近年來(lái)福建省持續(xù)穩(wěn)妥推進(jìn)裝配式建筑，并取得積極成效。企業(yè)積極探索，打造一批裝配式建筑精品工程。為總結(jié)福建省裝配式建筑經(jīng)驗(yàn)做法，指導(dǎo)各地更好推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展，倡導(dǎo)裝配式建造在成本可控、節(jié)省工期、安全可靠等方面的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)企業(yè)申報(bào)、各設(shè)區(qū)市住建主管部門(mén)推薦、專(zhuān)家評(píng)審，福建省廳確定5個(gè)案例為第一批裝配式建筑典型工程案例，供大家結(jié)合實(shí)際學(xué)習(xí)借鑒。本文分享如下案例。

年產(chǎn) 40000 噸鋰離子電池

材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目-3#6# 

基本情況

01 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于福建省廈門(mén)市海滄區(qū)，長(zhǎng)園路南側(cè)，建港路北側(cè)，總用地面積 204034㎡，總建筑面積 366007㎡。采用裝配式方式建造的建筑包括 1#質(zhì)檢樓，3#、6#生產(chǎn)車(chē)間，10#維修車(chē)間，14#綜合樓，15#、16#、17#、18#倒班宿舍等，抗震設(shè)防烈度為 7 度（0.15g），為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)建筑。本項(xiàng)目于 2020 年 10 月竣工，2021年通過(guò)裝配式建筑施工階段評(píng)審。

02 裝配式建筑主要技術(shù)指標(biāo)

本項(xiàng)目的 3#、6#生產(chǎn)車(chē)間為裝配式框架-支撐（BRB）體系，抗震等級(jí)二級(jí)，地上 7 層，建筑總高度為 47.35m，典型柱距為8.1m×13m，樓面使用活荷載為 20kN/㎡，層高為 5~7m，其中生產(chǎn)線所在的躍層區(qū)域?qū)痈邽?11.5m，為大跨度、重載荷的多層混凝土工業(yè)廠房。

03 參建單位

建設(shè)單位：

廈門(mén)廈鎢新能源材料股份有限公司

工程總承包單位、設(shè)計(jì)單位：

福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司

部品部件生產(chǎn)單位：

福建建豪建筑科技有限責(zé)任公司

福建建惠建筑科技有限公司

深化設(shè)計(jì)單位：

福建建工裝配式建筑研究院有限公司

施工單位：

福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司

監(jiān)理單位：

福建省冶金工業(yè)設(shè)計(jì)院有限公司

工程應(yīng)用的裝配式建造技術(shù)及特點(diǎn)

01 水平樓蓋全預(yù)制的免撐免模體系及工法

隨著新能源和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)相關(guān)工業(yè)建筑呈現(xiàn)大型化、復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)。通常此類(lèi)工業(yè)建筑的柱距為10~12m，生產(chǎn)區(qū)層高為 8~12m，使用活荷載為20~80kN/㎡，均顯著大于常規(guī)民用建筑。

由于生產(chǎn)工藝的要求，此類(lèi)工業(yè)建筑通常不能采用鋼結(jié)構(gòu)；且為滿(mǎn)足生產(chǎn)線布置的要求，結(jié)構(gòu)單元的長(zhǎng)度往往需要達(dá)到百米以上。對(duì)于此類(lèi)大體量的鋼筋混凝土工業(yè)建筑，如采用現(xiàn)澆工法和常規(guī)預(yù)制工法需要設(shè)置高大模板支撐體系，材料耗費(fèi)大、施工措施費(fèi)非常昂貴，且施工周期長(zhǎng)，如圖 1所示。在上述約束條件下，綜合采用現(xiàn)代消能減震技術(shù)和裝配式建造工法，可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖 1 常規(guī)預(yù)制的類(lèi)似項(xiàng)目實(shí)景（高支模）

為解決上述問(wèn)題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)按照系統(tǒng)論的方法將預(yù)制裝配式混凝土樓蓋進(jìn)行解構(gòu)，分析各組成部分在不同階段的受力特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，按照裝配式建造模式創(chuàng)新的原則，對(duì)現(xiàn)有的通用裝配式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，并研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全預(yù)制裝配式構(gòu)造體系及免模免撐工法。

本項(xiàng)目為福建省首個(gè)實(shí)施免撐免模裝配式技術(shù)的項(xiàng)目，為保證工法安全可行，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建造了 1:1 工法驗(yàn)證區(qū)，如圖 2 所示。根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工條件，編制詳細(xì)免撐免模施工方案，并通過(guò)廈門(mén)市建筑行業(yè)協(xié)會(huì)組織專(zhuān)家進(jìn)行施工專(zhuān)項(xiàng)論證。

圖 2 工法驗(yàn)證區(qū)、起重設(shè)備（QUY260 履帶式起重機(jī)）

02 消能減震技術(shù)在大型工業(yè)廠房中的應(yīng)用

由于建筑功能和生產(chǎn)工藝的限制，本項(xiàng)目的鋼筋混凝土剪力墻的布置受到很大限制，難以采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。而采用常規(guī)的以“抗”為主的混凝土框架結(jié)構(gòu)方案，則存在梁柱尺寸偏大及配筋密集難以施工的問(wèn)題。

