基于裝配式建筑中拆分設(shè)計(jì)的控制條件探討

張美玉

摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，近年來裝配式建筑項(xiàng)目越來越多，拆分設(shè)計(jì)作為裝配式建筑項(xiàng)目中的核心環(huán)節(jié)，對整個建筑項(xiàng)目產(chǎn)生較大的影響。對此，本文立足于預(yù)制構(gòu)件拆分的控制條件，對裝配式建筑的拆分設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的分析，希望能夠?yàn)檠b配式建筑的發(fā)展提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;預(yù)制構(gòu)件;拆分設(shè)計(jì);控制條件

相比較于現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝配式建筑在設(shè)計(jì)原則上是一樣的，就是通過一定的措施，確保構(gòu)建的裝配式建筑結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)有同樣的效果。拆分設(shè)計(jì)并不僅是一項(xiàng)技術(shù)工作，同時也需要對外部條件的調(diào)研和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。由于拆分設(shè)計(jì)在裝配式建筑中具有重要的作用，因此在拆分時應(yīng)當(dāng)遵循著幾個方面的原則：一是在結(jié)構(gòu)拆分時，要充分考慮結(jié)構(gòu)的合理性;二是選擇構(gòu)件接縫部位時宜選在應(yīng)力較小位置;三是盡量減少構(gòu)件規(guī)格與連接節(jié)點(diǎn)的種類;四是確保相鄰的相關(guān)構(gòu)件拆分協(xié)調(diào)一致;五是充分考慮預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)的限制條件，如預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸、安裝等環(huán)節(jié)，在拆分時要遵循連接簡單、方便施工、合理受力、規(guī)格少、多組合的原則。

1 裝配式建筑中拆分設(shè)計(jì)的控制條件分析

由于裝配式建筑拆分設(shè)計(jì)中會受到建筑條件、結(jié)構(gòu)條件、生產(chǎn)條件、運(yùn)輸條件、吊裝條件、施工條件等限制，一定程度上會對裝配式建筑拆分設(shè)計(jì)的效果產(chǎn)生影響?；诖?，以下基于預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分析其控制條件。

1.1 建筑條件

在開展裝配式建筑項(xiàng)目之前，需要對其預(yù)制范圍進(jìn)行確定，此時需要確保建筑圖紙的完整性和合理性。但是對于一些整體造型較為復(fù)雜的建筑，這類型的建筑要想應(yīng)用預(yù)制裝配施工技術(shù)有一定的難度，主要是因?yàn)檫@一類型的建筑需要生產(chǎn)許多非標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，而且在后續(xù)裝配完成后，一旦受到地震作用下，會導(dǎo)致內(nèi)部受力分布不均勻。尤其是一些不規(guī)則的建筑外部立面造型非常復(fù)雜，存在許多凹凸以及較大的外探懸挑構(gòu)件，如果強(qiáng)行采用預(yù)制的方式，則會為后續(xù)的施工工長造成許多不便，主要表現(xiàn)在需要生產(chǎn)的構(gòu)件造型與普通模具不相符，需要特定模具或其他措施，這便使得構(gòu)件生產(chǎn)成本增高。同時由于整體的造型較復(fù)雜，不僅會增加施工難度，不利于各個構(gòu)件的有效連接，而且也會存在較多的異性構(gòu)件，影響整體建筑的平整性和美觀性。

因此，考慮到上述問題帶來的后果，在進(jìn)行裝配式建筑平面設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)盡量選擇簡單、有規(guī)則性的方形或者矩形構(gòu)件進(jìn)行組裝施工。同時在設(shè)計(jì)過程中，對于預(yù)制構(gòu)件的尺寸設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)尺寸大小標(biāo)準(zhǔn)化，以便后續(xù)的順利裝配。另外對于建筑布置，應(yīng)當(dāng)采用靈活可變的方式進(jìn)行配置，不僅要保證平面布置的規(guī)則性，而且也要保證承重構(gòu)件的有效銜接和整齊有序。

1.2 結(jié)構(gòu)條件

在選擇裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系時，還需要充分考慮其高度和抗震防設(shè)效果，所以在拆分設(shè)計(jì)方案確定時，要基于這一基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，確保其符合裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)。相比較于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，裝配式建筑的最大適用高度相對較低，因此為了保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要采取一定加固措施來保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以選擇使用鋼筋進(jìn)行加固，將其貫穿在水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件中，并保證其與周圍構(gòu)件的可靠牢固，以此提高結(jié)構(gòu)關(guān)鍵受力部位以及疏散位置的承載力和抗變形力。預(yù)制構(gòu)件的連接方式是裝配式建筑的核心技術(shù)，目前預(yù)制構(gòu)件連接方式只要有三種：一是采用套筒將連接和鋼筋連接的方式，將豎向構(gòu)件進(jìn)行豎向連接;二是使用鋼筋連接豎向構(gòu)件，連接方式為水平連接;三是對于如梁和樓板等水平構(gòu)件的連接，主要采用疊合連接的方式進(jìn)行連接。但是這些連接技術(shù)在具體的應(yīng)用過程中，會受到預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)精度、施工組織管理、連接質(zhì)量檢測等條件影響，進(jìn)而增加成本，因此要想實(shí)現(xiàn)效率快、質(zhì)量好、成本低的裝配式建筑，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)連接技術(shù)的分析，提升連接技術(shù)水平。

