关闭
关闭

当前位置:首页 > 观点 > 邢 伟 > 西伟德叠合板式住宅推广实验楼案例

西伟德叠合板式住宅推广实验楼案例

2016年03月21日

打印专业人士:邢 伟   来源:未知

1、基本概况

1.1 工程名称:西伟德叠合板式住宅推广实验楼。


1.2 工程地点:安徽省合肥市经济技术开发区青鸾路37号(夏热冬冷地区)。


1.3 开发单位:合肥经济技术开发区住宅产业化促进中心。


设计单位:安徽省建筑设计研究院。

施工单位:安徽建工第四工程有限公司。

监理单位:安徽省建科建设监理有限公司。


1.4 建筑功能:西伟德混凝土预制件厂内办公楼(按照18层住宅楼进行设计)。


1.5 建筑总面积1699.3㎡,建筑高度16.10m(按18层设计),地下0层,地上5层,局部6层。


1.6 竣工时间为2010年12月,运营时间为2011年至2014年。


2、建筑、结构概况

2.1 建筑图纸


总说明及平面图


标注层平面图


立面图


立、剖面图


2.2 结构类型为:叠合板式混凝土剪力墙结构,剪力墙抗震等级为三级。


2.3 抗震设防烈度为:7度,基本地震加速度0.10g。


3、工业化应用情况

3.1 具体措施


结构构件

施工方法

预制构件

所处位置

构件体系(详细描述,可配图)

重量

(或体积)

备注

预制

现浇

外墙

Ö



外剪力墙

预制叠合墙板由两层预制板与格构钢筋制作而成,现场安装就位后,在两层板中间浇筑混凝土,采取规定的构造措施,提高整体性,共同承受竖向荷载和水平力作用

63.2


内墙

Ö



内剪力墙

预制叠合墙板由两层预制板与格构钢筋制作而成,现场安装就位后,在两层板中间建浇筑混凝土,采取规定的构造措施,提高整体性,共同承受竖向荷载和水平力作用

149.1


楼板

Ö



全部楼板

现场安装预制混凝土楼板,以其为模板,辅以配套支撑,设置与竖向构件的连接钢筋、必要的受力钢筋及构造钢筋,再浇筑混凝土叠合层,与预制叠合楼板共同受力。

92.9


楼梯

Ö


楼梯

预制楼梯为整体预制构件,其应满足设计要求的支撑边界条件,钢筋深入支座长度应满足受力所需的锚固及构造要求。

8.25


阳台

Ö


阳台

预制阳台为整体叠合式预制构件,其应与主体结构可靠连接,防止发生倾覆破坏。

5.1


女儿墙







Ö



在预制钢筋混凝土梁上架立受力负筋后,再在预制梁上部浇筑一定高度的混凝土所形成的整体梁,

7.5








建筑总重量(体积)

711.84

预制构件总重量(体积):326.05


工业化率(预制装配率)②

45.8%

其他


是否采用精装修(是/否)是

是否应用整体卫浴(是/否)否

列举其他工业化措施:BIM技术 产业化生产及施工

注:①施工方法一栏请划Ö ;②工业化率(预制装配率)= 预制构件总重量(体积)/ 建筑总重量(体积)


3.2 两项指标计算结果

3.2.1 工业化率约45.8%


类型

预制构件体积

预制与现浇总体积

预制率

叠合楼板

92.9

241.54

38.5%

叠合墙板

212.3

445.83

47.61%

预制梁

7.5

11.12

67.44%

预制楼梯

8.25

8.25

100%

预制阳台

5.1

5.1

100%


3.2.2 工业化产值率

工业化产值率=工业化生产产值/建筑总造价=180/400=45%


3.3成本分析

3.3.1 西伟德叠合板式住宅推广试验楼工程已经完工。通过总结该工程及相关工程建设经验和研究成果,形成了叠合板式混凝土剪力墙住宅结构体系(以下简称“叠合板住宅”)经济分析报告。经济分析项目组在试验楼施工过程中,依据编制的施工图预算,全过程监测并记录施工数据,和同类型传统钢筋混凝土现浇住宅(以下简称“传统住宅”)进行比较,得出如下结论:


