裝配式工程圖紙審圖與優(yōu)化的實例及分析

翟建雷 邵志兵 葉文啟 湯 靜

1. 中天建設(shè)集團有限公司 浙江 杭州 310008；2. 揚州市建筑設(shè)計研究院有限公司 江蘇 揚州 225007

現(xiàn)階段國家大力推廣建筑工業(yè)化 ，各級地方政府也在逐年提高各地區(qū)新建建筑的預(yù)制比例，特別是預(yù)制率要求較高的地區(qū)。上海市2016年后的新建工程都有一套內(nèi)容翔實的裝配式（PC）深化圖紙。對施工單位而言，技術(shù)人員如何審閱[1]新增出來的這部分圖紙，是控制裝配式建筑[2]質(zhì)量、提升經(jīng)濟效益的第一步。

預(yù)制構(gòu)件在工廠澆筑成形，待現(xiàn)場安裝出現(xiàn)問題時，將會耗費大量的返工支出。因此，在前期發(fā)現(xiàn)裝配式圖紙的錯誤并提出合理的優(yōu)化建議顯得尤為重要。

1 項目概況

某項目總建筑面積11 972.68 m2，地上總建筑面積77 000 m2，地下總建筑面積32 000 m2，結(jié)構(gòu)形式為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。項目由33棟住宅、售樓部、配套商業(yè)、設(shè)備用房及地下車庫組成。其中，1#～2#、4#～33#樓為PC樓棟，住宅樓層數(shù)為4～8層，剪力墻、隔墻、陽臺、樓梯、凸窗和疊合板為PC裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件。

2 PC圖紙審圖工作

裝配式建筑施工最理想的狀態(tài)是：現(xiàn)場不穿孔、安裝不沖突，預(yù)埋件、孔洞、線盒等均在工廠[3]完成，預(yù)埋管線、預(yù)留洞口的尺寸和位置及相鄰構(gòu)件間鋼筋位置高度精確，到達(dá)現(xiàn)場只需拼裝即可。

PC圖紙審圖[4]的目的是發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯誤并反饋給設(shè)計單位，再由設(shè)計單位及時將變更告知預(yù)制構(gòu)件廠。這項工作應(yīng)該在構(gòu)件生產(chǎn)之前完成，避免在生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)中再做調(diào)整。

經(jīng)審核，發(fā)現(xiàn)本工程PC圖紙的問題[5]有以下幾類。

2.1 碰撞沖突類問題

2.1.1 預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部分的沖突

此類問題主要表現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制范圍不合理，導(dǎo)致現(xiàn)澆部分的鋼筋無法施工。應(yīng)注重核對預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆交接部位的標(biāo)高、截面尺寸，特別是降板及反坎區(qū)域。

本工程有夾心保溫外墻的外葉板頂標(biāo)高過高，將導(dǎo)致現(xiàn)澆空調(diào)板的水平鋼筋無法錨固（圖1）。再如預(yù)制剪力墻與現(xiàn)澆框架梁相交部位未留槽口，將導(dǎo)致現(xiàn)澆梁鋼筋無法錨固（圖2）。

圖1 現(xiàn)澆空調(diào)板與外墻板沖突

圖2 預(yù)制剪力墻未留槽口

解決措施：修改構(gòu)件的混凝土預(yù)制范圍，確保現(xiàn)澆部位鋼筋的合理連接與錨固。

將預(yù)制構(gòu)件平面布置圖以及豎向裝配圖與原始結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行對比，核對預(yù)制構(gòu)件的拆分范圍。首先避免結(jié)構(gòu)圖紙有設(shè)計修改后，PC拆分圖未做相應(yīng)調(diào)整。在構(gòu)件平面布置圖中，應(yīng)注意預(yù)制墻體之間的現(xiàn)澆段長度能否滿足現(xiàn)場的施工空間要求。在豎向裝配圖中，結(jié)合構(gòu)件詳圖，查看預(yù)制構(gòu)件的高度與安裝標(biāo)高是否相符，注意頂層和標(biāo)準(zhǔn)層的變化之處。復(fù)雜節(jié)點部位利用BIM可視化手段，檢查預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部位是否有沖突。

