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山东省装配式建筑示范工程项目技术解析——中垠雅苑广场

山东省装配式建筑示范工程项目技术解析——中垠雅苑广场

打印 0条评论来源:同圆装配式建筑研究院(id:zpsjz-tydg)




项目概况


中垠雅苑广场项目基地位于山东济南高新开发区,基地北侧紧邻天辰路,南侧为中垠雅苑住宅小区。项目共包含地上三栋单体及地下车库,于2017年申请实施装配式建造,并与2017年通过政府装配式相关批复。按照承诺,本项目执行济南市原有装配率计算规则,地上全部采用装配式方式建造,单体装配率不低于45%,且采用预制外墙面积不低于外墙总面积的60%。但本单体为省级装配式建筑示范项目,执行标准改为按山东省《装配式建筑评价标准》DB37/T  5127-2018 执行,单体装配率不低于60%。


根据省标装配式建筑评价标准8.0.1条,省级示范项目参评的前提包括主体结构竖向构件中预制部品部件的应用比例不低于35%。在前期的方案设计中,1号楼采用框架结构,此原因,结构体系修改为装配整体式混凝土剪力墙结构体系。


针对于竖向构件方案,在前期策划中,向建设方提供三种可选方案:


方案一铝模+IPS体系+部分预制内剪力墙


方案二全部采用预制内剪力墙+CF外墙板


方案三三明治预制外墙+预制内剪力墙


经权衡,铝模+IPS体系施工相比其余方案复杂,且方案二中CF外墙为新型墙板材料,对于长期的使用效果不可知,因此更倾向于采用方案三。


本工程最终方案装配式应用范围包括:预制剪力墙(三明治外墙、内墙)、预制叠合楼板、预制叠合屋面板、预制楼梯、围护墙与保温一体化、非承重围护墙非砌筑(预制外墙、ALC条板墙)、内隔墙非砌筑(ALC条板墙)、全装修、标准化设计、BIM信息化技术,装配率61.1%。三明治外墙的应用范围为五层及以上层,预制叠合楼板的应用范围为三层顶板起至屋面。


在规划及方案设计阶段,施工图设计及装配式设计提前介入,为装配式建筑标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理奠定了坚实的基础。下面就本项目的装配式方案的思考与大家分享。


01竖向构件的拆分


预制构件拆分示意图


本项目外墙除空调板处外墙及楼梯间处外墙均采用三明治外墙,内墙局部采用预制内剪力墙。


对于剪力墙体系中,三明治预制外墙的拆分一般控制墙体的尺寸尽量合理,不要过长或者过短,减少预制构件的规格和种类。本项目外墙除空调位及楼梯间处,均采用三明治预制外墙,可以避免整层做脚手架,加快施工速度。


本项目剪力墙的开间尺寸为6600mm,拆分为两个标准预制外墙,成为组成本项目主要的构件单元。预制内墙选择时,尽量选择规格一致的墙体,标准化程度更高,更利于加工生产。


02预制构件重量控制


墙板重量统计表


由于不同量级的塔吊在成本上具有较大差异,将预制构件控制在5吨以下是比较经济的选择。计算规则为2.5t/m³*长(m)*宽(m)*高(m)≤5,扣除墙板中的窗洞口,此阶段尽量避免过大过长的实心预制剪力墙,避免窗洞口过多,洞口两侧的剪力墙尺寸过小的预制构件。


03节点构造做法


竖向缝与水平缝节点


预制外墙之间的竖向缝后侧为现浇混凝土,杜绝了雨水渗透可能,缝外侧采用密封胶,形成材料防水。预制外墙之间水平缝采用企口做法,形成构造防水,缝外侧采用密封缝形成材料防水,不同降板的预制外墙通过调整现浇段的高度,保证外立面企口缝的位置在同一水平线上,保证外立面效果。



预制外墙与现浇墙体接缝节点


本项目预制外墙选用挤塑板,保温厚度70mm,外部为50厚混凝土保护层,1-4层选用岩棉,保温厚度100,考虑完成面与预制外墙一平。预制外墙与现浇外墙连接处,在预制外墙外叶板200mm高度范围剔10厚槽,嵌入双层耐碱网格布,与现浇墙体做好收口,形成完整的界面,避免水分渗入连接缝处。