1、人工工日:叠合板住宅现场施工用工较传统住宅少30-35%;

2、主体结构材料费用:叠合板住宅主体结构材料费用较传统住宅高60-70%;

3、机械使用费:叠合板住宅机械使用费用较传统住宅少15-20%;

4、周转材料:(主要是混凝土墙、板的模板)使用量较少,周转材料叠合板住宅较传统住宅少65-75%;

5、装饰材料:叠合板住宅较传统住宅省去了粉刷抹灰层;

6、总造价:叠合板式住宅和同类型传统住宅相比高出10-15%,。如果同时建造两至三幢该住宅,将会摊薄项目管理成本、临时设施投入成本以及合理安排各班组人工流水作业,完全可以实现与传统建筑成本持平。

7、施工工期:叠合板式住宅和同类型传统住宅相比,缩短施工工期约30%;

8、由于叠合板住宅克服了传统住宅的施工质量通病,大大降低了住宅全寿命周期使用过程中的维修费用,该部分所节约费用在本经济分析中未考虑;

9、建筑垃圾、现场噪声等:叠合板住宅在施工过程中,所产生的建筑垃圾、施工噪声等,较同类型住宅大大减少,具有良好的社会效益和环保效益,符合发展绿色建筑和住宅产业化政策。


3.4 设计、施工参数与图片

3.4.1主要构件及节点设计图

1、叠合楼板图纸



2、叠合墙板图纸


3、预制楼梯


4、预制梁



5、节点设计图纸



3.4.2 本项目中楼板最大尺寸为6.24m*2.485m*0.06m,重量约为2吨;墙板最大尺寸为3.92m*2.72m*(0.05m+0.05m),约为2.7吨;施工现场采用一台QTZ80塔机。按建筑面积来计算楼板实现了100%的预制装配化率,墙板实现约50%预制装配化率,楼梯及梁实现100%预制装配化率。部分施工现场图片如下:


1、叠合板通过车辆运输进场后监理检测对现场的成品尺寸(长度、高度、宽度)进行复核,合格后进行下一道工序。


2、叠合墙板、叠合楼板及叠合梁安装。


3、预制楼梯安装。


4、楼板下层钢筋安装完成后,进行水电管线的敷设工作,完成后进行上层钢筋的工作。


5、现浇节点钢模封堵及混凝土浇筑。


6、施工完成后叠合墙板及楼板。


7、施工完成并做好成品保护的楼梯。


8、施工过程及完工后的项目。


4、工程科技创新与新技术应用情况

叠合板式钢筋混凝土剪力墙结构体系在该项目中的应用,解决我国多年来在推广工业化生产建筑构件产品中出现的质量、防水、隔声、构件尺寸、平整度等关键问题,拼缝节点和构件连接的构造设计满足我国抗震设防规范要求,填补了我国建筑结构体系上的一项空白,是科研成果转化为实际应用的成功范例。通过该工程的实施,参与方组织编写了《叠合板式混凝土剪力墙结构预制墙板安装施工工法》及《叠合板式混凝土剪力墙结构预制楼板安装施工工法》两部省级工法。工法是对施工工艺、施工方法进行系统的整理和总结,有利于保证工程质量和安全,降低工程成本和缩短施工工期,具有显著的经济效益和社会效益,且为叠合板式混凝土剪力墙结构施工及验收地方规程的编制,提供了科学、安全、合理、经济可靠的科学依据;最终为工程设计方法、施工工艺和降低施工成本,提高施工速度等提供可靠的理论和工程实践依据,具有十分重要的现实意义。此外,该项目还应用其他新技术与新工艺,如:1、叠合楼、墙板支撑技术,该技术主要应用于叠合楼、墙板的支撑。其支撑的搭拆快、易管理,节省材料、绿色环保,材料科节省2/3;2、预拌砂浆技术(见图1);3、BIM技术;4、薄层法(见图2)贴内墙砖施工技术,薄层法贴内墙饰面砖主要应用在卫生间的瓷砖施工,该技术大大减少了材料的使用,减少了大量人工及提高了瓷砖的施工质量,增加了卫生间净空面积,公司通过创新和总结完成了《薄层法贴内墙饰面砖施工工法》并通过了省级工法的评审。


