2024河南省装配式建筑优势技术体系应用案例合集(484页).pdf
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1、河南省装配式建筑优势技术体系应用案例合集河南省住房和城乡建设厅2024 年 1 月目录第一章 装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系.11 技术体系简介.11.1 技术体系定义.11.2 适用范围.11.3 依据的标准、图集等规范.11.4 主要构件介绍.11.5 技术特点.22 典型案例:中建观湖国际项目(一期)14#楼.32.1 典型工程案例简介.32.2 装配式建筑技术应用情况.42.3 构件生产、施工技术应用情况.112.4 效益分析.19第二章 EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构技术体系.221 技术体系简介.221.1 技术体系定义.221.2 适用范围.221.3 依据的标准、图2、集等规范.221.4 技术体系主要构件介绍.221.5 技术特点.232 典型案例:通州区宋庄镇 TZ03-0403-6001、6010 地块项目.272.1 典型工程案例简介.272.2 装配式建筑技术应用情况.282.3 构件生产、施工技术应用情况.342.4 效益分析.41第三章 SPCS 装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构成套技术体系.441 技术体系简介.441.1 技术体系定义.441.2 适用范围.441.3 依据的标准、图集等规范.461.4 主要构件介绍.471.5 技术特点.502 典型案例一:国家合成生物技术创新中心核心研发基地项目.592.1 典型工程案例简介.592.3、2 装配式建筑技术应用情况.602.3 构件生产、施工技术应用情况.652.4 效益分析.693 典型案例二:北京市创新基地 C-23、C-27 地块定向安置房项目.723.1 典型工程案例简介.723.2 各专业应用情况.733.3 构件生产、安装施工技术应用情况.743.4 效益分析.79第四章 EMC 预制空心叠合剪力墙结构技术体系.831 技术体系简介.831.1 技术体系定义.831.2 适用范围.831.3 标准、图集.841.4 主要构件介绍.841.5 技术特点.852 典型案例:北京市中建玖合府项目.882.1 典型工程案例简介.882.2 装配式建筑技术应用情况.892.34、 构件生产、施工技术应用情况.942.4 效益分析.993 典型案例:北京市宸悦国际项目.1003.1 典型工程案例简介.1003.2 装配式建筑技术应用情况.1013.3 构件生产、施工技术应用情况.1063.4 效益分析.109第五章 PHF 建筑体系体系.1121 技术体系简介.1121.1 技术体系定义.1121.2 适用范围.1122 典型案例:湖南丁氏豪庭民宅项目.1132.1 典型工程案例简介.1132.2 效益分析.1132.3 装配式建筑技术运用情况.1142.4 结构设计.1162.5 构件生产.1223 典型案例:河南省内案例项目.1253.1 典型工程案例简介 1.125、53.2 典型工程案例简介 2.1253.3 典型工程案例简介 3.126第六章 装配式劲性柱混合梁框架结构体系.1271 技术体系简介.1271.1 技术体系定义.1271.2 适用范围.1271.3 依据的标准、图集等规范.1271.4 技术体系主要构件介绍.1271.5 技术特点.1292 典型案例:中建科技河南有限公司年产 100 万平方米装配式预制构件建设项目综合楼.1302.1 典型工程案例简介.1302.2 装配式建筑技术应用情况.1302.3 构件生产、施工技术应用情况.1332.4 效益分析.137第七章 装配式钢-混搭阶建筑结构体系.1391 技术体系简介.1391.1 技6、术体系定义.1391.2 适用范围.1391.3 依据的标准、图集等规范.1391.4 技术体系主要构件介绍.1391.5 技术特点.1482 典型案例:山西宏厚装配式建筑科技产业园办公楼建设项目.1492.1 典型工程案例简介.1492.2 装配式建筑技术应用情况.1492.3 构件生产、施工技术应用情况.1552.4 效益分析.161第八章 装配式钢节点混合框架结构体系.1631 技术体系简介.1631.1 技术体系定义.1631.2 适用范围.1631.3 依据的标准、图集等规范.1631.4 技术体系主要构件介绍.1651.5 技术特点.1662 典型案例:装配式建筑集成系统项目 3#7、4#生产车间.1672.1 典型工程案例简介.1673 典型案例:装配式建筑集成系统项目 5#、6#标准厂房.1683.1 典型工程案例简介.1684 典型案例:扬州市职业大学高邮湖校区项目.1694.1 典型工程案例简介.1694.2 装配式建筑技术应用情况.1694.3 构件生产、施工技术应用情况.1724.4 效益分析.175第九章 装配式固模剪力墙及楼承板结构技术体系.1781 技术体系简介.1781.1 技术体系定义.1781.2 适用范围.1781.3 依据的标准、图集等规范.1791.4 技术体系主要构件介绍.1801.5 技术特点.1842 典型案例:TUS-雪龙产业化展示园8、-2#楼.1862.1 典型工程案例简介.1862.2 装配式建筑技术应用情况.1862.3 构件生产、施工技术应用情况.1882.4 效益分析.1903 典型案例:钢筋桁架固模楼承板-简称 TC 板-昶昊悦府.1913.1 典型工程案例简介.1913.2 装配式建筑技术应用情况.1913.3 构件生产技术应用情况.1923.4 效益分析.193第十章 钢-混凝土组合管剪力墙结构体系.1941 技术体系简介.1941.1 技术体系定义.1941.2 适用范围.1951.3 依据的标准、图集等规范.1951.4 技术体系主要构件介绍.1951.5 技术特点.1962 典型案例:钢-混凝土组合管结9、构技术体系案例“内黄县别墅项目”.1982.1 典型工程案例简介.1982.2 装配式建筑技术应用情况.1992.3 构件生产、施工技术应用情况.2072.4 效益分析.217第十一章 螺栓连接多层全装配式混凝土墙板结构技术体系.2201 技术体系简介.2201.1 技术体系定义.2201.2 适用范围.2201.3 依据的标准、图集等规范.2201.4 技术体系主要构件介绍.2201.5 技术特点.2222 典型案例:信阳绿色乡建示范基地项目.2232.1 典型工程案例简介.2232.2 装配式建筑技术应用情况.2242.3 构件生产、施工技术应用情况.2272.4 效益分析.235第十二章10、 高层装配式钢框架偏心支撑结构技术体系.2371 技术体系简介.2371.1 技术体系定义.2371.2 适用范围.2371.3 依据的标准、图集等规范.2371.4 技术体系主要构件介绍.2381.5 技术特点.2402 典型案例:守拙园 3#公寓楼.2412.1 典型工程案例简介.2412.2 装配式建筑技术应用情况.2432.3 构件生产、施工技术应用情况.2492.4 效益分析.260第十三章 空腹排柱钢结构住宅体系.2641 技术体系简介.2642 典型案例:周口市泰悦豪庭住宅小区(二期)绿色家园建设项目.2642.1 典型工程案例简介.2642.2 装配式建筑技术应用情况.265211、.3 构件生产、安装施工技术应用情况.2852.4 效益分析.296第十四章 分层装配支撑钢框架结构技术体系.2981 技术体系简介.2981.1 技术体系定义.2981.2 适用范围.2981.3 依据的标准、图集等规范.2981.4 技术体系主要构件介绍.2981.5 技术特点.3002 典型案例:天齐明达分层装配宿舍楼项目.3012.1 典型工程案例简介.3013 典型案例:丰田路样板房.3023.1 典型工程案例简介.3023.2 装配式建筑技术应用情况.3023.3 构件生产、施工技术应用情况.3023.4 效益分析.306第十五章 集束 G 型钢低多层建筑结构技术体系.3081 技12、术体系简介.3081.1 技术体系定义.3081.2 遵循规范.3081.3 结构体系.3081.4 主要构件.3081.5 技术特点.3112 典型案例:信阳上天梯碳中和研发展示中心工程.3122.1 典型工程案例简介.3122.2 装配式建筑技术应用情况.3132.3 构件生产、安装施工技术应用情况.3172.4 效益分析.318第十六章 易建矩形钢管柱钢结构框架-加劲开洞钢板剪力墙体系.3211 技术体系简介.3211.1 技术体系定义.3211.2 适用范围.3211.3 依据的标准、图集等规范.3211.4 技术体系主要构件介绍.3211.5 技术特点.3242 典型案例:新乡忆通壹13、世界项目北地块二期 5#、6#和 8#楼住宅工程.3252.1 典型工程案例简介.3252.2 装配式建筑技术应用情况.3262.3 构件生产、安装施工技术应用情况.3322.4 效益分析.348第十七章 装配式钢结构集成楼盖技术体系.3501 技术体系简介.3501.1 技术体系定义.3501.2 适用范围.3521.3 依据的标准、图集等规范.3521.4 技术特点.3532 典型案例:省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室.3542.1 典型工程案例简介.3542.2 装配式建筑技术应用情况.3552.3 构件生产、施工技术应用情况.3592.4 效益分析.365第十八章 预应力混凝土14、钢管桁架叠合板技术体系.3681 技术体系简介.3681.1 技术体系定义.3681.2 适用范围.3691.3 依据的标准、图集等规范(含设计、施工及验收).3691.4 技术体系主要构件介绍.3701.5 技术特点.3731.6 混凝土框架+PK3 叠合板结构体系.3731.7 预制钢梁、柱+PK3 叠合板结构体系.3741.8 预制梁柱+PK 叠合板结构体系.3762 典型案例:河南翰朴能源有限公司 2#、3#办公楼工程.3772.1 典型工程案例简介.3773 典型案例:梁山伦达广场电商小镇 1#楼工程.3793.1 典型工程案例简介.3793.2 装配式建筑技术应用情况.3803.315、 构件生产、施工技术应用情况.3863.4 效益分析.390第十九章 边缘叠合楼板技术体系.3931 技术体系简介.3931.1 技术体系定义.3931.2 适用范围.3931.3 依据的标准、图集等规范.3931.4 技术体系主要构件介绍.3931.5 技术特点.3942 典型案例:登封市嵩山驿站建设项目.3982.1 典型工程案例简介.3982.2 装配式建筑技术应用情况.3992.3 构件生产、施工技术应用情况.4022.4 效益分析.404第二十章 钢板网构复合保温混凝土墙板技术体系.4071 技术体系简介.4071.1 技术体系定义.4071.2 适用范围.4071.3 依据的标准、16、图集等规范.4071.4 技术体系主要构件介绍.4081.5 技术特点.4112 典型案例:沈丘县现代科技产业园及基础配套设施建设项目.4142.1 典型工程案例简介.4142.2 装配式建筑技术应用情况.4152.3 构件生产、施工技术应用情况.4172.4 效益分析.427第二十一章 集成装配式多层房屋技术.4301 技术体系简介.4301.1 技术体系定义.4301.2 适用范围.4301.3 依据的标准、图集等规范.4301.4 技术体系主要构件介绍.4311.5 技术特点.4312 典型案例:山东自建房(山东中海筑工办公楼).4322.1 典型工程案例简介.4322.2 装配式建筑技17、术应用情况.4322.3 构件生产、施工技术应用情况.4332.4 效益分析.437第二十二章 装配式轻晶石轻钢集成外围护系统.4391 技术体系简介.4391.1 技术体系定义.4391.2 适用范围.4391.3 依据的标准、图集等规范.4391.4 技术体系主要构件介绍.4391.5 技术特点.4412 典型案例:洛阳北玻轻晶石新材料有限公司实验楼.4432.1 典型工程案例简介.4432.2 装配式建筑技术应用情况.4432.3 构件生产、施工技术应用情况.4442.4 效益分析.454第二十三章 竖向分布钢筋不连接装配式剪力墙结构体系.4581 技术体系简介.4581.1 技术体系定18、义.4581.2 适用范围.4581.3 依据的标准、图集等规范.4591.4 技术体系主要构件介绍.4591.5 技术特点.4602 典型案例:济南文庄片区租赁住房试点项目二标段.4612.1 典型工程案例简介.4612.2 装配式建筑技术应用情况.4622.3 构件生产、施工技术应用情况.4642.4 效益分析.467第二十四章 保温装饰一体板.4701技术体系简介.4701.1 技术体系定义.4701.2 适用范围.4701.3 依据的标准、图集等规范.4701.4 技术体系主要构件介绍.4711.5 技术特点.4732典型案例:郑州荣德经贸中心.4742.1 典型工程案例简介.474219、.2 构件生产、施工技术应用情况.4742.3 效益分析.4761第一章第一章 装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系由预制墙板、叠合楼板和楼梯等基本构件组成,构件通过预留的环形钢筋在暗梁或暗柱区域扣合,在暗梁中穿入水平钢筋、暗柱中穿入竖向钢筋,浇筑混凝土连接成整体的结构体系。图 1-1装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系示意图1.2 适用范围适用范围根据装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构技术标准(JGJT 430-2018)内容的规定,装配式环筋扣合锚接混20、凝土剪力墙结构适用于抗震设防烈度为 6 度到 8 度的乙类、丙类民用装配式建筑的结构设计、构件制作、施工与验收。装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构的最大适用高度应符合表 1-1 规定:表 1-1装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构的最大适用高度抗震设防烈度678(0.2g)8(0.3g)最大适用高度(m)12010080601.3 依据的标准、图集等规范依据的标准、图集等规范装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系的设计、施工及验收应符合装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构技术标准(JGJ/T430)。1.4 主要构件介绍主要构件介绍典型的装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系中应用到的预制构件有预21、制内墙、预制外墙、预制楼梯、预制叠合板等构件,在构件的连接节点处均伸出环形钢筋,以用于构件安装时的相互扣合、锚接连接,见图 1-2。2预制内墙预制外墙预制楼梯预制叠合板图 1-2装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系主要构件示意图1.5 技术特点技术特点装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系结构深化采用标准化设计,基于原建筑及结构设计图纸,优化模数配置,将标准楼层结构拆分成剪力墙、叠合板、预制楼梯、预制阳台等标准构件,连接技术采用“后浇带”原理,连接节点可见,并使预制构件与现浇节点有效结合,保证了结构整体性、安全性。该体系剪力墙构件均为“一”字形,制作、运输方便;连接方式简单可靠,安装定位精确22、,支撑系统采用工具式支撑,现浇节点采用定型钢模板,现场材料用量少,循环利用率高,便于工人掌握操作,人工投入少,有利于项目施工的提质增效。32 典型案例:中建观湖国际项目(一期)典型案例:中建观湖国际项目(一期)14#楼楼2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息项目名称:中建观湖国际项目(一期)14#楼;项目地点:郑州市经开区第十五大街与经南八路交叉口西北角;开发单位:郑州滨湖置业有限公司;设计单位:河南中建工程设计咨询有限公司;深化设计单位:河南中建工程设计咨询有限公司;施工单位:中国建筑第七工程局有限公司;预制构件生产单位:中建科技河南有限公司;项目进展:项目已竣23、工验收,投入使用。图 2-1中建观湖国际(一期)14#楼2.1.2 项目概况项目概况项目地块位于郑州市经开区,拟建建筑面积 110629.36m,包括 1#3#三幢 34 层高层住宅,4#13#十幢多层住宅,项目效果图见图 1-4。中建观湖国际项目(一期)14#楼,地下 2层,地上 24 层,地下为现浇剪力墙结构,地上采用装配式剪力墙结构,建筑总高度 69.9m,总建筑面积 9276m,该楼采用的预制构件主要包括:预制结构保温一体化外墙、预制内墙、预制楼梯、预制叠合板、内隔墙、厨卫隔墙、外挂造型板、空调板等,装配率 75%以上。本项目于 2015 年 10 月开始施工,2016 年 3 月2024、16 年 7 月构件吊装,2017 年 10 月竣工。4图 2-2中建观湖国际项目(一期)2.1.3 工程承包方式工程承包方式本项目采用总承包单位采购预制构件、预制构件生产厂家配合的模式。2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况中建观湖国际项目(一期)14#楼采用的装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系,该体系结构动力特性符合要求,节点连接安全可靠,质量控制便捷直观,具有明显的创新性和先进性。该体系技术沿袭结构设计服从建筑设计的设计理念,在不影响建筑设计意图的前提下,最大程度的提高建筑装配率。将预制构件拆分为“一”字形,方便构件的生产、制作、运输与安装。预制构件的深化设计集合了建筑25、结构和设备各专业,以及制作、运输和施工各环节的综合要求。2.2.1 建筑专业建筑专业2.2.1.1 标准化设计中建观湖国际项目(一期)14#楼中采用的预制墙体厚度为 200mm,宽度以 1500mm 为基数、300mm 为模数;预制叠合板厚度为 60mm,跨度为 4500mm 进行设计。2.2.1.2 主要预制构件及部品部件设计设计时结合预制构件的位置和实际情况,确定水电管线、施工洞口等预留、预埋的位置。详见图 2-32-6。5图 2-3预制楼梯图 2-4预制墙体图 2-5预制造型板图 2-6预制飘窗2.2.1.3 外墙防水设计预制外墙设计时水平接缝设计成内高外低的企口形状,见图 2-7、226、-8,结合减压空腔设计防止水流渗入室内。垂直接缝采用平缝,用圆形 PE 棒和耐候密封胶封堵处理。图 2-7预制外墙水平接缝图 2-8预制外墙垂直接缝2.2.2 结构专业结构专业中建观湖国际项目(一期)14#楼采用的环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系由预制墙、预制梁、叠合板等采用标准化节点组合构成。预制构件连接节点构造符合多高层住宅结构抗震设计规范要求。设计、生产、质量控制均参照国家标准执行。6图 2-9剪力墙构件预制示意图2.2.2.1 预制与现浇相结合的结构设计中建观湖国际项目(一期)14#楼预制构件平面布置图见图 2-10、图 2-11。图 2-10标准层预制及现浇节点拆分及构件编号平面图727、图 2-11叠合板预制及现浇节点拆分及构件编号平面示意图2.2.2.2 抗震设计中建观湖国际项目(一期)14#楼为住宅工程,抗震设防烈度 7 度,抗震等级 3 级,设计使用年限 50 年,见表 2-1、表 2-2。建筑平面规则,外立面平整,公共空间及各功能分区明确、布局合理。表 2-1结构设计主要技术指标设计基准期及设计使用年限建筑结构安全等级结构构件重要性系数0地基基础设计等级地下室防水等级耐火等级50 年二级1.0乙级二级地上二级,地下一级表 2-2抗震设防有关参数抗震设防烈度设计基本地震加速度值水平地震影响系数最大值建筑场地类别设计地震分组特征周期值抗震设防类别抗震等级7 度0.15g028、.12类第二组0.55s丙类三级2.2.2.3 节点设计各节点详图见图 2-122-15。8(a)上下墙连接示意图(b)墙板构件连接示意图图 2-12墙、板节点详图(a)一字型(b)L 型(c)T 型(d)十字型图 2-13预制墙与现浇节点详图9图 2-14预制叠合板节点详图图 2-15预制楼梯节点详图2.2.3 水暖电专业水暖电专业2.2.3.1 叠合板水电设计中建观湖国际项目(一期)14#楼采用叠合板预制层厚度为 60mm,预留底盒选用深度为90mm;桁架钢筋与底盒位置预留 120mm 线管连接操作空间。采用直埋地漏,在预制构件时预埋。叠合板上利用 PVC 套管预留排水孔洞,套管长度为叠合29、层厚度+现浇层厚度+50mm,浇筑混凝土前在套管外壁涂刷脱模剂。2.2.3.2 内外墙板水电设计中建观湖国际项目(一期)14#楼利用 BIM 技术处理钢筋、灌浆套筒与底盒、预埋件、线管、套管以及预留孔洞位置冲突问题。剪力墙体上的并排底盒采用连体盒(三联盒等)以便于控制底盒间的高差和宽度。预制墙体下端伸出至现浇层的线管,墙体下端预留33020080mm 凹槽;避免在墙体构件的边缘设置套管。预制墙体上根据给水管道走向预留40mm 宽、20mm 深给水管槽。102.2.4 信息化技术应用技术信息化技术应用技术为实现标准化设计,中建观湖国际项目(一期)14#楼参照装配式建筑相关标准,利用BIM 技术优30、化设计,见图 2-162-18。借助 BIM 技术,实现预制构件二维、三维同步设计,布局灵活可变,图纸自动生成。图 2-16项目剪力墙构件深化图11图 2-17项目三维节点图 2-18项目三维模型2.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况2.3.1 装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构生产工艺装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构生产工艺2.3.1.1 工艺简介中建观湖国际项目(一期)14#楼利用分层模具(图 2-19)+预制构件流水生产线生产。分层模具包括四面围成浇筑区域的侧边模具以及若干用于预埋件高精度定位的可调节横杆支撑工装;侧边模分为上下两层,并设置预留对应槽,上下层模具间31、采用螺栓固定。预制构件流水生产线工艺包含模具的分层组装、预埋件高精度安装、生产线流水作业、混凝土机械化振捣与赶平收光、ERP 信息化管理等。12图 2-19剪力墙构件生产用分层模具示意图2.3.1.2 工艺特点中建观湖国际项目(一期)14#楼采用的装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系用预制构件生产采用分层模具,该模具一方面可以保证构件四周环形出筋位置及间距,另一方面还可以提高构件组模及脱模效率,保证构件生产质量,见图 2-20。装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系构件在标准化设计的基础上,利用工厂预制构件流水线生产设备,结合构件生产工艺流程,实现构件的工厂化生产,其机械化程度高、生产速度快32、,降本节能降耗成效显著,见图 2-21。图 2-20环扣体系剪力墙构件生产用分层模具图 2-21预制构件专业化生产工厂2.3.1.3 工艺流程图装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构生产工艺流程见图 2-22。13图 2-22装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构生产工艺2.3.1.4 主要工序环节操作图片主要工序环节操作见图 2-23。下层模具组装钢筋绑扎上层模具组装混凝土布料14混凝土赶平收光构件脱模成型图 2-23主要工序环节操作示意2.3.1.5 质量控制标准及要求环扣体系构件生产质量控制标准执行预制混凝土构件生产与安装尺寸控制标准T/CCIAT 00312020。2.3.1.6 构件运输与堆33、放根据构件的尺寸和形状,兼顾经济和安全,采用专业的运输车合理选择装车方法(平放或竖放),提高运输效率,见图 2-24。水平构件运输竖向构件运输水平构件堆放竖向构件堆放图 2-24构件运输与堆放图2.3.2 装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构施工工艺装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构施工工艺环扣体系施工流程见图 2-25。15图 2-25环扣体系施工流程图2.3.2.1 施工准备施工开始前,先对进场检验合格的构件进行尺寸复核及弹线,作为构件水平及标高安装测量基准,可以节省吊装校正时间,也有利于安装质量控制。预制构件吊装前应根据构件类型及预埋吊具不同准备吊装梁、鸭嘴扣、万向吊环、卸扣及吊装绳等吊具34、。将墙体支撑调整、直角稳定连接斜撑、上层叠合楼板支撑构件、外脚手架支撑连接件等措施性构件在起吊前需要安装到位,以便于后序安装施工进度加快及保证施工质量及安全。构件吊装之前,需要将连接面清理干净,并将每层构件安装后现浇配筋按照图纸数量准备到位,并做好分类、分部位捆扎,便于钢筋吊装及安装进行。2.3.2.2 叠合板吊装叠合板吊装前,下层叠合板及墙体水平接缝、竖向接缝已施工完成,板底临时支撑搭设完成。图 2-26叠合板支撑搭设根据施工图纸,检查叠合板构件类型,确定安装位置,并对叠合板吊装顺序进行编号。16弹出叠合板的水平及标高控制线,同时对控制线进行复核。叠合板吊装时设置 6-8 个吊装点,吊装点利35、用板内预埋吊环或钢筋桁架上腹筋及腰筋焊接点,吊点在顶部合理对称布置,利用四边形型钢自平衡吊装架,使叠合板的起吊钢丝绳均匀受力,防止叠合板吊装时折断。叠合板吊装过程中,在作业层上空 300mm 处略作停顿,根据叠合板位置调整叠合板方向进行定位。图 2-27叠合板起吊图 2-28叠合板就位2.3.2.3 预制墙体吊装(1)选择吊装工具根据构件形式及重量选择合适的吊具,当剪力墙上面与钢丝绳的夹角小于 45 度时或剪力墙上吊点距离超过 2m 时应采用加钢梁吊装。对于对称构件,吊装时采用对称吊索进行吊装,对于非对称构件,使用固定长度吊索配合调整倒链进行构件水平调整。(2)试吊及检查构件水平当构件起吊至距36、地 300mm,停止提升,检查塔吊的刹车等性能、吊具、索具是否可靠,构件外观质量及吊环连接无误后可进行正式吊装工序,起吊要求缓慢匀速,保证预制剪力墙边缘不被损坏。试吊时还应检查构件是否水平,各吊点的受力情况是否均匀,利用调节倒链使构件达到水平,各吊钩受力均匀后方可起吊至施工位置。构件吊装过程中要求在构件底部环筋两侧绑扎两根16 白棕绳作为构件牵引导向及风绳,防止构件无序随风摆动及随意旋转。图 2-29预制墙体试吊2.3.2.4 墙体临时固定安装利用外附着式塔吊进行预制剪力墙进行垂直运输,在距离安装位置 150cm 高时停止构件下降,检查剪力墙的正反面应该和图纸正反面一致,用风绳将正反调整好后,37、在垂直位将剪力墙降落至设计标高,剪力墙水平 U 型钢筋直接套在后浇筑竖向钢筋上就位。17图 2-30墙体临时固定安装完成利用可调节顶针及预留定位槽实现墙体轴线、标高快速准确定位。同时按照楼面所放出的剪力墙侧边线、端线等定位线控制构件安装位置,使剪力墙就位安装。2.3.2.5 叠合板混凝土浇筑墙体临时固定安装完成后,及时穿插水平接缝处纵向钢筋,水平纵向钢筋分段穿插,连接采用搭接连接,有防雷接地要求的采用搭接焊接,搭接长度应符合设计要求。混凝土浇筑前,在上下层间预制外墙外侧水平接缝处利用木模等采取临时封堵措施,以进行叠合板混凝土的浇筑工作。混凝土的浇筑完成面要高于墙体底部 10mm,并采用振捣工具38、对墙体底部进行充分振捣,保证混凝土振捣密实。图 2-31叠合板混凝土浇筑完成2.3.2.6 墙体接缝绑筋封模叠合板混凝土浇筑完成后,绑扎墙体接缝处钢筋,并将填充墙顶部叠合梁上部纵向钢筋穿插锚入两边墙体或现浇柱内。墙体模板采用定型钢模板,安装模板前将墙内杂物清扫干净,在模板下口抹砂浆找平层,解决地面不平造成前提浇筑时漏浆的现象,定型钢模与预制剪力墙接缝部位使用海绵条或 1mm 厚双面胶带密封。18图 2-32墙体接缝封模完成2.3.2.7 墙体接缝混凝土浇筑墙体接缝处钢筋、防雷接地跨接、模板施工完成后,开始浇筑竖向接缝混凝土。6 层以下强度等级比预制构件提高 2 个等级,6 层以上提高一个强度等39、级,要求添加微膨胀剂,保证预制构件与后浇筑结合紧密,无裂纹产生。图 2-33墙体接缝混凝土浇筑完成2.3.2.8 预制楼梯吊装根据施工图纸,弹出楼梯安装控制线,对控制线及标高进行复核。在楼梯段上下口梯梁处铺 10mm 厚水泥砂浆座浆找平,找平层灰饼标高要控制准确。预制楼梯板采用水平吊装,用专用吊环与楼梯板预埋吊装螺杆连接,确认牢固后方可继续缓慢起吊,待楼梯板吊装至作业面上 500mm 处略作停顿,根据楼梯板方向调整,就位时要求缓慢操作,严禁快速猛放,以免造成楼梯板及托梁、支撑架等震折损坏。楼梯板基本就位后,根据控制线,利用撬棍微调,校正,楼梯吊装流程。19图 2-34预制楼梯吊装完成2.4 效40、益分析效益分析2.4.1 成本分析成本分析以中建观湖国际项目(一期)14#楼为例,对比采用套筒灌浆体系施工工程。2.4.1.1 预制构件成本环扣体系含钢量较套筒灌浆体系低,环扣体系约 70 千克/m,套筒灌浆体系约 100 千克/m3,钢材售价按 5000 元/t 计;套筒平均 12 个/m3,14mm 套筒 10 元/个;同等生产费用情况下,环扣体系可降低成本 270 元/m3。环扣体系预制构件较套筒灌浆体系综合售价可降低 200 元/m3。2.4.1.2 劳务分包成本环扣体系现浇节点钢筋绑扎工艺复杂,且需二次浇筑混凝土;市场缺乏成熟作业人员,人工费偏高。套筒灌浆体系 290 元/m,环扣体41、系增加成本 20 元/m,为 310 元/m。2.4.1.3 施工辅材及辅助设施成本1)外架施工:按环扣体系与套筒灌浆体系均采用爬架施工。2)铝模:按环扣体系与套筒灌浆体系均采用铝模体系施工。