预制外墙窗户防水构造节点


窗下口防渗处理有以下几种措施:

1、窗户两侧设置20mm的高差,形成构造防水;

2、外叶板做斜坡排水;

3、窗下部采用发泡聚氨酯填缝。


窗上口防渗处理方法为设置滴水槽,且在窗上部采用发泡聚氨酯填缝。



预制外墙防火构造节点


本项目采用预制三明治外墙板,防火构造如下图所示:


预制外墙防火构造节点


保温材料为B1级XPS保温板,外侧为50厚混凝土保护层,符合《建筑设计防火规范》第6.7.3条的要求,可不用采用耐火窗。无空腔复合夹心保温系统的保温材料在预制夹心外墙中,处于无氧状态,内外叶墙体为不然材料,厚度均不小于50mm。


04装配式与立面造型的协调


立面方案设计阶段结合预制墙板做分缝设计。位于南立面等开窗较多的立面时,尽量将缝处理到窗间墙的中间位置,避免产生不均衡感。红色线条示意预制外墙实际分缝,浅灰色是在预制墙板分缝处做的界格缝,形成统一的立面效果。


预制外墙分缝


本项目造型线脚采用预制。(图12)窗口两侧的线脚采用加厚混凝土保护层,局部由50变为100。其余大面积加厚的墙板,采用内部加厚保温的做法,通过预制完成外立面的造型层次,避免线脚后做的施工。


预制外墙线脚处理


05预制外墙结构上的难点与解决方法


本项目建筑功能为公寓,结构平面为规矩的矩形平面,为满足外立面造型,预制外墙拆分较普通住宅有一定难度,因此结构专业在技术上有以下几个创新点:


创新点一:全灌浆套筒连接


本工程开间较大,层高较高,预制外墙按开间拆分体块过大,超出普通预制外墙重量,对吊装是个考验;另外因窗洞密集较大,单开间墙体不适合拆分成一个构件,因此每个开间外墙拆分为两块,框架梁也从中间被一分为二,梁纵筋在跨中采用全灌浆套筒连接。


梁跨中连接节点构造


创新点二:边框梁跨中局部加高


本工程北侧边框梁因建筑外立面要求仅能做到500mm,而次梁因计算要求为600mm且不能上翻,所以将边框梁跨中部分局部加高到600mm,预制外墙作相应处理。


预制外墙梁变截面处大样


06预制叠合板熟练应用


前文已经提到,本工程建筑功能为公寓,因此对于预制叠合版的拆分就比较规整,除个别板块由于结构计算原因产生变异尺寸叠合板外,板块种类相对比较集中,这就大大减少了模具成本。


07BIM与预留预埋


本次设计的难点是公寓户型较多,机电预留点位较为复杂,设计过程中反复复核各机电点位的位置及数量,以保证机电预留预埋的准确性。设计时将照明、插座、弱电、给排水等专业图纸汇总到一张图纸上,对于两层及以上管线交叉的区域进行管线优化,尽量保证少交叉或不交叉。


本项目配合BIM进行碰撞验证、净高验证以及装配式构件验证,通过三维模型,将各专业图纸更直观的展现出来,及时发现图纸中存在的问题。由于本项目为精装交付,精装调整次数较多,点位的预留和碰撞需要结构与机电专业深入复核,并通过几次互相提资完成最终的点位确认,通过BIM的验证,确保点位预留的准确性,避免预制构件已生产而产生无法修改的情况产生。



08总结


通过将建筑构件转入工厂进行生产和加工,进一步提高了建筑构件的精细度和质量,以满足人们对于建筑更高水平建造的要求。将更多的工人留在工厂,让施工现场可以更少的人来操作完成,符合中国人口红利逐渐消失的现状。通过BIM技术检查错漏碰缺,减少由于图纸问题带来的施工错误及返工情况,减少拆改,减少资源浪费。BIM技术+装配式是符合未来建筑发展的潮流的,我们坚信在不久的将来,BIM技术+装配式会给人们带来更大的惊喜,会给人带来更美好的生活。


(编辑:奚雅青)


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