裝配式施工在中海鹿丹名苑工程中的應用

朱 瑩

(安徽省引江濟淮集團有限公司，安徽 合肥 230000)

1 概述

中海鹿丹名苑項目是深圳市政府一項重大民生工程，列入了廣東省重大棚戶區改造工程。項目位于深圳市羅湖區，基地東側為鹿苑小區(海關宿舍)，西側為規劃公交站場和初雨調節池及上蓋公園，南側為邊防綠地及深圳河，隔深圳河為香港綠地，北側為城市主干道濱河大道及鹿丹村大廈。工程布置了11棟住宅塔樓，1棟幼兒園和1棟商業配套。11棟塔樓中，8號樓和9號樓為商品房住宅，采用產業化方式建造，剩余塔樓均為回遷房，建成后移交政府。第8，第9兩棟均為超高層住宅樓(第8棟46層，建筑高度148.05 m；第9棟46層，建筑高度126.25 m)，如圖1所示。8號樓和9號樓兩棟商品房預制構件種類有預制凸窗、疊合樓板，和預制樓梯三種，預制率均要求大于15%。兩棟商品房標準層全部采用鋁模的方式建造，裝配率均要求大于30%。

2 產業化裝配式建造方案

2.1 產業化裝配式建造設計

2.1.1標準化、系統化設計思路

本項目需要產業化僅為第8棟、第9棟住宅樓，總建筑面積約34 758 m2。由于面積小，在產業化方面難以發揮其優勢，因此設計整體思路為：樓棟類型盡量少，戶型種類盡可能少，加大樓棟高度層數，使標準單元樓層數量最大化。樓層高度第8棟為46層，2層～46層均為標準層，全部樓層考慮產業化，第9棟為41層，2層～41層均為標準層，全部樓層考慮產業化。共設計3個標準戶型，分別為180 m2，118 m2，120 m2，兩個核心筒。所有標準戶型共同特性表現在以下幾個方面：

1)戶型特點：所有戶型盡量規整，結構主要墻體盡量對齊，使結構更加合理，減少PC構件轉折。2)南北通廳：采光通風極好，吸納雙向景致，盡享自然的靜謐之美和城市的繁華之美。3)戶型結構：餐客廳與玄關、過廳、走道形成十字形軸線，戶型格局莊重大氣，具有強烈的儀式感。4)靈活多變的主臥空間：主臥功能變化靈活，滿足不同家庭的使用需求。5)寬闊南向開間：板式設計，四個南向房間，對景觀資源盡可能充分利用。6)超大景觀陽臺：景觀陽臺尺寸達到4.5 m×1.8 m，可在陽臺觀景、休憩、小酌，享受生活之美。

2.1.2裝修設計及相關技術

各戶型裝修設計原則和要求是：

1)裝修方式、裝修材料和裝修部件相同；2)統籌考慮建筑、結構、強弱電、供排水、燃氣及室內裝飾；3)各專業之間有序、合理、同步實施；4)充分利用室內面積，提高空間使用效率，造型和戶型協調統一；5)減少返工，節約成本，縮短工期，保護環境。

廚房設計上強調要精細化，利用PC凸窗空間，安設吊柜、洗菜盆等，實現空間利用最大化。

主臥室衛生間浴缸充分利用凸窗下部空間布置，利用最大化。

外墻材料采用面磚，在方案階段就做了精細排磚方案，根據排磚方案確定PC構件尺寸大小，實現在工廠完成精細化排磚鋪貼，減少工地高空作業的難度風險，同時提升貼磚質量。

2.1.3建筑信息模型(BIM)的應用

本項目的BIM應用范圍主要有(見圖2)：地下室車庫、商業裙房及塔樓標準層等。其中地下室車庫主要工作為：

1)管線綜合優化;2)車道凈高核查;3)設備走道凈高核查;4)機電設備安裝模擬等。商業裙房主要工作為：1)管線綜合優化;2)各區域凈高分析;3)商業精裝配合等。塔樓標準層主要工作為：1)PC構件碰撞分析;2)PC構件安裝模擬;3)PC構件設計優化;4)管線留洞核查;5)室內凈高分析等。

2.1.4裝配式混凝土結構和預制構件設計

根據JGJ 1—2014裝配式混凝土結構技術規程表6.1.1，7度區裝配整體式剪力墻結構最大適用高度為110 m，小于第8，第9棟房屋高度。故本工程第8，第9棟商品房采用鋼筋混凝土剪力墻結構，僅在2層至屋面層采用以下預制構件：

1)預制樓梯(2層至屋面層)；2)部分凸窗位置的外墻(2層～46層(8棟)、2層～40層(9棟))；3)部分疊合板預制底板(3層～46層(8棟)、3層～40層(9棟))。

