基于EPC模式下的某特色小鎮(zhèn)裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1、第二十四屆全國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文 2016年P(guān)AGE PAGE 10基于EPC模式下的某特色小鎮(zhèn)裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)霍喆赟 童童來(lái)富 單玉川川 周曉悅 孫燁 孟祥韜韜 裘 濤(浙江工業(yè)業(yè)大學(xué)工工程設(shè)計(jì)計(jì)集團(tuán)有有限公司司，杭州州 31100114) 摘摘 要：裝配式式結(jié)構(gòu)是是推進(jìn)建建筑工業(yè)業(yè)化的重重要形式式之一，是是當(dāng)前建建筑行業(yè)業(yè)關(guān)注的的熱點(diǎn)。目目前我國(guó)國(guó)裝配式式結(jié)構(gòu)在在住 宅項(xiàng)項(xiàng)目中的應(yīng)用用已經(jīng)逐逐漸開(kāi)始始發(fā)展起起來(lái)，但但是在公公共建筑筑領(lǐng)域的的應(yīng)用相相對(duì)較少少。本文文介紹的的杭州某某特色 小鎮(zhèn)鎮(zhèn)項(xiàng)目是是基于EPC工程總總承包模模式背景景下裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)在在公共建建筑中應(yīng)應(yīng)用的案案例。通

2、通過(guò)本項(xiàng)項(xiàng)目的設(shè)設(shè) 計(jì)介紹，闡闡述了在在裝配式式結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)用于公共建建筑的設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)踐情況況，以及EPC模式下裝裝配式結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的特特點(diǎn)。 關(guān)關(guān)鍵詞：裝配式式結(jié)構(gòu)，建筑工工業(yè)化，EPC，公共建建筑1引言 裝裝配式混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)相比比傳統(tǒng)的的現(xiàn)澆混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)具有有低能耗耗，低污污染，高高效率，施工方方便，工工程進(jìn)度度快。發(fā)發(fā)展裝配配式混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)可以一一改以往往建筑行行業(yè)勞動(dòng)動(dòng)密集型型，粗放放型的的的生產(chǎn)模模式。同同時(shí)將原原來(lái)的游游擊隊(duì)式式的農(nóng)民民工升級(jí)級(jí)為產(chǎn)業(yè)業(yè)工人，進(jìn)進(jìn)而有利利于全面面提升工工人的技技術(shù)素養(yǎng)養(yǎng)，有效效控制建建筑工程程的質(zhì)量量。在我我國(guó)目前前的經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展模模式及節(jié)節(jié)能環(huán)保保方

3、面的的的要求求來(lái)看，預(yù)預(yù)制裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)的推廣廣將是今今后建筑筑業(yè)的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)內(nèi)裝配式式混凝土土結(jié)構(gòu)在在住宅建建筑中的的應(yīng)用已已經(jīng)多地地開(kāi)花，而而裝配式式公共建建筑的設(shè)設(shè)計(jì)與建建造相對(duì)對(duì)滯后。筆者通過(guò)對(duì)杭州某特色小鎮(zhèn)的裝配式框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得到了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在公共建筑中的應(yīng)用一些體會(huì)。本文對(duì)該工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行介紹分析。圖1 效果果圖作者簡(jiǎn)介：霍喆赟赟（19883），男男，碩士士，工程程師2工程概況況 本本工程位位于杭州州市大江江東產(chǎn)業(yè)業(yè)集聚區(qū)區(qū)，采用EPC工程總總承包模模式。項(xiàng)項(xiàng)目建筑筑用地面面積257731mm2，總建建筑面積積438860 m2。地上一一層為大大型車庫(kù)庫(kù)

4、及商業(yè)業(yè)用房，二二到五層層為辦公公用房及及商業(yè)用用房，六六層為構(gòu)構(gòu)架層。建筑里里面效果果見(jiàn)圖1。本工程程抗震設(shè)防防類別為為丙類，設(shè)設(shè)防烈度度為6度，場(chǎng)場(chǎng)地類別別為類，設(shè)設(shè)計(jì)地震震分組為為第一組組?；颈撅L(fēng)壓取取50年重重現(xiàn)期的的風(fēng)壓0.455KN/m2，地面面粗糙度度為B類。結(jié)構(gòu)構(gòu)采用裝裝配式框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)體系，預(yù)預(yù)制裝配配率超30%。結(jié)構(gòu)平平面總長(zhǎng)長(zhǎng)度2199.8mm，總寬寬度68.0m。基礎(chǔ)形形式為樁樁基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)一層設(shè)兩道變形縫，二層以上分為5個(gè)塔樓。結(jié)構(gòu)平面布置見(jiàn)圖2、圖3。圖2 二層層結(jié)構(gòu)平平面圖3 三層層以上結(jié)構(gòu)構(gòu)平面3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)3.1結(jié)構(gòu)構(gòu)方案： 建建筑完成成面正負(fù)負(fù)零標(biāo)高高高于原原

