at誰說裝配式只能做住宅？看深圳首個(gè)裝配式高層辦公建筑群實(shí)踐萬科云城

【AT】誰說裝配式只能做住宅？看深圳首個(gè)裝配式高層辦公建筑群實(shí)踐——萬科云城AT導(dǎo)讀華陽國際設(shè)計(jì)集團(tuán)與萬科集團(tuán)在裝配式建筑技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、項(xiàng)目實(shí)踐上有十余年的合作經(jīng)驗(yàn)，雙方對裝配式建筑有著高度統(tǒng)一的理念，并擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈資源。在項(xiàng)目實(shí)踐中可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化設(shè)計(jì)，并從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、成本控制等方面把控好各環(huán)節(jié)的實(shí)施要點(diǎn)。通過介紹萬科云城一期03地塊裝配式高層辦公建筑案例的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，旨在為廣大從事裝配式建筑行業(yè)的工作者提供項(xiàng)目的總體管控經(jīng)驗(yàn)。裝配式建筑的發(fā)展有待全行業(yè)的共同努力，才能走上健康發(fā)展之路。萬科云城一期鳥瞰圖隨著近年來我國裝配式建筑的大力推廣，裝配式建筑技術(shù)在住宅領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，但在公共建筑領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于嘗試階段，而國外在此方面已非常成熟。裝配式建筑中預(yù)制混凝土外墻與玻璃幕墻相比，具有顯著的特征和優(yōu)勢：（1）立面多樣性。利用混凝土的可塑性，可使構(gòu)件表面具有相應(yīng)的圖案、紋理、質(zhì)感、凹凸造型和材質(zhì)變化，通過有序的組合實(shí)現(xiàn)辦公建筑立面的多樣性。（2）窗戶可在工廠預(yù)制安裝，防水性能好，能夠降低城市光污染。（3）建筑外圍護(hù)體系耐久性好。（4）造價(jià)較玻璃幕墻低，且后期維護(hù)成本較低。我們應(yīng)該通過裝配化的生產(chǎn)與施工充分發(fā)揮預(yù)制外墻的自身優(yōu)勢，打破玻璃幕墻在公共建筑“一家獨(dú)大”的局面。以下將以萬科云城一期03地塊項(xiàng)目為例，簡述裝配式技術(shù)在辦公建筑中運(yùn)用的項(xiàng)目操作經(jīng)驗(yàn)。萬科云城一期03地塊效果圖項(xiàng)目概況萬科云城一期位于深圳市留仙洞戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)總部基地，是集公寓、產(chǎn)業(yè)用房、商業(yè)及公共配套活動(dòng)廣場等為一體的城市綜合體工程，也是深圳首個(gè)大規(guī)模建設(shè)的裝配式高層辦公建筑群。項(xiàng)目建設(shè)地塊西側(cè)為創(chuàng)科路，北側(cè)為留光路，南側(cè)為留新南路。萬科云城一期03地塊為研發(fā)型產(chǎn)業(yè)用房，方案設(shè)計(jì)旨在為地塊內(nèi)各部分建立高效的連接，分別在水平和豎向上設(shè)置了城市公共走道、空中花園、休閑空間，提升研發(fā)產(chǎn)業(yè)辦公環(huán)境。項(xiàng)目總建筑面積約33.4萬㎡，商業(yè)部分面積為0.9萬㎡，其中7A、7B、7C、7E、7F、8B座共6座高層塔樓為裝配式建筑，均為辦公、研發(fā)用房。裝配式建筑面積約28萬㎡，其中7A座建筑高度為148m，地上36層，地下1層；其他樓棟高度為97.8m，地上24層，地下1層，三層及以上為標(biāo)準(zhǔn)層，層高為4.0m。本項(xiàng)目采用內(nèi)澆外掛體系，所有建筑外墻采用預(yù)制外墻構(gòu)件，樓梯采用預(yù)制樓梯，主體結(jié)構(gòu)采用鋁?，F(xiàn)澆，室內(nèi)隔墻采用輕質(zhì)混凝土條板，并運(yùn)用自升式爬架等裝配式施工技術(shù)，預(yù)制率約為17%，裝配率約60%（按深圳市計(jì)算方式）。萬科云城一期03地塊總平面圖裝配式建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)裝配式住宅項(xiàng)目因其建筑類型和自身特點(diǎn)，不同戶型各功能空間的開間、進(jìn)深在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化上有一定的難度，又因立面造型需要也可能造成局部做法不同，導(dǎo)致構(gòu)件種類偏多。裝配式辦公建筑與住宅相比，因其結(jié)構(gòu)的規(guī)則性易于控制，可以通過以下設(shè)計(jì)手法實(shí)現(xiàn)建筑標(biāo)準(zhǔn)化和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化。