2.1.2 鋼筋碰撞沖突

此類問題表現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的外伸鋼筋及現(xiàn)澆段的鋼筋在空間內(nèi)相互干擾，導(dǎo)致構(gòu)件無法吊裝或現(xiàn)澆段鋼筋不能順利綁扎。應(yīng)注重核對梁柱節(jié)點及剪力墻邊緣構(gòu)件等鋼筋比較密集的區(qū)域。

本工程有兩相鄰預(yù)制墻體的水平筋外伸重疊，產(chǎn)生碰撞，將會導(dǎo)致吊裝困難（圖3）。

解決措施：修改構(gòu)件外伸鋼筋的長度，選用合適的預(yù)制墻間的豎向接縫連接節(jié)點構(gòu)造。

結(jié)合結(jié)構(gòu)圖紙和規(guī)范，熟悉各節(jié)點的鋼筋排布，保證預(yù)制構(gòu)件外伸鋼筋的錨固和搭接長度。在構(gòu)件平面布置圖和豎向裝配圖中，查看相鄰預(yù)制構(gòu)件外伸鋼筋的水平及豎向避讓情況，現(xiàn)澆段鋼筋與預(yù)制構(gòu)件外伸鋼筋間的位置關(guān)系。根據(jù)預(yù)制墻體間外伸縱向受力鋼筋的高度，校對墻體的吊裝順序，輔助現(xiàn)場吊裝作業(yè)，并核對構(gòu)件詳圖與其平面布置圖、豎向裝配圖的統(tǒng)一性。

2.2 預(yù)留預(yù)埋類問題

2.2.1 支?？孜徊缓侠?/p>

此類問題通常為孔位距墻邊太近及漏設(shè)、多設(shè)的情況，將導(dǎo)致支模困難或者現(xiàn)場重新開孔。應(yīng)注重核對T形、L形墻節(jié)點處的預(yù)制構(gòu)件支模點位。

本工程在外墻陽角處的夾心保溫外墻體，其與暗柱重疊的一排預(yù)留螺桿洞，不能有效進(jìn)行拉結(jié)，且需后期封堵（圖4）。

圖3 預(yù)制墻體的水平筋產(chǎn)生碰撞

圖4 支模孔位不合理

解決措施：取消無用的預(yù)留支?？孜唬瑫r調(diào)整孔位與墻邊的距離，確?，F(xiàn)場高效支模施工。

根據(jù)構(gòu)件平面布置圖和構(gòu)件詳圖繪制預(yù)制構(gòu)件支模點位深化圖紙。支模點位深化圖的信息包括預(yù)制構(gòu)件中預(yù)留的支?？锥次恢眉伴g距。注意豎排支?？字翂吘壔蜣D(zhuǎn)角處的水平距離，保證現(xiàn)場有足夠的支模操作空間。支?？椎暮侠砼c否嚴(yán)重影響模板工程的施工效率以及混凝土成形效果，而設(shè)計院人員往往缺少施工經(jīng)驗。因此，對構(gòu)件預(yù)留支?？锥次恢玫男：伺c深化是一項很基礎(chǔ)但又很重要的工作[6-8]。

2.2.2 斜撐點位不合理

這類問題表現(xiàn)為斜撐預(yù)埋件的使用會導(dǎo)致斜撐桿與現(xiàn)澆部位相碰撞。

本工程中利用預(yù)制凸窗的斜撐點進(jìn)行臨時支撐后，將導(dǎo)致相鄰現(xiàn)澆柱無法施工（圖5）。

圖5 斜撐點位不合理

解決措施：調(diào)整斜撐預(yù)埋點的位置，移至窗洞口上部，并利用BIM三維建模確定與現(xiàn)場施工不沖突。

施工前期策劃中，技術(shù)人員在繪制支撐架搭設(shè)平面布置圖時，應(yīng)考慮豎向預(yù)制構(gòu)件臨時斜撐的布置。首先校對斜撐桿是否影響現(xiàn)場施工，其次需考慮斜撐桿與水平構(gòu)件支撐架之間的避讓關(guān)系。對不合理的預(yù)制構(gòu)件斜撐預(yù)埋點以及在樓板中預(yù)留的斜撐點埋件位置進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