1)疊合板設計：客廳疊合板采用60 mm厚預制+80 mm厚現澆的尺寸，房間采用50 mm厚預制+70 mm厚現澆的尺寸。均按雙向板考慮。按照使用和施工兩個階段來進行設計計算(使用階段作了抗彎配筋、水平疊合面抗剪、裂縫、撓度的計算；施工階段作了吊裝起吊點、格構筋起吊、澆筑施工驗算)。疊合板安全等級二級，50年設計使用年限，重要性系數1.0。把構件自重標準值的1.2倍加上脫模吸附力作為脫模驗算時的等效靜力荷載標準值，而且要不小于構件自重標準值的1.5倍。吊裝驗算中的動力系數取1.5。參考15G 366—1國家標準圖集，按照電氣專業要求，預制板上預留若干線盒留洞，在帶預制凸窗的房間，設置斜撐、角碼螺栓孔等。

2)樓梯設計：因剪刀樓梯跨度大，按兩端鉸接計算，配筋較大，所以預制梯各工況受力按使用階段撓度來控制。低端支座采用了滑動支座，結構抗震驗算中可以不考慮其斜撐作用。第8，第9兩棟住宅樓標準層樓梯均采用了一寬一窄梯段的形式，建筑隔墻砌于寬梯段上，設計時在隔墻下增加兩根φ14的附加鋼筋。為減輕樓梯自重，在各踏步下增加了φ80的泡沫棒。每個梯段設計了4個正向吊點和2個側向吊釘，每個吊釘要求采用抗拔承載力設計值不小于2.5 t的型號。預制樓梯安全等級為二級，結構重要性系數取1.0，設計使用年限50年，保護層厚度設計按15 mm，裂縫控制等級為三級，最大裂縫寬度不大于0.3 mm，撓度不大于L/200。樓梯支座采用現澆梁帶挑耳的形式，繪圖時參考15 G367—1國家標準圖集以及構件廠商一些合理的建議。

3)外墻設計：本項目預制外墻板為預制凸窗外墻板，區別于傳統的凸窗采用的砌磚模式施工，預制的方式能更好的把控凸窗外墻的整體質量和平整度。同時還能解決傳統施工所難以解決的窗框邊緣漏水的問題。凸窗構件是按內澆外掛的設計理念進行設計的，設計過程中主要分析了構件的生產過程、運輸過程、施工過程以及正常使用狀態下的受力情況。構件以構造配筋為主，并結合施工經驗對相關部位做了加強處理。每個凸窗構件設計了2個吊釘，每個吊釘要求采用抗拔承載力設計值不小于5 t的型號。第8棟共有6種類型的凸窗構件，加上鏡像構件共有12種；第9棟共有7種類型的凸窗構件，加上鏡像構件共有14種。結合建筑功能需要，在構件上留有相應的水專業及暖通專業要求的管洞，減少現場的二次施工，提高凸窗的整體性。同時該項目凸窗構件還配合鋁模在構件上留有相應的連接套筒，方便現場施工，以提高效率。繪圖時參考了15G 365—1國家標準圖集以及構件廠商一些合理的建議。

2.2 產業化施工實施方案

預制構件合約內容是供應第8，第9共兩棟住宅大樓的預制外墻、預制樓梯及預制樓面板，總數量為2 444件(其中第8棟882件，第9棟1 562件)，典型預制件如圖3所示。

第8棟預制構件安裝由2/F開始，其中預制外墻為2/F～45/F(12件/F)，共44層；預制樓梯為2/F～46/F(2件/F)，共45層；預制樓面板為3/F～46/F(6件/F)，共44層；層高S.F.L.=3 150 mm。

第9棟預制構件安裝由2/F開始，其中預制外墻為2/F～40/F

(14件/F)，共39層；預制樓梯為2/F～41/F(2件/F)，共40層；預制樓面板為3/F～41/F(24件/F)，共39層；層高S.F.L.=3 000 mm。

預制廠平面布置如圖4所示，生產區2 000 m2用于生產，成品區2 000 m2可存放兩層半貨。

2.3 產業化鋁模施工實施方案

鋁合金模板設計首先由建設方或總包方提供建筑、結構及機電等施工圖紙，以施工圖紙為基礎，經過圖紙會審、疑難解答，再進行模板設計，出具模板加工清單等工作；其次根據模板加工清單對鋁型材進行切割、沖孔、焊接、整形、表面清洗工作，形成各種規格的模板組件；最后在拼裝區按施工圖紙1∶1的比例進行試拼裝，由公司及工地技術人員對試拼裝的模板進行質量檢查、驗收后，編號，打包，按施工順序運送到工地供安裝使用。

3 結語

深圳中海鹿丹村改造項目于2015年3月31日正式開工建設，工程施工中采用了多種技術，尤其在第8，第9棟兩棟商品房住宅樓中采用產業化方式建造，從設計、預制、實施以及BIM技術應用，到最終的大樓建成，都非常成功，達到招標時的深圳市政府“本項目兩棟商品房預制率不低于15%，裝配率不低于30%(包括但不限于墻體、樓板、樓梯等)，采用BIM技術輔助項目建設”的要求，是裝配式建筑的一個成功例子。