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摘要:装配式建筑是一种先进的建筑形式,装配式建筑的构件由工厂批量生产,然后运输到工地现场,通过可靠的连接在现场安装,减少建筑建设周期、降低成本、节约资源。因现阶段我国装配式建筑处于高速发展的阶段,设计标准尚不统一,各设计单位深化设计能力参差不齐,往往出现虽使用预制构件,但却因为设计单位深化设计经验不足,造成预制构件安装困难,在一定程度上增加建设周期和施工成本。本文结合我国北方现阶段预制构件设计、安装情况,针对使用较广泛的桁架钢筋混凝土叠合板、预制混凝土剪力墙墙板、预制钢筋混凝土板式楼梯的深化设计进行分析,旨在为预制构件设计单位深化设计和施工安装单位图纸会审提供参考。
关键词:叠合板;预制墙板;预制楼梯;深化设计;构件安装
一、桁架钢筋混凝土叠合板相关因素
1、叠合板支座处出筋问题
现阶段深化设计单位关于叠合板支座处出筋问题,按照2014年10月1日实施的《装配式混凝土结构设计规程》相关规定进行设计,桁架钢筋混凝土叠合板纵向受力钢筋宜伸出,锚固长度不少于5d且伸过支座中线。但叠合板实际运至现场安装时,预制板底的钢筋与梁、柱、墙的钢筋存在碰撞干涉,需要迂回穿插避让才能安装就位,严重降低安装工效,增加安装成本。若将此碰撞干涉问题留给现场施工人员处理,并当现场疏于管理时,必然是重大的质量隐患。2019年1月辽宁省发布地方标准《装配式混凝土结构设计规程》(DB21/T2572-2019),此标准中规定,若桁架钢筋混凝土叠合板的后浇层厚度不小于70mm,预制板内的纵向受力钢筋可不伸入支座,仅在现浇层内设置附加钢筋。同时2020年6月28日,中国工程建设标准化协会发布《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》,此规程支持叠合板板端不出筋,并与2020年12月1日起施行。故桁架钢筋混凝土叠合板支座处纵向受力钢筋是否出筋可适当取舍,例如辽宁省的深化设计可参照地方标准,叠合板支座处不出筋则大大方便了叠合板的就位安装,提高安装效率。
2、桁架高度设置问题
根据国家建筑标准设计图集15G366-1《桁架钢筋混凝土叠合板》中钢筋桁架规格设置,桁架高度通常有80mm、90mm、100mm。设计单位通常也会根据此规格进行设计计算,仅根据板跨大小调整桁架上弦筋大小,不调整桁架高度。使用60mm厚叠合板的叠合楼板,一般现浇层厚度70mm,设置桁架钢筋高度为80mm,若根据构造配筋计算,现浇层需要单独设置马镫钢筋,才能保证上层钢筋混凝土保护层厚度。增设马凳筋必然在一定程度上增加建设成本和建设工期。同时叠合楼板内预埋的电气线管需要穿过桁架上弦筋,若桁架上弦筋下的净空高度不足,则更不便于与电气线管穿管设置。若设计阶段考虑批量生产的同时,考虑桁架钢筋兼具马镫功能及便于电气管线埋设,适当调整桁架设计高度,即可为后续施工提供方便,节约施工成本。
3、叠合板排水类立管预留洞问题
涉及排水的管道,按照防水设计要求一般需要设置为带止水节的预留管道,深化设计单位通常为简化设计,将排水类立管位置预留为圆形预留洞口,由现场施工时再进行止水节预埋施工。因止水节的特殊构造,止水环尺寸比预留管径大,且止水环仅高于60mm厚叠合板面很小的高度,易造成止水节周围混凝土不密实,存在渗漏水的质量隐患,同时现场安装止水节,在一定程度上影响了水电专业施工效率。
二、预制混凝土剪力墙墙板相关因素
1、预制墙板水平筋设置为封闭形式