3)灌浆料:套筒灌浆体系根据实际按每层约 2.5t 灌浆料计,共需约 55t。4)钢筋:环扣体系一般水平接缝需另穿 4 根 14mm 水平钢筋,每立方米预制构件纵筋长度约 2 米,每立方米需增加钢筋约 1.21*4*2=9.68kg。2.4.1.4 项目成本分析对比1)以采用套筒灌浆体系施工的华南城紫荆名都项目 11#楼为对象,对比分析该楼采用同类型预制构件、同等装配率的环扣体系和套筒灌浆体系的施工成本,42、两种体系具体成本对比分析见表 2-3。表 2-3 两种装配式体系差异成本对比分析表项目数量单位成本(单位:元)总成本(单位:元)套筒灌浆体系环扣体系套筒灌浆体系环扣体系套筒灌浆体系环扣体系预制构件4894.1m34894.1m33000.002800.0014682300.0013703480.00劳务分包17358m217358m2290.00310.005033820.005380980.00灌浆料55t03300.000.00181500.000.00纵筋047.37t0.005000.000.00236874.4420塔吊/工期因素00.37104000.00104000.000.0043、38133.33管理费/工期因素00.3720000.0020000.000.007333.33汇总19897620.0019366801.10成本增量530818.900.00建筑平米增量(建筑面积:17358m2,仅计算装配部分)30.58从成本对比分析来看,环扣体系较套筒灌浆体系每平米降低成本约 30.58 元,成本更占优势。2.4.2 用工分析用工分析中建观湖国际项目(一期)14#楼单层建筑面积约 345m2,所有构件采用工厂化预制,现场吊装施工,机械化程度高,构件吊装只需几个安装人员即可,单层施工作业人员共计 23 人。装配式现场施工主要内容为墙体吊装、叠合板吊装、现浇节点钢筋绑扎、44、现浇部位模板安装固定,且墙体及叠合板吊装主要依靠塔吊,现场需要人工作业内容大幅度减少,大量复杂的工序在工厂完成,因此能够大大提高施工现场工人的作业效率,总体建造效率提高约 50%。相比于传统现浇施工模式,采用装配式施工,同样建筑面积现场用工量可减少约 60%。2.4.3 用时分析用时分析以现场实际施工工艺及施工流水为依据,综合分析环扣体系与套筒灌浆体系单层施工工期,同时考虑工期因素对其他辅助施工设施或工艺影响。2.4.3.1 环扣体系影响工期重点因素(1)水平穿筋施工由于环扣体系上下层间需通过相互扣合的环形钢筋搭配水平穿入的钢筋绑扎连接后,再浇筑混凝土形成整体,故施工中需穿插水平钢筋。(2)混45、凝土二次浇注根据环扣体系施工工序要求,本层环扣墙体下部环筋需要伸入墙底结构标高下,故其安装前水平暗梁及与水平暗梁带相邻 300mm 范围内叠合板上部混凝土需待本层环扣墙体安装就位后,再二次浇筑。环扣体系施工工序较容易穿插,每层综合工期约 5 天。2.4.3.2 套筒灌浆体系影响工期重点因素1)灌浆工序复杂根据套筒灌浆体系施工工序,较环扣体系有吊装前的分仓、座浆,吊装后的封堵及后续灌浆施工,但混凝土施工可一次浇筑成型。2)灌浆温度限制常温型套筒灌浆料使用时,施工及养护过程中 24h 内灌浆部位所处的环境温度不应低于5。因此,套筒灌浆体系冬期低温时无法按照常规工艺完成施工,特殊的保温施工工艺导致将46、工期加长,每层综合工期约 6 天。2.4.4 四节一环保分析四节一环保分析中建观湖国际项目(一期)14#楼采用装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构体系施工,在“四节一环保”方面优势明显。2.4.4.1 节能中建观湖国际项目(一期)14#楼采用预制夹芯保温外墙板,实现了结构保温一体化施工,该墙体经过具有相应资质的专业检测部门检测,测试结果显示其综合传热系数为210.62W/(m2*K),完全满足我国寒冷地区居住建筑节能 65%的要求。另外,该项目减少水泥消耗 261t,相当于节约标准煤 52.2t,同时减少二氧化碳排放量 136.7t。2.4.4.2 节地中建观湖国际项目(一期)14#楼采用装配式47、结构施工完成后墙体不需要抹灰,可直接涂刷墙面装饰材料,增加约 3%的建筑使用面积。施工现场无需设置专门的加工场地,只需要存放少量的周转料具。叠合板的使用可以简化支撑体系,省去了大量的模板支撑架。据统计,该项目可以减少脚手架和模板用量 50%以上,因此可以节省大量的材料存放场地。同时,通过合理规划构件进场时间,做到构件在车上直接吊装上楼,可以有效节省预制构件堆放场地。2.4.4.3 节水中建观湖国际项目(一期)14#楼采用装配式结构颠覆了传统的施工模式,现场不需要大面积浇筑混凝土、不需要砌筑二次结构,减少了大量的现场湿作业,从而减少现场水资源的消耗。该项目施工过程共计消耗水资源约 12600t,48、折合单位面积消耗水资源约 1.35t,相比于传统建筑 1m2建筑面积需要 3.5 吨水计算,采用装配式建造可以节水 60%。2.4.4.4 节材根据对中建观湖国际项目(一期)14#楼整个施工过程的统计,整个建造过程约减少混凝土损耗 112m3,节约抹灰砂浆 560m3,折算水泥 261t,砂子 963t,石子 155t,同时节约木材 150m3以上。2.4.4.5 环境保护中建观湖国际项目(一期)14#楼实施过程共计产生混凝土类垃圾 23m,几乎不产生木材类垃圾,与传统现浇施工模式每 10000m2建筑面积产生混凝土类建筑垃圾约 150m、木材类建筑垃圾约 200m相比,采用装配式结构可减少建49、筑施工垃圾 84%。且建造过程中减少了抹灰及大量湿作业,有效的减少了施工扬尘,有利于环境保护。编编 写写 人:孟人:孟旭旭单位名称:中国建筑第七工程局有限公司单位名称:中国建筑第七工程局有限公司职务职务/职称:分公司总工程师职称:分公司总工程师/高级工程师高级工程师22第二章第二章 EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构技术体系装配式空心板叠合剪力墙结构技术体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构技术体系(以下简称 EVE 体系)竖向构件由预制空心剪力墙板和预制空心边缘构件剪力墙板共同组成。预制构件内设有墙体分布钢筋、箍筋及预制部分的梁纵筋50、;在构件竖向开设有若干空心孔道,非边缘构件处沿竖向孔道后置竖向间接搭接连接钢筋,而边缘构件竖向空心孔道内设置通长纵向钢筋,采用直螺纹套筒连接或搭接连接。横向连接采用外露封闭环钢筋与现浇段连接,现浇段及空心孔内浇筑混凝土形成有效的节点连接,共同构成整体装配式叠合剪力墙结构。图 1-1EVE 体系模型1.2 适用范围适用范围本技术主要应用于普通住宅、公寓、洋房、别墅等民用建筑项目。1.3 依据的标准、图集等规范依据的标准、图集等规范装配式混凝土建筑技术标准GB/T 512312016、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015、装配式剪力墙结构设计规程DB11-100-2022、预制混51、凝土构件质量检验标准DB11/T 9682021、装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程DB11/T10302021、预制混凝土构件质量控制标准DB11/T 13122015、装配式空心板叠合剪力墙结构技术规程T/CECS915-2021。1.4 技术体系主要构件介绍技术体系主要构件介绍EVE 体系竖向构件产品包括 EVE 预制一字型墙板构件、EVE 预制异型墙板构件(L 型、T 型、Z 型构件等)、EVE 预制窗洞口墙板构件、EVE 预制整体飘窗墙板构件。23图 1-2EVE 体系竖向构件产品模型墙板构件板厚200mm,空心孔一般为 100*240mm,保护层厚度 20mm,孔洞率 25%左52、右。墙板构件高度根据墙高设计,墙板长度在重量控制在 5 吨的条件下含窗洞口最长 7 米。墙板构件最大构件重量一般不超过 5 吨。1.5 技术特点技术特点1.5.1 抗震性能好、结构安全、质量可靠抗震性能好、结构安全、质量可靠EVE 体系竖向剪力墙板构件中的竖向孔道内采用可靠的纵向钢筋搭接连接和钢筋直接连接构造,形成有效的受力机制,后浇空心孔道混凝土构成叠合整体剪力墙结构,满足现有相关剪力墙结构抗震规范设计要求,能够保证建筑结构具有可靠的抗震性能和建筑质量。24图 1-3EVE 体系连接节点1.5.2 标准化设计、工业化生产,生产效率高标准化设计、工业化生产,生产效率高EVE 预制混凝土空心剪力53、墙板采用模数化、标准化的产品规格和设计,为预制构件产品工业化生产创造了条件。通过成组立模工业化生产线实现工业化和规模化生产加工,提高了生产效率,降低了生产成本,预制构件钢筋笼网架实现了焊接技术的智能化自动化工业化焊接生产。1.5.3 成组立模生产,节省占地、节约投资、节能减碳成组立模生产,节省占地、节约投资、节能减碳EVE 构件竖向构件产品采用多功能成组立模工业化生产线竖立式规模化生产,节省了生产车间的占地面积,减少了土地及生产设备投资。独特高效的养护工艺,可节约 50%以上的蒸汽养护能耗,是一种绿色节能创新的生产工艺技术,为节能减碳做出贡献。251.5.4 施工操作简便、安装高效、快速。施工54、操作简便、安装高效、快速。EVE 技术体系采用大孔道钢筋搭接连接技术,施工技术简便可靠,容易操作,对产业工人的安装技术要求低,减少施工技术人员数量,提高现场安装效率,降低施工成本。1.5.5 L、T、F、Z 型边缘构件板及预制整体飘窗的应用,大幅提升施工安装效率型边缘构件板及预制整体飘窗的应用,大幅提升施工安装效率EVE 体系采用纵向横向拼装连接,转角及纵横墙交汇处采用异型边缘构件空心墙板,实现了构件的连续布置,实质性提高了装配式施工效率,降低了施工复杂程度,达到装配式建筑提质提效发展目标。1.5.6 无套筒灌浆、无季节限制、重量轻和幅面大。无套筒灌浆、无季节限制、重量轻和幅面大。无套筒无灌浆55、施工环节、可冬季正常施工,构件重量轻,运输吊装效率高,成本低。1.5.7 防渗漏、防开裂和整体性好防渗漏、防开裂和整体性好EVE 体系预制空心板构件孔洞率为 2530%,减少预制构件重量,可以增大板面幅度,预制构件用量少,减少板缝,预制构件四周均有混凝土包裹,混凝土浇筑为竖向墙体和水平构件一起浇筑,构件预制构件竖向孔道以大孔道为主,且孔道内只有竖向连接钢筋无横向钢筋,孔道上下一致通畅保证混凝土浇筑顺畅和振捣棒插入空间,保证混凝土密实和质量。261.5.8 实现了较高装配率和预制率,为装配式建筑持续发展提供技术支撑实现了较高装配率和预制率,为装配式建筑持续发展提供技术支撑转角及纵横墙交汇处采用异56、型边缘构件并可以实现整体预制飘窗等,实现了构件的连续布置,提高围护结构应用比例,更好满足装配率的需求,可以根据甲方需要可以做更高的装配率。另外,孔洞率为 2530%,全部可以计入竖向构件应用比例。272 典型案例:通州区宋庄镇典型案例:通州区宋庄镇 TZ03-0403-6001、6010 地块项目地块项目2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息项目名称:通州区宋庄镇 TZ03-0403-6001、6010 地块项目(北京金地壹街区);项目地点:北京市通州区宋庄镇;开发单位:北京金地通达房地产开发有限公司;设计单位:北京维拓时代建筑设计股份有限公司;深化设计单位:北京57、珠穆朗玛绿色建筑科技有限公司;施工单位:北京城建北方集团有限公司;预制构件生产单位:北京珠穆朗玛绿色建筑科技有限公司;进展情况:项目已竣工。2.1.2 项目概况项目概况项目地块位于北京市通州区宋庄镇,距市首都核心区约 39km。总建设用地面积 29 万 m,地上建筑面积 17.73 万 m。其中住宅 16.86 万 m,建筑高度 23.95 米,地下建筑面积 11.28 万 m。地上均采用装配式建筑,且装配率达到 60%。本文以本项目一标段 1、3 地块为例介绍 EVE 技术体系。图 2-1 总平面图图 2-2 鸟瞰图图 2-3 住宅类型一外立面图图 2-4 住宅类型二外立面图本项目分两个标段58、施工。一标段 1、3 地块共 11 栋楼,主体工程装配式建筑于 2022 年 1月 9 日正式开始施工,2022 年 7 月 30 日主体结构封顶,二标段 2、4 地块共 20 栋楼,主体28工程于 2022 年 7 月 18 日开始施工,2023 年 3 月 10 日主体结构封顶。其中,一标段获得北京市结构长城杯,工期满足建设单位要求。2.1.3 工程承包模式工程承包模式本项目采用建设单位采购预制构件、预制构件厂家配合的模式。2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况本工程地下结构采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构。基础采用钢筋混凝土筏板基础。地上主体结构采用 EVE 装配式空心板叠合剪59、力墙与现浇剪力墙相结合的结构体系。楼、电梯间内墙处采用现浇钢筋混凝土剪力墙。EVE 预制空心板的宽度为最小 800,最大 3000mm(目前EVE 第四代体系可做到 7000mm)。采用拼接方式连接,在墙板的空心孔及墙板之间 10 公分的竖缝连接处、墙板板腿底部及叠合楼板处现场浇筑混凝土。楼、屋盖体系采用带桁架钢筋的混凝土叠合楼板。标准层部分的楼梯采用预制钢筋混凝土楼梯。2.2.1 建筑专业建筑专业2.2.1.1 标准化设计设计思路:基本单元、基本房间等功能部位的模数化、标准化和系列化首先从户型设计入手,通过设计优化,实现基本单元、基本房间、户内专用功能部位(如厨房、卫生间、楼电梯间等)、构配60、件与部品等的模数化、标准化和系列化。图 2-5 户型分布图29图 2-6 平面户型图在构件类型方面:以本工程 1 地块 3、5、8、6、9#楼为例,整栋楼共使用 11 种型号构件,构件板长为 800mm、1200mm、1600mm、3000mm 等预制标准墙板和预制边缘构件墙板与现浇剪力墙相结合。2.2.1.2 主要预制构件及部品设计本工程采用的预制构件包括:EVE 预制标准墙板(内外墙)、EVE 预制边缘构件墙板(T型、L 型墙板及出筋墙板)、预制叠合楼板、预制楼梯,预制空调板、预制阳台板。见图。图 2-7 本工程采用的预制构件主要类型2.2.2抗震设计抗震设计本项目建筑结构安全等级:二级,61、主体结构设计使用年限:50 年,抗震烈度 8 度,8 层及 8 层以上抗震等级 2 级,8 层以下抗震等级 3 级,具体技术指标和参数见表。结构设计主要技术指标设计基准期及设计使用年限建筑结构安全等级结构构件重要性系数 xo地基基础设计等级防水等级 耐火等级30抗震设防有关参数2.2.3 节点设计节点设计各节点详情见图:图 2-8 竖向分布钢筋连接图 2-9 边缘构件竖向钢筋连接50 年二级1.0二级一级二级抗震设防烈度设计基本地震加速度值建筑场地类别设计地震分组特征周期值抗震设防类别结构嵌固部位抗震等级8 度0.20g类场地第二组0.55s丙类基础底板二级31图 2-10 后浇竖向接缝连接;62、图 2-11密拼连接2.2.4 水暖电专业水暖电专业水、暖、电和气管线的预留、预埋。(1)水电气立管在墙体内:根据水、电和气管线施工图的位置,在深化设计时把管线在预制墙板构件的相应位置进行设计确定,在工厂生产时留设于预制空心墙板内,到施工现场进行组装配置。(2)楼板内电气管线:根据水、电和气管线施工图的位置,在深化设计时把管线在预制叠合楼板构件的相应位置进行设计确定,在工厂生产时留设于预制叠合楼板内,到施工现场进行组装配置。特别是在现场施工时埋设于叠合楼板的现浇层内,设计考虑现浇层厚度 70mm以上,可满足管线纵横一次交叉。(3)水暖水平管线:埋设于建筑面层内。2.2.5信息化技术应用信息化技63、术应用(1)BIM 技术在装配式建筑中的应用。能从根本上解决技术策划、方案设计、初步设计、施工图设计、构件详图设计、预制构件加工、现场施工、运营维护等各阶段信息断层,消除信息传递过程中的孤岛效应,实现工程信息在建筑的全生命周期内的有效利用和管理,提高项目的质量、效率、降低成本。目前公司与盈建科开发了基于 EVE 体系的 BIM 设计软件,能满足装配式空心板叠合剪力墙体系规程,实现装配式空心板叠合剪力墙从标准构件库装配式结构方案装配式结构施工图构件深化设计的全过程使用要求。满足便捷易用的要求,为后续高效的开展设计工作进行赋能。以公司 BIM 设计软件为例,目前已实现方案阶段、施工图阶段、深化设计64、阶段等全过程 BIM 设计。图 2-12 方案阶段成果32图 2-13 施工图阶段成果图 2-14 深化设计阶段成果33图 2-15 常用标准构件图库生产信息化方面的应用。主要实现生产制造环节运营管理相关问题。主要功能包括生产销售、库存采购、钢筋管理、设备管理、财务管理、安保管理、人事管理、研发设计管理、系统管理九个模块。各主要阶段由相关部门信息化人员将生产各主要环节信息实时上传信息系统,可实现各环节、各阶段、各用户之间信息互联互通和协同共享。342.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况2.3.1EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构生产工艺装配式空心板叠合剪力墙结构生产工艺265、.3.1.1 工艺简介EVE 墙板构件全部采用自动化成组立模成套生产线生产。自动化成组立模生产线即钢筋加工、成组立模调整、立模浇筑、构件养护、(抽芯成型+构件养护)预制空心墙板构件出模在一条生产线上完成。2.3.1.2 工艺特点(1)EVE 预制标准墙板构件、EVE 预制边缘(LTFZ 型等异型)墙板构件通过成组立模自动化生产线达到工业化、标准化、高效率生产制造,见图。(2)EVE 体系养护采用独特高效的养护工艺,可节约 50%以上的蒸汽养护能耗,是一种绿色节能创新的生产工艺技术,为节能减碳做出贡献。图 2-16EVE 预制标准墙板成组立模生产设备图 2-17EVE 预制异型墙板成组立模生产设66、备2.3.1.3 工艺流程图混凝土构件预制厂生产流程见图。图 2-18EVE 预制混凝土构件产品生产工艺流程图352.3.1.4 主要工序环节操作图片主要工序环节操作见图。钢筋焊接加工水电线管预埋固定清模、涂刷脱模剂钢筋笼入模合模验收混凝土浇筑振捣构件模内养护出模构件冲洗36构件养护构件出厂检验出厂检验标识图 2-19 主要工序环节操作图片2.3.1.5 质量控制标准及要求执行装配式空心板叠合剪力墙结构技术规程T/CECS915-2021、预制混凝土构件质量检验标准 DB11/T 9682021。2.3.1.6 构件运输与堆放构件运输与堆放见图。竖向构件运输竖向构件堆放37水平构件运输水平构件67、堆放图 2-20 构件运输与堆放图2.3.2 EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构施工工艺装配式空心板叠合剪力墙结构施工工艺图 2-21 EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构施工流程图2.3.2.1 构件进场EVE 预制装配式构件实行工厂化生产,构件加工后,运送到工地现场由总包单位负责验收、卸车、安排堆放。2.3.2.2 基层处理根据施工平面墙身边线、洞口线,对楼板表面甩茬钢筋进行清理、调直(特别是竖向连接钢筋),对于砼接茬面进行凿毛处理,要求凿毛平整、露出坚硬石子表面,常温下用水冲刷干净(冬季施工时用高压气泵吹干净)。2.3.2.3 测量放线装配式预制混凝土剪力墙结构,轴线与标高测量是施工过程中68、的重要内容,关系到施工速度及施工质量。针对本工程特点,轴线测量采取内控法,即先控制坐标系统,由整体 至局部,逐渐引进、逐渐控制,标高测量选取水基准点,闭合复查,逐层引至。根据所有空心板剪力墙位置,由控制网弹出墙体控制线,再由墙体控制线弹出墙体线,最后弹出墙板、门窗洞口位置线。见图38图 2-22 测量放线2.3.2.4 墙体钢筋施工根据结构设计图纸内容,本工程转角暗柱、楼梯间两侧及北侧墙、电梯井南北侧墙、内墙局部等位置为现浇墙段,钢筋要求现场绑扎;结构图中 EVE 拼板部分水平采用滑移钢筋连接、竖向采用墙插筋进行连接。见图图 2-23 后浇竖向接缝连接;图 2-24 密拼连接2.3.2.5 墙69、板临时支撑安装(1)预制墙板临时支撑包括:长短斜支撑及预埋件、连墙件。(2)通过预埋螺栓或者套筒将支撑底盘固定,安装斜支撑,通过调节斜支撑校正墙板位置,保证墙板的垂直与稳定。(3)支撑系统安装:L 形及 T 形预制构造边缘构件空心墙板的每侧墙肢均应设置 1 道斜支撑,斜支撑可仅采用上部斜撑;一字形预制构造边缘构件空心墙板及预制非边缘构件空心墙板的幅面宽度不大于 1.2m 时,可设置 1 道斜支撑,幅面宽度大于 1.2m 时应设置 2 道斜支撑,斜支撑包括上部斜撑和下部支撑,下部支撑可采用水平支撑或斜向支撑;空心墙板安装就位后,可通过斜支撑对构件的位置和垂直度进行微调;临时斜支撑系统应具有足够的70、强度、刚度和整体稳固性。见图39图 2-25 墙板临时支撑安装2.3.2.6 竖向墙板构件安装预制空心板件安装工序:构件准备吊装就位组装连墙件拉接螺栓固定校核调整。空心墙板安装时宜先安装转角及纵横墙交错部位的 L 形或 T 形预制构造边缘构件空心墙板,再安装一字形预制构造边缘构件空心墙板或预制非边缘构件空心墙板。空心墙板、非结构空心墙板的吊装校正宜采用起吊、就位、初步校正、精细调整的作业方式。图 2-26 竖向墙板构件安装2.3.2.7 墙板构件校正固定空心墙板、非结构空心墙板安装就位后,应对安装位置、安装标高、垂直度及各墙板之间的平整度和接缝宽度进行校核与调整,应先调整 L 形及 T 形预制71、构造边缘构件空心墙板的安装精度,再调整一字形预制构造边缘构件空心墙板或预制非边缘构件空心墙板的安装精度。完成一开间内四面墙板安装后,按照设计要求及时安装预埋管线及线盒的连接。墙板底部水平接缝应采用定型模板进行封堵。图 2-27 墙板底部封堵2.3.2.8 水平构件支撑安装根据图纸确定支架位置后进行支架组装。安装完成后使用水准仪检查标高,通过旋转上部顶托的丝扣调整龙骨到规定的高度。40图 2-28 水平构件支撑安装2.3.2.9 水平构件安装按施工段的划分,流水施工,每一段按叠合板的编号由一端向另一端安装;叠合板吊装完成,叠合板底面与墙体交界处采用密封胶条及时封堵。楼梯的吊装:在工厂加工预制楼梯72、时,根据楼梯重量在楼梯上下端各埋置 2 个内丝螺栓,通过螺栓连接吊环,安装后采用高性能胶凝材料封堵,见图。图 2-29 叠合板安装图 2-30 楼梯安装2.3.2.10 水电线管施工图 2-31 水电线管施工2.3.2.12 上铁钢筋绑扎绑扎上铁:按照要求用八字扣,钢筋相交点均要绑扎,依次绑好上层钢筋网片和支座负筋,见图 2-32。41图 2-32 上铁钢筋绑扎2.3.2.13 浇筑混凝土混凝土选用坍落度为 20020mm 的商品混凝土。现浇混凝土施工作业前,需洒水润湿。现浇混凝土顺序为先浇筑预制空心墙板孔内混凝土和相邻板连接处混凝土;后浇筑定型墙模板内现浇筑混凝土;然后浇筑叠合楼板上层混凝土73、,由一端往另一端逐渐浇筑混凝土。2.3.2.14 混凝土养护混凝土浇筑完及时采用塑料薄膜覆盖,12 小时后进行洒水养护,每天不少于 2 次。中午高温时段不得直接在混凝土表面喷洒凉水养护。养护时间不少于 7 天。2.3.2.15 模板拆除模板拆除时的现浇混凝土强度需符合相关规范要求,拆除模板时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。2.3.2.16 成品保护现浇混凝土成品保护见图 2-33。图 2-33 现浇混凝土成品保护2.4 效益分析效益分析2.4.1 成本分析成本分析以金地壹街区项目为例,该项目一二标段地上 6-8 层,采用 EVE 装配式空心板叠合剪力墙结构体系,按照北京市装配式评价标74、准(DB/T1831-2021)得分 60%的情况下,较采用传统现浇混凝土剪力墙结构的成本高出 200 元/平方米(地上),较采用传统灌浆套筒体系成本节约 35 元/平方米。2.4.2 用工分析用工分析装配式与传统现浇方式用工对比见表(以一标段一地块为例)。工种主体结构施工阶段人工对比装配式施工现浇施工说明42钢筋工100140约有三分之一体积的混凝土在工厂完成加工,现场钢筋量减少节省约 30%人工木工180260楼板有 70%-80%、墙板有三分之一的面积在工厂加工完成,现场模板量减少,节省 30%的人工吊装工400现浇结构不需要吊装工混凝土工3060混凝土浇筑量减少,节省部分人工壮工20275、0基本持平架子工2020基本持平电焊工66基本持平水暖工2020基本持平电工1010基本持平信号工1010基本持平塔司1010基本持平合计446556总人数节省约 20%2.4.3 用时分析用时分析EVE 装配式结构前二层约 7-8d/层,后几层 5-6d/层。与传统现浇混凝土施工用时基本持平(目前政策要求的装配率指标较低,影响施工节奏的墙板应用量尚少,构件成本还是高于现浇成本,预制墙板不能实现大部分应用,在施工效率整体提升上尚未显现出优势)。2.4.4四节一环保分析四节一环保分析北京金地壹街区项目所采用 EVE 装配式空心板叠合剪力墙体系相比于传统的现浇住宅施工体系,在“四节一环保”方面有较76、为显著的优势。2.4.4.1 节能在节电方面较传统住宅存在较大优势。电耗差异最主要的来源为垂直运输,而垂直运输工程主要是塔吊的使用。装配式住宅在运输方面的主要优势体现为以下几点:1)装配式住宅多是构件的吊装,而在传统住宅施工过程中,往往是将钢筋、混凝土等各类材料分多次吊装;2)装配式住宅模板吊装数量较少;3)装配式住宅现浇部分较少,因此混凝土工程中自空压机和振捣器的使用较少,所以耗电量较小。2.4.4.2 节地本项目所采用 EVE 体系与传统住宅施工所占用的工作面大小都是一定的,装配式在节地方面主要体现在更合理的利用工作面。由于构件预制率较高,均采用吊装的安装方法,所以现场需要堆放的模板等现浇77、所需的材料较少,这样可以为工人提供更充足的工作空间,提高工人的工作效率。2.4.4.3 节水EVE 体系较传统住宅体系混凝土养护用水量大大减少。原因主要是 EVE 空心板孔浇筑混凝土,只需撒水湿润,不需养护用水。432.4.4.4 节材装配式住宅较传统住宅存在较大优势。主要是因为其预制构件在生产过程中采用周转次数高的钢模板替代木模板,同时预制叠合板在现场施工过程中也可以起到模板的作用,减少了楼板施工中木模板的需求量。2.4.4.5 环境保护1)扬尘减少:由于现场浇筑混凝土、模板使用量的减少,降低了施工现场的扬尘;2)施工废弃物减:由于 EVE 预制构件厂在安装过程中控制严谨、管理规范,现浇混凝78、土的浇筑量少,损耗量很小,因此混凝土废弃量低于传统住宅。编编 写写 人:张裕照人:张裕照单位名称:北京珠穆朗玛绿色建筑科技有限公司单位名称:北京珠穆朗玛绿色建筑科技有限公司职务职务/职称:总工程师职称:总工程师/高级工程师高级工程师44第三章第三章 SPCS 装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构成套技术体系装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构成套技术体系1 技术体系简介技术体系简介1.1 技术体系定义技术体系定义三一筑工依托集团“全球建机三强”和工业物联网的优势,聚焦装配式混凝土建筑,经过多年智能装备、结构技术研发验证和近千万平米的项目工程实践,形成了基于建筑产业互联网(筑享云平台)的三一智能建造79、系统解决方案-SPCS,依托 SPCS 技术路线(空腔墙柱+等效异构+工模夹具+面内作业),“5231”硬科技(5 类装备、2 类标准、3 类软件、1 个平台),为智能建造项目赋能。SPCS 装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构成套技术(简称:SPCS 体系),充分发掘和利用三一工业化和智能制造能力,钢筋网笼可实现一体成型,全部或部分抗侧力构件采用叠合剪力墙、叠合柱,以预制部分的钢筋混凝土结构承受施工荷载并以其作为混凝土浇筑模板,待现浇混凝土达到设计强度后,再由预制部分和现浇部分形成的整体叠合截面承受使用荷载。主要包括空腔预制墙和空腔预制柱技术。图 1-1 SPCS 结构技术体系说明截至 20280、2 年 12 月 31 日,三一筑工 SPCS 体系总计申请专利 1320 余项,有效专利 800余项,包括发明专利 40 项,已获授权专利 200 项;已授权软著 2 个,出版专著 1 项,发布行业协会标准 3 个;自动化装备专利 686 件,施工技术研发专利 172 件,数字化专利 9 件。SPCS 装配整体式钢筋焊接网叠合结构成套技术的钢筋及构件,适合标准化设计、智能化生产、快速化安装,真正实现了工厂制作、现场快速安装的装配式建筑要求,可广泛应用于剪力墙、框架、框架-剪力墙等结构体系,适用于住宅、公建、商业、厂房、地下室、市政水工等建筑品类。1.2 适用范围适用范围1.2.1 房屋最大适81、用高度房屋最大适用高度SPCS 装配整体式钢筋焊接网叠合结构成套技术最大适用高度应满足表 1-1 的要求。表 1-1房屋最大适用高度(m)结构类型抗震设防烈度6 度7 度8 度(0.2g)8 度(0.3g)叠合框架结构60504030叠合剪力墙结构1301109070叠合框架-剪力墙结构现浇框架-叠合剪力墙结构120110907045叠合框架-叠合剪力墙结构叠合框架-现浇剪力墙结构13012010080叠合框架-现浇核心筒结构15013010090部分框支叠合剪力墙结构110907040注:注:1 房屋高度指室外地面到主要屋面的高度,不包括局部突出屋顶的部分;2 部分框支叠合剪力墙结构指包含叠82、合剪力墙的部分框支剪力墙结构。1.2.2 适用建筑类型适用建筑类型SPCS 装配整体式钢筋焊接网叠合结构成套技术适用范围广泛,适用于建筑抗震设防烈度68 度的各类民用、工业建筑,以及上部无剪力墙的地下室外墙、无上部结构的非人防地下室柱。图 1-2 SPCS 结构技术体系适用范围1.2.3 抗震等级抗震等级对于标准设防类采用装配整体式钢筋焊接网叠合结构成套技术的建筑物,其抗震设计应根据设防分类、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级(如表 1-2 所示),并符合相应的计算和构造措施要求。