姚伟洲
（福州市建筑设计院有限责任公司 福建福州 350000）
摘 要：装配式是2016年来国家大力推广的新技术，是建筑行业发展新趋势，其具有绿色环保、方便快捷节省施工作业等优点，但也存在复杂性，如对塔吊、场地条件要求比较高，施工工序复杂，施工员素质要求高等。
关键词：装配式结构；预制混凝土；预制构件；装配率；
1、引言
随着建筑工业化的发展，现阶段建筑产业存在问题逐渐暴露出来：施工人员整体素质不高，施工技术相对落后，施工管理水平有限，这些问题都制约着建筑行业的发展。国内装配式结构设计是依据《装配式混凝土结构技术规程》JGJ-2014中6.3.1条规定“等同现浇”的设计理念，即预制构件通过合理的连接节点使得其与主体结构可靠连接并且达到承载力、刚度不低于现浇整体式混凝土结构的效果。但是现阶段我国的装配式技术还在探索中，装配式项目在方案与设计阶段无法做到真正标准化、模块化，在施工环节吊装与拼装过程中存在质量问题，预制构件拆分设计、节点连接处理、高效高质量的施工技术成为现阶段装配式建筑的难点和瓶颈。要充分发挥装配式建筑的优点就需要灵活运用BIM技术把项目的各个环节：方案、设计、生产、施工、运维等融合在一起。本文以福州市仓山区某装配式项目作为背景，谈谈装配式建造在混凝土结构中的应用以及分析本项目如何根据《福建省装配式建筑评价管理办法（试行）》计算装配率、预制构件设计、节点构造。
2、工程概况
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图一
本工程位于福州市仓山区郭宅路北侧，项目总建筑面积72453.76平方米，其中总计容建筑面积53518.5平方米。包括9幢高层住宅，其中3、5、7、8、10#楼(建筑高度均小于60米)采用工业化方式建造，计容建筑面积27043.02平方米，满足榕政综〔2017〕1164号文最小装配式建筑面积50%的相关规定。以3#楼为例，16层的装配式剪力墙结构住宅楼，计容建筑面积为7123.34m2，±0.00以上住宅部分为装配式建筑。其中预制构件包含：叠合板、预制楼梯、预制凸窗上板以及预制内隔墙。其中叠合板、预制凸窗上板、预制楼梯装配率得分28.72分，使用81.66%预制内墙板装配率得分10分；技术创新中使用设计阶段BIM和施工阶段BIM以及可追溯管理系统，得分8分，综合装配率为50.72分，满足《福建省装配式建筑评价管理办法（试行）》闽建[2020]4号文相关要求。
3、主体结构Q1
Q1得分中预制叠合板6103.53m2,预制楼梯110.04m2,预制凸窗盖板179.4m2,合计6392.97m2，对应建筑外轮廓之和为8121.63m2,预制构件投影比例78.72%得分28.72分；部品部件通用化中预制混凝土梁、板类构件288个得分2分；预制混凝土楼梯类148个得分2分，总计Q1得分32.72分（图二）。
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图二
叠合板设计
本楼栋叠合板根据《福建省住宅工程设计若干技术规定》均为双向板，采用预制板厚度均为60mm，现浇层为60mm、70mm、90mm、100mm四种厚度。双向板含钢筋尺寸为2190mm*3400mm，重量为0.85t，钢筋保护层厚度为15mm避免叠合板板底因为吊装应力开裂在桁架上设置两边各2个吊点（如图三）且每个吊点处布置2根直径12mm长度240mm的吊点加强筋，板底长短跨受力筋均为三级钢8@150，伸出至梁墙支座中线且不小于5d（如图四）；60厚叠合板桁架高统一为70mm，上下弦钢筋根据计算需要为8mm钢筋，腹杆为6mm钢筋（如图五）。
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图五
桁架与叠合板面间隙为32mm满足最小设备走管间距。设备线盒与立管在叠合板上精确定位表达并考虑对钢筋的避让。预制楼板受力方向伸入梁墙内的搁置长度为10mm。叠合板和现浇混凝土结合的上表面与侧面均采用人工拉毛，拉毛的凹凸深度不小于4mm。未特殊标明处，对于小于300的楼板洞口、钢筋应根据规范做法1/6弯折绕过洞口，大于或等于300的叠合板洞口应在叠合板内根据规范做法进行必要的钢筋补强，双向板整体式后浇带采用（图六）做法防止板底接缝处开裂。
