某裝配式教學(xué)樓項(xiàng)目疊合樓板深化設(shè)計(jì)

洪亮

摘要：預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的重要組成部分，深化設(shè)計(jì)根據(jù)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝等專業(yè)的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合構(gòu)件生產(chǎn)和施工安裝條件，綜合各專業(yè)信息，對施工圖紙進(jìn)行完善、補(bǔ)充，將各種需求轉(zhuǎn)換為可實(shí)施性的圖紙，為構(gòu)件工廠生產(chǎn)提供依據(jù)。本文通過某裝配式教學(xué)樓項(xiàng)目的疊合樓板深化設(shè)計(jì)，把在深化過程中遇到的問題進(jìn)行整理并提出解決措施，希望能給類似的設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;桁架鋼筋混凝土疊合板;深化設(shè)計(jì);預(yù)制構(gòu)件加工圖

1 項(xiàng)目概況

本工程為某中學(xué)教學(xué)樓，采用框架結(jié)構(gòu)體系，地上5層。建筑功能主要為教室、辦公室和實(shí)驗(yàn)室。一層層高為4.5m，其他層層高為3.6m。

根據(jù)當(dāng)?shù)卣畬ㄖa(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化項(xiàng)目建設(shè)的要求，政府投融資新建的建設(shè)項(xiàng)目（學(xué)校、醫(yī)院、博物館、等）原則上應(yīng)采用裝配式建筑技術(shù)，且裝配式建筑單體裝配率不低于50%。本工程為政府投資的新建項(xiàng)目，因此采用裝配式建筑技術(shù)，單體裝配率滿足當(dāng)?shù)卣畬ρb配式建筑的要求。

2 疊合樓板拆分設(shè)計(jì)

本工程主體結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件采用預(yù)制疊合樓板和預(yù)制樓梯。疊合樓板采用最常用的桁架鋼筋混凝土疊合板，預(yù)制部分與現(xiàn)澆部分混凝土強(qiáng)度等級均為C30。

由于雙向疊合板的板塊與板塊之間通過后澆帶連接，預(yù)制底板需要四邊出筋，模具需要四邊開孔，且現(xiàn)場后澆帶需要支設(shè)模板，工廠制作及現(xiàn)場施工均較單向疊合板復(fù)雜，效率低，故本工程采用后澆小接縫的單向受力板。

本工程預(yù)制底板的寬度以1800mm、2100mm、2400mm為主，預(yù)制底板的跨度小于5000mm。根據(jù)預(yù)制底板的寬度和跨度，及考慮設(shè)備管線預(yù)埋、鋼筋鋪設(shè)、施工誤差等因素，其中預(yù)制底板厚度為60mm、70mm，后澆混凝土疊合層厚度為80mm，疊合板總厚度為140mm、150mm。鋼筋桁架采用B90、B100規(guī)格，桁架鋼筋沿主要受力方向布置，桁架鋼筋距板邊不大于300mm，桁架鋼筋間距不大于600mm。

3 疊合樓板深化設(shè)計(jì)

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在設(shè)計(jì)流程上的主要區(qū)別是增加了預(yù)制構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)階段。預(yù)制構(gòu)件加工圖可由施工圖設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，也可由他其它單位設(shè)計(jì)經(jīng)施工圖設(shè)計(jì)單位審核通過后方可實(shí)施。預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的深度應(yīng)滿足建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電等各專業(yè)以及構(gòu)件制作、運(yùn)輸、安裝等各環(huán)節(jié)的綜合要求，做好預(yù)留預(yù)埋，完成構(gòu)件在生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝、施工等環(huán)節(jié)的承載力驗(yàn)算。

預(yù)制構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)圖紙主要包括預(yù)制構(gòu)件平面布置圖，預(yù)制構(gòu)件模板圖和配筋圖，預(yù)制構(gòu)件連接構(gòu)造大樣，預(yù)制構(gòu)件材料明細(xì)表，預(yù)留預(yù)埋圖等。

預(yù)制構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)應(yīng)在結(jié)構(gòu)施工圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化設(shè)計(jì)工作，深化設(shè)計(jì)文件應(yīng)符合施工圖階段設(shè)計(jì)文件的要求，如需調(diào)整施工圖設(shè)計(jì)文件，需經(jīng)施工圖設(shè)計(jì)單位同意。

結(jié)合本項(xiàng)目的疊合板的深化設(shè)計(jì)，在深化設(shè)計(jì)過程中應(yīng)主要注意以下問題：

3.1 預(yù)制底板的寬度和配筋

疊合板深化設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮運(yùn)輸、安裝等條件對預(yù)制構(gòu)件的限制，這些限制條件往往影響到預(yù)制構(gòu)件

的尺寸和重量。預(yù)制底板的寬度不超過運(yùn)輸超寬的限制和工廠模臺寬度的限制，一般寬度不宜超過2.4m，最大寬度不宜超過3m。

預(yù)制構(gòu)件的種類應(yīng)盡可能減少，提高構(gòu)件的重復(fù)利用率，減少模具數(shù)量，提升模具使用效率，降低構(gòu)件成本。預(yù)制構(gòu)件的配筋宜減少鋼筋間距種類，鋼筋間距規(guī)格不宜多，便于工廠化生產(chǎn)和現(xiàn)場連接，宜采用100mm、150mm、200mm。同一項(xiàng)目中厚度相同的預(yù)制底板配筋間距應(yīng)盡量一致，鋼筋位置和間距不變，可通過調(diào)整鋼筋直徑調(diào)整配筋量，不同直徑鋼筋隔一放一，以提高模板利用率。