对于其他抗震设防分类及建筑场地为、类时,抗震等级尚应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范GB 50011 和83、现行行业标准装配式混凝土结构技术规程JGJ 1 的有关规定。表 1-2标准设防类建筑抗震等级结构类型设防烈度6 度7 度8 度叠合框架结构高度(m)242424242424框架四三三二二一大跨度框架三二一叠合剪力墙结构高度(m)70702424 且70 702424 且70 7046剪力墙四三四三二三二一叠合框架-剪力墙结构高度(m)60602424 且60 602424 且60 60框架四三四三二三二一剪力墙三三二二一叠合框架-现浇核心筒结构框架三二一核心筒二二一部分框支叠合剪力墙高度70702424 且70702424 且70现浇框支框架二二二二一一一底部加强部位剪力墙三二三二一二一其他区84、域剪力墙四三四三二三二注:注:大跨度框架指跨度不小于 18m 的框架。1.3 依据的标准、图集等规范依据的标准、图集等规范由三一筑工主编的中国工程建筑协会标准装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构技术规程T/CECS 579-2019、装配整体式叠合混凝土结构地下工程防水技术规程T/CECS832-2021、装配整体式叠合混凝土结构施工及质量验收规程T/CECS 1180-2022 均已正式发布,形成互补、涵盖“设计、构件制作与运输、施工与验收”等具体内容,构建了装配式建筑设计生产施工验收的闭环。图 1-3 中国工程建筑协会标准此外,装配整体式叠合结构技术也正在全国各地积极推进相关地方标准,根据地85、方标准,本地项目可以直接按此进行设计及审查,无需体系评审论证。目前陕西、湖南、重庆、京津冀地标已正式发布实施,也有多个省份启动立项,在未来也将逐步完成技术体系在全国各地的版图。47图 1-4 各省地方 SPCS 结构技术工程建设标准1.4 主要构件介绍主要构件介绍1.4.1 SPCS 空腔预制墙空腔预制墙SPCS 空腔预制墙是在欧洲双皮墙和国标叠合剪力墙技术的基础上,通过大量理论研究和试验验证,改进升级形成的装配式剪力墙技术。空腔预制墙采用与现浇结构形态一致的钢筋笼,受力性能无限接近现浇剪力墙。结构体系配套有生产、运输、吊装、施工等成套智能装备,形成覆盖全产业链的成套解决方案,可广泛适用于各类86、建筑品类的装配式建筑。48图 1-5 SPCS 空腔预制墙板构造SPCS 空腔预制墙在工厂通过翻转工艺,将整体钢筋笼分别锚入两侧混凝土叶板内,形成包含“受力叶板、受力钢筋笼、叶板间空腔”的整体预制墙板构件。预制构件间通过在空腔内设置搭接钢筋、空腔内现场浇筑混凝土的方式连接形成整体的叠合受力剪力墙。该体系利用混凝土叠合原理,把竖向叠合构件、水平叠合构件、墙体边缘约束构件等通过现浇混凝土结合为整体,充分发挥了预制混凝土构件和现浇混凝土的各自优点,整体性能安全可靠,保证与现浇结构体系相同的抗震能力以及建筑保温、防水、隔音等性能,实现现浇混凝土与高精度预制构件完美结合。图 1-6 SPCS 空腔预制墙87、板受力特点SPCS 空腔预制墙板间水平及竖向连接钢筋均采用封闭的环状,并在水平连接钢筋端部增加竖向插筋,增强了锚固作用,且便于现场构件安装。图 1-7 SPCS 水平连接构造49图 1-8 SPCS 竖向连接构造与传统实心预制墙相比,SPCS 空腔预制墙构件采用整体成型装备,翻转工艺,双面贴模台生产,精度更高,表面光滑、平整;竖向构件空腔及连接节点为整体现浇,结构整体性好,解决了装配式建筑易开裂、防水性能差等质量通病;较国标双皮墙优化了钢筋构造,提升了整体性,避免了现场涨模开裂的风险。SPCS 空腔预制墙采用钢筋笼一体成型装备,比手工绑扎生产效率提高 30%以上;预制部分既参与受力又兼做模板,88、大幅减少现场支模绑筋工作;构件质量轻,便于运输、吊装及安装,板块尺寸大,提升塔吊利用率,提高施工速度。空腔预制墙较传统铝模现浇体系贵 65元/平米左右,较传统实心预制墙价格便宜 40 元/平米左右。图 1-9 SPCS 结构保温装饰一体化SPCS 反打 AB 复合保温板,相比三明治墙墙厚可减少 2030mm,进而减少外墙自重,增加使用面积 1%;智能化工厂集成生产,平模台反打集成保温装饰等材料,生产效率高,工效可达 2m/人工天;较三明治夹芯墙生产成本进一步降低 8.5%,综合成本节约约 25 元/。1.4.2 空腔预制柱空腔预制柱空腔预制柱通过专业离心设备,严格控制离心过程,实现“外方内方”89、截面形式,柱钢筋笼与混凝土柱壳工厂一体成型,形成包含“受力柱壳、受力钢筋笼、柱壳空腔”的整体预制柱构件。大大减轻了构件重量,降低了施工现场对塔吊的要求。同时空腔内部通过设置粗糙面,确保现场后浇混凝土与预制部分紧密叠合。50图 1-10 SPCS 空腔预制柱构造SPCS 空腔预制柱采用“预制+现浇”的叠合受力方式,实现等同现浇的受力性能。柱壳既参与受力,又替代现场模板,钢筋构造与现浇柱一致,具有施工便捷速度快,连接可靠易检,受力性能安全等显著等优势。预制构件间采用柱纵筋机械连接,一级连接接头,连接段直接外露,施工便捷、可靠易检,平均每根柱子吊装时长在 8 分钟左右,不占用塔吊时间。图 1-11 90、SPCS 空腔预制柱受力特点1.5 技术特点技术特点1.5.1 SPCS 空腔预制墙空腔预制墙SPCS 空腔墙板构件叶板间采用整体钢筋笼连接,与国内整体现浇剪力墙钢筋形态一致,钢筋笼由梯子形水平钢筋网片与纵向钢筋组合而成,钢筋笼在叶板内整体锚固,对两侧叶板形成整体强拉接;预制墙板间水平及竖向连接钢筋均采用封闭的环状,并在水平连接钢筋端部增加竖向插筋,增强锚固作用,便于现场构件安装。有效解决了实心预制混凝土构件的诸多痛点,如竖向钢筋连接不便、现场施工困难、安全质量不可控、市场认可度差等问题;有效解决了国标双皮墙通过桁架钢筋在叶板内浅层锚固,未能有效拉接两侧钢筋网片的问题。图 1-12 SPCS 91、预制空腔墙施工工艺总流程511.5.2 SPCS 空腔预制柱空腔预制柱空腔预制柱区别于传统预制柱整体预制+套筒灌浆连接,采用四周预制、中部现浇,底部保留现浇段,现浇段内钢筋采用机械连接的实施方案。中部空腔大大降低构件重量,有效解决了传统预制柱重量大,施工吊装难的问题;梁柱节点核心区、柱底部、柱中间空腔混凝土现场浇筑,保证预制部分与现浇部分能更好地结合,提高了整体的安全度。图 1-13 SPCS 预制空腔柱施工工艺1.5.3SPCS 施工优势施工优势1.5.3.1 安装便捷SPCS 空腔构件相较于传统实心预制构件,自重更轻,便于运输与吊装,对塔吊和其他起重设备的最大吊起重量要求较低。可实现大板块92、构件吊装,施工效率高,并且减少拼缝。1.5.3.2 冬季施工取消了灌浆料的使用(灌浆套筒技术低于 5C 无法施工),后浇混凝土连续浇筑,防水性能好,采用同时期、同条件养护,冬期即可正常施工。1.5.3.3 整体性好52采用“空腔+搭接+后浇”的连接方式,预制空腔墙连接采用环状搭接钢筋间接搭接,预制空腔柱连接采用一级机械连接,不设置预埋套筒,可有效解决灌浆套筒连接的质量隐患,同质普通混凝土连续浇筑,整体性好,浇筑方便易操作,施工速度快。1.5.3.4 四天一层解决行业痛点,大幅减少模板脚手架等现场手工作业,省工期、省人工、省建安成本,施工速度可达 4 天/层。1.5.4 SPCS 智能建造系统智93、能建造系统SPCS 智能建造系统由“设计、制造、施工三大硬智能和筑享云平台”构成,拥有“5231”硬科技(5 类装备、2 类标准、3 类软件、1 个项目协同管理云平台),具有“空腔搭接加后浇、等效异构好快省”的整体优势。大道至简的“空腔墙柱工模整板模定节点搭接后浇+面内作业”SPCS 结构技术体系实现“墙柱梁板全预制地上地下全装配”,直击建筑结构安全、漏水、外墙保温、劳工不足、效率低、造价高等痛点,大幅减少钢筋模板脚手架现场作业,契合建筑节能和高质量发展,且政策得分高,造价趋向低于铝模现浇,具有绝对竞争优势。SPCS 高精度主体结构和 BIM 模型,带动机电安装、装饰装修、智能家居的产业链工业94、化,重构建筑业生态,颠覆“散乱脏差”的传统施工,实现低碳和高质量发展。1.5.4.1 SPCS 智能设计:P/N/R+SPCS 系列智能设计软件,嵌入 SPCS 结构技术专利,满足墙柱梁板全预制、地上地下全装配的设计要求,实现快速模型创建、自动拆分设计、智能配筋设计、一键输出图纸、BOM 清单、模型和加工数据,为构件生产、施工提供数据支持。从而解决行业内 BIM 设计协同难、数据散、应用低等痛点问题,有效的缩短设计周期、提高设计质量,节约人工成本,让装配式建筑设计更好更快更轻松。PKPM+SPCS 国产装配式智能深化设计软件:为三一筑工联合中国建研院合作开发,嵌入 SPCS 技术的国产装配式 95、BIM 正向智能深化设计软件。依照中国规范进行结构建模计算一体化设计,并为构件生产、施工提供数据支持。可实现 SPCS 自动拆分,较传统二维设计提效 50%以上;合规计算,贴合装配式设计规范,确保设计方案 100%符合规范要求;以及 SPCS 快速深化、智能优化、一键图表、数据支持等。53图 1-14 快速拆分图 1-15 合规计算图 1-16 智能深化图 1-17一键图表 REVIT+SPCS 装配式智能深化设计软件为三一筑工自主研发,面向 SPCS 结构技术的装配式智能深化设计软件。基于 BIM 技术和智能算法,可轻松实现预制构件的可视化三维设计,大幅度提升设计效率与设计精度,并为装配式全96、流程提供数据支持,助力孪生交付和智能建造。简单易用,减少 95%建模工作量;并可实现智能灵活、多专业协同、数据准确。图 1-18 CAD 自动生成三维模型图 1-19 构件自由编辑54图 1-20 构件深化设计图 1-21 一键输出设计成果1.5.4.2 SPCS 智能生产:三一筑工 SPCI 数字化解决方案,对接 PKPM、PlanBar、Revit、AutoCAD 等主流设计软件,解析设计数据并按体系标准重组生产工艺数据,直接发送给 SYMC/PLC 等控制器,通过伺服控制等工业技术驱动 SPCE、SACE、SSRE 等智能装备实现 PC、AAC、钢筋、混凝土的数驱智能化全自动高效生产。P97、CM 筑享云构件管理系统(PCM),采用一件一码的管理理念,实现设计、生产、施工建造全过程的构件管理。依托于筑享云平台,PCM 提供强大的上下游协同能力:与设计软件 N/P/R+SPCS 联动,实现设计成果一键导入;与工业软件 SPCI 联动,让生产任务直达产线;集成吊装应用,实现构件 JIT 生产。提升人均产能 20%,降低装车耗时 80%,使综合人工成本降低 10%。PMES 数驱化预制混凝土构件生产线管理系统解析主流 BIM 设计数据,转化为生产数据传输到 SYMC 控制器,通过伺服驱动 SPCE生产线,实现自动划线喷油、机器人拆布模、自动布料振捣、自动养护等,完成构件的高效生产。图 198、-22 设计智能解析图 1-23 自动拼模图 1-24 布料振捣数字化控制中枢图 1-25 堆垛养护数字化控制中枢 RMES 数驱化立体钢筋笼生产管理系统立体钢筋笼生产管理系统,实现图纸导入,自动解析提取钢筋数据,数驱网片生产,飞55筋折弯、纵筋折弯、网片存储和投放五大工序局部自动化控制,完成钢筋部品部件高效生产、配送和投放。SPCI-CPTS 混凝土生产调度系统自动解析构件的方量、配方数据,下发给控制器直接驱动搅拌站、鱼雷罐作业,实现凝土按需无人化自动生产、输送、卸料调度。彻底颠覆了现在 PC 工厂靠对讲、电话沟通要料、送料的管理局面。图 1-26 要料图 1-27 首页统计图 1-28 鱼99、雷罐调度、搅拌站 PC 数字工厂解决方案数字工厂解决方案筑享云平台赋能项目计划管理全周期、全角色、全要素协同在线,数驱智能 PC 生产线自动化高效作业,提供工厂运营驾驶舱、生产播报大屏、生产节拍优化、安防监控与环境监测,实现建筑工业化部品部件孪生交付。图 1-29 平台协同图 1-30 数驱智能化自动作业56图 1-31 工厂运营驾驶舱与节拍优化图 1-32 PC 智慧安防与环境监测 PCM-筑享云构件管理系统基于一件一码的管理理念,对项目订单、构件生产、库存、发运进行全过程的记录和跟踪,使生产过程可控,交付进展可视,构件信息可溯。配合强大的数据分析和可视化技术,提供订单、生产、库存,运输等多100、维信息视角,为管理者提供全要素管理支持。PCM 工厂端应用现已成为 700+家 PC 工厂的共同选择。面向施工企业的吊装管理系统,实现构件施工全生命周期管理,提升装配式施工管理品质。无缝衔接设计、生产数据,提供模型预览、BIM 要货、吊装管理等功能。基于一件一码的管理方式,实现构件信息溯源与 BIM 孪生交付。571.5.4.3 SPCS 智能施工 SPCP 计划与数据管理系统提供计划的高效编制、任务的在线协同、数据的全程管理、风险的动态预警能力,使各参与方基于一个平台,真正实现项目全生命周期、关键角色、关键要素的在线协同管理。图 1-33 计划编制图 1-34 进展反馈图 1-35 文档管理101、图 1-36 预警提示 BIM 孪生交付基于 BIM 的正向设计,生成一件一码的部品部件清单,利用清单数据对项目策划、设计、生产、运输、吊装、验收的全生命周期过程进行跟踪,提供虚实结合的 BIM 孪生交付体验。58图 1-37 模型解析图 1-38 构件数据中心图 1-39 数据关联图 1-40 孪生交付 数据运营驾驶舱提供“一站式”数据运营驾驶舱看板,利用物联网、大数据和云计算等技术,实现对工厂生产、工地施工的可视化监管。图 1-40 数字工厂驾驶舱图 1-40 数字工地驾驶舱图 1-40 三现数据监控图 1-40 移动端592 典型案例一:国家合成生物技术创新中心核心研发基地项目典型案例一102、:国家合成生物技术创新中心核心研发基地项目2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息项次内容项目名称国家合成生物技术创新中心核心研发基地项目项目地点天津市滨海新区建设面积17.22 万装配面积9.67 万开发单位国家合成生物技术创新中心设计单位中建八局建筑研究设计院施工单位中国建筑第八工程局有限公司构件供应三一筑工科技股份有限公司构件种类预制空腔外墙、预制空腔内墙、叠合板、空调板、预制楼梯项目进展交付使用承包模式EPC 总承包图 2-1 天津国家生物合成中心项目总平面图图 2-2 天津国家生物合成中心项目鸟瞰图2.1.2 项目概况项目概况国家合成生物技术创新中心项目,103、是天津市与中科院联手布局、共同打造的国家级科技创新平台,是我国抢占全球生物产业技术创新制高点的“国之重器”,是集核心技术研发、技术转移转化、企业培育、资本运营四位一体的新型研发平台,对于引导产业发展意义重大。60图 2-3 天津国家生物合成中心项目实景图项目总建筑规模约 18 万平米,包括研发试验、创新孵化、综合管理和生活服务四个区域,建成后,将成为集科技研发、国际交流、科教融合、创新孵化和生活服务等功能于一体的现代化创新平台,对国家重点产业领域技术创新发挥战略支撑引领作用。该项目是国内首个采用 SPCS“空腔+搭接+现浇”叠合结构体系的大型装配式公建项目,该结构体系充分结合了预制构件与现浇混104、凝土的特点,有效优化施工工艺、提升施工质量,将为我国建筑行业的创新升级和可持续发展贡献力量。项目自谋划之初就致力于打造精品项目、百年工程,采用装配式建筑、绿色建筑、海绵城市、智慧园区等先进理念,利用 BIM 技术实施全过程管理,坚持以精益建造、智慧管理的理念打造“鲁班奖”精品工程和保税区地标建筑。该项目已获得国际 BIM 大奖赛金奖、ISA 国际安全奖优异奖、国家 AAA 级安全文明标准化诚信工地、国家第十二届“创新杯”建筑信息模型应用大赛一等奖、2021 年度天津市优质结构工程、天津市市级文明工地等多项荣誉,并承办住建部首届“智能建造与新型建筑工业化技术交流会”,成为业界标杆。本项目概况详见105、表 2-1:表 2-1 项目概况表项次内容备注项目地址天津市滨海新区项目类型预制叠合剪力墙结构使用功能公寓地震烈度8 度(0.20g)抗震等级标准设防类(丙类)装配要求装配类达到 50%技术应用SPCS 技术体系2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况针对国家合成生物技术创新中心核心研发基地项目,SPCS 装配式方案可实现:满足天津当地装配式建筑政策要求,A1A6、D2D5 主体结构楼装配率得分满足图纸要求,达到装配率 50%;100%满足质量要求,精度高、不漏水、免抹灰。2.2.1 建筑专业建筑设计采用标准化、系列化设计手法,满足体系化设计的要求,充分考虑构配件的标准化、模数化,106、执行模数协调原则,做到基本单元、基本户型、户内专用功能部位、构配件与部品等的标准化和系列化。非承重维护墙非现浇非砌筑,应用比例 82%。2.2.2 结构专业61表 2-2 项目装配式得分表图 2-4项目典型平面图图 2-5项目装配式拆分平面图表 2-3 项目装配式结构说明及分布应用项目细分项结论补充说明结构形式住宅SPCS 预制叠合剪力墙结构技术体系装配式技术竖向构件外墙SPCS 预制叠合剪力墙竖向构件地上三层至十一层预制内墙SPCS 预制叠合剪力墙竖向构件地上三层至十一层预制水平构件楼板预制叠合楼板水平构件地上二层至十一层预制楼梯预制楼梯水平构件地上二层至十一层预制622.2.3 水暖电专业107、未采用2.2.4 全装修技术应用本项目全部实施全装修2.2.5 信息化应用本项目基于三一筑工“筑享云平台”进行全流程数字化管理,平台的数字化技术在天津项目中应用分为 5 个方面:项目管理、深化设计管理、构件生产管理、现场施工管理、BIM 数字孪生交付。(1)项目计划管理天津项目应用平台的项目管理模块对项目计划进行在线编制和实时反馈,将文档成果与业务工作流程结合,使各参与方紧密联系,真正实现项目全周期、全要素、全角色的在线协同管理。图 2-6“筑享云平台”项目管理模块图 2-7 项目计划管理移动应用(2)深化设计管理在天津项目中使用平台提供的 PKPM+SPCS 深化设计软件工具,进行了模型创建108、拆分设计、计算分析、配筋设计、预留预 埋设计并输出了设计成果。设计院通过平台输出了三维模型、构件清单和图纸。吊装施工单位基于三维模型进行施工进度模拟测算,优化工艺工法。构件工厂使用结构化的构件清单和图纸,完成自动化的物料统计和构件供应能力估算。数字化的模型和图纸提升了施工单位和构件工厂的工作效率,63降低了整体成本。天津合成生物中心项目中输出的深化设计数据,同时积累到平台 SPCD 文档管理模块成果库中,丰富了深化设计成果案例,为后续的标准化成果选配提供了参考依据。图 2-8PKPM+SPCS 深化设计软件示意(3)构件生产管理天津合成生物中心项目委托三一城建住工(禹城)有限公司(以下简称“109、禹城工厂”)生产构件,全程应用平台构件生产管理模块,实现构件在排产、生产、质检、堆场、运输的全过程管理,禹城工厂累计供应天津项目 4235 片构件。图 2-9天津项目构件生产管理平台示意图(4)施工管理平台提供的施工管理数字化工具,大幅提高了天津项 目现场施工效率。平台可基于单个构件的施工模拟,实现要货协同、进场验收、吊装施工、安装验收等施工全过程 管理,实现构件全生命周期追踪溯源与 BIM 孪生交付。64图 2-10要货协同与运输跟踪图 2-11楼面吊装数字化协同(5)BIM 数字孪生交付在建设过程中,项目团队将 BIM 技术、可视化工具的运用贯穿于项目的设计、施工以及竣工后的运维阶段,覆盖110、项目的全生命周期,有效提高了设计效率和准确度,并保证了成本控制的准确性;并荣获国际 BIM 大奖赛金奖。图 2-12BIM 数字孪生观摩现场65图 2-13天津国家生物合成中心项目 BIM 施工展示图 2-14天津国家生物合成中心项目 BIM 应用国际获奖2.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况2.3.1 生产制作生产制作本项目由三一禹城 PC 数字工厂负责预制构件供应,PC 工厂拥有厂房面积 2.6 万平米,堆场面积近 7 万平米,采用三一筑工自主研发、制造及安装的 SPCS 成套智能设备,设计年产能 10 万立方,可满足项目保供需求。三一 PC 生产线具有信息化、自动化111、程度高、可靠性强、整体配套齐全、服务迅速、并兼顾系统扩展功能,能极大提升工厂生产效率。图 2-15SPCS 智能化生产采用自主研发的 SPCS 空腔墙构件生产流水线,通过自动翻转机进行内外页墙板合模,66翻转精度高、效率高、成功率高。采用机器手布模,解决了人工布置模具偏差大、基准不准等问题;采用特定工装制作出来的流转模台尺寸精度高、互换性强,为模具布置提供相同的布模基准,大幅降低了翻转机夹持与翻转误差;采用摇晃式振动台能确保翻转后的构件振捣更加合理。(1)不出筋的构件形态使完全自动化的生产成为可能,大大提升了构件生产效率和工业化率;(2)可复用的模台和边模,降低了构件模具成本;(3)通过 SP112、CI 软件平台,构件模型支持工厂装备自动化生产,降低工厂人工需求;(4)具有完全自主知识产权的 SPCS 构件生产线,通过自动化、信息化技术手段保障构件生产又好、又快、又便宜;(5)通过三一筑工共享产业链实现 SPCS 构件专属产业链的一站式供应,从产业链层面保障构件的高质量及低成本;(6)通过构件共享实现 PC 工厂构件专业化生产,均衡工厂产能,降低 SPCS 构件生产成本;(7)构件表面精度高,现场免抹灰,减少人工成本。图 2-16PC 工厂生产、构件实景2.3.2 质量管理质量管理SPCS 空腔后浇剪力墙钢筋笼采用机械焊接钢筋网片构造,配套三一筑工自主研发的钢筋自动化焊接生产装备,可实现113、大规模工业化、自动化生产需要,节省人工,降低综合生产成本;生产效率高,构件外表面光滑、平整免抹灰。通过 SPCI 工业软件实现设计数据高效自动转化为生产数据,驱动智能装备自动完成划线、布模、钢筋绑扎、浇筑、养护,实现构件自动化、标准化、少人化生产;采用一件一码管理方式,实现从订单、到生产、到堆场、到运输、到交付的生产全过程管理,做到构件数据实时可追溯。2.3.3 构件运输构件运输(1)三一构件专用运输车:三一成品构件运输车(图 2-17)有如下优势:运输能力强:可装 9.5m3.75m 超大构件,自动装卸,单次装卸不超过 5min,配置有液压夹具,快速固定构件。技术先进:具备装卸,行驶和越野三114、种模式;自适应减振,并且第三桥可升降,有效降低能耗和磨损。安全可靠:配置 ABS 系统,且三桥均带有驻车制动,同时左右桥可自动平衡,有效防止侧翻。67图 2-17成品构件运输车装载过程如图 2-18 所示。图 2-18构件运输车装载过程示意图(2)构件运输加固措施:墙板运输时,带门洞口的构件采用槽钢加固处理,防止在运输或者吊装过程中开裂。楼板运输时,根据构件宽度放置通长垫木,防止楼板悬挑过长,运输过程中过度颠簸造成楼板开裂。SPCS 空腔墙大空腔,质量轻,SPCS 体系比灌浆套筒体系可多运输一倍数量的构件,提高运输效率,降低运输费用。2.3.4 施工组织施工组织由总承包方施工,三一筑工提供专业115、指导和现场吊装服务;相比传统灌浆套筒体系,SPCS剪力墙构件尺寸大、吊装次数少、浇筑快,拼缝少,现场免抹灰,实现主体结构标准层 34天/层的施工速度。图 2-19SPCS 预制空腔墙施工工艺总流程68SPCS 内墙吊装最快速度 6 分钟/块,SPCS 三明治夹心保温外墙吊装最快速度 8 分钟/块,叠合板吊装最快速度 3 分钟/块;SPCS 内墙、SPCS 三明治夹心保温外墙吊装最快速度 7 小时/层;叠合板吊装最快速度 5 小时/层。表 2-4项目单层施工标准作业工序图 2-20项目现场施工吊装作业2.3.5 施工管理施工管理(1)空腔构件免去现场支拆模、绑钢筋,减少人工成本,较少模板消耗;(116、2)相比灌浆套筒剪力墙,构件吊装安装更方便,施工速度快,效率高;(3)构件中空,整体重量轻,构件尺寸大,减少起吊次数,提升现场安装效率,节约时间成本;(4)三一筑工装配式建筑的智能装备替代部分人工操作,降低用工成本。69图 2-21项目现场 SPCS 施工“七步一循环”2.3.6 施工技术与工艺施工技术与工艺具体施工流程:1)模板:从经济角度出发,选木模板体系;2)外架:落地式脚手架+悬挑式脚手架;3)支撑:采用与模板配套的支撑体系;4)泵送:低区采用泵车方案,高区采用地泵+布料机方案;2.3.7 施工质量管理施工质量管理相对比于灌浆套筒体系,创新竖向构件的连接技术,采用“空腔+搭接+现浇”的117、工艺,竖向构件空腔及连接节点采用现浇混凝土,结构整体性好,质量安全可控。解决了装配式建筑易开裂、防水性能差等质量通病。解决了传统灌浆套筒体系成本高、质量不易检测的痛点,综合成本更低、结构更安全、质量更可靠。图 2-22项目现场施工主体完成质量2.4 效益分析效益分析2.4.1 设计对比设计对比SPCS 体系的拆分设计与深化设计工作量与主流装配式结构体系相似。但 SPCS 体系可使用 SPCS+PKPM 软件进行智能深化设计、自动出图以及导出生产数据驱动工厂进行构件生产,大大提高效率,故设计成本较传统装配式结构有所降低。同时设计成本还通过以下措施进一步降低:(1)标准化设计。通过标准化可以提高设118、计效率,降低人工成本,还可降低构件生产成本;70(2)构建分工协作平台,实现专业化分工和协同。2.4.2 施工方案施工方案SPCS 系统解决方案竖向构件采用 SPCS 空腔预制墙,应用楼层为 311 层。内隔墙采用 ALC 条板。水平构件采用钢筋桁架叠合板、预制阳台、预制楼梯;2.4.3 质量安全进度对比质量安全进度对比装配式建筑将部分构件在构件厂进行预制,将现场湿作业人工转移到工厂进行,并通过制造智能提高工作效率,同时根据施工进度提前将所需的构件制作完成,节省工期。以装配率为 55%左右的 18 层装配式混凝土住宅项目和同等规模的传统现浇建筑项目相比,装配式建筑能将工期缩短 30%左右,单层119、施工速度可达 4 天/层。工期节约引起的包括融资成本节约、提前销售带来的资金回笼、房屋出租的资金收益及工程实体直接费的节约等。图 2-23项目现场吊装施工作业工效分析:采用大尺寸的“空腔墙柱”,采用受力性能等同现浇结构的“等效异构”连接方式,进行组合,能够大幅降低现场作业量,实现快拼快装。通过上述施工进度对比分析可知,SPCS 系统解决方案能够比常规解决方案,能够节省 3 天/层。表 2-5SPCS 系统方案标准层施工横道图2.4.4“四节一环保四节一环保”分析分析相比较于传统现浇和传统装配式构件生产模式,SPCS 采用工厂化流水线智能化生产方式,让生产过程变得更加可控,能够减少不必要的能源材120、料损耗及建筑垃圾的产生。装配式结构能够节约资源和能源消耗,有效降低粉尘、噪声与建筑废物等环境污染。具体数据见下表 2-6所示:表 2-6SPCS“四节一环保”分析分类SPCS 装配式建筑现浇结构建筑节约和改善71水资源消耗0.0510.067m3/m20.0850.09m3/m23540%能源消耗7.07.1Kwh/m28.99.0Kwh/m22025%建筑废物处置量7.347.35kg/m223.7523.8kg/m26570%粉尘水平(PM10)6075ug/m385100ug/m32030%2.4.5 人工材料工期分析人工材料工期分析表 2-7SPCS 系统解决方案工效总结序号工序持续时121、间工程量施工人数总用工量1放线3300 22*3h=6h2墙板吊装,校正918+2 楼梯4+2 校正6*9h=54h3墙、柱钢筋绑扎水电线管安装9/9+4 水电9*9h+4*5h=101h4墙体模板备料、配模、安装、加固9/1212*9h=108h5顶板支模架备料、搭设,调整9/1212*9h=108h6叠合板吊装62944*6h=24h7顶板钢筋绑扎,水电线管安装14300 8+4 水电8*14+4*4h=128h8混凝土浇筑680m88*6h=48h9总计6569577 h工效分析:采用“一墙一板、外壳预制、中间空腔”的“空腔墙柱”,能够在塔吊起吊能力一定的情况下,做成更大尺寸的构件,从而122、实现了现场少拼缝、少支模、少绑扎的施工作业效果,显著减少人工。通过上述工效对比分析可知,SPCS 系统解决方案能够比常规解决方案,节省人工 31%。2.4.6 成本分析成本分析SPCS 体系墙比灌浆套筒墙便宜 56.9 元/。SPCS 体系成本优势可分析如下:(1)材料不多用:SPCS 叠合墙采用焊接网片,与双皮墙相比无桁架筋,不增加钢筋用量;与灌浆套筒墙相比,减少灌浆套筒预埋件材料用量,降低材料及预埋件安装成本;(2)构件吊装效率高:SPCS 结构采用环形钢筋连接,安装容错率高,较灌浆套筒构件轻,提高吊装速度,且无需套筒灌浆,减少套筒灌浆施工工序及相应费用,安装成本低;(3)垂直运输:SPC123、S 结构为空腔构件,同尺寸较灌浆套筒构件大幅减重,可降低塔吊型号,安装效率高,缩短工期,减少塔吊租赁费。723 典型案例二:北京市创新基地典型案例二:北京市创新基地 C-23、C-27 地块定向安置房项目地块定向安置房项目3.1 典型工程案例简介典型工程案例简介3.1.1 基本信息基本信息项次内容项目名称北京市创新基地 C-23、C-27 地块定向安置房项目项目地点昌平区沙河镇踩河新村建设面积25.24 万装配面积12.7 万开发单位北京振邦承基开发建设有限公司设计单位北京市建筑设计研究院施工单位北京城建集团有限公司构件供应三一筑工科技股份有限公司构件种类预制空腔外墙、预制空腔内墙、叠合板、空124、调板、预制楼梯项目工期2022.32022.12项目进展4 天/层承包模式设计+施工总承包图 3-1北京昌平创新基地安置房项目效果图图 3-2北京昌平创新基地安置房项目鸟瞰图3.1.2 项目概况项目概况创新基地项目建设方为北京振邦承基开发建设有限公司,项目由北京城建集团有限责任公司(以下简称“北京城建”)承建,采用三一筑工科技股份有限公司(以下简称“三一筑工”)自主研发的装配式建筑技术体系(以下简称“SPCS 技术体系”)建造。项目含括 C-23 地块和C-27-1 地块两个标段,总建筑面积 25.24 万平米,包括 20 栋高层住宅楼以及车库和配套等工程,最高单体 18 层,全部精装修交房,125、计划 2023 年底竣工,2024 年完成交房,并通过北京市“结构长城杯”验收,受到广泛关注。73图 3-3项目现场施工图该项目通过北京“结构长城杯”验收,是北京市坚持以民生为本、全面提升住宅工程质量和建设品质结出的硕果,为其他工程树立了质量样板,也对装配式建筑工程质量的提升起到了引领示范作用。图 3-4项目“北京市结构长城杯”本项目概况详见表 3-1:表 3-1项目概况表项次内容项目地址北京市昌平区沙河镇七里渠南北村项目类型预制叠合剪力墙结构使用功能住宅地震烈度8 度(0.20g)抗震等级标准设防类(丙类)装配要求装配类达到 50%技术应用SPCS 技术体系3.2 各专业应用情况各专业应用情126、况按北京市地方标准,现有方案水平及竖向构件实施产业化,内隔墙采用非砌筑且全装修,厨卫采用集成管线和吊顶,设计阶段应用 BIM,可满足装配率要求。