某裝配式教學樓項目疊合樓板深化設計

洪亮

摘要：預制構件的深化設計是裝配式混凝土結構的重要組成部分，深化設計根據建筑、結構、機電、內裝等專業的設計要求，結合構件生產和施工安裝條件，綜合各專業信息，對施工圖紙進行完善、補充，將各種需求轉換為可實施性的圖紙，為構件工廠生產提供依據。本文通過某裝配式教學樓項目的疊合樓板深化設計，把在深化過程中遇到的問題進行整理并提出解決措施，希望能給類似的設計提供借鑒。

關鍵詞：裝配式建筑;桁架鋼筋混凝土疊合板;深化設計;預制構件加工圖

1 項目概況

本工程為某中學教學樓，采用框架結構體系，地上5層。建筑功能主要為教室、辦公室和實驗室。一層層高為4.5m，其他層層高為3.6m。

根據當地政府對建筑產業現代化項目建設的要求，政府投融資新建的建設項目（學校、醫院、博物館、等）原則上應采用裝配式建筑技術，且裝配式建筑單體裝配率不低于50%。本工程為政府投資的新建項目，因此采用裝配式建筑技術，單體裝配率滿足當地政府對裝配式建筑的要求。

2 疊合樓板拆分設計

本工程主體結構水平構件采用預制疊合樓板和預制樓梯。疊合樓板采用最常用的桁架鋼筋混凝土疊合板，預制部分與現澆部分混凝土強度等級均為C30。

由于雙向疊合板的板塊與板塊之間通過后澆帶連接，預制底板需要四邊出筋，模具需要四邊開孔，且現場后澆帶需要支設模板，工廠制作及現場施工均較單向疊合板復雜，效率低，故本工程采用后澆小接縫的單向受力板。

本工程預制底板的寬度以1800mm、2100mm、2400mm為主，預制底板的跨度小于5000mm。根據預制底板的寬度和跨度，及考慮設備管線預埋、鋼筋鋪設、施工誤差等因素，其中預制底板厚度為60mm、70mm，后澆混凝土疊合層厚度為80mm，疊合板總厚度為140mm、150mm。鋼筋桁架采用B90、B100規格，桁架鋼筋沿主要受力方向布置，桁架鋼筋距板邊不大于300mm，桁架鋼筋間距不大于600mm。

3 疊合樓板深化設計

裝配式建筑與傳統建筑在設計流程上的主要區別是增加了預制構件加工圖設計階段。預制構件加工圖可由施工圖設計單位設計，也可由他其它單位設計經施工圖設計單位審核通過后方可實施。預制構件深化設計的深度應滿足建筑、結構和機電等各專業以及構件制作、運輸、安裝等各環節的綜合要求，做好預留預埋，完成構件在生產、運輸、吊裝、施工等環節的承載力驗算。

預制構件加工圖設計圖紙主要包括預制構件平面布置圖，預制構件模板圖和配筋圖，預制構件連接構造大樣，預制構件材料明細表，預留預埋圖等。

預制構件加工圖設計應在結構施工圖的基礎上進行深化設計工作，深化設計文件應符合施工圖階段設計文件的要求，如需調整施工圖設計文件，需經施工圖設計單位同意。

結合本項目的疊合板的深化設計，在深化設計過程中應主要注意以下問題：

3.1 預制底板的寬度和配筋

疊合板深化設計應充分考慮運輸、安裝等條件對預制構件的限制，這些限制條件往往影響到預制構件

的尺寸和重量。預制底板的寬度不超過運輸超寬的限制和工廠模臺寬度的限制，一般寬度不宜超過2.4m，最大寬度不宜超過3m。

預制構件的種類應盡可能減少，提高構件的重復利用率，減少模具數量，提升模具使用效率，降低構件成本。預制構件的配筋宜減少鋼筋間距種類，鋼筋間距規格不宜多，便于工廠化生產和現場連接，宜采用100mm、150mm、200mm。同一項目中厚度相同的預制底板配筋間距應盡量一致，鋼筋位置和間距不變，可通過調整鋼筋直徑調整配筋量，不同直徑鋼筋隔一放一，以提高模板利用率。