图1:成品砂浆储运罐


图2:瓷砖薄贴法示意


工业化应用体会

5.1 设计体会

本项目中所采用的叠合板式混凝土剪力墙结构是顺应住房产业化发展趋势而引进的新型结构体系。该结构体系由经过两次浇筑叠合而成的钢筋混凝土板状构件―叠合墙板和叠合楼板组装而成。在工厂生产预制构件时,在预制墙板的两层之间、预制楼板的上面,设置格构梁钢筋,既可作为吊点,又增加平面外刚度,防止起吊时开裂。在使用阶段,格构钢筋作为连接墙板的两层预制片与二次浇注夹心混凝土之间的拉接筋,作为叠合楼板的抗剪钢筋,可提高结构整体性能和抗剪性能。该结构体系具有工厂化生产程度高、现场施工方便、易于控制产品质量且节材环保等优点,符合住房产业化发展方向。此外,安徽省地方标准《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程》(DB34 810-2008)及《叠合板式混凝土剪力墙结构施工及验收规程》(DB34/T1468-2011)已正式颁布和实施,为产品的市场准入创造了条件。


西伟德实验楼在项目设计时装修设计已经介入,水电设计配合建筑、结构设计预留预埋定位到位;真正做到电梯间,楼梯间四周墙体的预制,楼梯间平台板,梯段,阳台,空调板,墙体,楼板的预制,提高了预制率;在实际应用中多用叠合构件,如叠合楼板,叠合梁,叠合墙,整体叠合式预制阳台板,保证整体性;尽可能的利用剪力墙带门洞口及窗洞口来实现装配一体化,尽可能的统一L,T角异型柱的尺寸,来保证装配式模板的通用性。且在施工图设计、深化设计、构件生产及构件装配施工中采用BIM技术(见图3)。


图3:BIM全流程信息管理平台


深化设计阶段是装配式叠合板剪力墙结构建筑实现过程中的重要一环,可以说是起到承上启下的作用。通过深化阶段的实施将建筑各个要素进一步细化成单个的包含全部设计信息的构件(见图4~9)。一个建筑往往包含上千个构件,这里面又包含大量的钢筋、预埋的线盒、线管和设备。深化设计人员利用BIM平台对模型进行碰撞试验,检测不同构件之间,线盒、线管、设备和钢筋之间是否存在相互干涉和碰撞,并根据检测结果对各个要素进行调整,进一步完善各要素之间的关系,直到完成整个深化设计过程。


图4~9:BIM平台建立的楼、墙板整体及钢筋级精确构件信息模型


当深化设计完成时,构件所包含的所有元素都存在于构件模型中。这里面包含构件尺寸、重量、线盒、线管和设备预埋等基本信息以及构件堆放表,通过 BIM 软件生产数据的生成系统将构件所有元素信息进行归类整合,并储存在信息模型的中心数据库(见图10)。在生产前,深化设计人员通过 BIM 的内部信息传输功能将单个构件基础信息、整合后的归类信息传输给 AV(生产管理系统:见图11)。生产管理人员根据其中的材料归类整合信息实现与财务ERP(企业资源规划:Enterprise Resource Planning)系统的对读,从而快速实现对物料的统计、归类、采购和用量的精确控制。生产过程中利用 BIM 输出的钢筋切割信息,通过数控机床实现钢筋的自动裁剪和弯折。绘图系统则根据单个构件的基础信息自动进行精准绘图,包括构件尺寸、预埋定位。当钢筋和预埋敷设完成即可进行混凝土浇筑、振捣,并自动传送到养护室进行养护,直至构件运出厂房实现科学堆放。构件的整个生产过程在 BIM 的生产监控平台(见图12)上可视、可控,从而大大加强了对产品质量和生产周期的管理。


图10:BIM 中信息数据库


图11:BIM 中生产管理系统


图12:生产过程监控平台


5.2 施工体会

在整个建筑的生命周期里,施工阶段的投资最大,也是能否节省投资、减少安全事故的关键。传统施工过程中,由于建筑、结构、设备之间的内部协调性差,会频繁出现设计变更,造成大量不必要的浪费。故该项目在实施过程中,甲方、施工方、设计方及构件工厂全程参与,特别是在施工图阶段,从建筑设计到装修设计,再从施工图设计转换到叠合楼板、叠合墙板和预制楼梯等都实现了标准化。尤其叠合楼板、叠合墙板和预制楼梯等部品构件的设计真正实现了标准化、通用化和模数化。