3.2.1 建筑专业建筑专业建筑设计采用标准化、系列化设计手法,满足体系化设计的要求,充分考虑构配件的标准化、模数化,执行模数协调原则,做到基本单元、基本户型、户内专用功能部位、构配件74与部品等的标准化和系列化。维护墙与保温、装饰一体化,应用比例 83%。3.2.2 结构专业结构专业本项目工程建筑户型对称,标准化程度高,适合 SPCS 装配式结构技术建筑平面中外墙基本齐整,内墙基本对正,适合预制墙体布置。表 3-2项目装配式结构说明及分布应用项目细分127、项结论补充说明结构形式住宅SPCS 预制叠合剪力墙结构技术体系装配式技术竖向构件外墙SPCS 预制叠合剪力墙 竖向构件地上四层至十八层预制内墙SPCS 预制叠合剪力墙 竖向构件地上四层至十八层预制水平构件楼板预制叠合楼板水平构件地上二层至十八层预制楼梯预制楼梯水平构件地上二层至十八层预制图 3-5项目 C-23 地块 2#楼标准层平面图3.2.3 水暖电专业水暖电专业未采用3.2.4 全装修技术应用全装修技术应用本项目全部住宅户内及公区实施全装修:1、户内厨房、卫生间吊顶、隔墙采用装配式装修,其他区域采用湿作业;2、各楼公共空间均采用湿法作业;3.2.5 信息化应用信息化应用设计阶段采用 BI128、M 信息化技术3.3 构件生产、安装施工技术应用情况构件生产、安装施工技术应用情况3.3.1 生产制作生产制作本项目有三一筑工北京工厂负责预制构件供应,该工厂位于南口产业园,PC 工厂拥有厂房面积 2.6 万平米,堆场面积近 7 万平米,采用三一快而居自主研发、制造及安装的 SPCS成套设备,三一 PC 生产线具有信息化、自动化程度高、可靠性强、整体配套齐全、服务迅速、并兼顾系统扩展功能,能极大的提升工厂生产效率。设计年产能产能 10 万立方,可以满足该项目供货需求。表 3-3项目产能及构件保供分析75通过采用三一筑工自主研发的 SPCS 空腔墙构件生产流水线,通过自动翻转机进行内外页墙板合模129、,翻转精度高、效率高、成功率高。采用机器手布模,解决了人工布置模具偏差大、基准不准等问题;采用特定工装制作出来的流转模台尺寸精度高、互换性强,为模具布置提供相同的布模基准,大幅降低了翻转机夹持与翻转误差;采用摇晃式振动台能确保翻转后的构件振捣更加合理。3.3.2 质量管理质量管理为保证 SPCS 预制构件质量,本项目采用联合验收制度,从生产源头把关,构件脱模后由生产单位自检,自检合格加盖成品检合格章后进入堆场养护;构件出厂前,由构件生产单位、驻场总包单位、驻场监理单位联合验收,验收合格三方加盖出厂合格章;构件运输至项目后,由项目总包质检、监理单位进行构件进场验收,验收合格后加盖进场合格章;实现130、从生产-出厂-进场三个环节的构件质量联合管控。3.3.3 施工准备施工准备1、材料准备:预制空腔墙、塑料垫片、斜支撑(长、短)、水平环状连接钢筋(建议80mm 宽)、竖向环状连接钢筋(建议 60mm 宽)、竖向钢筋笼。2、工具准备:吊梁、吊链、人字梯、专用钢筋扳手、电镐、电动扳手、靠尺、激光水平仪、水准仪、钢卷尺、撬棍、对讲机、爪式千斤顶等。3、技术准备:(1)SPCS 体系装配式专项施工方案、起重吊装方案、SPCS 首吊专项施工方案按流程审批完毕,并交底完成;(2)所有吊装作业人员已经过上岗培训和三级安全教育,熟练掌握吊装安全技术操作规程。建议固定吊装人员,避免中途换人。表 3-4SPCS 131、项目施工所需工位器具3.3.4 施工组织施工组织由总承包方施工,三一筑工提供专业培训和现场指导;相比灌浆套筒体系,SPCS 剪力墙构件尺寸大、吊装次数少、浇筑快,拼缝少,现场免抹灰,实现主体结构标准层 4 天/层的施工速度。76以 8#楼为例,本项目采用 1 台塔吊,采用三一专用 PC 塔吊 SYT(T6515),微动能力强,吊装效率高;SPCS 构件重量较传统灌浆套筒预制构件轻,塔吊选型降低,节省塔吊费用。同时,吊装效率高,SPCS 内墙吊装最快速度 6 分钟/块,SPCS 三明治夹心保温外墙吊装最快速度 8 分钟/块,叠合板吊装最快速度 3 分钟/块;SPCS 内墙、SPCS 三明治夹心保132、温外墙吊装最快速度 7 小时/层;叠合板吊装最快速度 5 小时/层。图 3-6项目塔吊布置与选型图 3-7SPCS 空腔柱现场起吊与落位展示3.3.5 施工管理施工管理(1)空腔构件免去现场支拆模、绑钢筋的操作,减少人工成本,较少模板消耗;(2)相比灌浆套筒剪力墙,构件吊装安装更方便,施工速度快,效率高;(3)构件中空,整体重量轻,构件尺寸大,减少起吊次数,提升现场安装效率,节约时间成本;(4)三一筑工装配式建筑的智能装备替代部分人工操作,降低用工成本。3.3.6 施工技术与工艺施工技术与工艺针对 SPCS 体系施工技术与工艺及验收标准,已发布实施装配整体式叠合混凝土结构施工及质量验收规程(T133、/CECS 1180-2022),SPCS 施工工法荣获 2020 年度湖南省级工法,并编制一系列“吊量定浇测”施工工艺、“水平工业化后浇”施工工艺、“模定节点”施工工艺等,如图 3-8 所示。77图 3-8SPCS 标准施工工艺及相关规程、工法图 3-9SPCS 墙板水平连接方式图 3-10SPCS 墙板竖向连接方式3.3.7 施工质量管理施工质量管理相对比于灌浆套筒体系,创新竖向构件的连接技术,采用“空腔+搭接+现浇”的工艺,竖向构件空腔及连接节点采用现浇混凝土,结构整体性好,质量安全可控。解决了装配式建筑易开裂、防水性能差等质量通病。解决了传统灌浆套筒体系成本高、质量不易检测的痛点,综合134、成本更低、结构更安全、质量更可靠。78图 3-11SPCS 空腔柱“一墙一板”现场起吊同时,混凝土浇筑质量决定着整个工程的质量。在创新基地安置房项目建设中,为确保空腔混凝土浇筑密实,三一筑工与北京城建项目团队共同成立由浇筑组、试验组、观察组组成的专项小组,对混凝土的坍落度、粗骨料粒径、浇筑、振捣等进行重点把控,保障了混凝土浇筑质量,得到了各参建单位的称赞。图 3-12SPCS 整体主体结构整体完成效果装配式混凝土结构质量验收应满足现行国家标准混凝土结构施工质量验收规范GB51231-2016、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2015 等的有关规定。作为对国家现行标准的补充,装配135、整体式叠合混凝土结构施工及质量验收规程T/CECS 1180-2022对 SPCS 空腔柱、SPCS 空腔墙后浇混凝土强度及质量分别提供了检验方法。1、混凝土强度:同条件试块 现场回弹法 钻心取样2、混凝土密实度:外漏区域观察法 超声波检测 局部剥离法79图 3-13SPCS 空腔墙后浇混凝土质量复检流程图SPCS 结构体系是真正“等同现浇”的装配式建筑结构体系。该体系将施工过程流程化、标准化,通过“空腔搭接+等效异构+工模技术+面内作业”,实现“墙柱梁板全预制+地上地下全装配”,在通过竖向结构和水平结构的整体叠合,确保装配式建筑安全性的前提下,提升了整体建设效率,解决了易渗漏、造价高等痛点问136、题,大幅减少钢筋模板脚手架现场作业,契合建筑节能和高质量发展方向。3.4 效益分析效益分析3.4.1 设计对比设计对比根据 C-23 地块 2#楼 SPCS 布置图:318 层若采用灌浆套筒共 63 块墙板,采用 SPCS 体系则减少至 52 块墙板。80图 3-14SPCS 与灌浆套筒体系设计拆分对比同时,立面拼缝显著减少,以南立面为例:若采用灌浆套筒共 19 条拼缝,采用 SPCS 体系则减少至 5 条拼缝。主要原因为,SPCS 外墙承重墙可将套筒灌浆实心墙体合二为一,SPCS外墙 L 形节点优化做法可进一步减少拼缝数量。图 3-15SPCS 体系 L 形节点优化做法3.4.2 施工方案施137、工方案SPCS 系统解决方案(1)竖向构件采用 SPCS 空腔预制墙,应用楼层为 3-11 层。布置平面如下图所示:(2)内隔墙采用 ALC 条板。(3)水平构件采用钢筋桁架叠合板、预制阳台、预制楼梯;表 3-5SPCS 体系与套筒灌浆体系施工对比3.4.3 质量安全进度对比质量安全进度对比81以装配率为 55%左右的 18 层装配式混凝土住宅项目和同等规模的传统现浇建筑项目相比,装配式建筑能将工期缩短 30%左右,单层施工速度可达 4 天/层;且该项目跨年施工且面临冬施,SPCS 体系可满足冬施要求,而灌浆套筒体系低于 5则无法施工,低于 15需待浆液凝固 48 小时后才能进行水平施工。工期138、引起的成本节省包括融资成本节约、提前销售带来的资金回笼、房屋出租的资金收益及工程实体直接费的节约等。图 3-16SPCS 体系冬施作业现场照片工效分析:采用大尺寸的“空腔墙柱”,采用受力性能等同现浇结构的“等效异构”连接方式,进行组合,能够大幅降低现场作业量,实现快拼快装。通过上述施工进度对比分析可知,SPCS 系统解决方案能够比常规解决方案,能够节省 3 天/层。3.4.4“四节一环保四节一环保”分析分析相比较于传统的现浇模式,装配式建筑采用工厂化生产的方式,让生产过程变得更加可控,能够减少不必要的能源材料损耗及建筑垃圾的产生。装配式结构能够节约资源和能源消耗,有效降低粉尘、噪声与建筑废物等139、环境污染。具体数据见下表所示表 3-6SPCS 体系“四节一环保”分析对比分类SPCS 装配式建筑现浇结构建筑节约和改善水资源消耗0.0510.067m3/m20.0850.09m3/m23540%能源消耗7.07.1Kwh/m28.99.0Kwh/m22025%建筑废物处置量7.347.35kg/m223.7523.8kg/m26570%粉尘水平(PM10)6075ug/m385100ug/m32030%3.4.5 人工材料工期分析人工材料工期分析SPCS 体系相比传统现浇体系人工及工期对比详见表 3-7。表 3-7SPCS 体系人工及工期对比823.4.6 成本分析成本分析SPCS 体系墙140、比灌浆套筒墙便宜 70 元/。SPCS 体系成本优势可分析如下:(1)材料不多用:SPCS 叠合墙采用焊接网片,与双皮墙相比无桁架筋,不增加钢筋用量;与灌浆套筒墙相比,减少灌浆套筒预埋件材料用量,降低材料及预埋件安装成本。(2)构件吊装效率高:SPCS 结构采用环形钢筋连接,安装容错率高,较灌浆套筒构件轻,提高吊装速度,且无需套筒灌浆,减少套筒灌浆施工工序及相应费用,安装成本低。(3)垂直运输:SPCS 结构为空腔构件,较灌浆套筒构件轻,可降低塔吊型号,安装效率高,缩短工期,减少塔吊租赁费。编编 写写 人:马云飞人:马云飞单位名称:三一筑工科技股份有限公司单位名称:三一筑工科技股份有限公司职务141、职务/职称:三一筑工总工、职称:三一筑工总工、方案部技术总监方案部技术总监83第四章第四章 EMC 预制空心叠合剪力墙结构技术体系预制空心叠合剪力墙结构技术体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系采用混凝土预制墙板作为主要的承重和抗侧力构件,通过设置水平和竖向连接钢筋或钢筋连接接头,并采用后浇混凝士实现剪力墙墙板构件间的水平和竖向连接。EMC 预制空心叠合墙板内部采用金属波纹管预埋成孔,形成带竖孔的叠合剪力墙体系;上下层墙板内竖向纵筋在波纹管内搭接连接或贯通设置并采用机械连接,波纹管内后浇筑混凝土,实现整体受力。预制边缘构件采用孔道内大142、直径纵筋贯通布置时,边缘构件预制墙板内仅布设竖向构造钢筋与边缘构件箍筋、拉筋形成钢筋笼,边缘构件内采用少根数大直径纵筋贯通布置,上下层边缘构件大直径贯通纵筋采用机械连接。预制墙身布设梅花状分布外伸连接钢筋,下层钢筋从预制墙板顶部伸出、伸入上层预制墙板波纹管内进行搭接连接。同时边缘构件可采用局部预制局部现浇,将主要受力纵筋配置在局部后浇边缘构件内,实现边缘构件统筹高效配筋。图 1-1EMC 预制空心叠合剪力墙示意1.2 适用范围适用范围EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系适用范围:抗震设防烈度为 8 度半(0.3g)及以下地区,多层、高层民用住宅、公寓和办公建筑等建筑类型的剪力墙结构。表 1-1 143、叠合混凝土结构房屋的最大适用高度(m)结构类型抗震设防烈度6 度7 度8 度(0.20g)8 度(0.30g)叠合框架结构60504030空心叠合剪力墙结构1301109070双面叠合剪力墙结构100(120)90(100)70(80)60(65)叠合框架-剪力墙结构10090706084注:房屋高度指室外地面到主要屋面的高度,不包括局部突出主要屋面的部分和装饰用坡屋顶。1.3 标准、图集标准、图集装配式叠合混凝土结构技术规程T/CECS 1336-2023、装配式混凝土建筑技术标准GB/T 51231-2016、装配式混凝土结构技术规程JGJ 1-2014、混凝土结构工程施工质量验收规范GB144、 50204-2015、装配式剪力墙结构设计规程DB11/1003-2022 等。图 1-2 部分设计、验收标准1.4 主要构件介绍主要构件介绍EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系主要包含两种预制构件,预制边缘构件以及预制墙身构件。预制边缘构件仅布设竖向构造钢筋与边缘构件箍筋、拉筋形成钢筋笼,边缘构件内采用少根数大直径纵筋贯通布置,上下层边缘构件大直径贯通纵筋采用机械连接,见下图:图 1-3EMC 预制空心叠合剪力墙边缘构件85图 1-4EMC 预制空心叠合剪力墙边缘构件构造及组成预制墙身构件布设梅花状分布外伸连接钢筋,下层钢筋从预制墙板顶部伸出、伸入上层预制墙板波纹管内进行搭接连接,见下图:图145、 1-5EMC 预制空心叠合剪力墙墙身图 1-6EMC 预制空心叠合剪力墙墙身构件构造及组成1.5 技术特点技术特点861)技术性能EMC 预制边缘构件墙板竖向受力纵筋采用大直径贯通纵筋穿设于波纹管内,上下层大直径纵筋采用机械连接,质量可靠;预制墙身仅布设梅花状分布外伸钢筋,上下层钢筋在波纹管内进行搭接连接,墙板水平连接节点详图 1-7。波纹管内仅单根纵筋,混凝土浇筑质量有保障。EMC 预制空心叠合剪力墙结构技术体系剪力墙抗震性能、配筋及连接构造经过试验验证,在受力机理、破坏模式上与现浇结构相同,在承载力、刚度、变形能力及滞回耗能性能等方面不低于现浇结构,可实现“等同现浇”的受力性能;其主要连146、接方式、连接措施及体系受力性能安全可靠,可满足抗震需求。EMC 预制空心叠合墙板内部采用金属波纹管预埋成孔,形成带竖孔的叠合剪力墙体系,该体系加工及建造工艺简单、施工便捷、墙板安装效率高,预制墙板标准化程度高,施工建造过程可实现“快速、高效、可控”。(a)水平接缝:预制边缘构件构造(b)水平接缝:预制墙身构造图 1-7EMC 预制空心板叠合剪力墙水平接缝典型连接节点2)技术特点(1)特点一:简化构件加工工艺、提升加工效率提高模具标准化通用化:预制墙板上下端无外伸连接钢筋,预制墙板上下端边模可极大简化并实现标准化和通用化;加工要求精度降低:波纹管定位精度要求低。(2)特点二:简化现场施工工艺、效147、率提升、质量可控取消钢筋套筒灌浆连接施工:波纹管内大直径贯通纵筋直接连接,避免冬季灌浆施工;提升预制墙板安装效率:钢筋与空洞定位容差大、安装精度要求低,质量可控;且预制墙板构件自重减轻,降低吊装及临电成本;(3)特点三:适用性强、可推广性强加工工艺简单,无需专用加工设备;采用等同现浇设计方法,构造措施简单。87a)施工准备b)墙体吊装b)测量调节及支撑固定d)钢筋绑扎及模版安装e)叠合板吊装f)混凝土浇筑及养护图 1-8EMC 预制空心板叠合剪力墙施工流程示意882 典型案例:北京市中建玖合府项目典型案例:北京市中建玖合府项目2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息148、项目名称:北京市朝阳区太阳宫新区 D 区 0210-029 地块 R2 二类居住用地项目(案名:中建玖合府)项目地点:本项目位于北京市朝阳区太阳宫,东接机场高速路和京顺路属燕莎商圈,南临东北三环路与国际展览中心接壤,西临京承高速路属奥运功能区。开发单位:北京玖和置业有限责任公司设计单位:北京弘石嘉业建筑设计有限责任公司高标准咨询单位:中国建筑标准设计研究院有限公司施工单位:中建二局第一建筑工程有限公司预制构件生产单位:中铁六局集团丰桥桥梁有限公司丰谷分公司、泰华远大装配式建筑(廊坊)有限公司进展情况:2023 年 8 月项目已部分封顶,计划于 2024 年底完成竣工验收。2.1.2 项目概况项149、目概况项目地块位于北京市朝阳区太阳宫,用地面积 27039.749 平米,地上总建筑面积为75711.29 平米。本项目共有 10 栋住宅楼,2 栋配套公建。其中所有住宅楼采用装配式建筑;建筑设计采用户型标准化、楼梯间标准化,建筑装修一体化设计。其中 9#楼为地上 16 层,地下 2 层,标准层平面由 1 个单元组成,该楼地上部分采用装配整体式剪力墙体系进行设计及施工。9#楼的装配率大于 76%,本文以 9#楼为例介绍 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系,见图 2-1图 2-4。图 2-1 总平面图图 2-2 鸟瞰图89图 2-3 平面图图 2-4 外立面图2.1.3 工程承包模式工程承包模式150、本项目采用工程总承包模式,有利于与业主前期沟通协调;有利于产品前期策划与准确定位;设计管理、施工管理、成本管理全过程协同;工程造价低;交付品质高;业主不需要再设置大的项目建设管理机构;项目管理专业化程度高;充分发挥设计的主导作用;实现设计、采购、施工各环节的统一协调管理;有效降低综合成本,降低工程总造价 10%以上;有效地控制设计、采购、施工工期,缩短设计施工总工期 20%以上,大大降低了业主的风险和工程风险。2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况根据本项目特点,单元重复性较高,以大开间为主,考虑到预制构件的生产效率、成本、施工难度等,最后选用了适用高度较高,相关标准完善,加工施151、工工艺等较为成熟的 EMC预制空心叠合剪力墙结构体系。体系主要构件示意图见图 2-52-6 所示。(a)典型预制外墙(b)边缘构件构造及连接示意图 2-5EMC 预制外墙1预制空心墙板;2竖孔;3水平槽;4楼板;5下层预制墙;6上层预制墙;7水平接缝;8边缘构件竖向构造钢筋;9边缘构件箍筋;10边缘构件竖向受力钢筋;11机械连接接头90(a)典型预制内墙(b)边缘构件构造及连接示意图 2-6EMC 预制内墙1下层预制墙;2上层预制墙;3楼板;4竖孔;5水平槽;6水平接缝;7水平后浇带;8下层墙身竖向受力钢筋;9上层墙身竖向受力钢筋;10墙身竖向构造钢筋;11机械连接接头;12接长钢筋本工程采用152、的预制构件包括:预制外墙板、预制内墙板、叠合楼板、预制楼梯、预制空调板等预制构件。2.2.1 建筑专业建筑专业2.2.1.1 标准化设计本项目的标准化设计涵盖了部品部件到整个楼栋等各个方面,考虑建筑功能、使用要求、立面效果及维护维修等环节,采用标准化的体系,从单元空间、户型模块到组合平面、组合立面,均遵循少规格、多组合的原则,尽最大可能的从设计上实现标准化。本项目装配整体式剪力墙大部分采用一字形,包括预制飘窗构件、预制窗洞口构件、预制内墙等类型构件,大部分剪力墙厚度为 200mm,墙体后浇段长度通常控制在 600mm 以内。2.2.1.2 主要预制构件及部品设计EMC 预制空心叠合剪力墙体系取153、消了灌浆套筒,受力钢筋采用传统机械连接形式,预制墙板内部采用波纹管成孔,波纹管定位精度要求低,预制墙板安装速度快,项目整体施工工期短。图 2-7 所示为 EMC 预制空心叠合剪力墙墙板现场施工照片。图 2-7 整体式预制剪力墙2.2.1.3 外墙防水设计图 2-8 所示为 EMC 预制空心叠合剪力墙结构水平接缝为后浇混凝土,其密实度较好,具有较好的防水性能。图 2-9 所示为外窗防水设计,窗框四周内侧粘贴防水隔汽膜,外侧粘贴防水透汽膜,窗上口采用成品滴水线条,窗下口采用成品窗台板保护保温防止渗水。91图 2-8 剪力墙结构水平接缝图 2-9 外窗防水设计2.2.2 结构专业结构专业EMC 预制154、空心叠合剪力墙结构体系采用混凝土预制墙板作为主要的承重和抗侧力构件,通过设置水平和竖向连接钢筋或钢筋连接接头,并采用后浇混凝土实现剪力墙墙板构件的水平和竖向连接。基于“非等同现浇构造理论”,以“非等同现浇构造实现等同现浇受力性能”。EMC 预制空心叠合剪力墙结构主要依据的标准及规范有装配式混凝土建筑技术标准GB/T 51231-2016、装配式混凝土结构技术规程JGJ 1-2014、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2015、北京市地标装配式剪力墙结构设计规程DB11/1003-2022、中国工程建设标准化协会标准装配式叠合混凝土结构技术规程T/CECS 1336-2023 以及155、中国建筑标准设计研究院有限公司企业标准 EMC 预制空心叠合剪力墙结构施工与质量验收规程Q/CBS002-2022 等。2.2.2.1 竖向预制构件布置图图 2-10 所示为 1#楼竖向预制构件布置图。竖向构件预制范围为 5 层至顶层。共 440 片墙板,总体积为 684.94m,竖向构件预制比例为 35.98%。图 2-101#楼竖向预制构件布置图2.2.2.2 抗震设计929#楼为住宅工程,地下2层,地上16层,地上建筑面积5198.21m,地下建筑面积762.92m,标准层层高为 3.05m,建筑总高度为 49.5m。表 2-1 所示为结构设计主要技术指标,表 2-2 所示为抗震设防相关156、参数。表 2-1 结构设计主要技术指标设计基准期及设计使用年限建筑结构安全等级结构构件重要性系数0地基基础设计等级建筑物防火等级50 年二级1.0一级一级表 2-2 抗震设防参数抗 震设 防烈度设 计基 本地 震加 速度建 筑场 地类别设 计地 震分组特 征周 期值抗 震设 防类别抗 震等级8 度0.20g第 二组0.55丙类一级2.2.2.3 节点设计EMC 预制空心叠合剪力墙结构主要连接节点详情见图 2-11图 2-18图 2-11 卫生间降板节点图 2-12 双向板拼缝构造图 2-13T 型水平接缝节点图 2-14 一字型水平接缝节点93图 2-15L 型水平接缝节点图 2-16 预制空157、调板节点构造图 2-17 预制边缘构件水平接缝图 2-18 预制墙身构件水平接缝2.2.3 水暖电专业水暖电专业水、暖、电及燃气等管线的预留、预埋。1)电气管线及线盒,根据电气施工图及精装图的位置,在深化设计时把他们在预制墙板构件的相应位置进行设计确定,在工厂生产时留设于预制墙板内,到施工现场进行组装配置。给排水管线根据给排水施工图及精装图纸,在预制墙板上预留水槽,施工现场后期进行管线安装。2)楼板内电气线盒:根据电气施工图的位置,在深化设计时将其明确在预制构件图纸的相应位置,在工厂生产时留设于预制叠合楼板内,到施工现场进行组装配置。给排水、供暖、燃气等预留洞,根据施工图及精装图纸,深化设计时158、将其明确在预制构件图纸的相应位置,在工厂生产时做好洞口的预留。3)水暖水平管线:敷设与干式工法架空地面内。2.2.4 信息化技术应用信息化技术应用本项目应用全生命周期(规划、设计、施工、运维)BIM 技术。BIM 数据链贯穿建筑全生命周期进行全面优化。规划阶段建立项目全生命周期实施标准,进行人员技术培训,依据标准统筹项目参建各方,促进 BIM 技术应用,搭建项目应用体系;设计阶段进行图纸核查、碰撞分析、管线综合、精装分析,通过三维模型进行全方位模拟分析、跟踪优化,提质增效;施工阶段进行管综深化、施工组织模拟、施工工艺模拟、工程算量,优化施工组织管理,提升施工质量及施工效率;运维阶段更新竣工模型159、,搭建能源管理平台,助力智慧运维。建筑信息模型(BIM)应用是促进建筑行业技术升级和建筑领域生产方式变革的重要内容之一。在建筑领域普及和深化 BIM 应用,对提高工程项目全生命周期各参与方的工作质量和效率,保障工程建设优质、安全、环保、节能等具有十分重要意义。94预制外墙板顶视图正视图侧视图用料明细表图 2-19 典型 EMC 预制构件 BIM 模型图 2-20设计阶段的 BIM 模型2.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况2.3.1 EMC 预制空心叠合剪力墙结构生产工艺预制空心叠合剪力墙结构生产工艺2.3.1.1 EMC 预制空心叠合剪力墙构件加工95图 2-21图 2160、-24 为 EMC 预制空心叠合剪力墙构件加工流程,首先进行模具组装、波纹管及工装措施定位;对预埋件、精装点位等预埋安装;随后对预制墙板混凝土浇筑及振捣;最后预制墙板养护脱模。图 2-21 模具组装、波纹管及工装措施定位图 2-22 预埋件、精装点位等预埋安装图 2-23 预制墙板混凝土浇筑及振捣图 2-24 预制墙板养护脱模2.3.1.2 工艺流程图混凝土构件预制厂生产流程如图 2-25 所示图 2-25 预制墙板生产流程2.3.1.3 EMC 预制空心剪力墙运输与堆放预制构件在工厂生产完,经出厂检验合格后根据施工组织计划将构件运送到施工现场,96图 2-26 所示为预制构件运输,预制构件运161、输需要满足相应规程规范的规定。运输车辆可采用大吨位卡车或平板拖车。预制构件根据其安装状态受力特点,制定有针对性的运输措施,保证运输过程构件不受损坏。图 2-26 预制墙板运输预制墙板的运输:装车时先在车厢底板上铺两根100100mm的通长木方,木方上垫15mm以上的硬橡胶垫或其它柔性垫,根据墙板尺寸用槽钢制作人字形支撑架,人字形架的支撑角度控制在 7075,然后将外墙板带外墙瓷砖的一面朝外斜放在木方上。墙板在人字形架两侧对称放置,每摞可叠放 24 块,板与板之间需在 L/5 处加垫 100100100mm 的木方和橡胶垫,以防墙板在运输途中因震动而受损。构件的堆放要满足相应规范的要求,图 2-162、27 所示为预制构件堆放照片,堆放场地要平整、坚实,有排水措施;预埋吊件应朝上;构件支垫要合理设置,防止预制构件发生变形损坏。卸车时应认真检查吊具与预制构件的预埋吊环是否扣牢,确认无误后方可缓慢起吊。施工现场要根据不同预制构件的受力情况制定不同的堆放方式,预制叠合板、预制楼梯采用叠放方式,层间应垫平、垫实,垫块位置安放在构件吊点部位。图 2-27 预制构件堆放2.3.1.4 质量控制标准及要求预制构件质量执行装配式叠合混凝土结构技术规程T/CECS 1336-2023、预制混凝土构件质量检验标准DB11/T968-2013 等;现场作业均为后浇混凝土和钢筋机械连接,均有成熟的验收检测标准,可依163、据混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204、装配式混凝土建筑技术标准GB/T 51231 等进行检测验收。2.3.2 EMC 预制空心叠合剪力墙结构施工工艺预制空心叠合剪力墙结构施工工艺2.3.2.1 EMC 预制空心叠合剪力墙墙板安装细化流程如图 2-28 所示;97图 2-28 预制构件堆放EMC 预制空心叠合剪力墙施工主要流程示意见图 2-29图 2-34。EMC 空心叠合剪力墙结构在施工建造过程中可实现“快速、高效、可控”,可显著缩短施工工期、减少人工用量、提高施工质量可控性。图 2-29 施工准备图 2-30 墙体吊装图 2-31 测量调节及支撑固定图 2-32 钢筋绑扎及模版安164、装98图 2-33 叠合板吊装图 2-34 混凝土浇筑及养护EMC 预制空心叠合剪力墙墙体安装及施工现场照片如图 2-35 至图 2-40 所示。图 2-35 抄平放线图 2-36 墙下标高找平图 2-37 预制墙板起吊图 2-38 预制墙板安装图 2-39 预制墙板后浇带混凝土浇筑图 2-40 混凝土振捣、养护992.4 效益分析效益分析2.4.1 成本分析成本分析本项目从以下几个方面有效减小施工成本。1)采用波纹管代替钢筋连接用灌浆套筒,可降低预制构件加工成本;施工现场无套筒灌浆、无灌浆施工作业,降低施工及临电成本;2)采用 EMC 系列构造技术,进一步降低成本;3)预制构件可有效减重约 165、15%,吊次减少 15%左右,降低塔吊费用。本项目在竖向应用比例大于 35%的情况下,EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系相对于钢筋套筒灌浆连接剪力墙结构体系,综合成本降低约 80 元/m。2.4.2 用工分析用工分析EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系钢筋连接采用传统的机械连接或搭接连接形式,可避免因工人素质和管理不当可能产生的钢筋接头施工质量问题,提高施工质量可控性;有效减少现场人工用量,便于施工管理,加快施工进度,缩短施工工期。2.4.3 用时分析用时分析EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系相比套筒灌浆体系,采用大直径钢筋连接,插筋少,定位容差大,施工效率高,考虑预制构件安装每块墙板节约 20166、 分钟,墙板安装可节约 0.51天,同时无套筒灌浆专项工艺操作,相比灌浆套筒可节约工期 1.52.5 天/层。传统灌浆套筒剪力墙结构体系进入冬施后,气温低于 5时需采用低温灌浆料,低于-5时不能施工;而EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系冬季可继续施工,缩短冬歇时间,节约施工工期。2.4.4 四节一环保分析四节一环保分析2.4.4.1 节能本项目采用的 EMC 空心叠合剪力墙结构体系较传统住宅以及传统预制剪力墙结构体系在构件吊装方面存在较大优势,电耗差异最主要的来源是垂直运输,而垂直运输工程主要是塔吊的使用。EMC 空心叠合剪力墙预制构件在运输方面的主要优势体现为以下几点:1)EMC 空心叠合剪167、力墙结构体系多是构件的吊装,而在传统住宅施工过程中往往是将钢筋、混凝土等各类材料分多次吊装;2)EMC 空心叠合剪力墙结构体系模板吊装数量较少;3)EMC 空心叠合剪力墙结构体系构件重量相比传统全预制剪力墙轻,所需塔吊型号小,降低塔吊型号及节省用电量;4)EMC 空心叠合剪力墙结构体系现浇部分较少,因此混凝土工程中振捣器的使用较少,所耗电量较小。2.4.4.2 节地本工程所采用 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系在节地方面主要体现在更合理的利用工作面。