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图六
预制楼梯设计
本项目预制楼梯均为标准双跑楼梯（图七），其中层高2.900m梯井宽度100mm，踏步为270mm*161.1mm，梯段厚度130mm,每个梯段设置8个踏步，脱模翻转吊点为12mmU型钢筋，方便施工吊装埋件为单孔螺栓埋件。预制楼梯支座为销键连接（图十一），下端支座为滑动铰支座，上端支座为固定铰支座。统一的层高和梯段尺寸使得本项目预制楼梯模具重复利用率高成本低，且施工方便。
图七
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图七
预制凸窗上板设计
本项目预制凸窗上板均为60mm厚全预制板，尺寸为600mm*1600mm,双向8@200（图八），本工程预制凸窗盖板采用混凝土等级为C20，预制凸窗盖板密封材料应满足国家现行有关标准的要求。
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图八
4、围护墙和内隔墙Q2
本项目内隔墙采用预制内墙板做法，其中预制内隔墙（紫色）5976.61m2，内墙总面积7319.02m2，预制内隔墙占比81.66%得分为10分（图十）。
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图九
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图十
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图十一
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图十二
5、BIM运用
本项目在设计阶段、施工阶段运用BIM技术，其中设计阶段应用BIM技术进行装配式建筑施工图设计，并能提供BIM模型物料清单（图十三）以及提供符合国家《建筑信息模型设计交付标准》相关要求，建模细度达到LOD3.0的全专业BIM模型（图十四）并且装配式混凝土结构提供满足钢筋碰撞检查要求的预制构件BIM模型及碰撞检查报告。
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图十三
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图十四
6、装配率汇总表
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图十五
由本项目装配率计算表（图十五）可以看出，本高层住宅在叠合板与预制内隔墙、预制楼梯的装配率贡献最大，再者凸窗上板，结合预制构件模板的周转率和模具成本来看，性价比排序为叠合板>预制楼梯>预制凸窗板。
7、装配式设计优化环节
本项目深化设计与施工图设计为同一单位且同步进行，有效缩短了设计时间，并且项目在方案阶段深化团队便开始介入，遵循少规格多组合的设计原则对建筑方案进行优化。总包和施工单位在项目深化设计开始前组织设计单位、预制构件厂家、塔吊安装团队进行初步设计探讨，确定项目相关重要时间节点和施工措施洞口（放样洞、泵送洞口、铝膜预留洞口、悬挑工字钢预埋措施等），确定构件进场运输路线和堆载场地并根据初步拆分设计平面确定塔吊参数，根据最合理的拆分方案优化塔吊成本。
结论
建筑工业化是建筑行业由粗犷式到绿色现代化发展的重要环节，是建筑行业发展的新需求。当然，现阶段装配式建筑在我国仍处于发展和探索阶段，它的质量管理和经济效益优势还未能很好的体现出来，工业化建筑设计不成熟，很多设计单位、咨询单位对装配式建筑设计的经验不足，而且受到产品市场化、开发商追求经济效益最大化等方面的影响未能把工业化建筑的优势体现出来。随着，越来越多鼓励政策不断落地，工业化建筑产业基地成立，相关技术标准体系的逐步完善，不断推进装配式建筑各项工作，也推广装配式建筑发展经验，推动建筑行业全面转型升级。相信不久将来装配式建筑将逐步融入市场中去，它的优势和效益将逐渐被人们认可和接受。