5、狀場(chǎng)地地標(biāo)高，場(chǎng)場(chǎng)地需要要有1m左右的的大面積積填土。大大面積填填土可能能導(dǎo)致一一層地面面在使用用過(guò)程中中產(chǎn)生沉沉降。設(shè)計(jì)過(guò)程程中放棄棄了普通通建筑地地面剛性性地坪的的設(shè)計(jì)方方案，考考慮在一一層底處處做結(jié)構(gòu)構(gòu)架空樓樓板。由由于南方方地區(qū)雨雨水豐富富，地下下水位較較高，一一層地面面的防水水抗?jié)B性性能不可可忽略，因因此在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)中一層層底板不不采用裝裝配式疊疊合樓板板，任然然采用傳傳統(tǒng)的鋼鋼筋混凝凝土現(xiàn)澆澆樓板。 為為保證結(jié)結(jié)構(gòu)豎向向構(gòu)件的的可靠性性，本工工程框架架柱全部部采用鋼鋼筋混凝凝土現(xiàn)澆澆形式。建建筑二層層在塔樓樓范圍內(nèi)內(nèi)為辦公公和商業(yè)業(yè)功能，設(shè)設(shè)備管線線用房，衛(wèi)衛(wèi)生間樓樓梯間均均集中

6、在在交通核核附近，該區(qū)域域梁板布布置相對(duì)對(duì)復(fù)雜，綜綜合考慮慮施工方方便程度度，構(gòu)件件預(yù)制難難度，以以及預(yù)制制廠開(kāi)模模數(shù)量等等原因最最終決定定塔樓內(nèi)內(nèi)部交通通核區(qū)域域梁板采采用現(xiàn)澆澆形式。 二二層塔樓樓內(nèi)辦公公用房、商商業(yè)用房房及塔樓樓以外室室外景觀觀區(qū)域建建筑形式式相對(duì)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，便便于結(jié)構(gòu)構(gòu)規(guī)則布布置，因因此這部部分區(qū)域域考慮采采用裝配配式預(yù)制制疊合梁梁板方案案，為便于于構(gòu)件預(yù)預(yù)制減少少預(yù)制構(gòu)構(gòu)件種類類，每84000 x884000柱網(wǎng)內(nèi)內(nèi)設(shè)置兩兩道次梁梁，將網(wǎng)網(wǎng)格劃分分為3塊板跨跨為28000mmm的單向向板。此此方案經(jīng)經(jīng)同施工工人員、預(yù)預(yù)制廠等等多方協(xié)協(xié)商發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該設(shè)計(jì)計(jì)的具體體操作困困難。因

7、因?yàn)楸卷?xiàng)項(xiàng)目有別別于一般般住宅項(xiàng)項(xiàng)目，柱柱網(wǎng)尺寸寸更大，樓樓面荷載載也更大大，比如如二層樓樓面的塔塔樓外景景觀荷堆堆載要求求導(dǎo)致樓樓面梁截截面尺寸寸較大，這這對(duì)構(gòu)件件的運(yùn)輸輸和吊裝裝產(chǎn)生困困難。特特別是吊吊裝方面面，據(jù)施施工方反反映，施施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)的起重重設(shè)備無(wú)無(wú)法完成成大截面面預(yù)制框框架梁的的吊裝。最終二層結(jié)構(gòu)方案確定為現(xiàn)澆柱，現(xiàn)澆梁，預(yù)制疊合樓板。 三三層至五五層為辦辦公用房房，結(jié)構(gòu)構(gòu)平面見(jiàn)見(jiàn)圖3。由于于荷載較較小，樓樓面梁截截面尺寸寸也相應(yīng)應(yīng)減小。因因此這部部分樓層層采用裝裝配式疊疊合梁板板。左右右兩側(cè)塔塔樓17.6m跨的大大梁同樣樣因?yàn)榈醯跹b原因因放棄采采用裝配配是疊合合梁方案案，改為為