由于构件预制率较高,均采用吊装的安装方法,所以现场需要堆放的模板等现浇所需的材料较少,这样可以为工人提供更充足的工作空间,提高工人的工作效率。2168、.4.4.3 节水装配式建筑,可综合节水 20%50%。装配式建筑减少施工现场混凝土现浇量,同时使工地养护用水和冲洗混凝土罐车的污水排放量有所减少;预制工厂养护用水可以循环使用,机器生产代替人工大量减少生活用水。2.4.4.4 节材装配式住宅较传统住宅存在较大优势。主要是因为其预制构件在生产过程中采用周转次数高的钢模板替代木模板,同时预制叠合板在现场施工过程中也可以起到模板的作用减少了楼板施工中木模板的需求量。2.4.4.5 环境保护与传统施工方式相比,采用 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系在环境保护方面有以下100几个优点:1)扬尘减少:由于现场浇筑混凝、模板使用量的减少,降低了施工现场的169、扬尘施工废弃物减;2)由于预制构件厂在施工过程中控制严谨、管理规范,现浇混凝土的浇筑量少,损耗量很小,因此混凝土废弃量低于传统住宅。3 典型案例:北京市宸悦国际项目典型案例:北京市宸悦国际项目3.1 典型工程案例简介典型工程案例简介3.1.1 基本信息基本信息项目名称:北京市昌平区北北七家镇平坊村土地一级开发项目 PF-10 地块 R2 二类居住用地 PF-09 地块 A33 基础教育用地项目(案名:宸悦国际)项目地点:本项目位于昌平区未来科学城生态绿心范围内,东接能源谷,西接生命科学园及沙河高教园,南接配套成熟的回龙观及天通苑地区。开发单位:北京恒良悦通房地产开发有限公司设计单位:澳创国际工170、程设计(深圳)有限公司高标准咨询单位:中国建筑标准设计研究院有限公司施工单位:中铁建设集团北京工程有限公司预制构件生产单位:北京建工新型建材有限责任公司进展情况:2023 年 9 月项目已封顶,计划于 2023 年底完成竣工验收。3.1.2 项目概况项目概况项目地块位于昌平区未来科学城生态绿心范围内,东接能源谷,西接生命科学园及沙河高教园,南接配套成熟的回龙观及天通苑地区。本次设计范围为 PF-09 地块、PF-10 地块。其中,PF-09 地块为托幼用地,用地面积为 8500 平米,容积率 0.8,地上建筑面积为 6800 平方米,限高 18 米。PF-010 地块为 R2 二类居住用地,共171、有 26 栋住宅楼,3 栋配套楼,用地面积为 56320.863m,容积率 1.6,地上建筑面积为 90113.38 平 m,限高 18m。其中所有住宅楼采101用装配式建筑;建筑设计采用户型标准化、楼梯间标准化,建筑装修一体化设计,下面以一区 1#楼为例介绍 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系,一区 1#住宅楼为地上 6 层,地下 2 层建筑高度为 17.55m,标准层由三个单元组成,该楼地上部分采用装配整体式剪力墙体系进行设计及施工,一区 1#楼的装配率为 60.6%,其中图 3-1图 3-4 为项目的总平面图,鸟瞰图,1#楼平面图及外立面图。图 3-1 总平面图图 3-2 鸟瞰图图 3-172、3 平面图图 3-4 外立面图3.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况根据本项目特点,单元重复性较高,以大开间为主,南侧均布置有飘窗,考虑到预制构件的生产效率、成本、施工难度等,最后选用了适用高度较高,相关标准完善,加工施工工艺等较为成熟的 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系。装配整体式剪力墙结构如图 3-5 所示。图 3-5 装配整体式剪力墙结构本工程采用的预制构件包括:预制非夹心外墙板、预制内墙板、叠合楼板、预制楼梯、预制空调板等预制构件。1023.2.1 建筑专业建筑专业3.2.1.1 标准化设计本项目的标准化设计涵盖了部品部件到整个楼栋等各个方面,考虑建筑功能、使用要求、立173、面效果及维护维修等环节,采用标准化的体系,从单元空间、户型模块到组合平面、组合立面,均遵循少规格、多组合的原则,尽最大可能的从设计上实现标准化。本项目装配整体式剪力墙大部分采用一字形,洞口上方连梁与洞边暗柱一起预制,剪力墙厚度均为 200mm,墙体后浇段长度不小于 600mm。3.2.1.2 主要预制构件及部品设计图 3-6 所示本项目 EMC 预制空心叠合剪力墙墙板现场施工图。图 3-6 整体式预制剪力墙3.2.1.3 外墙防水设计图 3-7 及图 3-8 所示为 EMC 预制空心叠合剪力墙结构水平接缝为后浇混凝土,其密实度较好,具有较好的防水性能。图 3-7 剪力墙结构水平接缝一图 3-8174、 剪力墙结构水平接缝二3.2.2 结构专业结构专业EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系采用混凝土预制墙板作为主要的承重和抗侧力构件,通过设置水平和竖向连接钢筋或钢筋连接接头,并采用后浇混凝土实现剪力墙墙板构件的水平和竖向连接。基于“非等同现浇构造理论”,以“非等同现浇构造实现等同现浇受力性能”。EMC 预制空心叠合剪力墙结构主要依据的标准及规范有装配式混凝土建筑技术标准GB/T 51231-2016、装配式混凝土结构技术规程JGJ 1-2014、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2015、北京市地标装配式剪力墙结构设计规程DB11/1003-2022、中国工程建设标准化协会标准装配175、式叠合混凝土结构技术规程T/CECS 1336-2023 以及中国建筑标准设计研究院有限公司企业标准 EMC 预制空心叠合剪力墙结构施工与质量验收规程Q/CBS002-2022 等。3.2.2.1 竖向预制构件布置图图 3-9 所示为一区 1#楼竖向预制构件布置图。竖向构件预制范围为 2 层至顶层。共 125103片墙板,总体积为 196.75m3,竖向构件预制比例为 43.58%。图 3-91#楼竖向预制构件布置图3.2.2.2 抗震设计一区 1#楼为住宅工程,地下 2 层,地上 6 层,地上建筑面积 2536.87m,地下建筑面积792.93m3,标准层层高为 2.09m,建筑总高度为 1176、7.55m。表 3-1 所示为结构设计主要技术指标,表 3-2 所示为抗震设防相关参数。表 3-1 结构设计主要技术指标设计基准期及设计使用年限建筑结构安全等级结构构件重要性系数0地基基础设计等级建筑物防火等级50 年二级1.0二级一级表 3-2 抗震设防参数抗震设防烈度设计基本地震加速度建筑场地类别设计地震分组特征周期值抗震设防类别抗震等级8 度0.20g第二组0.55标准设防类三级3.2.2.3 节点设计EMC 预制空心叠合剪力墙结构主要连接节点详情见图 3-10图 3-17。104105图 3-10 卫生间降板节点图 3-11 双向板拼缝构造图 3-12 T 型水平接缝节点图 3-13 177、一字型水平接缝节点图 3-14 L 型水平接缝节点图 3-15 预制空调板节点构造图 3-16 预制边缘构件水平接缝图 3-17 预制墙身构件水平接缝3.2.3 水暖电专业水暖电专业水、暖、电、燃气等机电管线的预留、预埋。1)电气管线及线盒暗埋在预制墙体内,根据电气、精装专业施工图的要求,在深化设计时将电气线盒及相连管线在预制墙板加工之前进行预埋定位,在构件工厂生产时留设于预制墙板内,后期在施工现场进行安装、连接。2)楼板内电气管线:根据电气、精装专业施工图的要求,在深化设计时将线盒具体位置定位至构件加工图中,待工厂生产时留设于预制叠合楼板内,后期在施工现场进行组装配置。3)给排水竖向管线根据178、给排水施工图及精装图纸,在预制墙板上预留水槽,施工现场后106期进行管线连接、安装。给排水、供暖、燃气等板上预留洞,根据施工图及精装图纸,深化设计时将其明确在预制水平构件图纸的相应位置,在工厂生产时做好洞口的预留。4)水暖水平管线:敷设于建筑面层内。3.2.4 信息化技术应用信息化技术应用预制生产时,对每件预制构件进行编号,每件构件都有自己的唯一编号,然后依据编号对构件的生产、检查、出入库、安装和完成适用情况等进行管理。通过 BIM 模型对建筑构件的信息化表达,构件加工图在 BIM 模型上直接完成和生成,同时够将离散的二维图纸信息集中到一个模型当中,更加紧密地实现与预制工厂的协同和对接。并通过179、二维码对相关构件进行构件信息查询、构件定位、构件材料跟踪,提高工作效率。3.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况3.3.1 EMC 预制空心叠合剪力墙结构生产工艺预制空心叠合剪力墙结构生产工艺3.3.1.1 EMC 预制空心叠合剪力墙构件加工图 3-18图 3-21 为 EMC 预制空心叠合剪力墙构件加工流程,首先进行模具组装、波纹管及工装措施定位;对预埋件、精装点位等预埋安装;随后对预制墙板混凝土浇筑及振捣;最后预制墙板养护脱模。图 3-18 模具组装、波纹管及工装措施定位图 3-19 预埋件、精装点位等预埋安装图 3-20 预制墙板混凝土浇筑及振捣图 3-21 预制墙板180、养护脱模3.3.1.2 工艺流程图混凝土构件预制厂生产流程如图 3-22 所示。107图 3-22 预制墙板生产流程3.3.1.3 EMC 预制空心剪力墙运输与堆放预制构件在工厂生产完,经出厂检验合格后根据施工组织计划将构件运送到施工现场,图 3-23 所示为预制构件运输,预制构件运输需要满足相应规程规范的规定。运输车辆可采用大吨位卡车或平板拖车。预制构件根据其安装状态受力特点,制定有针对性的运输措施,保证运输过程构件不受损坏。图 3-23 预制墙板运输预制墙板的运输:装车时先在车厢底板上铺两根100100mm的通长木方,木方上垫15mm以上的硬橡胶垫或其它柔性垫,根据墙板尺寸用槽钢制作人字形181、支撑架,人字形架的支撑角度控制在 7075,然后将外墙板带外墙瓷砖的一面朝外斜放在木方上。墙板在人字形架两侧对称放置,每摞可叠放 24 块,板与板之间需在 L/5 处加垫 100100100mm 的木方和橡胶垫,以防墙板在运输途中因震动而受损。构件的堆放要满足相应规范的要求,图 3-24 所示为预制构件堆放照片,堆放场地要平整、坚实,有排水措施;预埋吊件应朝上;构件支垫要合理设置,防止预制构件发生变形损坏。卸车时应认真检查吊具与预制构件的预埋吊环是否扣牢,确认无误后方可缓慢起吊。施工现场要根据不同预制构件的受力情况制定不同的堆放方式,预制叠合板、预制楼梯采用叠放方式,层间应垫平、垫实,垫块位置182、安放在构件吊点部位。108图 3-24 预制墙板堆放3.3.1.4 质量控制标准及要求预制构件质量执行预制混凝土构件质量检验标准DB11/T968-2013;现场作业均为后浇混凝土和钢筋机械连接,均有成熟的验收检测标准,可依据混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204、装配式混凝土建筑技术标准GB/T 51231 进行检测验收。3.3.2 EMC 预制空心叠合剪力墙结构施工工艺预制空心叠合剪力墙结构施工工艺EMC 预制空心叠合剪力墙墙板安装细化流程如图 3-25 所示;图 3-25 预制构件堆放图 3-26 至图 3-33 所示为 EMC 预制空心叠合剪力墙墙体安装及施工现场照片。EMC 空183、心叠合剪力墙结构在施工建造过程中可实现“快速、高效、可控”,可显著缩短施工工期、减少人工用量、提高施工质量可控性。109图 3-26 抄平放线图 3-27 墙下标高找平图 3-28 预制墙板起吊图 3-29 预制墙板安装图 3-30 预制墙板对位初调图 3-31 预制墙板精调图 3-32 预制墙板后浇带混凝土浇筑图 3-33 混凝土振捣、养护3.4 效益分析效益分析1103.4.1 成本分析成本分析本项目从以下几个方面有效减小施工成本。1)采用波纹管代替钢筋连接用灌浆套筒,可降低预制构件加工成本;施工现场无套筒灌浆、无灌浆施工作业,降低施工及临电成本;2)采用 EMC 系列构造技术,进一步降低184、成本;3)预制构件可有效减重约 15%,平均每块墙板自重约减轻 1 吨,吊次减少 15%左右,降低塔吊费用;EMC 预制空心叠合剪力墙结构相对于预制钢筋套筒灌浆连接剪力墙结构,综合成本每平米可降低 80 元左右。3.4.2 用工分析用工分析EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系钢筋连接采用传统的机械连接或搭接连接形式,可避免因工人素质和管理不当可能产生的钢筋接头施工质量问题,提高施工质量可控性;有效减少现场人工用量,便于施工管理,加快施工进度,缩短施工工期。3.4.3 用时分析用时分析EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系相比套筒灌浆体系,采用大直径钢筋连接,插筋少,定位容差大,施工效率高,考虑预制构185、件安装每块墙板节约 20 分钟,墙板安装可节约 0.51天,同时无套筒灌浆专项工艺操作,相比灌浆套筒可节约工期 1.52.5 天/层。传统灌浆套筒剪力墙结构体系进入冬施后,气温低于 5时需采用低温灌浆料,低于-5时不能施工;而EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系冬季可继续施工,缩短冬歇时间,节约施工工期。3.4.4 四节一环保分析四节一环保分析3.4.4.1 节能本项目采用的 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系较传统住宅以及传统预制剪力墙结构体系在构件吊装方面存在较大优势,电耗差异最主要的来源是垂直运输,而垂直运输工程主要是塔吊的使用。EMC 预制空心叠合剪力墙预制构件在运输方面的主要优势体现为186、以下几点:1)EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系多是构件的吊装,而在传统住宅施工过程中往往是将钢筋、混凝土等各类材料分多次吊装;2)EMC 预制叠合剪力墙结构体系模板吊装数量较少;3)EMC 预制叠合剪力墙结构体系构件重量相比传统全预制剪力墙结构体系构件轻,所需塔吊型号小,降低塔吊型号及节省用电量;4)EMC 预制叠合剪力墙结构体系现浇部分较少,因此混凝土工程中振捣器的使用较少,所耗电量较小。3.4.4.2 节地本工程所采用 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系在节地方面主要体现在更合理的利用工作面。由于构件预制率较高,均采用吊装的安装方法,所以现场需要堆放的模板等现浇所需的材料较少,这样可以为187、工人提供更充足的工作空间,提高工人的工作效率。3.4.4.3 节水装配式建筑,可综合节水 20%50%。装配式建筑减少施工现场混凝土现浇量,同时使工地养护用水和冲洗混凝土罐车的污水排放量有所减少;预制工厂养护用水可以循环使用,机器生产代替人工大量减少生活用水。3.4.4.4 节材装配式住宅较传统住宅存在较大优势。主要是因为其预制构件在生产过程中采用周转次数高的钢模板替代木模板,同时预制叠合板在现场施工过程中也可以起到模板的作用减少了楼板施工中木模板的需求量。3.4.4.5 环境保护与传统施工方式相比,采用 EMC 预制空心叠合剪力墙结构体系在环境保护方面有以下几个优点:1111)扬尘减少:由于188、现场浇筑混凝、模板使用量的减少,降低了施工现场的扬尘施工废弃物减;2)由于预制构件厂在施工过程中控制严格、管理规范,现浇混凝土的浇筑量少,损耗量很小,因此混凝土废弃量低于传统住宅。编编 写写 人:人:徐小童徐小童单位名称:单位名称:中国建筑标准设计研究院有限公司中国建筑标准设计研究院有限公司职务职务/职称:职称:预制建筑工程研究所副所长预制建筑工程研究所副所长112第五章第五章 PHF 建筑体系体系建筑体系体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义PHF 建筑体系(免支撑钢混框架结构技术体系)是由“PC 梁柱+钢连接节点”组成,通过在 PC 梁、PC 柱的端部预埋钢连接件189、,现场连接钢连接件来实现梁-柱连接和柱-柱连接免支撑安装。该体系将 PC 构件与钢结构连接方式有机结合、混合应用,综合了传统 PC结构和钢结构的优势,扬长避短,施工更高效、效益更显著。1.2 适用范围适用范围适用于建筑高度 18 米以下抗震设防烈度为 8 度及 8 度以下地区的低、多层民用建筑。1132 典型典型案例案例:湖南丁氏豪庭民宅项目湖南丁氏豪庭民宅项目2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息工程名称湖南丁氏豪庭民宅项目工程地址湖南省怀化市通道县万佛山镇中团村建设单位怀化圣堡嘉恒建筑有限责任公司设计单位湖南圣堡住宅工业有限公司建筑面积459.21 结构型式P190、HF 建筑体系建筑层数3 层基础型式独立基础建筑高度13 米耐火等级二级屋面防火等级1 级设计使用年限50 年抗震设防烈度6 度(0.05g)工程设计等级丙类火灾危险性/功能丙类荷载要求350KN/平方施工时间施工时间为 2022 年 8 月,竣工入住时间为 2022 年 10 月图 2-1 实景效果2.2 效益分析效益分析2.2.1 成本优势(不高于传统现浇)成本优势(不高于传统现浇)PHF 免支撑钢混框架结构技术体系在连接节点处,加入钢结构节点,拥有了钢结构的免支撑安装的高效性,降低了施工措施费,节约了工期,降低了管理成本。现场干法施工,摆脱了混凝土结构施工对天气的依赖问题,实现了造价可控191、,品质可控,工期可控。以湖南丁氏豪庭项目为例,主体框架结构建好的成本在 500 元/平方左右,做到毛坯 700 元/平方左右,如果按照传统造价方式把材料成本和施工成本分开两个大项作为比较,建成后的主体框架对比传统现浇,每平方能节省 76 元/平方,施工周期节省 7 个月。1142.2.2 四节一环保分析四节一环保分析湖南丁氏豪庭项目采用 PHF 建筑体系施工,在“四节一环保”方面优势明显。因为 PHF 免支撑钢混框架结构技术体系结合现有成熟的叠合楼板、预制楼梯、预制卫生间、预制阳台、ALC 隔墙板等技术,预制率 90%以上,装配率达到 60%以上。施工现场在节能,节地,节材和环境保护上优势非常192、明显。图 2-2PHF 建筑体系装配率及四节一环保优势2.3 装配式建筑技术运用情况装配式建筑技术运用情况本工程为典型乡村振兴市场的农村小别墅,面宽 15 米,进深 11 米,3.6 米层高共 3 层,荷载 350KG,基础采用独立基础,框架采用 PHF 建筑体系第二代技术,叠合楼板采用 60mm厚的普通叠合楼板,多孔红砖砌墙,楼梯和下沉式卫生间与叠合楼面二次浇筑时一起现浇。免支撑技术=省木工+省支撑+省工期115图 2-3 主体框架安装现场图 2-4 主体框架施工现场2.3.1 本工程用到的预制构件包括,预制柱,预制梁,叠合楼板。本工程用到的预制构件包括,预制柱,预制梁,叠合楼板。图 2-5193、 预制柱安装图 2-6 灌浆料搅拌图 2-7 灌浆料浇筑柱脚图 2-8 预制梁安装116图 2-9 叠合板安装图 2-10 叠合楼板面层钢筋绑扎图 2-11 叠合楼板二次浇筑施工2.4 结构设计结构设计2.4.1 结构设计依据结构设计依据行业标准装配式劲性柱混合梁框架结构技术规程 JGJ/T400-2017协会标准装配式多层混凝土结构技术规程 T/CECS604-2019协会标准装配式钢节点混合框架结构技术规程 T/CECS1354-2023地方标准装配式钢节点混凝土框架结构设计标准 DB13(J)/T8336-2020重庆大学研究报告装配式钢节点混凝土框架节点构造优化与分析重庆大学研究报告钢194、质连接装配式混凝土柱脚节点抗震性能分析2.4.2 结构设计方法结构设计方法(1)整体结构分析整体结构受力性能等同现浇结构,因此按现浇结构进行整体结构分析即可,为方便预制生产和安装,梁柱截面尺寸规格越少越好。(2)构件设计使用阶段预制柱的承载力计算与现浇钢筋混凝土柱相同;此基础上验算施工阶段预制柱的承载力、抗裂等,保证施工阶段安全性和适用性要求。无支撑预制梁、预制板参照现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010-2010(2015年版)无支撑叠合构件的相关规定,对构件脱模、吊运、运输、安装、连接施工等环节进行施工验算。(3)连接节点设计除按现浇结构验算梁柱节点核心区受剪承载力外,还应对梁柱连195、接节点处钢构件的极限受弯承载力验算、极限受剪承载力验算。钢构件验算与钢结构梁柱节点设计计算方法相同,验算方法可参考装配式钢节点混合框架结构技术规程 T/CECS1354-2023 和装配式钢节点混凝土框架结构设计标准DB13(J)/T 8336-2020 的规定进行验算;不在范围内的应按现行117国家标准建筑抗震设计规范GB 50011、钢结构设计标准GB 50017 和高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99、钢结构高强度螺栓连接技术规程JGJ 82 及装配式劲性柱混合梁框架结构技术规程JGJ/T 400-2017 的有关规定验算。构造设计满足装配整体式钢连接混合框架结构节点构造22TG306196、 的相关要求。柱柱连接节点设计参考协会标准装配式多层混凝土结构技术规程 T/CECS604-2019和重庆大学研究报告钢质连接装配式混凝土柱脚节点抗震性能分析2.4.3 结构设计重点归类结构设计重点归类1)梁柱连接验算321441-梁钢连接件2-柱钢连接件3-腹板连接板4-贯通隔板梁柱连接验算梁钢接头与柱中心连接件采用栓焊连接,梁上下翼缘与柱内中心连接件上下钢板采用完全焊接的坡口对接焊连接,梁腹板与柱伸出的连接钢板采用摩擦型高强螺栓连接。根据抗规GB50011-2010(2016 年版),梁柱连接的极限受弯承载力应满足规范要求,即:根据抗规GB50011-2010(2016 年版),梁柱连接的197、极限受剪承载力应满足规范要求,即:根据装配式钢节点混凝土框架结构设计标准DB13(J)/T8336-20201.梁与柱连接2.柱与柱连接5.主次梁连接3.基础与柱连接4.楼板与梁连接1231231181:第 4.3.2 条 框架梁柱节点核芯区剪力值应按下列规定计算2:第 4.3.3 条 梁柱节点核芯区受剪的水平截面应满足下列要求梁承载力验算梁计算截面如图所示。首选 1-1 截面、3-3 截面受弯承载力应分别满足 1-1 截面、3-3 截面弯矩设计值的要求,即即并且为了保证受弯破坏位置位于钢连接头端部,根据装配式钢节点混凝土框架结构设计标准DB13(J)/T8336-2020 第 4.2.2 条198、规定,要求 3-3 截面的受弯承载力与弯矩设计值之比大于 1.1倍的钢连接头 1-1 截面的受弯承载力与弯矩设计值之比,即其中分别为 1-1 截面、3-3 截面的受弯承载力,分别为 1-1 截面、3-3 截面的弯矩设计值。2)柱承载力验算柱承载力设计满足混凝土结构设计规范GB5001-2010(2015 年版)、建筑抗震设计规范GB 50011-2010(2016 年版)及其他相关规范规程的有关规定。且柱中型钢对柱端混凝土局部受压承载力满足下式要求:V柱端剪力设计值;设计依据参考:设计依据参考:1:混凝土结构设计规范GB-50010-2010(2015 年版)中的 9.3 条(柱、梁柱节点及牛199、腿)和 11.6 条(框架梁柱节点)2:建筑抗震设计规范GB 50011-2010(2016 年版)第 6.3 条(框架的基本抗震构造措施)3:装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014 中的 7.3 条(框架结构设计)1193)柱柱连接验算设计依据参考设计依据参考:参照装配式多层混凝土结构技术规程T/CECS 604-2019 中 7.2 章程(螺栓连接的框架结构)进行结构设计和验算。1.=C30/40 级混凝土时,单个螺栓连接器的受拉承载力的设计值2.=单个螺栓连接器的抗剪承载力的设计值3.单个螺栓连接器的抗剪性能应满足以下要求:4.螺栓连接柱脚的受剪承载力可按下式计算:5.仅采用螺栓连接200、的柱脚,当受剪承载力不符合本规程第 7.2.7 条的规定时,可增加抗剪件,抗剪键的设计应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的有关规定;6.调平螺母除保证框架柱的垂直度外,在灌浆前或灌浆料硬化前,还起到临时支撑作用,需要承担预制柱的重力荷载以及风荷载的作用,调平螺母设置应根据预制柱的施工验算进行确定。7.柱水平接缝处宜设置在弯矩较小处2734581-预制柱2-柱纵筋3-螺栓连接器4-柱内预埋连接螺栓5-接缝灌浆6-柱预埋螺杆定位器7-抗剪件8-调平螺母1681202.4.4 基础与柱连接节点基础与柱连接节点图 2-12柱腿刚性螺栓连接节点示意图图 2-13嵌入式刚性螺栓连接柱脚节点201、示意528173641-预制柱2-柱纵筋3-螺栓连接器4-连接螺栓5-接缝灌浆6-基础内预埋螺栓7-基础8-抗剪件设计依据参考:设计依据参考:参照装配式多层混凝土结构技术规程T/CECS 604-2019 中 7.2 章程(螺栓连接的框架结构)进行结构设计和验算2.如果遇到柱子规格超过 500*500 规格时,建议采用杯口基础,减少柱脚钢构成本,从而达到降低造价的目的。1212.4.5 楼板与梁连接节点楼板与梁连接节点当采用全预制混合梁时,板端不设支撑的叠合板与混合梁支座的连接构造(图 2-142.15)应符合下列规定:1.预制板搁置在梁上的长度不宜小于 50mm;2.宜在钢连接件上翼缘位置焊202、接槽钢,预制板搁置于槽钢上;3.板端连接构造应符合现行行业标准 装配式混凝土结构技术规程 JGJ 1-2014 的有关规定。2.4.6 主次梁连接节点主次梁连接节点图 2-14边梁支座(预制板有外伸底板纵筋)图 2-15 中间梁支座(预制板有外伸底板纵筋)1-预制梁2-叠合楼板3-锚固拉结筋1223设计依据参考:设计依据参考:1:装配整体式钢连接混合框架结构节点构造22TG306 中的 28 页2:装配式钢节点混合框架结构技术规程T/CECS1354-2023 中的 6.5 条122图 2-16 主次梁铰接连接节点构造1-主梁与次梁连接工字形钢接头2-主梁3-次梁4-加强筋5-高强度螺栓6-连203、接板7-次梁梁头工字形钢接头2.5 构件生产构件生产2.5.1 预制柱生产流程预制柱生产流程设计依据参考:设计依据参考:装配式劲性柱混合梁框架结构技术规程JGJ/T 400-20171:主次梁刚接设计依据参照 5.3.7 章节规范进行设计2:主次梁铰接设计依据参照 5.3.8 章节规范进行设计2413567123图 2-17 绑扎钢筋笼图 2-18 钢筋笼入模定位图 2-19 浇筑混凝土图 2-20 脱模养护检验2.5.2 预制梁生产流程预制梁生产流程图 2-21 绑扎钢筋笼图 2-22 钢筋笼入模图 2-23 浇筑混凝土图 2-24 脱模养护检验1242.5.3 叠合楼板生产流程叠合楼板生产204、流程图 2-25 钢筋绑扎图 2-26 放置配件图 2-27 浇筑混凝土图 2-28 脱模养护检验2.5.4 独立基础生产流程独立基础生产流程图 2-29 绑扎钢筋图 2-30 钢筋笼入模定位图 2-31 浇筑混凝土图 2-32 脱模养护检验1253 典型典型案例案例:河南省内案例河南省内案例项目项目3.1 典型工程案例简介典型工程案例简介 13.1.1 基本信息基本信息工程名称南阳办公楼工程地址河南省南阳市新野县建设单位河南省桐宇圣堡建材有限公司设计单位湖南圣堡住宅工业有限公司建筑面积1203 结构型式PHF 建筑体系建筑层数3 层基础型式现浇独立基础施工时间2023 年 8 月3.2 典型205、工程案例简介典型工程案例简介 23.2.1 基本信息基本信息工程名称漯河李氏豪庭民宅项目工程地址河南省漯河市瓦店镇建设单位漯河汇联新型建材科技有限公司设计单位湖南圣堡住宅工业有限公司建筑面积205 结构型式PHF 建筑体系建筑层数2 层基础型式预制独立基础1263.3 典型工程案例简介典型工程案例简介 33.3.1 基本信息基本信息工程名称漯河巩氏豪庭民宅项目工程地址河南省漯河市繁城镇建设单位漯河汇联新型建材科技有限公司设计单位湖南圣堡住宅工业有限公司建筑面积348.8 结构型式PHF 建筑体系建筑层数2 层基础型式现浇独立基础编编 写写 人:巩晓华人:巩晓华单位名称:漯河汇联新型建材科技有限206、公司单位名称:漯河汇联新型建材科技有限公司职务职务/职称:高级工程师职称:高级工程师127第六章第六章 装配式劲性柱混合梁框架结构体系装配式劲性柱混合梁框架结构体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义装配式劲性柱混合梁框架结构体系主要由外包混凝土的钢管混凝土柱(简称劲性柱)、两端预埋工字形钢接头的钢筋混凝土梁(简称混合梁)、支撑和叠合楼板等基本构件组成;劲性柱、混合梁、支撑、墙、板、楼梯等构件均为工厂预制,现场吊装,通过焊接、栓接等可靠的方式进行连接,见图 1-1。图 1-1装配式劲性柱混合梁框架结构体系示意图1.2 适用范围适用范围根据装配式劲性柱混合梁框架结构技术规207、程(JGJ/T 400-2017)内容的规定,装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构适用于抗震设防烈度为 6 度到8 度的丙类低层、多层、高层民用建筑,最大适用高度见表 1-1。表 1-1 装配式劲性柱混合梁框架结构房屋的最大适用高度结构类型抗震设防烈度678(0.2g)8(0.3g)框架结构70605040框架-支撑结构11010085701.3 依据的标准、图集等规范依据的标准、图集等规范装配式劲性柱混合梁框架结构体系的设计、施工及验收应符合装配式劲性柱混合梁框架结构技术规程(JGJ/T 400-2017)的要求。1.4 技术体系主要构件介绍技术体系主要构件介绍装配式劲性柱混合梁框架结构体系的208、主要构件有劲性柱、混合梁、支撑、叠合板、楼梯等,构件组合见图 1-2。128图 1-2装配式劲性柱混合梁框架结构体系构件组合图1.4.1 劲性柱劲性柱劲性柱为集钢管、加劲板、栓钉、钢丝网片、外包混凝土于一体的钢管混凝土柱。外包混凝土起防火、防腐作用,柱内梁柱连接区域设置竖向加劲板并外伸至钢管壁外一定长度,形成“工”字形钢接头,并预留高强螺栓连接孔。