设置封闭形式的预制混凝土剪力墙墙板安装时,与预制墙板连接部位竖向钢筋均不可进行绑扎施工,否则将影响预制墙板安装。考虑预制墙板安装效率及墙板安装与现浇段钢筋绑扎同时进行,建议预制墙板外漏水平筋形式参考辽宁省地标《装配式混凝土结构设计规程》(DB21/T2572-2019)中规定的一种连接形式,采用附加封闭连接钢筋与预留弯勾钢筋连接,将很大程度上方便预制墙板安装,提高安装效率,减少建设周期。
2、预制墙身拆分宽度
预制墙板宽度根据结构设计适当拆分为较宽墙体,便于一次安装到位,提高灌浆连接施工效率。当然在一定程度上也要考虑预制墙板安装时塔吊吊重,这便需要施工单位在预制墙板拆分阶段提前介入。但现阶段建筑施工过程中,装配式拆分阶段施工单位前期介入的情况少之又少,为减少后期设计变更,设计单位可能将预制墙板设计为宽度1000mm甚至更小,与此同时也带来更多的问题,虽预制墙板宽度变小,但脱模埋件、安装埋件数量并不能减少,易出现严重埋件干涉,甚至出现部分埋件使用功能缺失,同时造成大量的钢筋浪费。所以预制墙身拆分宽度需要综合考虑,再进行预制混凝土剪力墙墙板深化设计。
3、手孔设计高度问题
手孔预留的目的是使预制墙板预埋线管与已施工完成楼板预埋线管实现有效连接。往往深化设计单位仅考虑线盒的此项功能,却未考虑是否便于施工操作。手孔高度小于150mm时,不便于预制墙板安装后线管连接。低位线盒一般距预制墙板底480mm左右,若手孔高度超过250mm且一般情况下手孔会避让钢筋,则不方便手孔与线盒间线管弯折连接。故预制混凝土剪力墙墙板手孔的设计,需要根据线盒高度、手孔与钢筋干涉避让等问题综合考虑,再进行手孔高度确定。
4、预制剪力墙侧面键槽与粗糙面的取舍
根据《装配式混凝土结构设计规程》(JGJ1-2014)中相关规定,预制剪力墙侧面与后浇混凝土的结合面应设置粗糙面,也可设置键槽。同时辽宁省地标《装配式混凝土结构设计规程》(DB21/T2572-2019)中规定侧面宜设置粗糙面,也可设置键槽。往往深化设计单位将两者兼设,不但增加了预制墙板的生产难度,同时也使预制构件的侧面的光感质量较差。综合考虑,预制剪力墙侧面仅设置键槽,不仅便于预制构件的生产,同时也能保证预制混凝土剪力墙墙板的光感质量。
5、预制剪力墙墙身标高调节埋件的取舍
现阶段,北方预制混凝土剪力墙墙板设计时,为节约预制墙板的的生产成本等因素,不设置预制墙板的标高调节埋件。预制剪力墙设计规程要求,与后浇混凝土接触的预制剪力墙的底部应设置粗糙面。因粗糙面的存在,使得预制墙板底部并不是理想的平面,易造成预制剪力墙安装就位后,标高调整困难。为方便预制剪力墙墙板安装就位及精度调整,有必要设置预制剪力墙墙板标高调整埋件。
三、预制钢筋混凝土板式楼梯相关因素
1、预制钢筋混凝土板式楼梯搁置端挑耳的设置
预制钢筋混凝土板式楼梯板间设置梯井时,深化设计单位往往不考虑梯梁位置预制梯板之间的空隙,造成预制钢筋混凝土板式楼梯安装完成后,此位置需单独封堵处理,增加一道工序的同时增加了建筑的建造成本。
2、栏杆孔的设置取舍
装配式图纸在深化设计时,设计单位将根据图集或通用设置做法设置栏杆的预留孔,但往往此阶段楼梯栏杆形式并未确定,且后期栏杆形式存在变更的可能性,栏杆孔的设置通常不符合后期楼梯栏杆安装使用要求,并增加栏杆孔封堵工序,一定程度上增加建筑施工成本。
四、总结
本文根据北方现阶段使用最为广泛的桁架钢筋混凝土叠合板、预制混凝土剪力墙墙板、预制钢筋混凝土板式楼梯的深化设计及安装情况,进行粗浅分析,并非包含所有影响预制构件安装的深化设计因素,但由上也可看出,预制构件深化设计的合理性,是便于预制构件安装的关键性因素。合理的深化设计,即可提高预制构件的安装效率,也可节约预制构件安装及安装后调整的建造成本。
参考文献:
[1] 装配式混凝土结构设计规程;JGJ1-2014.
[2] 装配式混凝土结构设计规程;DB21/T2572-2019.
[3]桁架钢筋混凝土叠合板;15G366-1.