1.3 生產(chǎn)條件

對于裝配式建筑而已，構(gòu)件廠距離、構(gòu)件廠生產(chǎn)條件、模具等都會對其最終效果產(chǎn)生影響。

首先，如果構(gòu)件廠與項(xiàng)目建設(shè)的距離較遠(yuǎn)，那么運(yùn)輸距離就會長，這樣運(yùn)輸成本就越高，因此在分析裝配式建筑可行性時，還需要充分考慮到構(gòu)件廠與項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)的距離。通常情況下，在進(jìn)行運(yùn)輸距離測算時，是根據(jù)運(yùn)輸費(fèi)用在構(gòu)件銷售價格中所占的比例進(jìn)行，如果運(yùn)輸費(fèi)用在構(gòu)件銷售價格中占得比例為10%，此時認(rèn)為運(yùn)輸距離較為合理，但是一旦超出10%，則認(rèn)為運(yùn)輸距離不合理，應(yīng)當(dāng)不考慮接受。其次，構(gòu)件拆分的一個重要限制條件就是構(gòu)件廠模臺的尺寸，目前國內(nèi)在流水線生產(chǎn)中使用的模臺尺寸最大可以生產(chǎn)出尺寸為3.2m×8.5m的預(yù)制構(gòu)件，厚度最大為0.4m。同時固定模臺最大能夠生產(chǎn)出尺寸為3.7m×11.5m的預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)件高度方面則沒有限制。基于這情況，對于預(yù)制樓板和預(yù)制墻板等構(gòu)件的生產(chǎn)，可通過流水線上的模臺進(jìn)行生產(chǎn)，而對于一些如樓梯和陽臺板等異性構(gòu)件的生產(chǎn)，則可以通過固定模臺進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)然，最好是設(shè)計(jì)一些平面二維構(gòu)件，以此降低施工難度和施工成本。最后，在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中，模具的設(shè)計(jì)也是需要重點(diǎn)考慮的問題，首先需要保證模具的質(zhì)量以及模具與構(gòu)件尺寸相符，然后在設(shè)計(jì)時要確保設(shè)計(jì)的模具標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，并且拆卸方便和安裝定位準(zhǔn)確。

1.4 運(yùn)輸條件

在運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件時，由于一些大尺寸的預(yù)制構(gòu)件會受到車輛本身運(yùn)輸條件的限制，同時在運(yùn)輸管理方面也有一定的限制，所以在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程中，首先需要根據(jù)車輛行駛管理規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件運(yùn)輸，明確運(yùn)輸限制的高度、寬度和總長度方面的要求，對于一些水平位置和豎向的預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸，要保證其符合運(yùn)輸限制的要求。

1.5 吊裝條件

由于預(yù)制構(gòu)件的重量和安裝位置不同，所以在具體的操作過程中，要根據(jù)構(gòu)件的重量和分布進(jìn)行塔吊安裝位置和選型的詳細(xì)計(jì)算。首先，在分析構(gòu)件重量和分布時，要在安裝圖紙上明確標(biāo)出，并對最重和最遠(yuǎn)的構(gòu)件重點(diǎn)關(guān)注;其次，設(shè)置塔吊位置時，要結(jié)合建筑平面形狀和構(gòu)件尺寸進(jìn)行;最后，選擇合適的塔吊，應(yīng)當(dāng)結(jié)合構(gòu)件實(shí)際重量以及市場價格情況進(jìn)行選擇。需要注意的是，施工方必須要在參考構(gòu)件設(shè)計(jì)詳圖及考慮構(gòu)件吊裝問題情況下進(jìn)行塔吊定位和選型，同時必須要保證塔吊能夠吊起每塊預(yù)制構(gòu)件，如果吊不起來，不宜將構(gòu)件拆得更小，否則就會影響拆分設(shè)計(jì)的效果，而且會增加吊裝次數(shù)，對施工進(jìn)度和施工成本產(chǎn)生影響。

1.6 施工條件

施工方在接到裝配式建筑項(xiàng)目時，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想觀念，轉(zhuǎn)變以往的作業(yè)習(xí)慣和方法，否則就會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而影響裝配式建筑的最終效果。比如，在操作剪力墻灌漿套筒體系時，有時會存在上層鋼筋難以插入下層套筒的情況，針對這一情況大多數(shù)施工人員會選擇剪斷不能插入下層套筒鋼筋的方式來處理，這樣就會破壞原本完善的建筑構(gòu)造，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。對此，為了確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，施工單位要針對實(shí)際項(xiàng)目的特點(diǎn)，制定標(biāo)準(zhǔn)的操作手冊，并建立完善的問題機(jī)制，要狠抓人員的培訓(xùn)工作，提升人員的施工技術(shù)水平。如果在施工操作中出現(xiàn)問題，要及時進(jìn)行反饋，加強(qiáng)與設(shè)計(jì)單位的溝通，制定有效的解決方案，并交由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行審核。

2 結(jié)語

通過分析預(yù)制構(gòu)件拆分的控制條件，以此將裝配式建筑拆分設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行全面分析，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)裝配式建筑設(shè)計(jì)的基本要求，希望能夠進(jìn)一步促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁志峰.某裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].科技風(fēng)，2019（20）：115-116.

[2]溫興宇.裝配整體式施工圖深化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)淺析[J].科技視界，2018（20）：123-124.