（1）統(tǒng)一X、Y方向軸網(wǎng)尺寸，根據(jù)軸網(wǎng)尺寸確定構(gòu)件寬度，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件寬度的統(tǒng)一。（2）統(tǒng)一各樓棟標(biāo)準(zhǔn)層層高，根據(jù)建筑層高確定構(gòu)件高度，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件高度的統(tǒng)一。（3）統(tǒng)一結(jié)構(gòu)柱和外圈梁截面尺寸，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件在橫向和豎向上與主體連接方式的統(tǒng)一。（4）根據(jù)建筑總體造型設(shè)計(jì)構(gòu)件形式，盡量以單個(gè)或多個(gè)構(gòu)件通過規(guī)律性重復(fù)布置產(chǎn)生韻律感，以達(dá)到“少規(guī)格、多組合”的效果。本項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)初期經(jīng)過裝配式建筑技術(shù)策劃，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、建筑高度及立面形式，確定了采用內(nèi)澆外掛體系，所以建筑外墻采用清水混凝土預(yù)制外墻構(gòu)件。因6座裝配式建筑樓棟標(biāo)準(zhǔn)層平面布局相近，在設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)籌考慮，將標(biāo)準(zhǔn)軸網(wǎng)統(tǒng)一為8.8m，標(biāo)準(zhǔn)層建筑層高統(tǒng)一為4.0m，外圈梁截面統(tǒng)一為500mm×800mm，實(shí)現(xiàn)了一種外形尺寸（三種規(guī)格）的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和轉(zhuǎn)角構(gòu)件類型。7棟A、B、C、E、F座標(biāo)準(zhǔn)層平面圖8棟B座標(biāo)準(zhǔn)層平面圖立面設(shè)計(jì)立面設(shè)計(jì)以“少規(guī)格、多組合”為原則，追求干凈、簡約、大氣的風(fēng)格，建立統(tǒng)一的預(yù)制外墻立面系統(tǒng)，也契合“云城”的概念。在標(biāo)準(zhǔn)立面單元的不變中尋求“窗”元素表達(dá)上的變化，利用“深窗”、“平窗”、“斜窗”等手法實(shí)現(xiàn)立面的多樣性。（1）西向立面兼顧遮陽與造型，以“深窗”為立面元素，突出橫、豎向線條，同時(shí)利用窗間進(jìn)深起到一定的遮陽效果，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的綠理念。（2）內(nèi)院立面以“平窗”為主要元素，強(qiáng)調(diào)室內(nèi)與外部空間良好的視線交流，共享整個(gè)景觀豐富的中庭空間。（3）其余部分立面以“斜窗”為主要元素，窗與立面的一定角度形成了多樣的光影效果，使規(guī)整的立面形式變得更加跳躍、生動(dòng)。本項(xiàng)目以素雅的清水表面展示混凝土的肌理，配合“窗”元素帶來光與影的變化，呈現(xiàn)出PC建筑返璞歸真的工業(yè)化美感。深窗示意圖平窗示意圖斜窗示意圖不同形式外窗分布圖構(gòu)件設(shè)計(jì)在方案設(shè)計(jì)階段對軸網(wǎng)、層高和外圈梁進(jìn)行了統(tǒng)一設(shè)計(jì)，預(yù)制外墻構(gòu)件類型僅有標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和轉(zhuǎn)角構(gòu)件兩種。在8.8m柱跨單元內(nèi)，將外墻拆分成兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，外輪廓尺寸均為4380mm（寬）×3980mm（高）×600mm（深），構(gòu)件重量約為4.63t，共計(jì)5816塊，構(gòu)件體積約10771m3。因預(yù)埋窗戶形式有平窗、深窗、斜窗和陽臺欄桿等差異，以及因施工預(yù)埋點(diǎn)位要求使構(gòu)件略有差異。角部位置設(shè)計(jì)為L形構(gòu)件，外輪廓尺寸為740mm（長）×740mm（寬）×3980mm（高），構(gòu)件重量約為1.44t，共計(jì)608塊，構(gòu)件體積約350m3。通過建筑設(shè)計(jì)前期的統(tǒng)籌，將項(xiàng)目外墻構(gòu)件種類控制到最少，提高了構(gòu)件的重復(fù)率和模具的周轉(zhuǎn)率，降低了構(gòu)件生產(chǎn)難度和成本。