8、傳統(tǒng)的的現(xiàn)澆梁梁形式。 屋屋面層結(jié)結(jié)構(gòu)原方方案同三三至五層層結(jié)構(gòu)，后后考慮的的到疊合合樓板防防水抗?jié)B滲性能不不如現(xiàn)澆澆樓板，因因此最后后屋面層層樓板采采用現(xiàn)澆澆形式，而而樓面梁梁保留預(yù)預(yù)制裝配配式預(yù)制制疊合形形式。3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)細(xì)節(jié)： 在在疊合主主次梁交交接位置置節(jié)點(diǎn)示示意見(jiàn)圖圖4、圖5。次梁與與主梁交交接時(shí)，在在次梁端端部預(yù)留留不小于于1.55h長(zhǎng)度的的后澆段段，后澆澆段內(nèi)箍箍筋加密密。連接接處預(yù)制制主梁側(cè)側(cè)面及預(yù)預(yù)制次梁梁端部設(shè)設(shè)抗剪槽槽，以加加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)處混凝凝土咬合合。次梁頂縱縱向鋼筋筋一般在在中間節(jié)節(jié)點(diǎn)時(shí)拉拉通布置置，而在在邊跨端端節(jié)點(diǎn)位位置，梁梁頂縱向向鋼筋采采用螺栓栓錨頭機(jī)機(jī)械

9、錨固固。預(yù)制制主梁側(cè)側(cè)預(yù)埋腰腰筋及梁梁底縱向向鋼筋和和預(yù)埋鋼鋼筋機(jī)械械連接套套筒接頭頭，次梁梁腰筋及及底面縱縱向鋼筋筋通過(guò)套套筒接頭頭與預(yù)埋埋鋼筋連連接。在在設(shè)計(jì)中中發(fā)現(xiàn)由由于跨中中位置梁梁底鋼筋筋計(jì)算配配筋值較較大兩較較大，如如梁底鋼鋼筋按全全長(zhǎng)貫通通布置就就會(huì)導(dǎo)致致梁端部部鋼筋擁?yè)頂D。另另外鋼筋筋在主次次梁交接接位置為為套筒連連接，套套筒的寬寬度大于于鋼筋本本身直徑徑很多。這這就出現(xiàn)現(xiàn)在梁寬寬范圍內(nèi)內(nèi)無(wú)法排排下所需需的套筒筒數(shù)的情情況。為為解決連連接困難難的情況況，最后后更加計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)調(diào)整梁梁配筋方方案。根根據(jù)計(jì)算算結(jié)果顯顯示，次次梁的跨跨中底筋筋較大，而而支座處處的底筋筋相對(duì)不不大。因

10、因此在滿滿足規(guī)范范構(gòu)造要要求和計(jì)計(jì)算結(jié)果果的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，在在梁支座座附近處處截?cái)嗖坎糠至旱椎卓v向鋼鋼筋，只只留計(jì)算算和構(gòu)造造所需的的縱向鋼鋼筋與主主梁預(yù)埋埋鋼筋套套筒連接接。圖4 次梁梁邊跨端支座節(jié)點(diǎn)點(diǎn)圖5 次梁梁中間跨跨支座節(jié)節(jié)點(diǎn) 根根據(jù)板跨跨及荷載載條件，取取樓板總總厚度1200mm即可滿滿足承載載力要求求。即預(yù)預(yù)制層厚厚度60mmm，疊合合面60mmm厚。樓板板擱置部部位為現(xiàn)現(xiàn)澆疊合合層，疊疊合面上上有預(yù)制制梁預(yù)留留的U型箍筋筋，梁面面縱向鋼鋼筋，以以及樓板板頂面鋼鋼筋?？伎紤]到各各種鋼筋筋都需要要占據(jù)一一定的高高度，因因此60mmm高的樓樓板疊合合面扣去去鋼筋保保護(hù)層厚厚度后板板鋼筋的的

11、布置伸伸入梁內(nèi)內(nèi)的空間間就非常常有限，如如板筋碰碰到箍筋筋或者梁梁面鋼筋筋時(shí)，鋼鋼筋調(diào)整整位置的的余地幾幾乎沒(méi)有有。因此經(jīng)過(guò)過(guò)材料費(fèi)費(fèi)用，人人工費(fèi)用用，施工工進(jìn)度等等各方面面因素的的綜合考考慮，決決定取預(yù)預(yù)制板厚厚度60mmm，疊合合面高度度80mmm，樓板板總厚度度1400mm。預(yù)制疊疊合樓板板配筋按按計(jì)算確確定。另另外考慮慮到吊裝裝以及改改善預(yù)制制板與現(xiàn)現(xiàn)澆疊合合面的咬咬合效果果，預(yù)制制板設(shè)置置間距為為7500mm的桁架架鋼筋，見(jiàn)見(jiàn)圖6。圖6 預(yù)制制板示意意4 EPCC模式下下的設(shè)計(jì)計(jì)特點(diǎn) 傳傳統(tǒng)模式式下設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程以以建筑專專業(yè)為龍龍頭，協(xié)協(xié)調(diào)各個(gè)個(gè)專業(yè)。而EPC模式下下結(jié)構(gòu)專專業(yè)則是是先

