基于EC模式下的某特色小镇装配式结构设计

第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年PAGEPAGE10基于EPC模式式下的某特色色小镇装配式式结构设计霍喆赟童来富富单玉川周晓悦孙烨孟祥韬裘涛(浙江工业大学学工程设计集集团有限公司司，杭州3100014)摘要：装配式式结构是推进进建筑工业化化的重要形式式之一，是当当前建筑行业业关注的热点点。目前我国国装配式结构构在住宅项目中的的应用已经逐逐渐开始发展展起来，但是是在公共建筑筑领域的应用用相对较少。本本文介绍的杭杭州某特色小镇项目是是基于EPC工程总承包包模式背景下下装配式结构构技术在公共共建筑中应用用的案例。通通过本项目的的设计介绍，阐阐述了在装配配式结构应用用于公共建筑筑的设计实践践情况，以及及EPC模式下装配配式结构设计的特点。关键词词：装配式结结构，建筑工工业化，EPC，公共建筑筑1引言装配式混凝土结结构相比传统统的现浇混凝凝土结构具有有低能耗，低低污染，高效效率，施工方方便，工程进进度快。发展展装配式混凝凝土结构可以以一改以往建建筑行业劳动动密集型，粗粗放型的的生生产模式。同同时将原来的的游击队式的的农民工升级级为产业工人人，进而有利利于全面提升升工人的技术术素养，有效效控制建筑工工程的质量。在在我国目前的的经济发展模模式及节能环环保方面的的的要求来看，预预制装配式结结构的推广将将是今后建筑筑业的发展趋趋势。当前国国内装配式混混凝土结构在在住宅建筑中中的应用已经经多地开花，而而装配式公共共建筑的设计计与建造相对对滞后。笔者者通过对杭州州某特色小镇镇的装配式框框架结构的设设计，得到了了装配式混凝凝土结构在公公共建筑中的的应用一些体体会。本文对对该工程结构构设计情况进进行介绍分析析。图1效果图作者简介：霍喆喆赟（1983—），男，硕硕士，工程师师2工程概况本工程位于杭州州市大江东产产业集聚区，采采用EPC工程总承包包模式。项目目建筑用地面面积257311m2，总建筑面面积438600m2。地上一层层为大型车库库及商业用房房，二到五层层为办公用房房及商业用房房，六层为构构架层。建筑筑里面效果见见图1。本工程抗抗震设防类别别为丙类，设设防烈度为6度，场地类类别为Ⅲ类，设计地地震分组为第第一组。基本本风压取50年重现期的的风压0.45KKN/m2，地面粗糙糙度为B类。结构采采用装配式框框架结构体系系，预制装配配率超30%。结构平面面总长度219.88m，总宽度68.0m。基础形式式为桩基础。结结构一层设两两道变形缝，二二层以上分为为5个塔楼。结结构平面布置置见图2、图3。图2二层结构构平面图3三层以上上结构平面3结构设计3.1结构方案案：建筑完完成面正负零零标高高于原原状场地标高高，场地需要要有1m左右的大面面积填土。大大面积填土可可能导致一层层地面在使用用过程中产生生沉降。设计计过程中放弃弃了普通建筑筑地面刚性地地坪的设计方方案，考虑在在一层底处做做结构架空楼楼板。由于南南方地区雨水水丰富，地下下水位较高，一一层地面的防防水抗渗性能能不可忽略，因因此在结构设设计中一层底底板不采用装装配式叠合楼楼板，任然采采用传统的钢钢筋混凝土现现浇楼板。为保证证结构竖向构构件的可靠性性，本工程框框架柱全部采采用钢筋混凝凝土现浇形式式。建筑二层层在塔楼范围围内为办公和和商业功能，设设备管线用房房，卫生间楼楼梯间均集中中在交通核附附近，该区域域梁板布置相相对复杂，综综合考虑施工工方便程度，构构件预制难度度，以及预制制厂开模数量量等原因最终终决定塔楼内内部交通核区区域梁板采用用现浇形式。二层塔塔楼内办公用用房、商业用用房及塔楼以以外室外景观观区域建筑形形式相对简单单，便于结构构规则布置，因因此这部分区区域考虑采用用装配式预制制叠合梁板方方案，为便于于构件预制减减少预制构件件种类，每8400xx8400柱网内设置置两道次梁，将将网格划分为为3块板跨为2800mmm的单向板。此此方案经同施施工人员、预预制厂等多方方协商发现该该设计的具体体操作困难。因因为本项目有有别于一般住住宅项目，柱柱网尺寸更大大，楼面荷载载也更大，比比如二层楼面面的塔楼外景景观荷堆载要要求导致楼面面梁截面尺寸寸较大，这对对构件的运输输和吊装产生生困难。特别别是吊装方面面，据施工方方反映，施工工现场的起重重设备无法完完成大截面预预制框架梁的的吊装。最终终二层结构方方案确定为现现浇柱，现浇浇梁，预制叠叠合楼板。三层至至五层为办公公用房，结构构平面见图3。由于荷载载较小，楼面面梁截面尺寸寸也相应减小小。因此这部部分楼层采用用装配式叠合合梁板。左右右两侧塔楼17.6m跨的大梁同同样因为吊装装原因放弃采采用装配是叠叠合梁方案，改改为传统的现现浇梁形式。屋面层层结构原方案案同三至五层层结构，后考考虑的到叠合合楼板防水抗抗渗性能不如如现浇楼板，因因此最后屋面面层楼板采用用现浇形式，而而楼面梁保留留预制装配式式预制叠合形形式。