現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與PCTF結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟分析

宋海挺

上海建工房產(chǎn)有限公司 上海 200080

隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型，人工成本不斷上升，國家對節(jié)能環(huán)保意識的提高，以及國內(nèi)大基建市場的飽和，粗放型的建筑產(chǎn)業(yè)增長方式已達到頂峰，建筑業(yè)投資邊際效用在明顯遞減。建筑業(yè)若不能完成創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)或?qū)⑦M入滯緩或衰退階段，這將對國民經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生一系列的影響。因此，根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)升級的要求，裝配式建筑工程應(yīng)運而生。

目前我國裝配式建筑的發(fā)展尚處于起步階段，很多企業(yè)技術(shù)還不成熟，如何降低成本、提高資金的邊際效用還不明確，使得很多企業(yè)對裝配式建筑仍存疑慮，發(fā)展裝配式建筑的意愿不高。

本文通過對現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程與PCTF結(jié)構(gòu)工程從建安成本、建安成本上升因素的比較等方面作出綜合性經(jīng)濟分析，為推動裝配式建筑的進一步發(fā)展、加快建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，為企業(yè)發(fā)展裝配式建筑、提高投資邊際效用價值提供一些可行性參考。

1 工程概況

本項目位于上海市浦東新區(qū)惠南鎮(zhèn)，總建筑面積31.3萬 m2，由56幢多層及小高層住宅樓組成。其中A號住宅樓地下1層、地上14層，建筑面積6 038.0 m2，是國內(nèi)首創(chuàng)PCTF裝配式體系，PC預(yù)制率38%。本PCTF結(jié)構(gòu)體系非主要受力構(gòu)件是將工廠生產(chǎn)的預(yù)制外掛墻板、預(yù)制陽臺和標準層的樓梯、陽臺、凸窗等預(yù)制構(gòu)件運至現(xiàn)場組裝而成，而主體受力結(jié)構(gòu)梁、柱為現(xiàn)澆，板為疊合板，預(yù)制板上現(xiàn)澆一部分（圖1）。

圖1 PCTF結(jié)構(gòu)示意

在所有預(yù)制墻板上都預(yù)留鋼筋，通過預(yù)留鋼筋和樓層主體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土澆筑連接（圖2）。預(yù)制疊合保溫外掛墻板技術(shù)的運用，實現(xiàn)了夾芯無機保溫與結(jié)構(gòu)同壽命，徹底解決傳統(tǒng)外墻保溫易脫易燃弊病。

圖2 施工現(xiàn)場

2 建安成本比對分析

PCTF裝配式建筑工程與傳統(tǒng)現(xiàn)澆工程明顯的不同點在于構(gòu)件制造工廠化和施工裝配化。裝配式工程可以減少勞動力需求和資源的浪費。鑒于目前工廠預(yù)制裝配式構(gòu)件多為個性化定制、種類規(guī)格多，產(chǎn)業(yè)配套不完善、規(guī)模化生產(chǎn)程度不夠、施工配合專業(yè)程度有待提高等，預(yù)制裝配式相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑工程來說建安成本有所增加。但隨著定型化的形成和未來的住宅小區(qū)項目中進行規(guī)模化生產(chǎn)，預(yù)制裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)成本有大幅降低的空間。PCTF結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的建安成本主要差異在于結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工工藝措施方面，如表1所示。

表1 傳統(tǒng)現(xiàn)澆做法與PCTF做法土建成本對比

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)工程量，參考本小區(qū)與A號住宅樓同類型進行取值，采用同一時期人材機價格、費率進行組價。通過測算，PCTF結(jié)構(gòu)指標為3 048元/m2，其中裝配式預(yù)制構(gòu)件材料費1 183元/m2，裝配式預(yù)制構(gòu)件安裝費210元/m2；傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)指標為2 240元/m2。PCTF結(jié)構(gòu)做法增加單方成本808元/m2，較傳統(tǒng)現(xiàn)澆做法成本上浮約36%，主要體現(xiàn)在分部分項費用較高。分部分項明細費用測算如表2所示。

表2 傳統(tǒng)現(xiàn)澆做法與PCTF做法土建分部分項費用對比

PCTF做法較傳統(tǒng)現(xiàn)澆做法土建分部分項費用增加單方成本約957元/m2，主要體現(xiàn)在裝配式預(yù)制構(gòu)件的采購及安裝費用。除此之外，因施工過程中減少了腳手架及外墻外側(cè)模板的支架，措施費用節(jié)省了約82元/m2，如表3所示。