12、行專專業(yè)。結(jié)結(jié)構(gòu)專業(yè)業(yè)需要從從方案階階段開(kāi)始始介入項(xiàng)項(xiàng)目。特特別是采采用裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)的工程程，必須須由結(jié)構(gòu)構(gòu)方案來(lái)來(lái)引導(dǎo)建建方案。在在設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程中結(jié)結(jié)構(gòu)專業(yè)業(yè)成為設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程程中的信信息中樞樞，設(shè)計(jì)計(jì)人員在在設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程中不不單要做做好本職職的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)工工作，還還需要協(xié)協(xié)調(diào)各個(gè)個(gè)專業(yè)的的設(shè)計(jì)。 因因?yàn)檠b配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件是是工廠預(yù)預(yù)制，一一但構(gòu)件成成型就很很難再做做調(diào)整。因因此裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的的容錯(cuò)性性較傳統(tǒng)統(tǒng)的現(xiàn)澆澆結(jié)構(gòu)要要差。在在EPC模式下下結(jié)構(gòu)專專業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)信息中中樞的地地位正好好為裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)精細(xì)化化設(shè)計(jì)性提提供了條條件，降降低了設(shè)設(shè)計(jì)在后后期的修修改調(diào)整整的概率率，從而而節(jié)省成成

13、本，減減少浪費(fèi)費(fèi)。此外外由于裝裝配式結(jié)結(jié)構(gòu)的建建造需要要設(shè)計(jì)人人員同預(yù)預(yù)制工廠廠，施工工人員等等各方面面緊密配配合。以以結(jié)構(gòu)為為中心的的設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程更加加有利于于設(shè)計(jì)人人員各個(gè)個(gè)部門的的聯(lián)絡(luò)和和溝通，更更加有效效的保證證工廠的的快速、順順利進(jìn)行行。 EEPC模式下下，設(shè)計(jì)計(jì)人員的的不僅需需要控制制好設(shè)計(jì)計(jì)的質(zhì)量量，還要要在施工工期間更更多的到到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)監(jiān)控工程程的推進(jìn)進(jìn)，全程程監(jiān)控施施工質(zhì)量量。裝配配式混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的施工工工藝相相對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)現(xiàn)澆混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)施工工工藝要要求更高高，更加加精細(xì)，施施工期間間的質(zhì)量量監(jiān)控十十分重要要。因此此EPC模式的的特點(diǎn)與與裝配式式結(jié)構(gòu)的的施工特特點(diǎn)正好好契合。筆

14、筆者認(rèn)為為裝配式式結(jié)構(gòu)+EPPC運(yùn)作模模式是建建筑工業(yè)業(yè)化的順順利推廣廣的有效效手段。5存在的問(wèn)問(wèn)題 一一、目前前常規(guī)的的施工機(jī)機(jī)械很難難滿足裝裝配式結(jié)結(jié)構(gòu)的施施工。 二二、裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)的構(gòu)件件容錯(cuò)性性差，要要求設(shè)計(jì)計(jì)精細(xì)化化程度進(jìn)進(jìn)一步提提高。 三三、公共共建筑中中裝配式式結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)點(diǎn)的施施工難度度較大，需在節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和施工工藝方面進(jìn)一步探究。 四四、相比比住宅建建筑而言言公共建建筑形式式更加多多樣，這這對(duì)提高高公共建建筑的預(yù)預(yù)制裝配配率難度度更大。 6工程現(xiàn)狀狀 本本工程于于20116年4月1正式開(kāi)工工，到20116年7.220主體體結(jié)構(gòu)封頂頂，總歷時(shí)時(shí)111天。該該項(xiàng)目得得到了杭杭州市政政府及杭杭州大江江東產(chǎn)業(yè)業(yè)集聚區(qū)區(qū)相關(guān)領(lǐng)領(lǐng)導(dǎo)的高高度評(píng)價(jià)價(jià)。圖7 工程程鳥(niǎo)瞰圖圖（主體體結(jié)構(gòu)接接近封頂頂時(shí)）7結(jié)語(yǔ) 通通過(guò)本工工程對(duì)配配式混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的的案例介介紹，闡闡述了裝裝配式混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)在公公共建筑筑中設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)用的的特點(diǎn)以以及今后后需要進(jìn)進(jìn)一步解解決的問(wèn)問(wèn)題。表表同時(shí)表表明了在在EPC工程總總承包模模式下的的裝配式式混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)具有有獨(dú)到的的優(yōu)勢(shì)。裝裝配式混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)合合EPC工程總總承包模模式今后后推動(dòng)建建筑工業(yè)業(yè)化的重重要方向向參考文獻(xiàn)1 JGJJ 1-20114 裝配式式混凝土