该楼的主体结构部品部件都采用工厂化生产(见图13、14)。叠合楼板、叠合墙板和预制楼梯均由德国西伟混凝土预制件(合肥)有限公司生产。主结构的部品件的工厂化大大提升了工程的结构质量,构件的垂直度、平整度、混凝土的质量、格构钢筋标准化等都得到了有效控制。因工厂化生产可以有效避免了因天气问题导致施工现场不能正常施工,可以做到提前根据计划进行生产和预制,大大节省工期和天气的不可抗力。另外,主结构部品件的工厂化生产可以避免建筑垃圾的大量产生和环境污染,又因叠合板的养护为24小时无水养护,从而缩短了混凝土的养护时间并避免了大量的污水产生。


图13、14:工厂流水化生产。


图15:叠合墙板施工工艺流程


图16:叠合楼板施工工艺流程


图17:叠合板循环施工工艺


因该楼主结构体系的墙板、楼板、楼梯等施工实现了现场装配化吊装施工,每道工序环环相扣(见图15~17),而且均形成固定格式,避免交叉施工而产生的二次整改,传统作业交叉施工而产生的互相工种扯皮矛盾进行了消解(主要体现安装预埋和木工作业)。从而真正意义上实现了建筑主结构体系的装配化,土建装修的一体化。该工程为全装修,采用工厂化预制构件的生产和现场安装,从而使墙面、楼板面的平整度得到了大幅提升,在后期墙体及楼顶粉刷施工过程中,由于该结构体系无须再进行粉刷找平施工,只需涂料施工即可,从而节省了大量砂浆和人工,大大降低施工难度,室内面积也得到有效增加,从而使土建装修一体化的难度大幅度降低。采用叠合板结构体系使模板量大量减少,尤其外墙、电梯井内墙等模板施工难度大、安全维护较难的部位,降低了模板安装和拆除过程的安全风险,减小安全管理难度。相对于传统钢管脚手架,叠合板支撑体系不需要专业架子工架设,操作简易,质量更易控制,安全可靠性更高。新叠合板支撑体系工作量不足钢管支撑的1/5,极大的减少了支撑周转消耗的人工,同时,较大的支撑间隙给施工人员提供了更大的操作空间;叠合板结构施工工期在标准层时缩短至每层5天,快于同体量传统结构体系单层施工工期。叠合板结构体系水电管线预埋工作在结构施工中基本完成,同时可省去墙面粉刷工序,在结构封顶后更可体现工期优势。其次施工难度大幅降低,叠合板结构体系采用机械化吊装施工,大幅降低了施工人员工作强度,大量水电管线、预留洞口在工厂内埋设(见图18、19),避免了传统结构体系水电安装施工可能出现的二次开孔、开槽,以及二次开孔、开槽处理不当可能出现的质量问题。故土建装修一体化可以实现节材和大量的建筑垃圾的产生,也避免了因装修时间不一致造成的噪声扰民。


图18、19:大量水电线盒、线管、套管及洞口预留预埋


在工程验收方面,由于叠合板式混凝土剪力墙结构体系建筑工程主要是混凝土结构,其验收应按照国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和地方标准《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程》DB34 810-2008的规定进行。叠合板式混凝土剪力墙结构体系建筑工程的主体结构分部工程按照不同的施工方法、不同材料等,划分为叠合式墙板安装工程、叠合式楼板安装工程、其它预制构件安装工程、现浇钢筋混凝土工程、水电暖卫等预留预埋安装工程五个分项工程,并以每层楼划分为一个检验批。其中现浇钢筋混凝土工程的质量验收直接采用GB50204的规定。其它均按照相关标准进行验收。此外,叠合式板预制构件生产厂家在提供构件时必须同时提供构件合格证和检验报告,预制构件的允许偏差应符合设计及《叠合板式混凝土剪力墙结构施工及验收规程》的有关规定。