表3 傳統(tǒng)現(xiàn)澆做法與PCTF做法措施費對比

由于PCTF結(jié)構(gòu)采用了場外預(yù)制配件，現(xiàn)場吊裝形式，較傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)節(jié)省了部分支模、鋼筋綁扎、混凝土澆搗工序。另外，外保溫工程與PCTF結(jié)構(gòu)同時施工，減少了施工流水周期。通過工程量對比，單體人工用量減少5 562工日，比例為24%，詳見表4。

表4 傳統(tǒng)現(xiàn)澆做法與PCTF做法主要工程量對比

對比市場上常見的裝配式結(jié)構(gòu)，吊裝方案上一致，通過對比可得，PCTF帶保溫外掛墻板的造價低于厚300 mm裝配式預(yù)制鋼筋混凝土夾芯保溫外墻板及厚200 mm裝配式預(yù)制鋼筋混凝土外墻板＋厚35 mm保溫板結(jié)構(gòu)體系，詳見表5。

表5 不同外墻結(jié)構(gòu)做法造價對比

3 建安成本上升因素的分析

相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)來說，PCTF結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計及生產(chǎn)的全過程，無論是在建筑模型、結(jié)構(gòu)計算、節(jié)點處理、構(gòu)件施工工藝，還是現(xiàn)場安裝等環(huán)節(jié)，均有大量風險性技術(shù)問題要解決，這些都可能造成生產(chǎn)成本的增加，企業(yè)可以從這些方面加以優(yōu)化，進而提高投資的邊際效用價值。根據(jù)本項目實際建造過程，對生產(chǎn)成本提高的主要因素分析如下。

3.1 產(chǎn)業(yè)配套、工藝限制

由于PCTF構(gòu)件自身特征與相關(guān)產(chǎn)業(yè)不配套，增加了很多成本，大量非標構(gòu)件對生產(chǎn)和生產(chǎn)成本有很大影響。如在示范工程中，模具為小批量制作（因受構(gòu)件形式、供貨時間、數(shù)量的限制）。

經(jīng)分析，成本構(gòu)成中，影響成本較大的部分為各類構(gòu)件生產(chǎn)成本。如本項目A號樓PC構(gòu)件的生產(chǎn)單方指標為1 183元/m2，占總土建成本的38.8%。

3.2 構(gòu)件本身設(shè)計要求及生產(chǎn)預(yù)備費用

構(gòu)件的設(shè)計費用，即工藝成本。初期的研發(fā)、設(shè)計投入，以及預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)所需要的機械設(shè)備研究投入都比較大，轉(zhuǎn)嫁到構(gòu)件成本上也就更高，除非裝配式建筑的體量足夠大，使得構(gòu)件產(chǎn)量達到較大規(guī)模，才能攤薄前期成本。

3.3 物流成本

PCTF構(gòu)件的運輸成本較大，載貨、卸貨、過程運輸、窗框特殊保護等費用增加。

3.4 施工配合費

作為一種新型工藝，其所需的施工配合費用也相對較高，如裝配人工、校正人工、構(gòu)件吊裝等及安全生產(chǎn)措施費用增加。PC構(gòu)件的安裝費單方指標為210元/m2，占總土建成本的6.88%。

3.5 其他

如接駁件、連接件、外墻清洗、接縫處理、貼膜等費用增加。

雖然PCTF結(jié)構(gòu)在產(chǎn)業(yè)配套、工藝限制、構(gòu)件本身設(shè)計要求及生產(chǎn)預(yù)備費用、物流成本、施工配合費等方面可能會造成一些建安成本的增加，但裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆工程相比，因減少了很多現(xiàn)場澆筑、養(yǎng)護工作，工序進度加快，這可以極大地縮短總體施工工期，提高施工效率。

同時，因預(yù)制率的提高，通過機械化裝配可以極大地減少現(xiàn)場施工人員的使用，人工費明顯降低，人力成本可大幅下降。

4 結(jié)語

綜上對比可知，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與PCTF結(jié)構(gòu)在成本上都有增有減。通過對本項目技術(shù)經(jīng)濟分析與費用測算，若選用預(yù)制裝配式建筑施工方式，企業(yè)可以在建安成本上升因素的幾個方面進行細化管理，盡可能地降低成本在這些環(huán)節(jié)的增加量。

同時，除加大裝配式建筑規(guī)模化生產(chǎn)可攤薄成本外，因預(yù)制裝配式建筑施工方式可以大幅縮短施工工期，也可以使企業(yè)通過縮短工期、加快銷售進程，提升資金回籠速度和資金周轉(zhuǎn)率，來提高投資邊際效用價值，增大經(jīng)濟效益。此外，預(yù)制裝配式構(gòu)件的使用能為社會帶來較大的環(huán)境效益，可以承擔生態(tài)文明補短板和鋼鐵行業(yè)去庫存重任，順應(yīng)了國家綠色制造與節(jié)能環(huán)保要求。