3.2结构设计计细节：在叠合合主次梁交接接位置节点示示意见图4、图5。次梁与主主梁交接时，在在次梁端部预预留不小于1.5h长度的后浇浇段，后浇段段内箍筋加密密。连接处预预制主梁侧面面及预制次梁梁端部设抗剪剪槽，以加强强节点处混凝凝土咬合。次次梁顶纵向钢钢筋一般在中中间节点时拉拉通布置，而而在边跨端节节点位置，梁梁顶纵向钢筋筋采用螺栓锚锚头机械锚固固。预制主梁梁侧预埋腰筋筋及梁底纵向向钢筋和预埋埋钢筋机械连连接套筒接头头，次梁腰筋筋及底面纵向向钢筋通过套套筒接头与预预埋钢筋连接接。在设计中中发现由于跨跨中位置梁底底钢筋计算配配筋值较大两两较大，如梁梁底钢筋按全全长贯通布置置就会导致梁梁端部钢筋拥拥挤。另外钢钢筋在主次梁梁交接位置为为套筒连接，套套筒的宽度大大于钢筋本身身直径很多。这这就出现在梁梁宽范围内无无法排下所需需的套筒数的的情况。为解解决连接困难难的情况，最最后更加计算算结构调整梁梁配筋方案。根根据计算结果果显示，次梁梁的跨中底筋筋较大，而支支座处的底筋筋相对不大。因因此在满足规规范构造要求求和计算结果果的基础上，在在梁支座附近近处截断部分分梁底纵向钢钢筋，只留计计算和构造所所需的纵向钢钢筋与主梁预预埋钢筋套筒筒连接。图4次梁边跨跨端支座节点点图5次梁中间间跨支座节点点根据板板跨及荷载条条件，取楼板板总厚度120mm即可满足承承载力要求。即即预制层厚度度60mm，叠合面60mm厚。楼板搁搁置部位为现现浇叠合层，叠叠合面上有预预制梁预留的的U型箍筋，梁梁面纵向钢筋筋，以及楼板板顶面钢筋。考考虑到各种钢钢筋都需要占占据一定的高高度，因此60mm高的楼板叠叠合面扣去钢钢筋保护层厚厚度后板钢筋筋的布置伸入入梁内的空间间就非常有限限，如板筋碰碰到箍筋或者者梁面钢筋时时，钢筋调整整位置的余地地几乎没有。因因此经过材料料费用，人工工费用，施工工进度等各方方面因素的综综合考虑，决决定取预制板板厚度60mm，叠合面高高度80mm，楼板总厚厚度140mm。预制叠合合楼板配筋按按计算确定。另另外考虑到吊吊装以及改善善预制板与现现浇叠合面的的咬合效果，预预制板设置间间距为750mm的桁架钢筋筋，见图6。图6预制板示示意4EPC模式式下的设计特特点传统模模式下设计过过程以建筑专专业为龙头，协协调各个专业业。而EPC模式下结构构专业则是先先行专业。结结构专业需要要从方案阶段段开始介入项项目。特别是是采用装配式式结构的工程程，必须由结结构方案来引引导建方案。在在设计过程中中结构专业成成为设计过程程中的信息中中枢，设计人人员在设计过过程中不单要要做好本职的的结构设计工工作，还需要要协调各个专专业的设计。因为装装配式结构构构件是工厂预预制，一但构构件成型就很很难再做调整整。因此装配配式结构设计计的容错性较较传统的现浇浇结构要差。在EPC模式下结构专业设计信息中枢的地位正好为装配式结构精细化设计性提供了条件，降低了设计在后期的修改调整的概率，从而节省成本，减少浪费。此外由于装配式结构的建造需要设计人员同预制工厂，施工人员等各方面紧密配合。以结构为中心的设计过程更加有利于设计人员各个部门的联络和沟通，更加有效的保证工厂的快速、顺利进行。EPCC模式下，设设计人员的不不仅需要控制制好设计的质质量，还要在在施工期间更更多的到现场场监控工程的的推进，全程程监控施工质质量。装配式式混凝土结构构的施工工艺艺相对传统现现浇混凝土结结构施工工艺艺要求更高，更更加精细，施施工期间的质质量监控十分分重要。因此此EPC模式的特点点与装配式结结构的施工特特点正好契合合。笔者认为为装配式结构构+EPC运作模式是是建筑工业化化的顺利推广广的有效手段段。5存在的问题一、目目前常规的施施工机械很难难满足装配式式结构的施工工。二、装装配式结构的的构件容错性性差，要求设设计精细化程程度进一步提提高。三、公公共建筑中装装配式结构节节点的施工难难度较大，需需在节点的设设计和施工工工艺方面进一一步探究。四、相相比住宅建筑筑而言公共建建筑形式更加加多样，这对对提高公共建建筑的预制装装配率难度更更大。6工程现状本工程程于2016年4月1正式开工，到到2016年7.20主体结构封封顶，总历时时111天。该项目目得到了杭州州市政府及杭杭州大江东产产业集聚区相相关领导的高高度评价。图7工程鸟瞰瞰图（主体结结构接近封顶顶时）7结语通过本本工程对配式式混凝土结构构设计的案例例介绍，阐述述了装配式混混凝土结构在在公共建筑中中设计应用的的特点以及今今后需要进一一步解决的问问题。表同时时表明了在EPC工程总承包包模式下的装装配式混凝土土结构设计具具有独到的优优势。装配式式混凝土结构构结合EPC工程总承包包模式今后推推动建筑工业业化的重要方方向参考文献[1]JGGJ1-22014装配式混凝凝土结构技术术规程[S]北京：中