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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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