工字形钢接头栓钉钢丝网片711工字形钢接头2-222333-3441-1十字加劲板连接内衬工字形钢接头4-4图 1-3劲性柱构造1.4.2 混合梁混合梁混合梁分为型钢混凝土梁和型钢-钢筋混凝土梁。型钢-钢筋混凝土梁两端为“工”字形钢接头,并预留螺栓连209、接孔,混合梁中间部分为钢筋骨架,梁纵向受力钢筋与工字形钢接头上下翼缘焊接连接,混合梁箍筋间隔伸出。129图 1-4混合梁构造1-111箍筋1工字形钢接头纵向受力钢筋222-21.4.3 支撑支撑支撑主要有钢管混凝土和 H 型钢两种型式,分为交叉和单斜杆支撑,均采用中心支撑法。支撑与节点板可采用销轴连接、高强度螺栓连接或焊接连接。图 1-5圆形截面支撑图 1-6H 形截面支撑1.4.4 其他构件其他构件其他构件包括叠合板,内隔墙,楼梯等。叠合层预制板上弦钢筋腹杆钢筋下弦钢筋桁架钢筋混凝土叠合板断面构造图 1-7桁架钢筋混凝土叠合板22111底板横向钢筋板肋纵向构造钢筋1底板纵向钢筋1-12-2预210、制带肋底板混凝土叠合板构造图 1-8预制带肋底板混凝土叠合板外叶墙板保温层内叶墙板拉结件夹心外墙板断面构造图 1-9 夹心外墙板陶粒混凝土内墙板1-10内隔墙图预留洞口吊点加强筋预留洞口孔洞加强筋1-11预制楼梯1.5 技术特点技术特点该体系的主要特点为:结构设计不影响建筑的布局,可根据建筑的功能布置,按照户型进行合理的分隔;受力特点明确,便于结构计算;劲性柱、梁、斜撑采用钢管混凝土或者钢-混凝土组合结构,一方面可以减少截面尺寸,避免室内出现凸柱,另一方面可以方便节点连接,采用外包混凝土解决了钢构件的耐久性问题,构件与结构同寿命。叠合梁、叠合板的结构构件,不仅满足了工厂化生产的产业化要求,而且211、方便现场节点连接,保证节点的受力性能。结构产业化水平高,施工速度快,能达到平均 2.5 天/层。1302 典型案例:中建科技河南有限公司年产典型案例:中建科技河南有限公司年产 100 万平方米装配式预制构件建设项万平方米装配式预制构件建设项目综合楼目综合楼2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息项目名称:中建科技河南有限公司年产 100 万平方米装配式预制构件建设项目综合楼;项目地点:郑州市新密市曲梁镇裕南大街与裕中路交叉口西南角;开发单位:中建科技河南有限公司;设计单位:河南中建工程设计咨询有限公司;深化设计单位:中建中原建筑设计研究院有限公司;施工单位:中建七局212、安装工程有限公司;预制构件生产单位:中建科技河南有限公司;项目进展:项目已竣工验收,投入使用。2.1.2 项目概况项目概况中建科技河南有限公司年产 100 万平方米装配式预制构件建设项目综合楼位于郑州市,建筑面积 6037.19m,装配式面积 3905m,结构抗震等级为四级。地上 14 层采用装配式劲性柱混合梁框架结构体系技术,梁柱连接采用工字形钢接头进行连接,工字钢接头的腹板通过高强度螺栓连接,翼缘采用焊接连接。项目采用的预制构件主要包括:劲性柱、混合梁、预应力空心板、内隔墙、空调板等,装配率为 66%,项目实景见图 2-1。图 2-1项目实景图2.1.3 工程承包方式工程承包方式本项目采用213、总承包单位采购预制构件、预制构件生产厂家配合的模式。2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况本项目为多层公共建筑,使用性质为办公楼,建筑高度为 17.5m,地上 4 层,设计合理使用年限为 50 年;结构类型为框架结构,结构抗震等级为四级,首层层高 5.1m,24 层层高 3.9m。主体结构采用装配式劲性柱混合梁体系,其设计、施工及验收应符合装配式劲性柱混合梁框架结构技术规程(JGJ/T 400-2017)的要求。2.2.1 建筑专业建筑专业2.2.1.1 建筑物定位及设计标高高程定位系统:本工程采用黄海高程系统,建筑室内+0.000 相当于绝对标高为 144.85。2.2.1.2214、 墙体工程131正立面采用 120 系列玻璃透光幕墙,0.00 以上外墙的非承重墙为加气混凝土砌块,女儿墙电梯隔墙采用钢筋混凝土墙/加气混凝士砌块,风井、管井,设备房隔墙采用蒸压砂加气混凝士砌块。砌体墙身在室内地坪下 60mm 处做 8mm1:2 厚聚合物水泥砂浆的墙身防潮层,管井内壁抹灰做法:凡砖砌设备管道井内壁均用 20 厚 1:3 水泥砂浆抹面,不能二次抹灰的坚向管井,内壁均用砌筑砂桨随砌随抹平。2.2.1.3 楼地面大堂做大理石楼地面,候梯厅、公共走廊、公共卫生间做陶瓷地砖楼面,配电房做防静电楼面,其余房间做水泥砂浆楼面。2.2.1.4 屋面工程屋面防水等级为二级,屋面排水采用平屋面找215、坡(两面找坡或四面找坡)有组织排水,凡由高处屋面通至低处屋面的雨水管出水口下方,均设细石混凝土水簸箕。部分屋面采用采光顶。2.2.2 结构专业结构专业本工程结构体系为装配式劲性柱混合梁框架结构基础形式为柱下独立基础。框架柱、梁、板、楼梯的预制构件与现浇结构混凝土强度等级均为 C30。采光顶屋面采用钢结构搭设,钢梁 Q345B 材质,截面 HN400200,两端固接;系杆 Q235B 材质,1213.5,两端铰接。2.2.2.1 劲性柱本工程劲性柱采用Q345、Q235-B焊接成型,主要截面尺寸有300300、350350、400400、500350、400700 等。2.2.2.2 混合梁本工216、程混合梁采用 Q345、Q235-B 焊接成型,主要截面尺寸有 200500、200600、250700等,钢筋采用 HRB400 级和 HRB500 级两种。2.2.2.3 连接节点本项目的主要梁柱连接见图 2-22-4。132图 2-2梁柱节点详图图 2-3主次梁中间节点详图图 2-4混合梁柱节点详图主要叠合板拼缝节点详图见图 2-52-8。图 2-5双向板拼缝构造图 2-6单向板拼缝构造图 2-7端支座构造图 2-8侧支座构造2.2.3 水暖电专业水暖电专业1332.2.3.1 电气设计本项目采用 220/380V 配电系统,220/380V 电源引自室外箱变。乘客电梯、消防设备、应急照217、明等二级负荷,其它电力负荷及照明采用三级负荷。常用电源采用市政电源、备用电源采用柴油发动机供电。本工程采用放射式的供电方式;消防负荷采用双电源末端互投。照明、插座均由不同的支路供电;所有插座回路均设漏电断路器保护。消防疏散照明和公共照明分设。本工程年雷击次数是 0.0457,防雷等级为三类。建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入,并设置总等电位联结。接地型式采用 TN-S 系统电源在进户处 PE线做重复接地,并与防雷接地共用接地极。本工程电话、网络系统采用综合布线系统。2.2.3.2 暖通设计考虑本建筑房间功能及规模,且开启时间不同步,空调系统设计为风机盘管加新风系统。空调主218、机在厂房一层空调机房内。新风系统主要以自然通风为主。本工程室内空调采用新风机组加风机盘管形式。空调风管除混凝土风道外,均采用 TRX5 普通保温型机制玻镁复合板风管,公共卫生间新风由外墙排风扇补充。本楼楼上内走廊均走廊排烟井进行机械排烟,内走廊设常闭多叶排烟口,楼梯间均由可开启外窗自然排烟,大堂中厅设机械排烟系统,风机设在屋顶。2.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况2.3.1 构件生产工艺流程构件生产工艺流程劲性柱和混合梁分别采用定型化铝模板进行工厂预制,采用成套流程作业设备,从模板设计到模板安拆,从钢筋绑扎到混凝土浇筑养护,预先埋入的端部钢梁与劲性柱连接,解决了自承重问219、题;通过模块化生产,机械化吊装,整个施工过程无大批量支撑安拆,实现了快速化建造和绿色施工。具体生产工艺流程如图 2-9。图 2-9生产工艺流程2.3.2 构件模具构件模具为了节省成本,保证构件产品的质量、精度以及高效组装,该构件生产用模具应具有可重复利用、便于组装、适用性广等特点。本项目构件生产模具为槽型铝模板,尺寸采用国家规定的模数设计,分为标准模板和非标准模板。对于 200 以上的模板内设通长纵向肋,每隔800mm 设置横向肋。槽四周短边上每间隔 100mm 开一组通长孔,用于固定上下模板。两端也设置连接固定孔,用于接长,模板规格有 200*2500,300*2500,厚度 3-5mm。模220、板间通过螺栓紧固连接;组装后打密封胶,侧模与底模、顶模组装后必须在同一平面内,严禁出现错台,组装后校对尺寸,最后使用对拉螺栓进行固定。2.3.3 主要生产工艺主要生产工艺2.3.3.1 钢结构焊接及钢筋笼绑扎劲性柱、混合梁的钢结构在专业焊接工厂进行焊接。绑扎钢筋及钢骨架前应仔细核对钢筋料以及钢骨料尺寸,绑扎制作完成的钢筋及钢骨架禁止再次割断。检查合格后,经钢筋网及钢骨架吊放入模具,按梅花状布置好保护层垫块,调整好钢筋及钢骨位置,见图。134图 2-10 混合梁钢筋笼绑扎图 2-11 劲性柱钢筋笼绑扎2.3.3.2 模板安装在验收合格的模台上按照预制劲性柱尺寸,支设铝模底模并用销钉连接加固,两侧221、销钉加固角铝方便侧模连接加固。底模拼接要求无错缝、平整、无残渣,角铝连接平整、无翘曲。柱侧模安装前柱钢筋、预埋件等应经自检、报验通过确认无遗漏后进行,模板表面应均匀涂刷脱模剂,以增加砼表面光洁度。侧模与底模板、侧模拼接处应用胶带将接缝密封,模板拼接处应黏贴双面密封胶带,接头处用销钉将模板牢固固定在底模上,顶部用“门”型工装加固侧模以防止侧模涨模,间距 2m。安装完毕经复核正确无误后,方可进行下道工序施工,见图 2-12。2.3.3.3 钢柱保护层定位筋焊接在钢柱上焊接外伸 50mm 钢筋以此来保证保护层厚度。定位筋焊接间距 1.5m 即可,焊接过程可以先焊接梁头,拉线定位外伸长度以保证模板支设222、平整无翘曲。焊接误差为负误差2mm 以内。模板支设后,两侧采用对拉螺杆进行对拉加固,防止模板涨模,对拉螺杆拉紧侧模挨至保护层定位筋即可。对拉螺杆间距 1.5m 即可。模板拼接处采用销钉加固,见图 2-13。2.3.3.4 混凝土浇捣混凝土浇筑前,必须对模板尺寸、钢筋及埋件位置经质检核对无误后再浇筑混凝土。混凝土强度等级:C30,坍落度 180。混凝土浇注下料应从一个方向均匀向另一个方向伸展,以防止产生气泡。混凝土振捣时,采用生产线振动台振捣,并安排专人操作;低频 35Hz 振捣 3min,保证砼能够流平,高频 45Hz 振捣 2min,保证气泡排尽且结构密实为度,见图 2-14。图 2-12 223、模板安装图 2-13 保护层定位筋焊接135图 2-14 混凝土浇捣2.3.3.5 混凝土养护混凝土浇筑完成薄膜养护。同条件养护试块强度达到设计强度 75%以上方可拆侧模,拆模后的劲性柱养护采用覆膜包裹保温养护,在预制劲性柱上缠绕覆盖地膜进行养护。拆模后混凝土表面温度与环境温度差大于 15时,应对混凝土采取保温覆盖,进行缓慢降温。图 2-15 混凝土养护2.3.3.6 拆模与吊运模板拆除时,先取下侧模与角铝连接的销钉,轻击侧模松动后,由一个方向开始拆除,拆除后检查清理。当成品构件强度达到设计强度的 75%以上,复检构件尺寸、预埋、观感等质量要求,合格后进行喷码标识,再进行转运吊装。转运吊装过程224、使用吊装梁进行平衡吊装。构件存放在相应位置并码放整齐,见图 2-16。构件运输时,根据构件的尺寸和形状,兼顾经济和安全,采用专业的运输车合理选择装车方法,提高运输效率。136图 2-16 预制柱吊运2.3.4 主要现场施工工艺主要现场施工工艺2.3.4.1 预制柱吊点布置预制劲性柱及混合梁构件采用 4 点吊装,吊装前将爬梯、缆风绳、防坠绳提前固定在柱子上,顶部爬梯通过弯钩挂在柱内壁上,弯钩长度不小于 150mm;爬梯与柱身采用绑带连接,每 2m 设置一个绑扎点,见图 2-17。图2-17预制柱吊点布置2.3.4.2 预制柱起吊吊装时,柱脚位置预先垫好枕木,使柱脚在离地面前始终在枕木上。吊离地面225、 200mm 时,静置 10 分钟,检查构件绑扎情况及机身各部位有无异常,检查完毕后即继续起吊构件。2.3.4.3 预制柱加固当柱脚板进入地脚螺栓后,检查劲性柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况(四边要兼顾),经调整劲性柱的就位偏差在 3 以内后,再下落劲性柱,使之落实。收紧四个方向缆风绳,楔紧柱脚垫铁,拧紧地脚螺栓的锁紧螺母。如受环境条件限制,不能拉设缆风绳时,可采用在相应方向上增加支撑方式进行临时固定和校正,见图 2-18。图 2-18预制柱加固2.3.4.4 混合梁吊装将混合梁吊至安装点处缓慢下降使梁平稳就位。复核混合梁轴线位置,水平标高,两端137焊缝间隙,无误后进行连接板螺栓固定,然226、后脱钩。待高强螺栓施工完毕后,焊接上下翼缘板焊缝。图 2-19混合梁加固2.3.4.5 梁柱节点施工搭设落地架体,支设梁柱节点模板,使用高强度无收缩灌浆料浇筑梁柱节点,具体见图2-20、2-21。图 2-20梁柱节点模板支设图 2-21梁柱节点浇筑2.4 效益分析效益分析2.4.1 成本分析成本分析按照河南省定额对综合楼采用传统现浇框架结构与采用装配式劲性柱混合梁结构的投标造价分别进行对比分析。建设方角度装配式劲性柱混合梁建造成本要高出现浇结构约 320 元/平方,即每平方价要高出 10%左右。2.4.2 用工分析用工分析传统现浇框架结构与采用装配式劲性柱混合梁结构用工对比见表 2-1。本项目227、装配式综合楼单层用工人数约为 28 人左右,相同面积的传统现浇式办公楼用工数则达到 44 人左右,这样看来,装配式建筑用工大约减少 50%,用工的减少同时可以大大减少人工成本,也使施工更加简单。表 2-1现浇与装配用工对比分析(主体阶段)工种装配现浇备注测量33两种工艺的测量用工基本相同。钢筋310采用装配式劲性柱混合梁结构,现场木工人数大大减少。模板620采用装配式劲性柱混合梁结构,仅有节点支设模板。混凝土08采用装配式劲性柱混合梁结构,不存在混凝土用工。138吊装63采用装配式劲性柱混合梁结构,吊装用工增加。灌浆40采用装配式劲性柱混合梁结构,产生灌浆用工。合计22442.4.3 用时分析228、用时分析本项目采用整体穿插的方法,通过整体工序穿插的有序组织安排,并将初装修和精装修提前插入,可以达到结构施工一层,装修提升一层的效果,实现结构施工至二三层,二层达到交用标准,项目本身结构较特殊,而通过立体穿插这一方法可以达到缩短工期的作用。本项目综合楼分主体阶段、外装阶段、内装阶段对比工期,传统现浇框架结构与采用装配式劲性柱混合梁结构具体见表 2-2。表 2-2现浇与装配工期对比分析工期装配现浇说明主体阶段65d75d现浇结构 15d/层,装配结构首层 20d/层,后三层 10d/层。钢结构 15d。内装阶段48d60d装配结构内装在二次结构、抹灰、腻子工序节约时间。外装阶段40d48d装配229、结构在外墙保温工序节约时间。合计153d183d2.4.4 四节一环保分析四节一环保分析本项目综合楼所采用装配式劲性柱混合梁结构相比于传统的现浇办公楼施工体系,在“四节一保”方面有较为显著的优势。2.4.4.1 节能传统现浇钢筋、模板、混凝土、装饰装修材料分多次吊装,垂直运输用电较多,综合楼所采用装配式劲性柱混合梁结构,垂直运输主要是构件的吊装,在节电方面较传统现浇存在较大优势。2.4.4.2 节地现浇结构的施工现场堆放的模板、脚手架、装饰装修材料占地较多,综合楼采用装配式劲性柱混合梁结构,可以充分利用工作空间,节约土地占用。2.4.4.3 节水现浇结构的施工现场环境复杂,特别是构件立面需要经230、常养护,养护用水量大。综合楼采用装配式劲性柱混合梁结构,可以充分预制构件水平加工的优势,可以沾水覆膜养护,节约养护用水。2.4.4.4 节材现浇结构的施工现场的模板使用量大。综合楼采用装配式劲性柱混合梁结构,其预制构件在生产过程中采用多次周转的钢模板,施工现场仅有节点需要模板,在节材方面较传统现浇存在较大优势。2.4.4.5 环境保护施工现场混凝土现浇,管理不精细,不可避免产生混凝土等材料废料、扬尘,同时浇筑过程产生噪声,环境保护问题严重;综合楼采用装配式劲性柱混合梁结构,预制构件标准化程度高,管理规范,钢筋、模板、混凝土等材料损耗小,现场湿作业少,环境保护效益好。编编 写写 人:孟人:孟旭旭231、单位名称:中国建筑第七工程局有限公司单位名称:中国建筑第七工程局有限公司职务职务/职称:分公司总工程师职称:分公司总工程师/高级工程师高级工程师139第七章第七章 装配式钢装配式钢-混搭阶建筑结构体系混搭阶建筑结构体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义装配式钢-混搭阶建筑结构体系是由山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司在汲取装配式钢结构与装配式混凝土各自优势基础上,自主研发的新型装配式结构体系。包含以下三部分:(1)主结构系统:钢-混搭阶梁柱连接及柱拼接节点。(2)三板围护系统:预制桁架空心楼板、预制内墙板、预制外墙板。(3)卫生间系统:一体化卫生间。1.2 适用范围适232、用范围该体系适用于抗震设防烈度 8(0.25g)度以下地区的单层及多高层建筑。1.3 依据的标准、图集等规范依据的标准、图集等规范建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2018);钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2012);建筑抗震设计规范(GB50011-2010)2016 年修订版;建筑结构荷载规范(GB50009-2012);矩形钢管混凝土结构技术规程(CECS159:2018)建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008);混凝土结构设计规范(GB50010-2010)2015 年版;建筑设计防火规范GB50016-2018;建筑变形测量规范(JGJ8-2016);高层建筑233、混凝土结构技术计规程(JGJ3-2010);混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015);钢结构设计规范(GB50017-2017)钢结构焊接规范(GB50661-2011)钢结构高强度螺栓连接技术规程(JGJ82-2011)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2020)工程结构通用规范GB 55001-2021钢结构通用规范GB 55006-2021装配式混凝土连接节点构造15G310-12工业化建筑评价标准GBIT51129-2015装配式钢结构建筑技术标准GBIT51232-2016装配式混凝土结构建筑技术标准GBIT51231-2016预制钢筋混凝土板式楼梯15G234、367-11.4 技术体系主要构件介绍技术体系主要构件介绍1.4.1 装配式钢装配式钢-混搭阶建筑结构混搭阶建筑结构-梁柱节点梁柱节点方(矩)形钢管柱和 H 型钢梁因其各自的截面特性优势,是目前民用建筑中最常见的柱-梁搭配形式,山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司联合太原理工大学团队提出了一种新型装配式钢-混搭阶梁柱节点。样式如下图:140该节点具有以下特点:节点焊接部分均工厂加工预制,现场采用全螺栓连接。梁柱节点处周边平整,无任何突出。梁头、柱头均采用标准化设计及加工,在保证结构性能与施工便利性的前提下,可有效降低结构造价。将常规的外伸式端板连接节点转化成平齐式端板+腹板剪切螺栓连接的形式,是235、一种创新型的节点。该节点进行了一系列破坏性试验,实验数据充分可靠。实验图文结果如下:实验结果表明新型装配式 Z 形梁柱连接节点具有良好的承载性能和抗震性能。通过本研究,可进一步丰富我国装配式建筑结构形式,对推动我国装配式建筑的快速发展,具有重要的理论意义及工程应用价值。主要创新点1:传统节点的现场焊接产生了大量的残余应力与残余变形,带来安全隐患,且严重影响了施工效率,现场采用纯螺栓连接无此缺陷:2:将常规的平齐式端板连接转化成 Z 形梁柱连接的形式,钢梁在未穿螺栓前就可以搁置在节点处,解决安装过程中对孔难等实际问题;安装步骤简单,安装速度优势明显:3:钢梁上表面及侧面无螺栓凸出,方便楼板安装、236、墙板安装及装修:4:新型节点可标准化设计、标准化大批量生产制造,成品率高,可纳入国家标准部品库。1411.4.2 装配式钢装配式钢-混搭阶建筑结构柱拼接节点混搭阶建筑结构柱拼接节点钢柱拼接节点的设计和制造需要考虑多种因素,包括钢材的质量、强度、刚度、稳定性等。其设计原理是将多个钢柱用螺栓固定在一起形成一个整体,以增加整个结构的稳定性和承载能力。目前民用建筑中最常见的方(矩)形管柱采用耳板固定,箱壁采用全熔透的坡口焊缝连接。山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司提出一种新型的钢柱拼接点,每层钢柱底部通过高强螺栓与梁柱节点顶部连接,顶部钢板和柱底板均加厚处理,接触顶底板铣面,插槽式螺栓连接。将两个部件237、固定在一起,形成一个整体结构。节点可以实现轴向和横向荷载的传递,提高结构的整体强度,增强稳定性和抗震性。图 1-1 钢柱组成1.4.3 装配式钢装配式钢-混搭阶建筑柱拼接节点技术特点混搭阶建筑柱拼接节点技术特点柱柱螺栓连接的技术特点主要有以下几个方面:1)柱柱连接使用高强度螺栓,具有足够的强度和刚度,螺栓与底部套丝连接,对柱加工精度要求较高,钢柱下方钢板采用端面铣企口连接,可提高柱拼接节点的抗剪能力。2)钢柱拼接部分钢板中间均采用开孔设计,根据工程需要,柱内灌混凝土。3)方便安装效率高:螺栓拼接不需要特殊设备,只需要扳手等工具即可安装,安装和拆卸方便效率高,可多次重复利用,不破坏构件的完整性。238、4)稳定可靠:螺栓结构连接稳定可靠,承受动态和静态荷载能力强,具有良好的防震能力。5)采用此拼接,钢柱拼接长度较短(以层高为单位)可降低生产成本,部件加工配套流水线设备可采用较小规格,每道工序所需加工平台尺寸可合理减小,节约加工成本。该节点的底板及螺栓安全性和抗震性能均采用了大量的 ABAQUS 有限元模型分析得到论证。142图 1-2有限元模型分析底板应力图图 1-3有限元模型分析底板应变图图 1-4有限元模型分析螺栓应力图 主要创新点1:对接头进行形式等方面的改进,上柱底板与下柱顶部采用企口式螺栓连接,提高连接部位的抗剪能力,提高结构的稳定性;2:上柱底板与下柱顶部中部开孔,保证了钢管内灌239、混凝土的连续性;3:此节点无焊接后结构存在的变形和裂纹的风险,还可以防止应力集中;4:采用此节点,钢柱拼接长度较短(以层高为单位)可降低生产成本,部件加工配套流水线,并可采用较小规格,每道工序所需加工平台尺寸可合理减小,节约加工成本。1.4.4 预制桁架空心楼板预制桁架空心楼板技术特点:传统钢筋混凝土楼板通常采用钢筋桁架混凝土叠合板,装配式钢-混搭阶建筑结构体系楼板采用预制桁架空心楼板。其技术特点主要有以下几个方面:板采用全预制加工方式生产,中部采用抽孔工艺。楼板采用标准化工艺生产,整个加工过程可控且有质检标准,从而可以保证楼板的精度和各项性能的稳定,采用模块化标准化预制方式,安装简单快捷,可240、以节约时间和人力成本,提高施工效率。143图 1-5 楼板大样如下:144图 1-6 预制桁架空心楼板安装大样图楼板采用套筒和栓钉结合的方式与钢梁连接,钢套筒与钢梁上栓钉采用高强灌浆料填充。保证楼板的整体性,楼板之间拼缝处采用类似燕尾槽连接,楼板在竖向荷载下,位移可以互相协调,保证楼板变形一致。图 1-7预制桁架空心楼板拼缝处大样图 主要创新点1)重量轻,刚度大;空心宽体楼板采用预制加工方式生产,其中部空心设计可大大减轻楼板的自重,同时又保证楼板在荷载作用下有足够的刚度;2)施工效率高,各项性能稳定可靠,无现场二次浇筑混凝土工序;3)楼板采用标准化工艺生产,整个加工过程可控且有质检标准,从而可241、以保证楼板的精度和各项性能的要求,采用模块化标准化预制方式,安装简单快捷,可以节约时间和人力成本,提高施工效率;4)延性好,抗震性能强:楼板采用套筒和栓钉结合的方式与钢梁连接,使楼板具有更好的延性和整体性,同时具有更强的抗震性能;5)楼板之间拼缝处采用类似燕尾槽连接,楼板在竖向荷载作用下变形一致。1.4.5 预制宽体内墙板预制宽体内墙板墙板采用固废再生材料(建筑垃圾及工业废料)制作,空腔或者填芯设计,是一种环保、轻质、高强的新型整体墙板。墙板大样如下145技术特点:1:预制空心宽体内墙板是一种新型的轻质墙体,轻骨料钢筋混凝土墙板中间设置空腔,墙体两侧侧采用 35mm 厚钢筋混凝土层保证墙体的强242、度和握钉力;2:墙体采用固废加工轻骨料混凝土制作属于绿色建材;3:隔墙上部采用专用夹具柔性连接。主要创新点1:预制空心宽体户内隔墙采用轻骨料钢筋混凝土,设置空腔有效减低了墙体的重量;2:预制填芯宽体分户墙采用岩棉条板作为填充芯材,再加上钢筋混凝土外壳板进行填缝封边后制成空心板,具有优异的隔音、隔热、保温性能。同时,岩棉板具有良好的防火性、吸声、抗震和环保性能,是一种安全健康、优质高效的墙体;3:户内隔墙上部采用夹具安装,钢梁与隔墙顶部留有空隙,采用柔性材料填充,可适应主结构的变形;4:预制空心宽体内墙板便于工业化生产、造价低廉、安装简便、施工速度快、可重复拆卸;5:板内配钢筋网片,墙板不易开裂243、。1.4.6 预制宽体外墙板预制宽体外墙板外墙板采用固废再生材料制作,基板三层复合,既保证了墙板强度同时,提高了保温性能,是一种新型环保的绿色保温外墙板。外墙大样如下图:146图 1-8 预制宽体外墙板图 1-9 预制宽体外墙板图 1-10 预制宽体外墙板安装大样图1471.4.7 外挂保温装饰一体板外挂保温装饰一体板技术特点:1:预制宽体外墙板基板为三层复合墙板,二侧 50 厚 LC25 钢筋混凝土板,中间 100 厚采用 LC10 聚苯乙烯颗粒混凝土;2:板外侧二次复合挤塑聚苯板保温层和发泡陶瓷板装饰层;3:墙板周边与主结构采用柔性连接。主要创新点1:预制宽体外墙板基板为三层复合墙板,二侧244、 50 厚 LC25 钢筋混凝土板保证了楼板强度,中间 100 厚采用 LC10 聚苯乙烯颗粒混凝土层提高了墙板整体的保温性能;2:板外侧二次复合挤塑聚苯板保温层和发泡陶瓷板装饰层,运输途中保护费用较高,且现场处理后墙体立面效果更好,所以采用现场二次安装的方式;3:基层墙板开大洞处墙体搬运及正常使用过程中容易变形,所以采取加强措施,大洞处设置钢筋混凝土暗梁加强;4:外墙上部采用夹具安装,钢梁与隔墙顶部留有空隙,采用柔性材料填充,可适应主结构的变形;5:预制空心宽体墙板便于工厂工业化生产、造价低廉、安装简便、施工速度快、可重复拆卸。1.4.8 一体化卫生间一体化卫生间一体化卫生间指的是将卫生间的245、各个功能整合在一个空间内,包括马桶、洗手盆、淋浴、浴缸等。这种设计可以节省空间,使卫生间的使用更加方便和舒适。同时,一体化卫生间的设计可以使整个空间的风格统一,美观度也更高。此外,它采用一体化钢筋混凝土整体制作,还可以避免安装时的渗漏和漏水等问题,提高了日常使用的便利性和卫生安全性。一体化卫生间大样图如下:图 1-11一体化卫生间图 1-12 给排水管道布置图图 1-13 电气管线布置图148技术特点:装配式钢-混搭阶建筑结构一体化卫生间其技术特点主要有以下几个方面:一体化卫生间采用工厂化生产方式,钢筋混凝土整体浇筑,对于模块中的各个零部件进行专业化、标准化的制造,保证每个模块都能够相互兼容,246、从而实现快速组装和安装;装配式一体化卫生间采用模块化的设计思想,将盥洗、淋浴、厕所等内容以及相关管道、电源等设施,集成到一个模块中,成为一个统一的整体,提高了卫生间的空间利用率;装配式一体化卫生间使用的材料和设备均符合环保要求,同时采用承插式的安装方式,方便尺寸调整定位。主要创新点1:集成化设计:一体化卫生间采用集成化设计思想,将盥洗、淋浴、厕所等内容以及相关管道、电源等设施,集成到一个模块中,成为一个统一的整体。设计时,要根据用户的需要、安全性、卫生性等要求,设计多种功能模块;2:卫生间整体采用工厂预制、精装,墙板一体浇筑,避免安装时的渗漏和漏水等问题3:专业化制造:各个模块需要在工厂中进行247、生产,这一生产过程需要采用自动化和专业化的生产方法,生产厂商需要生产各种规格、功能不同的产品,并保证高质量和可重复性;4.快速安装:一体化卫生间采用精装修整体吊装,周边依托钢梁,采用承插式的安装方式,卫生间底部有四个调平螺栓,现场调平就位后,采用高强灌浆料灌缝即可。这种快速的安装大大减少了施工周期。1.5 技术特点技术特点装配式钢-混搭阶建筑结构体系具有如下特点及优势:1、宏厚钢-混建筑新体系有望实现建筑部品部件系列标准化;2、宏厚钢-混建筑新体系可以实现与传统建筑造价相当;3、宏厚钢-混建筑新体系与传统建筑相比施工周期可节省 50%以上;4、宏厚钢-混建筑新体系装配率可达到 100%;5、宏248、厚钢-混建筑新体系可实现建筑工业化;6、宏厚钢-混建筑新体系现场无焊接作业;7、宏厚钢-混建筑新体系可实现主结构二次循环利用;8、宏厚钢-混建筑新体系构件智能化制造。1492 典型案例:山西宏厚装配式建筑科技产业园办公楼建设项目典型案例:山西宏厚装配式建筑科技产业园办公楼建设项目2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息项目名称:山西宏厚建筑科技产业园办公楼建设项目建设地点:山西省忻州市忻府区开发单位:山西宏厚建筑科技有限公司设计单位:山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司深化设计单位:山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司施工单位:山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司构件生产249、单位:山西宏厚建筑科技有限公司、山西宏厚智能装备有限公司进展情况:正在进行前期准备工作,预计 2024 年 6 月完成。2.1.2 项目概况项目概况总建筑面积:20752.31,(其中地上:17080.89),建筑基底面积 3634.23。本项目由 3 个子区段单元构成,结构形式采用钢框架结构(装配式钢-混搭阶结构)。第二区段为地下一层,地上六层;地下室、一层层高 3.9m,二六层层高 3.6m。第二区段为地下一层,地上六层;地下室、一层层高 3.9m,二六层层高 3.6m。本工程主结构设计合理使用年限为 50 年,结构安全等级为二级。装配率 95%。2.1.3 工程承包方式工程承包方式本工程250、为 EPC 总承包,总承包单位山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司。