標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件與轉(zhuǎn)角構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)本項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)澆外掛體系，預(yù)制外墻為非承重構(gòu)件，不參與結(jié)構(gòu)主體受力。同時(shí)，預(yù)制外墻構(gòu)件頂部出筋與結(jié)構(gòu)梁連接，側(cè)面與主體結(jié)構(gòu)連接，而底部與主體結(jié)構(gòu)不連接?？紤]預(yù)制外墻、現(xiàn)澆柱交接處構(gòu)件與鋁模板的固定，在構(gòu)件上預(yù)埋螺栓套筒，現(xiàn)場通過對拉螺桿固定鋁模板。通過開發(fā)設(shè)計(jì)兩段式對拉螺桿，實(shí)現(xiàn)部分對拉螺桿作為構(gòu)件與柱構(gòu)造連接預(yù)埋在混凝土中，部分對拉螺桿在拆模后可重復(fù)回收利用。預(yù)制構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)示意圖標(biāo)準(zhǔn)層墻身節(jié)點(diǎn)圖構(gòu)件與鋁模對拉連接節(jié)點(diǎn)示意圖防水/防漏漿連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)防水設(shè)計(jì)采用材料防水、構(gòu)造防水及結(jié)構(gòu)防水相結(jié)合。水平縫采用企口和高低縫，垂直縫設(shè)置空腔和排水導(dǎo)管相結(jié)合，確保外墻防水性能可靠。因梁柱截面較大，層高較高，混凝土澆筑時(shí)側(cè)壓大，混凝土脹模和漏漿風(fēng)險(xiǎn)也較大。其節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)上，豎縫處采用防漏漿膠皮、連接鋼板與臨時(shí)PVC管（在豎縫導(dǎo)水槽內(nèi)插入臨時(shí)PVC管，澆筑完成后取出）相結(jié)合，并在鋼筋密集的結(jié)構(gòu)柱位置放入薄鋁片，降低混凝土側(cè)壓帶來的漏漿風(fēng)險(xiǎn)。構(gòu)件生產(chǎn)與成品保護(hù)構(gòu)件生產(chǎn)與成品保護(hù)本項(xiàng)目在構(gòu)件生產(chǎn)及成品保護(hù)方面采用了以下措施：（1）模具采用不銹鋼板，消除后期生產(chǎn)中鐵銹污染構(gòu)件清水表面的隱患，同時(shí)保證構(gòu)件表面的光滑度。（2）所有構(gòu)件生產(chǎn)過程中，采用同一配合比、同一原材料、同一批工人、同一生產(chǎn)工藝、同一振搗方式、同一養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，確保所有構(gòu)件達(dá)到同一品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。（3）構(gòu)件成品養(yǎng)護(hù)上，應(yīng)防止構(gòu)件產(chǎn)生裂紋、破損或有害變形等，并避免構(gòu)件表面出現(xiàn)污漬或泥土。（4）構(gòu)件運(yùn)輸與成品保護(hù)方面，構(gòu)件外飾面采用兩層保護(hù)膜包裹，并在運(yùn)輸支架與構(gòu)件外飾面接觸處設(shè)置膠墊作為緩沖材料，確保構(gòu)件存放架不與構(gòu)件外飾面直接接觸，避免構(gòu)件損壞。構(gòu)件之間豎縫防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)件安裝（1）塔吊布置、選型與構(gòu)件設(shè)計(jì)因構(gòu)件重量與塔吊布置及選型關(guān)系密切，在設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行塔吊布置及選型，并復(fù)核構(gòu)件重量。一般情況下塔吊布置及選型原則如下：1）塔吊覆蓋范圍除了應(yīng)全覆蓋建筑物外，還應(yīng)考慮能夠覆蓋臨時(shí)施工道路、運(yùn)輸車臨時(shí)?？奎c(diǎn)和構(gòu)件臨時(shí)堆放區(qū)；2）盡量將塔吊的作業(yè)半徑控制在最小，當(dāng)單棟建筑布置一臺塔吊時(shí)，宜靠近建筑物中心布置，且應(yīng)滿足作業(yè)空間和拆卸空間；3）能夠在規(guī)定總荷重限內(nèi)進(jìn)行吊裝作業(yè)；4）綜合考慮拆卸費(fèi)用、租賃費(fèi)用等的經(jīng)濟(jì)性。在構(gòu)件方案設(shè)計(jì)初期，轉(zhuǎn)角處構(gòu)件設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件+轉(zhuǎn)角構(gòu)件，構(gòu)件重量為6.04t，因確定采用TC7030B塔吊，懸臂半徑50m（43m幅度半徑不能全部覆蓋塔樓），需將轉(zhuǎn)角處構(gòu)件的重量設(shè)在5t以下，所以轉(zhuǎn)角構(gòu)件調(diào)整為4.63t的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和1.44t的轉(zhuǎn)角構(gòu)件。