3.2 預制底板的編號

本工程預制底板的種類和數量非常多。每一個預制構件，因構件尺寸、構件配筋、框架柱切角位置、安裝方向、預留預埋等條件的不同而不同，因此每一個不同的預制構件都應該有唯一的編號，否則將對預制構件在工廠的生產和現場安裝產生直接的影響。

同時預制底板編號應有一定的規律性，對于構件尺寸及配筋均相同的構件，因預留預埋不同，或對稱布置的構件，可通過附加符號區分微小區別，表示此類構件使用相同的模板，便于工廠生產。

3.3 預留孔洞及預埋件條件

預制底板上的預留預埋在深化設計中的準確性對預制構件的加工生產和施工階段的施工安裝都有直接的影響。

本工程機電專業在預制底板的預留預埋數量多，主要包括采暖立管、采暖總立管、消防立管、排水立管、給水立管、地漏、照明系統、應急照明、疏散指示照明、感煙探測器、火災應急廣播、攝像機等預留預埋條件。

預留孔洞及預埋件應避開桁架鋼筋和鋼筋位置，優先調整預留孔洞、預埋件的位置，實在無法避開時在調整鋼筋的位置。因預留預埋的影響，考慮桁架鋼筋距板邊不大于300mm，桁架鋼筋間距不大于600mm，會增加桁架鋼筋的數量，同時相同構件尺寸的預制板，因桁架鋼筋位置不同，側模不同，減少模板的利用率，額外增加預制構件的成本。

當預留孔洞直徑或邊長不大于300mm時，受力鋼筋繞過洞口，不得切斷。當預留孔洞直徑或邊長大于300mm時，鋼筋切斷在洞口邊增加補強鋼筋，當孔洞位于預制底板中間部位，孔洞加強鋼筋應伸出洞邊滿足錨固長度，當孔洞位于預制底板邊角時，洞邊加強鋼筋不宜伸出預制板邊。

預制底板拆分位置要考慮設備管線的預留，預留不要設置在預制底板拼縫處。

線盒預埋靠近預制板邊緣時，吊裝及運輸過程中容易造成線盒破損，設計時應盡量避免線盒靠近預制板邊緣。

通常風井洞口周邊會有結構梁，但較小的風井會在樓板上直接設置矩形洞口，本工程風井未設置結構梁，直接在預制底板上開洞。開洞位置在疊合樓板邊緣會造成疊合樓板桁架鋼筋無法貫通，造成疊合板安裝方向整體剛度較差。本工程風井開洞尺寸為650mmx1600mm，對風井開洞的預制板，采用較小的寬度，同時通過調整疊合樓板的拆分，使風井開洞位置位于疊合樓板中間，并通過調整吊點位置，使預制底板運輸和吊裝滿足要求。

本工程主體結構豎向構件采用高精度免抹灰模板——鋁膜，鋁膜板需要在預制底板上預留施工放線孔和豎向傳料孔，此預留條件應在深化前期提前與施工單位確定，否則會造成疊合板深化設計的大量修改。

3.4 異形的預制構件

因建筑功能需要，會出現刀把形等外形復雜的異形樓板。外形復雜的預制構件，需對安裝、吊裝、運輸進行重點設計。因異形預制構件形狀不對稱，吊點設計需特別注意，使吊點受力合理，重心平衡，保證運輸及安裝過程中的安全順利進行。異形預制構件為避免轉角處產生應力集中，須采取加強措施，在轉角處設置附加鋼筋，為避免運輸及安裝過程中被拉裂，須增加臨時拉結桿等措施，以保證異形預制構件的質量。

4 結語：

本工程的裝配式建筑疊合樓板深化設計，結合本工程的特點，主要從現有常見的疊合樓板深化設計問題和后期施工問題進行剖析，提出深化設計階段的主要注意問題及解決措施，最終提高疊合樓板預制構件深化設計的效率和質量，滿足結構性能要求的同時，減小對預制構件的加工生產和構件裝配施工帶來的不利影響。

參考文獻：

[1]裝配式混凝土結構技術規程：JGJ1-2014，北京：中國建筑工業出版社，2014

[2]建筑工程設計文件編制深度規定（2016年版）：住房城鄉建設部，2016

[3]桁架鋼筋混凝土疊合板（60mm厚底板）圖集號15G366-1，中國計劃出版社，2015

[4]裝配式混凝土結構設計規程：DB21/T2572-2019，沈陽，2019