2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况2.2.1 建筑专业建筑专业该项目从设计源头就执行了“少规格,多组合”的理念,柱距及开间尽量标准化设计;楼板、及墙板宽度按 200mm 为模数进行设计。外墙装饰采用了新型材料保温装饰一体板(发泡陶瓷复合挤塑板)。2.2.2 结构专业结构专业2.2.2.1 阶梯型搭接式钢框架结构钢梁与钢柱连接时,连接面有传统“一字型”转变为“Z 字型”150H 型钢梁焊接端部接头,然后与钢柱进行连接。图 2-1“Z 字型”梁柱搭接节点图 2-2柱间支撑图 2-3阶梯型搭接式钢框架结构“Z 字型”251、连接较传统“一字型”连接,具有更大的刚度,且安装更简单、快捷。2.2.2.2 新型预制空心楼板151楼板内桁架钢筋端部敢接连接套筒,栓钉插入栓钉,焊接至钢梁。栓钉与钢套筒之间的间隙,用灌浆料灌实。图 2-4楼板侧面拼缝处理152图 2-5楼板端部栓钉连接2.2.2.3 预制内墙板图 2-6预制内墙板顶部连接件图 2-7预制内墙板顶部连接连接件上边缘卡在钢梁下翼缘上。图 2-8预制内墙板第部连接1532.2.2.4 预制外墙板图 2-9预制外墙板图 2-10 预制外墙板顶部连接件图 2-11 预制外墙板底部连接件2.2.2.5 一体化卫生间图 2-12卫生间成品图 2-13配筋及管线图 2-14252、卫生间排水1542.2.2.6 预制楼梯本项目采用 PC 混凝土预制楼梯,连接方式参装配式混凝土连接节点构造15G310-1图 2-15楼梯上端固定连接图 2-16楼梯下端滑动连接2.2.3 机电设备专业机电设备专业采用了 BIM 技术,合理优化建筑空间,及时避免管线与其他设备的空间碰撞。2.2.4 信息化技术应用信息化技术应用155每个构件构对应一个二维码,用户可以及时跟踪该构件的有关信息。2.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况图 2-17构件堆放图 2-18测量放线156图 2-19基坑开挖图 2-20地基处理及防水铺设图 2-21基础施工157图 2-22安装支座柱253、墩图 2-23安装临时定位钢梁图 2-24安装负一层钢柱158图 2-25楼梯安装图 2-26楼板安装楼板先在连接套筒内焊接栓钉,然后连接套筒内灌满高强度灌浆料。图 2-27封堵楼板底部缝隙159图 2-28楼板侧面板缝灌浆料封堵图 2-29楼板与钢柱交叉位置灌浆料封堵图 2-30外墙板安装160图 2-31内墙板安装图 2-32一体化卫生间安装图 2-32保温装饰复合墙板安装161图 2-33机电安装2.4 效益分析效益分析2.4.1 成本分析成本分析装配式钢-混搭阶建筑结构体系能够提高生产效率和降低生产成本,同时减少了建筑工程现场的人力、物力和时间成本。相对于传统建筑约每平米 2450 元254、的成本(包含建筑工程和供水、供电、采暖安装工程),装配式 PC 建筑每平米高出 250350 元成本,装配式钢-混搭阶结构每平米高出 50100 元,综合成本装配式钢-混搭阶结构与传统现浇建筑成本持平。2.4.2 用时分析用时分析由于所有构件都有车间标准化生产,现场螺栓连接,装配速度快。能够节省 30%50%左右的时间成本。2.4.3 用工分析用工分析传统施工现场,劳动强度大,工作环境差。装配式钢-混搭阶建筑结构体系中大部分构件在车间内完成,环境优越,在吸引建筑劳动力方面有很大的优势。2.4.4 四节一环保分析四节一环保分析产业园办公楼建设项目所采用的装配式钢-混搭阶建筑结构体系相比于传统的现255、浇住宅施工体系,在“四节一保”方面的优势如下:2.4.4.1 节能1)该项目从设计源头就灌输“少规格,多组合”的理念,产品构件标准化程度高;2)主体结构现场全螺栓装配,减少大量焊接作业;3)大量使用固体废弃建筑垃圾及工业废料为原料,破碎后,生产成混凝土实现二次利用。4)构件在车间已经部分装配,现场构件数量大幅减少,吊装作业也较少。2.4.4.2 节地由于构件工厂化生产,现场无需二次加工;无需支设模板、脚手架等作业,这样可以为工人提供更充足的工作空间,提高工人的工作效率。所用到的部品部件标准化程度高,便于现场堆叠;每个构件都有对应二维码,现场用地可以根据施工进度及需求进行合理堆放,甚至随用随放,256、少放。2.4.4.3 节水装配式钢-混搭阶建筑结构体系,主体结构采用钢框架,现场湿作业大幅较少,仅仅是在楼板拼缝处采用后浇混凝土带,混凝土养护用水量大大减少。2.4.4.4 节材主体结构采用钢结构,可以二次利用。内部填充墙及楼板所用混凝土中,大量掺入建筑垃圾及工业废料经过破碎,生产成混凝土实现二次利用。新型楼板也可以二次利用。1622.4.4.5 环境保护环保效益:装配式建筑可以在工厂内进行加工,减少了建筑过程中对环境的污染,同时使用的材料都是环保材料,从而减少了建筑过程中对环境的伤害。同时能够减少建筑现场的垃圾和废弃物,减少了施工过程中的环境污染,同时也减少了建筑所需的水、电和能源消耗,有助257、于保护环境。安全效益:装配式建筑能够减少建筑工程现场的人员数量,降低了建筑工程现场的安全风险,提高了建筑工程的安全性。总体来说装配式钢-混搭阶建筑结构体系可以提高建筑效率和质量,实现可持续的建筑和环境效益,对于现代社会具有重要的意义。编编 写写 人:赵芳芳人:赵芳芳单位名称:山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司单位名称:山西宏厚装配式建筑科技发展有限公司职务职务/职称:职称:高级工程师高级工程师163第八章第八章 装配式钢节点混合框架结构体系装配式钢节点混合框架结构体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义装配式钢节点混合框架结构体系由山东盛工绿筑科技有限公司与中国建筑科学258、研究院有限公司共同研发。该体系在传统的混凝土框架结构基础上,将预制混凝土构件与钢结构连接方式进行有机结合。梁、柱构件全预制+干式连接,相比传统装配式混凝土结构,大幅减少现场工作量,实现免支撑安装,高效快捷,节省措施费。相比装配式钢结构,无需大面防火防腐,耐久性好,综合成本低;相对于装配式混凝土结构,各预制构件安装简便,质量有保障。配套新型预应力叠合板技术实现免支撑或极少支撑,施工方便,降低成本。装配式钢节点混合框架+免支撑预应力叠合板/免拆楼承板/预应力空心板+预制楼梯。1.2 适用范围适用范围根据调研和工程经验,装配式钢节点混合框架结构体系特别适用于以下建筑物或构筑物:1.3 依据的标准、图259、集等规范依据的标准、图集等规范标准:装配式钢节点混合框架结构技术规程(T/CECS1354-2023)164图集:装配整体式钢连接混合框架结构节点构造(CABRT074)预应力混凝土叠合板(预制底板)(CABRT097)发明专利证书1651.4 技术体系主要构件介绍技术体系主要构件介绍主要结构受力构件为装配式钢节点混合框架梁柱、新型预应力叠合板、预制楼梯三大部分组成。装配式钢节点混合框架梁柱由预制混凝土梁柱身和预埋钢连接件组成,预制混合梁柱通过钢腹板高强螺栓和钢翼缘坡口焊接。预制混合柱柱通过钢连接板高强螺栓法兰板连接。新型预应力叠合板现对于钢筋混凝土钢筋叠合板优势明显,四面不出筋施工方便,施加260、预应力后,具有抗裂性好、造价低、自重轻等优势。166预应力叠合板结合构造1.5 技术特点技术特点装配式钢节点混合框架结构体系与传统装配式混凝土框架结构相比,该体系采用节点干式连接,避免了现场湿作业,且实现了预制梁、预制柱的免支撑施工,可有效缩短施工周期,大幅降低施工措施费;经测算与传统装配式混凝土框架结构相比,主体结构施工周期缩短 20%。装配式钢节点混合框架结构体系与装配式钢框架结构相比,该体系构件自身成本低,无需大面积防火防腐维护,结构耐久性更好,还可发挥钢结构节点在地震下耗能良好的优势;经测算与钢框架结构相比,主体结构施工速度相当,建造成本降低约 20%。1672 典型案例:装配式建筑集261、成系统项目典型案例:装配式建筑集成系统项目 3#、4#生产车间生产车间2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息山东盛工绿筑科技有限公司,建设的装配式建筑集成系统项目,地点:位于山东省淄博市周村区胶王路以北、张古路以西,占地面积 115 亩,总建筑面积 8 万平方米(图 2-1)。项目于 2023 年 2 月 16 日开始施工,2023 年 3 月 15 日2023 年 4 月 10 日主体施工完成,2023 年 10 月 28 日项目竣工。图 2-1鸟瞰图其中:项目 3#、4#生产车间,应用装配式钢节点混合框架结构技术,地上四层,建筑高度 25m,建设面积 8042262、.32m,目前主体已经竣工(图 2-2)。图 2-2配式钢节点混合框架1683 典型案例:装配式建筑集成系统项目典型案例:装配式建筑集成系统项目 5#、6#标准厂房标准厂房3.1 典型工程案例简介典型工程案例简介3.1.1 基本信息基本信息王村新材料产业园项目,位于山东省淄博市周村区王村镇创业一路以北,张古路以西。总占地面积 154 亩,总建筑面积 10.53 万平方米。项目于 2023 年 3 月 16 日开始施工,6#标准厂房于 2023 年 10 月 5 日-2023 年 11 月 1 日构件吊装完成,5#标准厂房 2023 年 11 月 15 日构件开始吊装,正在施工。图3-1鸟瞰图图263、3-2配式钢节点混合框架其中:5#、6#标准厂房地上 2 层,建筑高度 19m,建设面积 30279.32m。1694 典型案例:扬州市职业大学高邮湖校区项目典型案例:扬州市职业大学高邮湖校区项目4.1 典型工程案例简介典型工程案例简介4.1.1 基本信息基本信息扬州市职业大学高邮湖校区项目位于高邮市城南经济新区,东至正通新路,南至 S333,西到现状河流,北至蚕桑支路。总建筑面积约 14.90 万 m。项目于 2023 年 7 月 16 日开始施工,2023 年 11 月 5 日构件开始吊装,正在施工。4.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况本生产车间结构体系为装配整体式混合框架264、结构,地上 4 层,无地下室,建筑高度 23.95m。地上主体结构预制构件为混合预制柱、混合预制叠合梁、预制预应力叠合板、预制楼梯等构件。4.2.1 建筑专业建筑专业建筑围护墙和内隔墙均采用免砌筑的蒸压加气混凝土墙板(ALC),设计时结合预制构件的尺寸和排板实际情况,需对门窗洞口位置进行确定。4.2.2 结构专业结构专业新型装配式钢节点混合框架结构体系是在传统的混凝土框架结构基础上,将预制混凝土构件与钢结构连接方式进行有机结合。主要结构受力构件为装配式钢节点混合框架梁柱、新型预应力叠合板、预制楼梯三大部分组成。装配式钢节点混合框架梁柱由预制混凝土梁柱身和预埋钢连接件组成,预制混合梁柱通过钢腹板265、高强螺栓和钢翼缘坡口焊接。预制混合柱柱通过钢连接板高强螺栓法兰板连接。新型预应力叠合板现对于钢筋混凝土钢筋叠合板优势明显,四面不出筋施工方便,施加预应力后,具有抗裂性好、造价低、自重轻等优势。1704.2.2.1 抗震设计设计基本参数4.2.2.2 节点设计各节点详情见下图:1714.2.3 水暖电专业水暖电专业水、暖、电管线的预留、预埋。楼板内电气管线:根据水、电管线施工图的位置,在深化设计时把它们在预制叠合楼板构件的相应位置进行设计确定,在工厂生产时留设于预制叠合楼板内,到施工现场进行组装配置。特别是在现场施工时埋设于叠合楼板的现浇层内,设计考虑现浇层厚度 70mm 以上,172可满足管线266、纵横一次交叉。水暖水平管线:埋设于建筑面层内。4.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况4.3.1 构件生产构件生产4.3.1.1 钢连接件、梁柱钢筋骨架制作:1)钢结构的制作与安装应符合钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2020 的相关规定。2)熟悉图纸复核构件尺寸和图纸料单,必要时可放大样,做到尺寸准确。3)拆分构件图纸,制定下料单并提取材料计划,钢板损耗率暂按 15%考虑。4)钢板下料为保证切割精度全部采用激光切割。5)制作工装,拼接钢接头,校正尺寸。6)全程采用机器人焊接,校正焊接件,对成型钢连接件抽测检验,验收合格编号。7)梁柱钢筋按图纸下料、制作,并与钢连267、接件焊接连接,骨架绑扎成型编号备用。1738)工艺流程图如下:出具下料单-激光切割下料-钢连接件拼装-尺寸复核-机器人焊接-成品检验-钢筋与钢连接件焊接-绑扎骨架4.3.1.2 预制梁柱制作:1)预制构件制作前,应编制生产方案,生产方案包括生产工艺、模具方案、生产计划、技术质量控制措施、成品保护、堆放及运输方案等内容。制构件生产过程中,监理全程驻场监管。2)预制柱、混合梁在混凝土浇筑前,应进行隐蔽工程检查,检查项目应包括下列内容:1.钢筋的牌号、规格、数量、位置、间距、弯折角度及平直段长度等;2.钢连接件的规格、数量、位置等;3.钢筋的连接方式、接头位置、接头质量、接头面积百分率、搭接长度等;268、4.钢筋与钢连接件的连接方式、连接质量等;5.钢筋的混凝土保护层厚度;6.预埋件、吊环、插筋的规格、数量、位置等。3)预制梁柱生产工艺流程:清理模台固定一侧模具安装钢筋骨架及预埋件组装另一侧模具及端模隐蔽验收浇筑混凝土叠合梁结合面拉毛加热养护拆除模板梁柱运出4)质量控制标准及要求执行 T/CECS1354-2023 装配式钢节点混合框架结构技术规程。5)构件运输与堆放见下图。4.3.2 CABR-HF 体系施工工艺体系施工工艺1、测量放线:1)杯型基础施工完毕验收合格,杯底采用细石混凝土找平至设计标高,根据轴线控制网,在杯底和杯口上平分别弹放中心线,确保预制柱中心控制线与基础的中心线保持一致。269、见下图:2)标准层轴线、标高自基础控制网引上,复核无误后在楼层面上弹放预制柱安装控制线,在每一个柱钢连接件上弹放标高控制线。见下图:2、预制柱安装:一层预制柱与基础采用插入杯型基础四周浇筑混凝土固结的连接方式,安装前复核控制线,根据吊装专项方案,采用两台经纬仪纵横方向控制柱的安装;标准层柱连接采用法兰灌浆连接,安装前依据钢连接件上的水平控制线,调整高强螺栓上的调平螺帽至设计要求,然后进行柱的吊装,纵横方向采用经纬仪定位,预制柱安装(法兰灌浆连接)施工流程:预制柱安装准备预制柱吊装预制柱调平螺栓精调垂直度预制柱螺栓连接法兰灌浆。见下图:1743、预制梁安装:梁柱连接方式:柱顶的钢连接件上的梁腹板270、连接板与预制梁端部工字钢梁腹板采用高强螺栓连接,钢梁上下翼缘与钢连接件焊接。预制梁安装流程:预制梁安装准备、弹出控制线并复核预制梁起吊、就位预制梁校正预制梁钢连接件螺栓连接预制梁钢连接件翼缘焊接。见下图:4、叠合板安装:依据图集和计算书要求搭设叠合板安装支撑架,根据设计板布置图进行安装,预制叠合板安装流程:预制叠合板安装准备弹出控制线并复核顶板支撑体系架设叠合板起吊、就位叠合板校正机电线盒、管线安装板上铁钢筋绑扎钢筋验收混凝土浇筑。见下图:5、预制楼梯安装:预制楼梯安装流程:预制楼梯安装的准备弹出控制线并复核楼梯上下口做细石混凝土找平灰饼预制楼梯起吊预制楼梯就位、校正焊接固定连接灌浆检查验收。271、起吊:预制楼梯梯段采用水平吊装。吊装前必须进行试吊,先起吊距地 50cm 停止,检查钢丝绳、吊钩的受力情况,使楼梯保持水平,然后吊至作业层上空。吊装时,应使踏步平面呈水平状态,便于就位。楼梯就位:就位时预制楼梯要从上垂直向下安装,在作业层上空 60cm 左右处略作停顿,施工人员手扶楼梯调整方向,175将楼梯的边线与梯梁上的安放位置线对准,放下时要停稳慢放,严禁快速猛放,以避免冲击力过大造成梯段板面震折裂缝。校正:基本就位后再用撬棍微调预制楼梯,直到位置正确,搁置平实。安装预制楼梯时,应特别注意标高正确,校正后再脱钩。楼梯段与平台板连接部位施工:楼梯段校正完毕后,将梯段上口预埋件与平台预埋件用连272、接角钢进行焊接,焊接完毕接缝部位采用灌浆料进行灌浆。见下图:4.4 效益分析效益分析4.4.1 经济效益经济效益1)生产、施工成本:本次研究的结构体系中的钢连接件采用型钢或钢板组焊而成,取材方便,生产效率高,降低了生产成本。与传统混凝土框架结构体系相比,梁柱节点连接采用全栓接或栓焊连接,现场减少了大量湿作业量,预制构件安装及连接方便、快捷,有效提高施工效率,降低了施工成本;与钢结构相比,只在连接节点位置设置钢连接件,用钢量少,成本较低。2)建设管理成本:本结构体系施工时梁与柱通过螺栓临时固定,现场避免或大幅减少临时支撑、模板,减少了施工过程中的设备租赁费用;相较于钢框架结构体系,只需解决局部连273、接节点处的防火、防腐问题,结构耐久性好,可大幅降低维护成本。3)建设周期成本:本结构体系,构件均在工厂生产,减少了现场施工工作量,可有效的缩短施工生产周期,降低施工建设周期成本。4)其它经济效益:目前各地方政府对装配式建筑均发布了相关经济优惠政策,采用本项目成果必然可享受此类政策补贴。本项目成果还可降低建设项目全寿命周期的碳排放量,可以通过碳排放交易产生一定收益。4.4.1.1 不同体系成本测算对比为进行多种体系的成本对比,以山东盛工绿筑装配式集成系统3#车间项目为例进行测算。项目信息:地上 4 层,建筑面积 3900m2,结构高度 23.65m,抗震设防烈度为 7 度(0.10g)。分别按 274、CABR-HF 体系、现浇混凝土框架体系、钢框架体系、传统 PC 框架体系分别进行设计。各体系做法见表 4-1。表 4-1不同体系做法对比体系柱梁板CABR-HF体系混合柱(预制柱身+柱钢连接件)叠合混合梁(预制梁身+梁钢连接件)(少次梁)预应力混凝土叠合板现浇混凝土框架体系现浇混凝土柱现浇混凝土梁(少次梁)预应力混凝土叠合板钢框架体系箱型钢柱H 型钢梁(少次梁)钢筋桁架楼承板(微肋压型钢板底模)176传统PC框架体系PC 柱(梁柱节点区后浇)叠合 PC 梁(少次梁)预应力混凝土叠合板4.4.1.2 建设成本数据以山东淄博车间项目为例进行测算。仅对地上主体结构进行测算。1)与现浇混凝土框架体系275、相比,CABR-HF 体系的建造成本基本持平;2)与 PC 框架体系相比,CABR-HF 体系的建造成本降低约 11%;3)与钢框架体系相比,CABR-HF 体系的建造成本降低约 27%。表 4-2不同体系建设成本对比分项CABR-HF体系现浇混凝土框架体系钢框架体系传统 PC 框架体系材料及构件(万元)254.36163.32306.36254.12现场施工(万元)42.76133.3670.2875.0总造价(万元)297.12296.68376.64329.12每平方米造价/元7627609668444.4.1.3 维护成本数据建筑结构设计使用年限按 50 年考虑,维护费用主要是 50 276、年内检查、维护建筑所产生的人工费和材料费。对于钢框架体系,需按期进行维护,维护费用主要是防腐防火涂装费用。采用的防腐防火做法见 4-3。表 4-3钢框架体系防腐防火做法除锈等级底层中间层面层使用年限(年)涂料名称遍数厚度(m)涂料名称遍数厚度(m)Sa2.5环氧富锌底漆270环氧云铁中间漆170薄型防火涂料10对于 CABR-HF 体系,钢连接节点处可采用传统钢结构防腐防火做法,也可采用轻质混凝土填充外露钢连接节点区域,实现节点免维护。当采用传统钢结构防腐防火做法时,按外露的钢连接节点数量确定维护成本。参考工程经验,钢结构的防腐防火涂装成本按 1000 元/t。防腐防火涂层使用年限约为1015277、 年,则使用阶段需要补涂 3 次。整个设计使用年限内两种体系的维护成本(防腐防火涂装成本)见表 4-4。表 4-4 CABR-HF 体系与钢框架体系维护成本对比体系需维护的钢材重量(t)50 年维护成本(万元)CABR-HF 体系(节点按钢结构维护)14.34.29CABR-HF 体系(节点免维护)00钢框架体系84.525.354.4.1.4 工期数据在场地准备工作完成,构件、材料及设备按时进场且符合质量检验要求的前提下,拟定施工进度计划。不同体系的地上主体结构施工进度计划和工期统计见表 4-5。工期对比结论如下:1771)与现浇混凝土框架体系相比,CABR-HF 体系的施工周期缩短 60%278、;2)与 PC 框架体系相比,CABR-HF 体系的施工周期缩短 28%;3)与钢框架体系相比,CABR-HF 体系的施工周期相当。表 4-5不同体系进度计划和工期CABR-HF 体系现浇混凝土框架体系钢框架体系传统 PC 框架体系工序天数工序天数工序天数工序天数预制柱安装4柱钢筋工程8钢柱安装4预制柱安装6预制梁安装4柱模板及临时支撑4层钢梁安装4梁、板临时支撑4板临时支撑4柱混凝土工程4板临时支撑4预制梁安装6叠合板预制底板安装4梁、板模板及临时支撑8楼承板安装4叠合板预制底板安装4板现场钢筋工程4梁钢筋工程4板现场钢筋4梁柱节点区模板工程4板现场混凝土工程4叠合板预制底板安装4板现场混凝279、土工程4现场钢筋工程4连接节点防腐防火涂装施工1板现场钢筋工程4防腐防火涂装施工3混凝土工程4梁、板混凝土工程4合计 25d合计 40d合计 27d合计 32d4.4.2 社会效益社会效益本结构体系减少了现场施工工作量,将大部分工作转移到工厂进行,大幅改善了工人的工作环境,可以使更多的年轻人投入到建筑行业,有利于解决我国面临的建筑工人“老龄化”问题。本结构体系涉及钢结构和混凝土结构两个领域,可推动培养建筑产业工人的全面发展。本体系成果可发挥装配式建筑在减少施工扬尘、废弃物等方面的优势,节约资源、保护环境,符合国家建立健全绿色低碳循环发展经济体系的政策要求。除此之外,也是助力国家发展新型建筑工业280、化及实现“双碳”目标的重要体现。编写人:张编写人:张森森单位名称:山东盛工绿筑科技有限公司单位名称:山东盛工绿筑科技有限公司职务职务/职称:总经理职称:总经理/技术总监技术总监178第九章第九章 装配式固模剪力墙及楼承板结构技术体系装配式固模剪力墙及楼承板结构技术体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义固模剪力墙结构技术主要包含两种技术方案:作为墙体固模的“预制混凝土空心墙固模(简称空心墙模)”及作为楼板固模的“钢筋桁架固模楼承板(简称 TC 板)”。固模是在墙体或楼板混凝土浇筑时起到模板作用的免拆除预制件,固模材料可采用硅酸钙板、纤维水泥板或普通混凝土板等。空心墙模和281、 TC 板在施工现场拼装、连接定型后,通过后浇混凝土形成剪力墙及楼板并连接成整体,进而形成固模剪力墙结构体系。该体系既可有效避免预制混凝土大板结构体系复杂的连接构造,又能保证主要构件在工厂标准化生产,且预制构件生产效率高,现场施工速度快、安装精度高、施工质量有可靠保障。1.2 适用范围适用范围固模剪力墙结构技术适用于低层、多层和高层建筑。1 空心墙模适用于抗震设防烈度不大于 8 度、抗震设防类别为乙类及丙类的民用房屋建筑。最大适用高度应符合表 2-1 的要求。在规定水平力作用下,空心模剪力墙底部承担的总剪力大于该层总剪力的 50%时,最大适用高度应适当降低;当空心模剪力墙底部承担的总剪力大于该282、层总剪力的 80%时,最大适用高度应取表 1-1 中括号内的数值。表 1-1 固模剪力墙结构最大适用高度结构类型抗震设防烈度678(0.20g)8(0.30g)剪力墙结构130(120)110(100)90(80)70(60)部分框支剪力墙结构110(100)90(80)70(60)40(30)注:房屋高度指室外地面到主要屋面的高度,不包括局部突出屋顶部分。固模剪力墙结构构件的抗震设计,应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。丙类建筑固模剪力墙结构抗震等级应按表 1-2 确定。各抗震等级相应的计算和构造措施尚应符合国家现行标准建筑抗震设计规范GB 50011 和高层建筑混凝283、土结构技术规程JGJ 3 的有关规定。表 1-2 固模剪力墙结构的抗震等级结构类型抗震设防烈度6 度7 度8 度剪力墙结构高度(m)70702424 且70702424 且7070剪力墙四三四三二三二一部分框支剪力墙结构高度(m)70702424 且70702424 且7070框支层框架二二二二一一一/底部加强部位剪力墙三二三二一二一179一般部位剪力墙四三四三二三二注:接近或等于高度分界时,可结合房屋不规则程度及场地条件确定其抗震等级。对乙类建筑固模剪力墙结构,应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;当建筑场地为 I 类时,可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。对丙类建筑284、固模剪力墙结构,当建筑场地为 I 类时,除 6 度外可按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施;当建筑场地为、类时,对设计基本地震加速度为 0.15g的地区宜按抗震设防烈度 8 度(0.20g)的要求采取抗震构造措施,对设计基本加速度为 0.30g的地区,宜按表 1-2 中 8 度对应的抗震等级提高一级采用,表中抗震等级已为一级的,应采取比一级更有效的抗震构造措施。2TC 板适用于环境类别为一类的工业与民用混凝土结构及钢结构建筑楼、屋面板,适用于各种抗震设防烈度设计的建筑。TC 板的安全等级为二级,设计使用年限为 50 年,结构重要性系数取为 1.0。TC 板可替代桁架钢筋预制混凝土285、叠合板使用,并可用于厨房、卫生间或阳台等房间或部位。TC 板为在施工阶段应有可靠支撑的受弯构件,底板作为楼板混凝土浇筑的免拆模板,应满足施工阶段的受力要求。采用 TC 板的混凝土楼板同普通混凝土楼板一样按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计,使用阶段 TC 板中的钢筋构架作为混凝土楼板的受力钢筋,底板通过连接件悬挂于楼板底面,楼板荷载计算时应考虑底板的重量。采用 TC 板的混凝土楼板设计时,单向板或双向板的选用原则应按混凝土结构设计规范GB 50010-2010 第 9.1.1 条的规定执行。但当长边与短边长度之比大于 2.0 但小于 3.0 时,可按单向板设计,此时 TC 板横筋的最小286、配筋率宜取纵筋计算面积的 30%。1.3 依据的标准、图集等规范依据的标准、图集等规范1 建筑结构荷载规范GB 500092 混凝土结构设计规范GB 500103 建筑抗震设计规范GB 500114 钢结构设计标准GB 500175 工程测量规范GB 500266 混凝土质量控制标准GB 501647 民用建筑热工设计规范GB 501768 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 502049 建筑内部装修设计防火规范GB 5022210 建筑工程施工质量验收统一标准GB 5030011 民用建筑工程室内环境污染控制标准GB 5032512 钢结构焊接规范GB 5066113 混凝土结构工程施工规287、范GB 5066614 工程结构通用规范GB 5500115 建筑材料及制品燃烧性能分级GB 862416 室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量GB 1858017 建筑模数协调标准GB/T 5000218 混凝土强度检验评定标准GB/T 5010719 建筑结构检测技术标准GB/T 5034420 建筑施工组织设计规范GB/T 5050221 装配式混凝土建筑技术标准GB/T 5123122 十字槽沉头自攻钉GB/T 84623 钢筋混凝土用钢第 1 部分:热轧光圆钢筋GB/T 1499.118024 钢筋混凝土用钢第 2 部分:热轧带肋钢筋GB/T 1499.225 钢筋混凝土用钢288、第 3 部分:钢筋焊接网GB/T 1499.326 紧固件机械性能 不锈钢自攻螺钉GB/T 3098.2127 纤维水泥制品试验方法GB/T 701928 人造板及饰面人造板理化性能试验方法GB/T 1765729 冷轧带肋钢筋GB/T 1378830 预拌混凝土GB/T 1490231 装配式混凝土结构技术规程JGJ 132 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 333 钢筋焊接及验收规程JGJ 1834 建筑机械使用安全技术规程JGJ 3335 施工现场临时用电安全技术规范JGJ 4636 普通混凝土配合比设计规程JGJ 5537 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 8038 钢筋机械连接技术289、规程JGJ 10739 钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ 11440 混凝土泵送施工技术规程JGJ/T 1041 自密实混凝土应用技术规程JGJ/T 28342 建筑室内用腻子JG/T 29843 纤维水泥平板第 1 部分:无石棉纤维水泥平板JC/T 412.144 钢筋混凝土用钢筋桁架YB/T 426245 居住建筑节能设计标准(节能 75%)DB 13(J)18546 装配式混凝土剪力墙结构建筑与设备设计规程DB13(J)/T 18047 装配整体式混凝土剪力墙结构设计规程DB13(J)/T 17948 预制混凝土构件质量检验标准DB13(J)/T 840449 装配式混凝土结构工程施工290、与质量验收规程DB13(J)/T 840650中国工程建设协会标准 T/CECS283固模剪力墙结构技术标准51河北省工程建设地方标准 DB13(J)/T 8398装配式固模剪力墙及楼承板结构技术标准52河北省工程建设地方标准 DBJT-190装配式固模剪力墙及楼承板结构构造1.4 技术体系主要构件介绍技术体系主要构件介绍1 预制混凝土空心墙固模(图 1-1)为水平及竖直方向均预留有通长孔洞,内部预置包含墙体竖向分布钢筋及拉筋的钢筋骨架,施工时兼作墙体固模的预制混凝土构件,简称空心墙模。由空心墙模与现场配置的钢筋及现浇混凝土共同形成的剪力墙,简称空心模剪力墙。空心墙模既是结构墙体的组成部分,在291、墙体混凝土浇筑时又兼具模板作用,是一种特殊形式的固模。空心墙模产品(图 1-2)。全部或部分剪力墙采用空心模剪力墙的房屋结构称为固模剪力墙结构。