3.2 預(yù)制底板的編號

本工程預(yù)制底板的種類和數(shù)量非常多。每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，因構(gòu)件尺寸、構(gòu)件配筋、框架柱切角位置、安裝方向、預(yù)留預(yù)埋等條件的不同而不同，因此每一個(gè)不同的預(yù)制構(gòu)件都應(yīng)該有唯一的編號，否則將對預(yù)制構(gòu)件在工廠的生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝產(chǎn)生直接的影響。

同時(shí)預(yù)制底板編號應(yīng)有一定的規(guī)律性，對于構(gòu)件尺寸及配筋均相同的構(gòu)件，因預(yù)留預(yù)埋不同，或?qū)ΨQ布置的構(gòu)件，可通過附加符號區(qū)分微小區(qū)別，表示此類構(gòu)件使用相同的模板，便于工廠生產(chǎn)。

3.3 預(yù)留孔洞及預(yù)埋件條件

預(yù)制底板上的預(yù)留預(yù)埋在深化設(shè)計(jì)中的準(zhǔn)確性對預(yù)制構(gòu)件的加工生產(chǎn)和施工階段的施工安裝都有直接的影響。

本工程機(jī)電專業(yè)在預(yù)制底板的預(yù)留預(yù)埋數(shù)量多，主要包括采暖立管、采暖總立管、消防立管、排水立管、給水立管、地漏、照明系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示照明、感煙探測器、火災(zāi)應(yīng)急廣播、攝像機(jī)等預(yù)留預(yù)埋條件。

預(yù)留孔洞及預(yù)埋件應(yīng)避開桁架鋼筋和鋼筋位置，優(yōu)先調(diào)整預(yù)留孔洞、預(yù)埋件的位置，實(shí)在無法避開時(shí)在調(diào)整鋼筋的位置。因預(yù)留預(yù)埋的影響，考慮桁架鋼筋距板邊不大于300mm，桁架鋼筋間距不大于600mm，會增加桁架鋼筋的數(shù)量，同時(shí)相同構(gòu)件尺寸的預(yù)制板，因桁架鋼筋位置不同，側(cè)模不同，減少模板的利用率，額外增加預(yù)制構(gòu)件的成本。

當(dāng)預(yù)留孔洞直徑或邊長不大于300mm時(shí)，受力鋼筋繞過洞口，不得切斷。當(dāng)預(yù)留孔洞直徑或邊長大于300mm時(shí)，鋼筋切斷在洞口邊增加補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，當(dāng)孔洞位于預(yù)制底板中間部位，孔洞加強(qiáng)鋼筋應(yīng)伸出洞邊滿足錨固長度，當(dāng)孔洞位于預(yù)制底板邊角時(shí)，洞邊加強(qiáng)鋼筋不宜伸出預(yù)制板邊。

預(yù)制底板拆分位置要考慮設(shè)備管線的預(yù)留，預(yù)留不要設(shè)置在預(yù)制底板拼縫處。

線盒預(yù)埋靠近預(yù)制板邊緣時(shí)，吊裝及運(yùn)輸過程中容易造成線盒破損，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免線盒靠近預(yù)制板邊緣。

通常風(fēng)井洞口周邊會有結(jié)構(gòu)梁，但較小的風(fēng)井會在樓板上直接設(shè)置矩形洞口，本工程風(fēng)井未設(shè)置結(jié)構(gòu)梁，直接在預(yù)制底板上開洞。開洞位置在疊合樓板邊緣會造成疊合樓板桁架鋼筋無法貫通，造成疊合板安裝方向整體剛度較差。本工程風(fēng)井開洞尺寸為650mmx1600mm，對風(fēng)井開洞的預(yù)制板，采用較小的寬度，同時(shí)通過調(diào)整疊合樓板的拆分，使風(fēng)井開洞位置位于疊合樓板中間，并通過調(diào)整吊點(diǎn)位置，使預(yù)制底板運(yùn)輸和吊裝滿足要求。

本工程主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件采用高精度免抹灰模板——鋁膜，鋁膜板需要在預(yù)制底板上預(yù)留施工放線孔和豎向傳料孔，此預(yù)留條件應(yīng)在深化前期提前與施工單位確定，否則會造成疊合板深化設(shè)計(jì)的大量修改。

3.4 異形的預(yù)制構(gòu)件

因建筑功能需要，會出現(xiàn)刀把形等外形復(fù)雜的異形樓板。外形復(fù)雜的預(yù)制構(gòu)件，需對安裝、吊裝、運(yùn)輸進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。因異形預(yù)制構(gòu)件形狀不對稱，吊點(diǎn)設(shè)計(jì)需特別注意，使吊點(diǎn)受力合理，重心平衡，保證運(yùn)輸及安裝過程中的安全順利進(jìn)行。異形預(yù)制構(gòu)件為避免轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，須采取加強(qiáng)措施，在轉(zhuǎn)角處設(shè)置附加鋼筋，為避免運(yùn)輸及安裝過程中被拉裂，須增加臨時(shí)拉結(jié)桿等措施，以保證異形預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。

4 結(jié)語：

本工程的裝配式建筑疊合樓板深化設(shè)計(jì)，結(jié)合本工程的特點(diǎn)，主要從現(xiàn)有常見的疊合樓板深化設(shè)計(jì)問題和后期施工問題進(jìn)行剖析，提出深化設(shè)計(jì)階段的主要注意問題及解決措施，最終提高疊合樓板預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，滿足結(jié)構(gòu)性能要求的同時(shí)，減小對預(yù)制構(gòu)件的加工生產(chǎn)和構(gòu)件裝配施工帶來的不利影響。

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