出鋼柱面約30mm，掛網(wǎng)抹灰處理后墻面與鋼柱齊平。墻柱齊平做法具體見圖7。

3）條板墻體拼接部位使用專用嵌縫劑嵌縫且壓入耐堿玻纖網(wǎng)格布加強，其他不同結(jié)構(gòu)材料的交接處以及管線埋設(shè)部位也采用不少于150mm的玻纖網(wǎng)格布或鍍鋅鋼絲網(wǎng)做抗裂增強處理。

4.6 出屋面鋼結(jié)構(gòu)防水問題解決方案

鋼結(jié)構(gòu)穿出屋面位置易發(fā)生滲漏，處理難度較大，該項目中針對出屋面鋼柱在底部進行混凝土剛性防水包覆設(shè)計，并在交界處等薄弱環(huán)節(jié)結(jié)合金屬批水和密封膏等柔性材料加強保護，其他部位如女兒墻、設(shè)備基礎(chǔ)、出屋面外墻均按照此原則進行優(yōu)化深化設(shè)計，做到防水萬無一失。出屋面鋼構(gòu)件防水節(jié)點具體見圖8。

4.7 輕型金屬屋面防水、抗風問題解決方案

1）金屬屋面輕質(zhì)高效，但產(chǎn)品拼接處節(jié)點處理不好也會發(fā)生滲漏，且受震動及溫度影響變形較大，易產(chǎn)生安全隱患，該項目選用鋁鎂錳直立鎖金屬屋面，是直立鎖邊咬合式（Standing Seam System）點支撐金屬屋面系統(tǒng)，其固定方式很特殊，固定座僅限制屋面板在板寬方向和上下方向的移動，并不限制屋面板沿板長方向的移動，因此屋面板在溫度變化時能夠在固定座上自由伸縮，不會產(chǎn)生溫度應力，這樣便有效解決了其他板型難以克服的溫度變形問題，保證了屋面性能的可靠性。輕型金屬屋面節(jié)點具體見圖9。

2）在板型選擇上，采用高肋產(chǎn)品，從而可得到較大的排水切面，杜絕雨水從搭接邊處滲透，有效解決低坡度屋面積水、排水困擾，提高了在長距離平緩屋面的適用性，板與板采用直立鎖咬合連接，沒有螺釘外露，整個屋面不但美觀、整潔，而且避免了板材連接處漏水隱患。

3）同時采用無屋脊設(shè)計，即50米跨度屋面采用一整條金屬板材鋪設(shè)，杜絕的傳統(tǒng)屋面在屋脊交匯處漏水風險。該項目處在東部沿海，臺風頻發(fā)，板肋處增設(shè)抗風夾，確保屋面抗風性能。該設(shè)計保證了大跨屋面的防水和抗風性能，同時輕型屋面的使用也大量減少了結(jié)構(gòu)用鋼量。

4.8 裝配式樓梯系統(tǒng)問題解決方案：

傳統(tǒng)裝配式鋼樓梯為純鋼樓梯，雖然裝配化程度高，濕作業(yè)少，但其剛度小，在集中人流下會產(chǎn)生振動，本項目部中采用與混凝土結(jié)合的構(gòu)造做法，即裝配式鋼樓梯現(xiàn)場吊裝完畢后，梯板及平臺板上鋪設(shè)40 厚配筋細石混凝土層，混凝土提高鋼構(gòu)件的局部穩(wěn)定性，通過增加整個截面的抗彎和抗扭剛度提高純鋼構(gòu)件的整體穩(wěn)定性從而增加樓梯剛度，減少震顫，提高了樓梯的舒適性，與此同時混凝土可作為建筑裝飾面層等，即保證了結(jié)構(gòu)安全性又滿足了建筑及使用的舒適性。裝配式鋼樓梯構(gòu)造具體見圖10。

5 結(jié)論與建議

實踐是檢驗真理的唯一標準，裝配式建筑技術(shù)也應通過實踐一步步落實，本文從實際案例入手對裝配式項目的具體落地進行分析并提出解決方案，期待經(jīng)過一段時間的實踐積累，形成全面的裝配式技術(shù)解決方案，推進裝配式技術(shù)最終的全面落地。

參考文獻：

[1]?GB 50352-2019，民用建筑設(shè)計統(tǒng)一標準[S].

[2]?GB/T 51129-2017，裝配式建筑評價標準[S].

（作者單位：綠筑建筑設(shè)計（上海）有限公司）