塔吊布置示意圖（2）施工機(jī)械附著與構(gòu)件設(shè)計(jì)為了杜絕后期使用過程中外墻滲漏等質(zhì)量通病，預(yù)制外墻采用預(yù)埋窗框。因塔吊、施工電梯、自升式爬架等施工機(jī)械與建筑主體附著，為避免施工過程中對窗的破壞，施工機(jī)械附著處預(yù)制外墻采用預(yù)埋方通，而非預(yù)埋窗框。預(yù)制外墻預(yù)埋方通示意圖預(yù)制外墻預(yù)埋窗框示意圖（3）施工順序構(gòu)件的吊裝順序不僅影響施工的難易程度和精度，還對構(gòu)件細(xì)部做法和構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)之間連接節(jié)點(diǎn)做法有較大影響，因此在初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)確定其施工順序。本項(xiàng)目因結(jié)構(gòu)柱鋼筋密集，采用施工現(xiàn)場先綁扎鋼筋、后吊裝構(gòu)件的方式。構(gòu)件吊裝前完成樓面方向、豎向標(biāo)高螺栓調(diào)整和水平面防水/防漏漿等，提高構(gòu)件吊裝效率。施工順序裝配式建筑項(xiàng)目管控經(jīng)驗(yàn)萬科云城一期03地塊實(shí)景圖設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化設(shè)計(jì)裝配式建筑應(yīng)打破現(xiàn)在常規(guī)項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)與部品生產(chǎn)、施工割裂的方式，設(shè)計(jì)階段除應(yīng)進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、室內(nèi)裝修一體化設(shè)計(jì)協(xié)同外，還應(yīng)與構(gòu)件生產(chǎn)單位、施工單位、部品生產(chǎn)單位等做好協(xié)同設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單位協(xié)同工作內(nèi)容裝配式建筑工業(yè)化方案設(shè)計(jì)和連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是核心。在設(shè)計(jì)全過程中，應(yīng)該考慮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度、構(gòu)件生產(chǎn)的難易度、構(gòu)件吊裝施工的易操作性等問題。在設(shè)計(jì)階段，構(gòu)件生產(chǎn)及施工單位應(yīng)該提前介入，將構(gòu)件形式、重量、塔吊布置等在初步設(shè)計(jì)前確定。工法試驗(yàn)段搭建對于非常規(guī)做法的裝配式建筑項(xiàng)目，在施工場地允許的情況下，建議取項(xiàng)目局部區(qū)域搭建工法試驗(yàn)段，其作用和優(yōu)點(diǎn)如下：（1）可檢驗(yàn)工藝的合理性。如預(yù)制構(gòu)件與預(yù)制構(gòu)件、現(xiàn)澆段連接節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)造做法的合理性，預(yù)制構(gòu)件與鋁模、輕質(zhì)隔墻等連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及施工的合理性，施工工藝順序的合理性等。（2）可作為輔助材料選型的試樣區(qū)。利用工法試驗(yàn)段可檢驗(yàn)PE棒、膠條、密封膠等輔助材料的性能和可操作性。（3）可作為工人吊裝的實(shí)訓(xùn)區(qū)。在正式吊裝前，利用工法試樣段反復(fù)模擬吊裝，使吊裝操作工人熟練掌握吊裝技術(shù)，并對部分工藝做法進(jìn)行完善。（4）可作為項(xiàng)目施工后期的展示區(qū)。項(xiàng)目施工階段，考慮施工現(xiàn)場的安全性，可以作為施工展示區(qū)供觀摩和交流。工法試驗(yàn)段搭建萬科云城一期03地塊實(shí)景圖業(yè)主：萬科企業(yè)股份有限公司建設(shè)地點(diǎn)：深圳市西麗留仙洞片區(qū)建筑設(shè)計(jì)：華陽國際工程設(shè)計(jì)股份有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)：第五建筑&V3（方案設(shè)計(jì)為聯(lián)合設(shè)計(jì)）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：田曉秋、龍玉峰設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：李偉、張偉、王春才、趙曉龍、鄒興興、陳倩蓉、楊濤總建筑面積：約33.4萬㎡設(shè)計(jì)時(shí)間：2014.08項(xiàng)目狀態(tài)：設(shè)計(jì)完成，8B座主體施工完成，其他棟施