2.3 其他圖紙問題

除了上述預(yù)制構(gòu)件安裝過程的相關(guān)問題，PC圖紙還有涉及結(jié)構(gòu)安全性方面的問題。此類問題表現(xiàn)為構(gòu)件設(shè)計不滿足強制性規(guī)范要求，會產(chǎn)生建筑安全隱患。應(yīng)注重核對懸挑和外掛式構(gòu)件的鋼筋錨固長度及其安裝節(jié)點。

本工程預(yù)制板式陽臺的支座處上部鋼筋的錨固長度不足，不加處理則存在墜落風(fēng)險。采用現(xiàn)場搭接的做法將費時費料，與設(shè)計院溝通后修改為上部鋼筋在工廠一次成形（圖6）。

圖6 預(yù)制陽臺上部錨固鋼筋

裝配式通用節(jié)點圖作為裝配式圖紙重要的一部分內(nèi)容，涉及預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)澆連接的詳細(xì)構(gòu)造，技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)閱讀。如果缺少安裝節(jié)點，或者節(jié)點信息錯誤、不完整，則現(xiàn)場盲目施工時將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)風(fēng)險。施工技術(shù)人員應(yīng)加強對規(guī)范圖集的學(xué)習(xí)理解，杜絕此類問題發(fā)生。

裝配式圖紙除了本工程中影響施工的以上問題外，還有表1中所列的常見問題。

表1 PC圖紙審核要點（補充）

3 PC優(yōu)化工作

PC優(yōu)化工作考慮預(yù)制構(gòu)件以及現(xiàn)場施工中可以改進(jìn)的地方，主要從有利于施工、有利于提高建筑質(zhì)量這2個方面出發(fā)。

3.1 構(gòu)件的優(yōu)化

本工程中有預(yù)制墻體兩側(cè)樓板厚度不一樣，原設(shè)計墻頂齊平預(yù)制，一側(cè)則需要現(xiàn)場堵縫。因此將預(yù)制墻體頂部優(yōu)化成高低企口形式，兩側(cè)疊合板均可直接擱置，減少現(xiàn)場支模工作量（圖7）。

圖7 疊合板安裝節(jié)點

構(gòu)件的優(yōu)化可以從脫模、運輸、安裝多環(huán)節(jié)考慮。優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件之間、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部位的連接節(jié)點，在保證建筑的使用性能和抗震能力的前提下，可節(jié)省構(gòu)件成本，降低施工難度。

3.2 現(xiàn)場施工優(yōu)化

本工程PC轉(zhuǎn)換層處，在現(xiàn)澆外墻外側(cè)增設(shè)一挑板，該挑板與上層預(yù)制夾心保溫墻體外葉板相接，以滿足外墻水平接縫處的防水要求（圖8）。

同時在外掛式凸窗處，此挑耳在凸窗安裝時起到支撐以及控制標(biāo)高的作用，有利于預(yù)制凸窗的安裝質(zhì)量和成形外觀（圖9）。

圖8 夾心保溫外墻安裝節(jié)點

圖9 外掛式凸窗安裝節(jié)點

現(xiàn)場的優(yōu)化更多依賴于技術(shù)人員的經(jīng)驗，應(yīng)注重施工中的總結(jié)。將圖紙與現(xiàn)場更緊密的結(jié)合，提升裝配式建筑建造的質(zhì)量和效益。

4 結(jié)語

本文主要是從現(xiàn)場施工的角度，提出了PC圖紙的常見問題以及相應(yīng)的修改和優(yōu)化建議，涉及預(yù)制構(gòu)件吊裝、鋼筋施工、現(xiàn)澆部位支模、構(gòu)件臨時支撐等工序。通過與設(shè)計、生產(chǎn)單位做好協(xié)同工作，減少了施工過程中的返工，提高了安裝精度。隨著裝配式建筑相關(guān)政策的深入推進(jìn)與落實，裝配式工程圖紙審圖與優(yōu)化工作將顯得愈發(fā)重要。