為解決以上問(wèn)題，本項(xiàng)目應(yīng)用了碳纖維增強(qiáng)型屈曲約束支撐（BRB），應(yīng)用消能減震技術(shù)可有效解決大跨、重載、大層高、大體量多層工業(yè)廠房采用常規(guī)混凝土框架方案所存在的局限性，如圖 3 所示。通過(guò)有限元分析表明，屈曲約束支撐按照“均勻、分散、對(duì)稱(chēng)”的平面布置原則進(jìn)行布置，結(jié)構(gòu)層間位移角有明顯減小，滿(mǎn)足減震目標(biāo)；同時(shí)，還具有良好的抗震耗能機(jī)制和塑性變形能力，較大程度地提高了結(jié)構(gòu)主體的安全性。

經(jīng)驗(yàn)算采用消能減震技術(shù)可有效減小構(gòu)件截面，柱、主梁節(jié)約混凝土量約 20%，柱鋼筋節(jié)約 20%，大大降低預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及施工難度，提高了結(jié)構(gòu)方案的合理性，如圖 4 所示。

圖 3 BRB 應(yīng)用情況

圖 4 優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)布筋對(duì)比圖

裝配式建筑結(jié)合消能減震方法優(yōu)勢(shì)突出，不僅提升裝配式建筑安全性和工藝性，又能實(shí)現(xiàn)成本控制的目的。

03 基于BIM的智能設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目在 PLANBAR 深化設(shè)計(jì)平臺(tái)上，采用自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的“快速預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件”進(jìn)行預(yù)制混凝土構(gòu)件的參數(shù)化設(shè)計(jì)；該軟件集成了預(yù)制混凝土構(gòu)件短暫工況驗(yàn)算、參數(shù)化快速建模、圖模一體化等完整的設(shè)計(jì)功能；具有設(shè)計(jì)快速、集成度高、模擬精細(xì)、操作相對(duì)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，如圖 5 所示。

圖 5 快速預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件

04 全專(zhuān)業(yè)一體化BIM設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目的設(shè)備管線復(fù)雜，預(yù)留預(yù)埋的要求高；同時(shí)由于采用免撐免模預(yù)制體系，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和安裝的協(xié)調(diào)性和復(fù)雜度高于常規(guī)建造工藝。故采用全專(zhuān)業(yè)、全過(guò)程 BIM 應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件安裝零碰撞、設(shè)備安裝零碰撞，達(dá)到提高施工效率，減少返工，節(jié)約成本的目的，如圖 6 所示。

圖 6 全專(zhuān)業(yè) BIM 模型

案例實(shí)施情況

福建建工免撐免模裝配式技術(shù)體系的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)介紹如下：

01 一種免支撐水平預(yù)制樓蓋的

梁柱節(jié)點(diǎn)及其施工方法

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 2020 2 2457674.8）

柱頂采用鋼牛腿支托預(yù)制疊合梁，并具有足夠的變形調(diào)節(jié)能力，可以實(shí)現(xiàn)主梁無(wú)支承施工；柱縱向鋼筋集中布置于柱角部，同向的梁底縱向鋼筋水平錯(cuò)開(kāi)，降低了節(jié)點(diǎn)鋼筋密集度，安裝簡(jiǎn)便，提升效率。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造確保了節(jié)點(diǎn)域的施工質(zhì)量。通過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)的先行澆筑施工保證了后續(xù)安裝過(guò)程的主承重體系的穩(wěn)固性，如圖 7 所示。

圖 7 免撐免模預(yù)制體系施工實(shí)景

02 免支撐主次梁系統(tǒng)及其施工方法

和預(yù)制疊合主梁槽口模具

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 2020 2 2305218.1）

對(duì)現(xiàn)有的主次梁連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，主次梁連接通過(guò)“鋼企口+混凝土暗牛腿”雙重構(gòu)造和專(zhuān)門(mén)的安裝工法，通過(guò)“兩階段設(shè)計(jì)”，保證該節(jié)點(diǎn)在傳力可靠的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)便捷性的施工，如圖8 所示。

圖 8 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意圖

03 新型疊合槽型梁

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 2019 2 0536413.X）

現(xiàn)有的裝配式混凝土建筑通常采用矩形截面疊合梁。當(dāng)梁跨度較大時(shí)，矩形截面疊合梁的自重較大，在吊裝和運(yùn)輸時(shí)均存在困難。為解決起重機(jī)遠(yuǎn)端吊裝能力不足的問(wèn)題，采用疊合槽型主梁的減重策略，如圖 9 所示。

常規(guī)的槽型截面預(yù)制疊合梁采用可重復(fù)使用的鋼制內(nèi)模，為保證脫模時(shí)不致?lián)p傷預(yù)制混凝土構(gòu)件，內(nèi)模表面需較光滑且在內(nèi)模表面需涂刷脫模劑，這樣的工法使得新舊混凝土結(jié)合面結(jié)合能力較差，影響槽型截面疊合梁組合作用的發(fā)揮，在安全性方面存在隱患。

新型疊合槽型梁通過(guò)永久設(shè)置的結(jié)合鋼板顯著提升了工廠的生產(chǎn)效率。同時(shí)使得新舊混凝土的結(jié)合面的粗糙度明顯提升且可控，在設(shè)計(jì)中可以充分應(yīng)用疊合梁的組合強(qiáng)度。

圖 9 疊合槽型梁

04 用于水平疊合結(jié)構(gòu)的裝配式施工平臺(tái)

（專(zhuān)利號(hào)：ZL2020 2 2456572.4）

通過(guò)便攜式鋼施工平臺(tái)與預(yù)制構(gòu)件的組合同步吊裝，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需從下層樓面搭設(shè)施工平臺(tái)至本層樓面，與上部土建工序同步施工，節(jié)約措施費(fèi)及工期，如圖 10 所示。

圖 10 裝配式施工平臺(tái)

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