181图 1-1 空心墙模示意图水平孔;2-竖向孔;3-粗糙面;4-底部键槽a)成品b)局部放大图 1-2 空心墙模产品参照国家现行标准 混凝土结构设计规范 GB 50010 和 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3 等的有关规定:(1)空心墙模内预置的竖向钢筋可作为墙体竖向分布钢筋(图 1-3)。空心墙模水平孔内宜贯通配置热轧带肋钢筋作为墙体水平分布钢筋,锚入两侧现浇边缘构件。182图 1-3 空心墙模构造1-水平孔;2-竖向孔;3-粗糙面;4-水平292、绑扎筋;5-竖向分布筋;6-拉筋(2)固模剪力墙结构的上下层墙体竖向钢筋宜采用附加连接钢筋搭接连接,连接接头宜设置在楼层处,附加连接钢筋宜按双排布置;搭接长度取 1.2laE 即可满足墙体抗震要求,但考虑搭接区域内缺乏横向钢筋约束、搭接接头未错开等不利因素,本技术中搭接长度取为1.3laE。对一、二级剪力墙底部加强部位,附加连接钢筋末端应设弯钩,同时搭接区域及向上下各延伸 300mm 范围内,剪力墙水平分布钢筋的间距取 100mm(图 1-4a);对其他情况,附加连接钢筋末端可不设弯钩(图 1-4b);(a)一、二级剪力墙的底部加强部位(b)其他情况图 1-4 空心墙模上下层连接构造示意1楼板293、;2空心模剪力墙;3水平钢筋;4竖向钢筋;5附加连接钢筋(3)固模剪力墙结构边缘构件及连梁宜采用现浇形式。边缘构件及连梁的钢筋构造应符合国家现行有关标准的规定;对 6 层及以下、房屋高度不大于 21m 且建筑抗震设防类别为丙类的固模剪力墙结构,其构造边缘构件可适当简化(图 1-5);3001212300图 1-5 空心墙模简化边缘构件1空心墙模;2暗柱(4)空心模剪力墙端部、洞口两侧及纵横墙交接处的墙体水平钢筋应伸入边缘构件,与附加连接钢筋搭接连接(图 1-6)。构造边缘翼墙处和十字形墙处,墙体水平钢筋可贯通布置(图 1-7)。183图 1-6 边缘暗柱1空心墙模;2空心墙模中穿设水平筋;3边294、缘构件(a)转角墙(b)有翼墙图 1-7 构造边缘构件1空心墙模;2空心墙模中穿设水平筋;3翼墙中穿设贯通筋2 钢筋桁架固模楼承板(简称 TC 板,图 1-8)是一种采用工业化方式生产的新型装配式钢筋桁架楼承板,其受力钢筋为钢筋焊接网与钢筋桁架经绑扎或点焊形成的钢筋骨架,固模底板为成品非金属平板,钢筋骨架通过专用连接件与底板连接固定。在固模剪力墙结构技术中,TC 板既作为楼板固模,其钢筋骨架又作为楼板受力钢筋,可减少现场钢筋绑扎量,同时底板作为混凝土浇筑的免拆模板,大大减少施工模板。图 1-8 TC 板1钢筋桁架:2钢筋焊接网;3底板;4连接件TC 板标准宽度为 1.2m,在工厂全自动标准化生295、产时不浇筑混凝土,生产环境整洁、生产效率高;TC 板重量轻,方便运输与吊装;施工时全现浇混凝土,楼板整体性好;钢筋骨架与固模板通过连接件连接后整体具有一定面外刚度,可简化施工支撑;浇筑混凝土后底板免拆卸,表面平整度好;底板可开槽布置管线,实现管线与结构分离;与桁架钢筋混凝土叠合板等其他装配式楼板相比综合造价低;TC 板可计入装配率,符合装配式建筑的发展需求。参照国家现行标准混凝土结构设计规范GB 50010 和装配式混凝土结构技术规程JGJ 1、钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ 114 等的有关规定,对 TC 板的构造提出如下构造规定:184(1)TC 板之间的接缝采用钢筋焊接网片进行搭接连296、接(图 1-9)。(2)TC 板钢筋桁架的底筋和 TC 板间搭接钢筋网片的纵筋两端可不伸入支座;TC 板中钢筋焊接网的纵筋伸入支座的长度不应小于 5d,且至少到支座中线(图 1-10),d 为钢筋直径;(3)TC 板中桁架钢筋间距不应大于 600mm,桁架的高度应由混凝土楼板的计算厚度及楼板上筋的设置方式确定;图 1-9 TC 板拼缝构造1TC 板;2搭接网片;3拼缝(a)边支座(b)中间支座图 1-10 TC 板钢筋在支座处构造示意1TC 板纵筋;2支座上筋;3支座中线;4搭接网片;5TC 板横筋(4)在板的宽度方向,连接钢筋构架与底板的连接件应在每条钢筋桁架两侧成对布置;在长度方向间距不应297、大于 600mm;(5)当 TC板用做单向板时,钢筋焊接网的横筋间距宜为 200mm,两端部位可小于200mm;当不满足最小配筋率要求时,可将横筋间距改为 150 或 100 等其他间距,自动化生产有困难时,TC 板生产时按间距 200mm 布置横筋,然后施工时采用横向穿筋法加大横向配筋率;(6)当 TC 板用做双向板时,横筋间距宜为 600mm,且应与连接件的设置位置对应,此时 TC 板横筋宜作为构造钢筋不应计入横向受力钢筋面积,横向受力钢筋全部由施工时横向穿筋;(7)对于线盒等比较小型的洞口,在 TC 板设计时可尽量加大纵筋间距,将洞口设置在钢筋区格之间,并在施工现场用专业工具切割底板;对298、于无法避开钢筋且边长或直径小于 300的洞口,可在现场用专业工具切断钢筋(包括桁架筋)后再切割底板,并在洞口各边设置补强钢筋,每边补强钢筋不小于同向被切断钢筋面积的 50%,补强钢筋直径不小于同向被切断钢筋的直径。被切断钢筋端头距洞口边距离、以及补强钢筋距洞口边的距离不小于 15mm。1.5 技术特点技术特点1.5.1 空心墙模技术特点空心墙模技术特点(1)空心墙模既是施工模板,又是结构构件的组成部分,空心墙模还可通过改进孔形及宽度、设置外叶保温,形成保温、结构于一体的新型承重结构构件。(2)空心模剪力墙等同现浇剪力墙,受弯时,抗震性能与现浇剪力墙一致;受剪时延性和耗能能力更高,避免脆性剪切破299、坏,更利于抗震。(3)空心墙模是规格化产品,工厂预制化程度高,生产效率高;通过工厂标准化生产,可提高住宅的整体质量,降低成本,降低物耗、能耗,符合国家住宅产业化政策。185(4)空心墙模在施工时只需要架设临时支撑,在边缘构件处局部支设定型模板,模板工程量大为减少;施工速度快,现场钢筋绑扎量少,符合绿色施工的要求。(5)空心墙模连接简单,固模剪力墙结构的上下层墙体竖向钢筋采用附加连接钢筋搭接连接,连接接头宜设置在楼层处,避免了套筒灌浆难以对准连接及灌浆不易密实等问题,保证了工程质量。(6)与装配式钢筋混凝土大板结构相比,空心墙模构件标准宽度为 1200mm,尺寸规格更小,对吊装设备要求较低,构件300、就位技术难度小,使空心墙模具有更大的灵活性。(7)标准板型空心墙模还可以进行裁切,使得空心模的排布更能灵活应用于较复杂的建筑平面,使得建筑多样性得以发挥,市场适应性强,从而具有较强的生命力。1.5.2 钢筋桁架固模楼承板钢筋桁架固模楼承板(简称简称 TC 板板)技术特点技术特点(1)TC 板工厂自动化、构件标准化程度高,生产时无湿作业、无需养护,采用的干法流水线生产效率更高,一条线年产可达 100 万 m2,具有明显的技术创新性;(2)TC 板内设有两道钢筋桁架,通过设置钢筋桁架可提高 TC 板面外刚度,防止吊装时构件变形;(3)TC 板通过工厂完成楼板底部钢筋焊网的布设,减少现场钢筋绑扎作业301、;(4)TC 板底模可直接作为模板使用,替代了竹木模板,相较传统现浇结构可以简化楼板支撑系统,符合节材要求;施工后底模不拆除,表面平整,省去二次抹灰作业;(5)TC 板底板为非结构层,可在底模上开槽设置管线以实现管线与结构分离,可进一步提高装配式技术的应用水平;(6)TC 板比传统预制叠合楼板更轻;吊装设备将 TC 板成捆吊装到施工楼层后,人工搬运就位即可,可提高施工效率;(7)TC 板采用整体现浇层,避免预制层、叠合层之间形成施工冷缝,现浇层厚更便于设备管线铺设,与传统混凝土叠合板相比整体性更好,抗震性能更优越。1862 典型案例:典型案例:TUS-雪龙产业化展示园雪龙产业化展示园-2#楼楼302、2.1 典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息建设地点:河北省辛集市鹿港一号院开发单位:河北鹿港房屋制造有限公司设计单位:清华大学建筑设计研究院有限公司施工单位:河北鹿港房屋制造有限公司构件生产制作单位:中清大科技股份有限公司2.1.2 项目概况项目概况建筑面积:256.61m建筑类别和使用年限:低层民用建筑、50 年耐火等级:二级结构类型:预制混凝土空心模剪力墙结构抗震设防烈度:7 度建筑抗震设防类别:丙类建筑高度:7.90m(屋檐和屋脊平均高度),地上两层、无地下室2.1.3 工程承包方式工程承包方式河北鹿港房屋制造有限公司工程总承包2.2 装配式建筑技术应用情况装配303、式建筑技术应用情况2.2.1 建筑专业建筑专业2.2.1.1 墙体工程1本工程为预制混凝土空心模剪力墙结构。外墙、内墙采用 200 厚预制混凝土空心模;局部内墙采用 120 厚水泥空心轻质条板。2两种材料的墙体交接处以及墙板接缝处,应根据饰面材质在做饰面前加钉金属网或在施工中加贴耐碱网格布,防止裂缝。3墙体上的预留孔洞及埋件需要提前预留,孔洞应预留套管并用 C20 细石混凝土浇灌严密。4墙体双层保温错缝安装,避免出现通缝;锚栓通过两层保温固定在空心模上。2.2.1.2 屋面工程1采用装配式技术:坡屋面板采用直立锁边铝镁锰金属保温夹芯屋面2铝镁锰屋面系统,防腐能力强,防火等级高,具有良好的防热辐304、射性能;在正常使用期间不需任何维护费用,节约成本;重量轻;强度高;其安装简便快速,全程无湿作业的特187点,适合产业化发展趋势。2.2.1.3 节能技术1按 85%节能标准设计,实现相对经济型被动房建筑理念建筑采用 160 厚保温材料,南面设阳光房,利用遮阳、墙体隔热、自然通风等设计,不需要通过空调暖气等,实现建筑冷暖适度的效果。考虑在极端的天气条件下,项目也有少量的能源补充,可以采用辅助方式调节室温。2采用太阳能热水充分利用太阳能,一方面利用太阳能热水洗浴,另一方面利用太阳能热水辅助采暖,大幅减少额外的能源消耗。2.2.2 结构专业结构专业2.2.2.1 墙体:预制混凝土空心模剪力墙1空心模305、既作为墙体的永久性模板,又与后浇混凝土共同受力,大大减少了墙体的模板工程量,减少了部分墙体现场钢筋及混凝土工作量。2空心模剪力墙受弯时,抗震性能与现浇剪力墙一致;受剪时,延性和耗能能力提高,避免了脆性剪切破坏,更有利于抗震。3空心模规格标准,在工厂可实现高效率的批量生产,工业化程度高。4空心模同时具有水平和竖向通长孔洞,有效解决了装配式剪力墙的接缝连接问题。5门窗洞口处采用空心模形式的边缘构件,构造简单,施工方便。2.2.2.2 楼板、屋面板:SP 预应力空心板、压型铝合金板复合保温吸声屋面1SP 板生产工艺成熟,质量可靠,可连续大批量生产。2SP 板不甩胡子筋,方便运输、吊装,连接构造简单。306、3SP 板用于平屋面时设叠合层,加强了板的整体性及防水效果。4屋面采用铺设于轻钢檩条上的压型铝合金屋面,其自重小、安装方便、容易维护。2.2.2.3 楼梯:装配式钢木楼梯1结构轻巧,制作相对简单,现场安装方便,无湿作业。2钢木结合,不易发出声响,且简洁时尚。2.2.2.4 女儿墙、阳台、空调板:空心模墙体、预制阳台、预制空调板1女儿墙采用空心模,装配化程度高,且容易与下部墙体连接。2采用全预制的阳台和空调板,避免了现场钢筋绑扎、模板支设作业,可加快施工进度。2.2.3 暖通专业暖通专业2.2.3.1 采用技术 1:太阳能+电辅助加热+低温地板辐射采暖系统1具有传统低温水地板采暖特点及优势;2与307、传统低温水地板采暖相比采用模块化安装方式,减少了安装厚度、承重低、施工程序简洁、检修方便;3利用太阳能可持续能源集热技术,环境友好,适应性强,运行节省。2.2.3.2 采用技术 2:“被动式”阳光房太阳能冬季采暖技术1充分利用建筑南立面,通过阳光房和建筑保温实现冬季晴朗天气下室内满足农宅热舒适的要求;2冬季对送入室内的室外新风,采用太用能风井技术进行加热,提高新风温度。2.2.3.3 采用技术 3:建筑自调节“被动式”通风技术1通过阳光房双层排热屋面排除夏季阳光房里的热空气;2室内夏季通风通过建筑北侧两个独立的竖井形成穿堂风,增强了夏季室内自热通风效果。2.2.3.4 采用技术 4:中央式热回308、收除霾全空气系统1集制冷、制热、除霾、引进新风、高效热回收多种功能于一体;1882构造简单、安装方便、可控性强。2.3 构件生产、施工技术应用情况构件生产、施工技术应用情况2.3.1 技术体系主要构件生产工艺技术体系主要构件生产工艺在空心墙模生产线的设计研发中,依托专业生产厂家,经反复探讨研究,提出相关参数和技术要求,最终采用立模生产工艺,开发了专用生产线,解决了双向抽孔问题,生产工艺流程图见图 2-1。空心墙模的自动化生产线(图 2-2),采用全封闭成型、压力注料、自动控制及自动出板、打包、清模、涂刷隔离剂等成套技术,采用立模方式成组生产,每次可生产 12 块板。该生产线自动化水平高,生产效309、率高,极大地节省了劳动力成本;机器结构紧凑,占地面积少;操作简单,维修方便。图 2-1 空心墙模生产工艺流程图a)成组立模b)12 块板一次成型图 2-2 空心墙模自动化生产线空心墙模生产线 2018 年列入国家“十三五”项目“城镇民居建设产品模块化预制技术与装备研究”(2018YFD1101004)全装配式建筑所需构件,由“预制构件工业化制造中心”完成。制造中心的主要装备属“十三五”项目研制成果。本中心由五条装备生产线组成。各用户可根据:装配化率需要、规模需要、产能需要、自动化机械化程度需要、投资额度需要等在五条线中进行选配,组建适宜的“制造中心”。多类型条式承重复合保温外墙板生产线:此线是310、实用型自动化生产线,可柔性共线生产空心墙模剪力墙板。2.3.2 构件运输与堆放构件运输与堆放1892.3.3 技术体系施工工艺技术体系施工工艺2.3.3.1 空心墙模安装前的准备工作应符合下列要求:按设计要求检查空心墙模的型号、规格、数量、质量等,其混凝土强度、外观质量、尺寸偏差等应符合现行国家标准混凝土结构工程施工规范GB 50666 等的要求;复核空心墙模安装位置、节点连接构造及临时支撑方案等。2.3.3.2 空心墙模的施工,应符合下列要求:根据混凝土空心墙模构件排列图,在基础或楼板顶面上标出各空心墙模的位置控制线;安装施工前,应清洁结合面;安装施工前,应检查复核吊装设备及吊具处于安全操作311、状态。当采用穿孔横梁吊装时,不应在空心墙模第一道水平孔内穿设;安装施工前,空心墙模混凝土强度不应低于设计强度等级的 75%;安装时应按照施工方案将空心墙模依次垂直吊装就位,安装临时支撑;现场穿设水平钢筋并绑扎牢固(如图 2-3);空心墙模就位后,应及时调整空心墙模垂直度和表面平整度并采取临时固定措施,空心墙模吊装完毕后进行整体校正加固,校正后的墙体垂直度等应符合现行国家标准混凝土结构工程施工规范 GB 50666 的相关规定。固模剪力墙结构的现浇部分,宜优先采用定型模板;空心墙模孔内现浇混凝土的坍落度宜为 200mm220mm,浇筑时应均匀下料,混凝土振捣应采用插入式振捣棒,按混凝土浇筑方向逐312、孔振捣,必要时可采用人工辅助振捣,以保证孔内混凝土浇筑密实;混凝土浇筑完毕后,应及时由专人按施工技术方案采取有效的养护措施。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,养护期不应少于 7d;对采用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,养护期不少于 14d。混凝土强度未达到 1.2MPa 前,不得在其上踩踏、堆放物料、安装模板及支架;同条件养护试件的养护条件应与实体结构部位养护条件相同,并应妥善保管;空心墙模的临时支撑措施,应在现浇混凝土强度达到设计要求后方可拆除。a)绑扎边缘构件钢筋b)穿设墙体水平筋190图 2-3 空心墙模的安装2.4 效益分析效益分析经济成本比较经济成本比较313、项目综合成本(元/)预制空心固模剪力墙内墙309.00预制混凝土剪力墙内墙板890.00传统现浇钢筋混凝土内墙291.002.4.1 节水节水该装配式建筑体系混凝土养护用水量大大减少,分析原因,空心固模板孔浇筑混凝土,只需撒水湿润,不需养护用水。2.4.2 节材节材预制构件在生产过程中采用周转次数高的钢模板替代木模板,同时预制叠合板在现场施工过程中也可以起到模板的作用,减少了模板施工中木模板的需求量。2.4.3 环境保护环境保护扬尘减少:由于现场浇筑混凝土、模板使用量的减少,降低了施工现场的扬尘;施工废弃物减少:安装过程中控制严谨、管理规范,混凝土废弃量低。1913 典型案例:钢筋桁架固模楼承314、板典型案例:钢筋桁架固模楼承板-简称简称 TC 板板-昶昊悦府昶昊悦府3.1 典型工程案例简介典型工程案例简介3.1.1 基本信息基本信息建设地点:河北省桥西区三简路与开泰街交口西行 200开发单位:河北昶昊地产开发有限公司施工单位:河北信远建筑工程集团构件生产制作单位:河北中清大建筑产业化有限公司3.2 装配式建筑技术应装配式建筑技术应用情况用情况1923.3 构件生产技术应用情况构件生产技术应用情况中清大钢筋桁架固模楼承板生产线为专业生产免拆模非金属楼承板(简称固模楼承板)的成套生产设备。固模楼承板具有标准化程度高、重量轻、吊装运输难度小、楼板整体性好、施工速度快、无需二次抹灰、综合造价低315、等优势,该产品的市场需求日益广泛。然而传统的手工生产方式较为落后,生产过程中的焊接、打孔、组装等工序依赖大量人工,生产效率低,生产环境差,粗放式生产只是简单的把施工现场的工作放在工厂进行,无法实现固模楼承板的规模化生产。为帮助企业从粗放生产模式向自动化精益生产模式转变,中清大科技股份有限公司依托清华大学建筑设计研究院有限公司较高的新产品和新工艺研发能力,研发了具有自主知识产权的固模楼承板产品和配套生产线。该生产线将先进的工业技术与前沿的建筑技术相融合,设备占地小、投资少、自动化程度高,大大降低了部品的生产成本,缩短了部品的供货期,形成一定技术优势。在 TC 板生产线的设计研发中,我们委托专业生316、产厂家开发了 TC 板全自动生产线(图3-1),解决了钢筋桁架与钢筋焊网自动焊接、自动设置连接件及自动翻板等关键工艺技术问题。TC 生产时采用成品钢筋和板材,不浇筑混凝土,生产环境整洁;TC 板生产线占地小、造价低、自动化水平高,一条线可年产 100 万平方米,生产效率高,极大节省了生产成本。a)自动化生产线b)钢筋桁架固模楼承板成品图 3-1TC 板自动化生产线及成品TC 板生产工艺流程如图 3-2。图 3-2TC 板生产工艺流程图这条生产线入选住建部智能建造新技术新产品创新服务典型案例。3.3.1 构件运输与堆放构件运输与堆放(1)运输TC 板在运输过程中,必须采取有效措施,防止模板滑动、317、倾倒。装卸 TC 板时应轻装轻卸,防止碰撞损坏。193(2)堆放TC 板宜存放在室内或棚内,板底支垫离地面 100mm 以上,地面应平整坚实,有排水措施,两点距底板两端长度不大于底板长度的 1/51/6。3.3.2 技术体系施工工艺技术体系施工工艺(1)TC 板安装前的准备工作应符合下列要求:TC 板安装前,应先进行测量放线;同时应核对 TC 板的型号、规格、尺寸、位置等符合现行产品标准的有关规定,并设置安装定位标识。安装施工前,应确保铝合金或其他类型支撑系统已安装就位,并合格通过验收;施工单位应根据工程施工要求,编制专项吊装方案;吊装用吊具应按国家现行有关标准的规定进行设计、验算或试验检验。318、吊具应根据 TC 板形状、尺寸及重量等参数进行配置,吊索水平夹角不宜小于 60,且不应小于 45;对尺寸较大的 TC 板构件,宜采用分配梁或分配桁架等吊具。同时,还应确保吊装设备及吊具处于安全操作状态,并复核 TC 板的吊装连接位置、连接构造及临时支撑固定方案。(2)TC 板的安装,应按下列主要步骤进行:根据 TC 板构件排列图,在墙板上标出各 TC 板的定位控制线;安装顶板 TC 板的垂直支撑体系和补充支撑,调整顶板 TC 板的水平标高;按照设计图纸的要求放置楼板 TC 板,分单元将 TC 板水平入位;并与墙体铝合金等角模单元搭接就位(注意 TC 板不要入墙)。TC 板应从一侧开始顺序铺设,319、TC 板的接缝处,一是要保证两块模板的高度差不能太大。二是要保证接缝的严密,也就是保证混凝土不漏浆。为了达到这两个目的,可在接缝处模板下垫木枋,通过木枋校正两块模板的高差,并在接缝处形成构造密封,可有效防止漏浆。按照设计图纸预留孔洞和预埋管线并固定。3.4 效益分析效益分析3.4.1 节材节材TC 板减少了模板施工中木模板的需求量。3.4.2 环境保护环境保护扬尘减少:模板使用量的减少,降低了施工现场的扬尘;施工废弃物减少:安装过程中控制严谨、管理规范,传统木模板废弃量低。经济成本比较项目综合成本(元/)钢筋桁架楼承板方案(金属底模)312.70可拆底模钢筋桁架楼承板277.71桁架钢筋混凝土320、叠合板317.46装配式固模叠合楼板(TC 板)245.68传统现浇板方案240.32编编 写写 人:周树海人:周树海单位名称:中清大科技股份有限公司单位名称:中清大科技股份有限公司职务职务/职称:教授级高工职称:教授级高工194第十章第十章 钢钢-混凝土组合管剪力墙结构体系混凝土组合管剪力墙结构体系1 技术体系技术体系简介简介1.1 技术体系定义技术体系定义钢-混凝土组合管剪力墙结构体系是由钢-混凝土组合管剪力墙(钢-混凝土组合框架柱)与预制钢梁、叠合梁、免拆底模免抹灰楼承板、叠合板、预制楼梯等组合形成承受竖向和水平荷载的结构受力体系,是一种新型的建筑工业化结构体系。钢-混凝土组合管剪力墙中321、钢组合管可采用热轧槽钢或冷弯 U 型钢的翼缘与两层钢板连接而成,两层钢板采用栓拉筋连接,外层混凝土中宜设置钢筋网片保证共同作用,外侧混凝土在工厂内预制完成。除内侧混凝土为现场浇筑混凝土外,其余部分均为预制构件。构件运至现场后,吊装就位,通过快速连接装置连接固定,校核合格后,浇筑管内混凝土。图 1-1 钢-混凝土组合管构造三维图楼承板图 1-2 系统构成U型钢栓拉筋薄钢板内膛混凝土外层混凝土钢丝网片图 1-3 钢-混凝土组合管构造截面图1951.2 适用范围适用范围适用于抗震设防烈度 8 度及以下地区新建和扩建的低层、多层和高层建筑中钢-混凝土组合管结构设计、施工及验收。1.3 依据的标准、图集322、等规范依据的标准、图集等规范本体系依据现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204、钢结构工程施工质量验收标准GB 50205-2020、钢结构工程施工规范 GB50755-2012 及 钢-混凝土组合管结构技术规程(T/CECS 1059-2022)的有关规定要求进行设计、施工、检测及验收等。1.4 技术体系主要构件介绍技术体系主要构件介绍1.4.1 钢钢-混凝土组合管剪力墙混凝土组合管剪力墙钢混凝土组合管剪力墙由型钢(U 型钢)、钢板焊接而成的组合截面矩形钢管,采用穿钉机进行穿钉、焊接钢丝网片,然后安装角钢法兰,完成制作后在工厂浇323、筑管外混凝土,形成钢-混凝土组合管。钢混凝土组合管组合管构件运至工地现场安装就位,再浇筑管内混凝土。钢-混凝土组合管现场连接方式为焊接,即槽钢、法兰进行焊接,焊接工艺成熟,质量易于保证,施工简洁方便。图 1-4 钢-混凝土组合管剪力墙构成图 1-5 钢-混凝土组合管剪力墙1.4.2 免抹灰免拆底模楼承板免抹灰免拆底模楼承板钢-混凝土组合装配式体系的楼板采用硫氧镁高品质防火板为底模的免拆除免抹灰楼承板,采用榫卯节点保证了接缝的平整度,因为底部有高品质硫氧镁防火板作为底板,不仅免装饰、不脱落,而且隔音、保温、防火效果大大提高。196图 1-6 免抹灰免拆底模楼承板1.4.3 预制钢梁预制钢梁本项目324、采用预制钢梁。钢梁与钢-混凝土组合管剪力墙的连接,可采用平面内刚接或平面外铰接两种形式。钢梁通过螺栓连接和焊接与牛腿进行连接,连接节点牢固可靠。图 1-7 预制钢梁1.5 技术特点技术特点钢-混凝土组合管剪力墙结构体系是由钢-混凝土组合管剪力墙(钢-混凝土组合框架柱)与预制钢梁、叠合梁、免拆底模免抹灰楼承板、叠合板、预制楼梯等组合形成承受竖向和水平荷载的结构受力体系,是一种新型的建筑工业化结构体系。该体系兼具了钢结构与混凝土的优点,同时,两端在工厂已经安装好了约束边缘构件,相当于带有约束边缘构件的双面叠合剪力墙。该体系具有如下特点:(1)钢-混凝土组合管结构剪力墙在同等条件下含钢量与现浇结构基325、本持平或略低,该体系结构形式受力较好,充分发挥钢材特性;(2)钢-混凝土组合管管外 3cm 混凝土由工程预制成型,管内混凝土现场浇筑。在工厂可实现机械化、自动化、智能化生产;(3)钢-混凝土组合管结构现场吊装速度快,利用导向装置快速入槽,再利用精确定位装置精准对中,快速连接装置安装固定,并可实现快速脱钩,安装快捷方便,1-2 天施工一层;(4)钢-混凝土组合管结构每节可制作 6m,一次完成两层吊装施工;(5)钢-混凝土组合管结构剪力墙连接为等强焊接连接,方便施工,质量可靠;结构中的钢板为内侧混凝土提供约束,提高混凝土的强度和抗变形能力,内外侧混凝土和拉筋为钢板提供侧向约束,避免了局部失稳,结构326、承载力和抗震性能大大提高;1)装配式钢-混凝土组合管剪力墙具有良好的抗侧刚度、延性、耗能能力,是一种抗震性能优越的新型墙体。1972)装配式钢-混凝土组合管剪力墙采用较薄钢板可即以替代传统钢筋混凝土剪力墙结构,具有含钢量低、防腐防火性能优等特点。3)剪力墙受力过程中,所设穿筋与外皮混凝土能有效防止钢板屈曲,保证了装配式钢-混凝土组合管剪力墙良好抗震性能的发挥。(6)由于钢-混凝土组合管剪力墙工厂预制时内部中空,整体质量轻,现场吊装时大大降低吊装费用,提高吊装速度。1982 典型案例:钢典型案例:钢-混凝土组合管结构技术体系案例混凝土组合管结构技术体系案例“内黄县别墅项目内黄县别墅项目”2.1 327、典型工程案例简介典型工程案例简介2.1.1 基本信息基本信息项目名称:内黄县别墅项目。项目地点:内黄县市区内。项目建筑面积:约 3864.38m。项目装配面积:约 3864.38m。项目开发单位:业主。项目设计单位:业主自理。项目施工单位:业主自理。预制构件生产单位:自主生产。项目使用构件种类:钢梁、钢柱、钢-混凝土组合管剪力墙、免拆底模免抹灰楼承板等 4种。项目工期:2022.5.12022.6.20。项目进展:已完工。工程承包模式:施工总承包。2.1.2 项目概况项目概况1、项目地址本项目位于安阳市内黄县。2、项目类型本项目属于住宅项目。本工程共 3 层,层高分别为:一层 4m,其他层均为328、 3.5m。建筑平面长 32.500m,宽 14.500m,室内外高差 0.300m,屋面结构标高为 14.606,建筑高度 14.606m。项目于 2022 年 5 月 1 日开始施工,2022 年 5 月 16 日-2022 年 5 月 24 日构件吊装完成,2022 年 6 月 20 竣工。图 2-1 平面布置图199图 2-2 立面图3、建筑的使用功能本项目为业主自用住宅项目,为一栋三层别墅。4、抗震等级抗震等级三级,局部二级。5、装配率装配率达到 60%。6、装配式技术体系在项目中的应用应用项目应用项目应用部位应用部位钢-混凝土组合管剪力墙各个楼承剪力墙钢梁各楼层梁免拆底模免抹灰楼承329、板各楼层顶板及屋面板2.1.3 工程承包方式工程承包方式本项目采用总承包单位根据设计图纸自行生产预制构件及施工安装的模式。2.2 装配式建筑技术应用情况装配式建筑技术应用情况本工程基础采用钢筋混凝土条形基础,地上一、二、三层采用钢-混凝土组合管剪力墙结构和现浇框架柱。主要钢-混凝土组合管剪力墙宽度规格为 300mm、990mm、1000mm、1200mm、2000mm 等几种。楼、屋盖体系采用采用免拆底模免抹灰钢筋桁架楼承板、现浇板+叠合梁、钢梁结构体系等,楼梯采用现浇钢筋混凝土楼梯。本工程采用的主要预制构件包括:钢-混凝土组合管剪力墙、预制钢梁、叠合梁、钢梁等类型。2.2.1 建筑专业建筑专330、业2.2.1.1 标准化设计建造钢-混凝土组合管剪力墙宽度有 3002000mm 等不同规格,根据钢-混凝土组合管剪力墙生产线生产标准,3002000mm 宽剪力墙均可实现标准化、智能化设计及生产建造。2.2.1.2 预制构件钢-混凝土组合管剪力墙可以在 3002000mm 等不同规格实现标准化生产,给设计人员提供了比较灵活的设计形式。根据结构排布,均可以分解为一字型剪力墙,一字型可以进行 L型、T 型组合,组合变化灵活,同时,可以实现高度 6m 构件及以下长度范围内标准化设计生产。200图 2-3 钢-混凝土组合管剪力墙 T 型连接2.2.2 结构专业结构专业本项目剪力墙采用钢-混凝土组合管331、剪力墙结构体系,在施工中实现了快速吊装,提高了施工质量,连接节点牢固可靠,而且降低了成本。而且减少了现场场地占用,施工工况要求低,易于规划。非常重要的一点,减少了现场制作造成的环境污染问题,真正实现绿色施工,低碳环保,社会效益明显。2.2.2.1 结构设计钢-混凝土组合管剪力墙结构体系主要由钢-混凝土组合管剪力墙、预制钢梁、叠合梁及免抹灰免拆底模楼承板等标准化、模数化构件组成。钢-混凝土组合管剪力墙按楼层高度设计。各施工节点均符合现行国家标准、行业标准、省内标准、团体标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204、钢结构工程施工质量验收标准GB332、 50205、钢结构工程施工规范GB50755-2012 及钢-混凝土组合管结构技术规程(T/CECS 1059-2022)等标准要求。图 2-4钢-混凝土组合管剪力墙水平连接201图 2-51-1 剖面图图 2-62-2 剖面图图 2-7钢-混凝土组合管剪力墙吊装图 2-8钢-混凝土组合管剪力墙就位固定2022.2.2.2 节点设计(1)剪力墙与基础的连接)剪力墙与基础的连接管外混凝土加强V形钢板与基础埋件焊接U型钢或槽钢钢-混凝土组合管剪力墙连接法兰与预埋钢板角焊工厂预留相应区域图 2-9 基础连接节点示意图钢-混凝土组合管剪力墙加强V形钢板只焊接两个斜边加强V形钢板与基础埋件焊接基础预埋333、钢板加强V形钢板水平位置角钢法兰打坡口角焊图 2-10 钢-混凝土组合管剪力墙底部水平连接左视图钢-混凝土组合管剪力墙角钢法兰打坡口角焊基础预埋钢板钢-混凝土组合管剪力墙角钢法兰打坡口角焊基础预埋钢板图 2-111-1 内侧角钢剖面示意图 2-12 1-1 外侧角钢剖面示意(2)剪力墙与剪力墙的连接)剪力墙与剪力墙的连接钢-混凝土组合管剪力墙有 T 型及 L 型等几种典型连接构造,墙与墙中的型钢通过预埋套筒机械接头连接,套筒规格型号、间距等由设计计算确定。或通过等强焊接连接。1)水平连接节点)水平连接节点203U型钢接头位置上部钢-混凝土组合管剪力墙U型钢管外混凝土管外混凝土下部钢-混凝土组合管剪力墙U型钢加强菱形钢板与U型钢焊接图 2-13 钢-混凝土组合管剪力墙中部水平连接示意工厂预留槽口上部钢-混凝土组合管混凝土剪力墙角钢法兰打坡口处下部钢-混凝土组合管剪力墙(b)1-1剖面详图图