通过该工程项目的实践,将装配式叠合板结构体系与传统结构体系进行比较,叠合板体系具有结构质量明显提升;施工安全有效提高、施工周期明显减短、施工难度大幅降低、建造成本有效可控、住宅低碳环保节能等优点。通过该项目的开工建设,积累了大量的装配式结构施工经验,并获取了宝贵数据,为合肥推广用住宅产业化方式建造保障性住房积累了宝贵经验。


5、总结

中央人口资源环境工作座谈会提出:要大力发展节能省地型住宅,全面推广节能技术,制定并强制执行节能、节材、节水标准,按照减量化、再利用、资源化的原则,搞好资源综合利用,实现经济社会的可持续发展。这就要求建筑行业必须以科学发展观为指导,推进住宅建筑工业化生产,使住宅建设从粗放型发展方式向集约型方向转变;努力提高住宅质量,进一步满足广大居民对高品质、低消耗住宅的要求,探索出一条适合建筑行业可持续发展的创新之路。叠合板式钢筋混凝土剪力墙结构住宅体系的应用,将大大改善本地区民用建筑建造质量和使用寿命,降低现场施工强度、费用以及对环境的影响,并将改变传统的住宅建造模式。这种新型结构体系的工业化、标准化程度高,精度好,效率高,该结构体系推广与应用,对实现住宅建设的工业化、产业化具有重要意义。


一是完善住宅建筑部件标准化和通用化,形成住宅产业化设计、研发、结构和部件生产、产品展示的完整产业链条,构筑住宅产业链,建立住宅产业化工业园区,形成一个完整的产业化体系,提高住宅建筑的整体质量,实现促进住宅产业化发展推广的目的。


二是通过示范工程项目的建设,带动国家住宅产业化基地生产企业的研发和生产,以及住宅技术的集成和整合,实现工厂化的生产方式,形成规模,向全省和周边地区推广,真正发挥示范效应。


三是积极推广和应用叠合板式钢筋混凝土剪力墙结构住宅体系,极大地推进产业化基地建设速度,以四节一环保、面积适度、价格适当、质量性能好、运行成本低为目标,依靠科技进步,依托住宅建筑产业化生产方式,做到精密设计、精细建造、精心组织,打造精品住宅。


通过技术创新走新型工业化的发展道路是构建节约型的住宅产业结构、从根本上扭转住宅建设高能耗、高污染、低产出的状况的必由之路。该项目的实施将极大地推进产业化基地建设速度,帮助最终形成住宅产业化设计、研发、结构和部件生产、产品展示的完整产业链条,实现促进住宅产业化发展推广的目的。


作者1:西伟德宝业混凝土预制件(合肥)有限公司 设计部经理  邢伟  电话13615516317

邮箱:691605919@qq.com 地址:安徽省合肥市经济技术开发区青鸾路37号


解读行业热点,尽在预制建筑网微信,扫一扫二维码关注。


住宅产业化民间智库QQ群:147874495

工业化建筑设计师QQ群:138517101

中国预制PC工业化设备QQ群:120036212

工业化建筑学生QQ群:199516367

(注:以实名和单位名申请)


分享到:

延伸阅读:

工业化——实现绿色建造的最佳途径——宝业西伟德混凝土预制件(合肥)有限公司设计部经理邢伟谈工业化

(1) 凡本网注明“来源:预制建筑网”的所有资料版权均为预制建筑网独家所有,任何媒体、网站或个人在转载使用时必须注明来源“预制建筑网”,违反者本网将依法追究责任。 (2) 本网转载并注明其他来源的稿件,是本着为读者传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。其他媒体、网站或个人从本网转载使用时,必须保留本网注明的稿件来源,禁止擅自篡改稿件来源,并自负版权等法律责任,违反者本网也将依法追究责任。 (3) 如本网转载稿涉及版权等问题,请作者一周内书面来函联系。

[责任编辑:Susan]

评论总数 0最新评论
正在加载内容,请稍等...

所有评论仅代表网友意见,预制建筑网保持中立。

bic
连接件
三一快而居
江苏龙腾工程设计有限公司
沈阳石桥装配式建筑技术有限公司