近年來福建省持續(xù)穩(wěn)妥推進裝配式建筑，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)驗做法，指導各地更好推動裝配式建筑發(fā)展，倡導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，經(jīng)企業(yè)申報、各設區(qū)市住建主管部門推薦、專家評審，福建省廳確定5個案例為第一批裝配式建筑典型工程案例，供大家結(jié)合實際學習借鑒。本文分享如下案例。

年產(chǎn) 40000 噸鋰離子電池

材料產(chǎn)業(yè)化項目-3#6# 

基本情況

01 項目概況

本項目位于福建省廈門市海滄區(qū)，長園路南側(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)車間，10#維修車間，14#綜合樓，15#、16#、17#、18#倒班宿舍等，抗震設防烈度為 7 度（0.15g），為標準設防類建筑。本項目于 2020 年 10 月竣工，2021年通過裝配式建筑施工階段評審。

02 裝配式建筑主要技術指標

本項目的 3#、6#生產(chǎn)車間為裝配式框架-支撐（BRB）體系，抗震等級二級，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

建設單位：

廈門廈鎢新能源材料股份有限公司

工程總承包單位、設計單位：

福建建工集團有限責任公司

部品部件生產(chǎn)單位：

福建建豪建筑科技有限責任公司

福建建惠建筑科技有限公司

深化設計單位：

福建建工裝配式建筑研究院有限公司

施工單位：

福建建工集團有限責任公司

監(jiān)理單位：

福建省冶金工業(yè)設計院有限公司

工程應用的裝配式建造技術及特點

01 水平樓蓋全預制的免撐免模體系及工法

隨著新能源和半導體產(chǎn)業(yè)技術的發(fā)展，當前我國相關工業(yè)建筑呈現(xiàn)大型化、復雜化的發(fā)展趨勢。通常此類工業(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，此類工業(yè)建筑通常不能采用鋼結(jié)構(gòu)；且為滿足生產(chǎn)線布置的要求，結(jié)構(gòu)單元的長度往往需要達到百米以上。對于此類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)預制工法需要設置高大模板支撐體系，材料耗費大、施工措施費非常昂貴，且施工周期長，如圖 1所示。在上述約束條件下，綜合采用現(xiàn)代消能減震技術和裝配式建造工法，可以獲得良好的經(jīng)濟效益。

圖 1 常規(guī)預制的類似項目實景（高支模）

為解決上述問題，研發(fā)團隊按照系統(tǒng)論的方法將預制裝配式混凝土樓蓋進行解構(gòu)，分析各組成部分在不同階段的受力特點和關鍵技術指標，按照裝配式建造模式創(chuàng)新的原則，對現(xiàn)有的通用裝配式節(jié)點進行改進，并研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全預制裝配式構(gòu)造體系及免模免撐工法。

本項目為福建省首個實施免撐免模裝配式技術的項目，為保證工法安全可行，項目團隊建造了 1:1 工法驗證區(qū)，如圖 2 所示。根據(jù)項目現(xiàn)場施工條件，編制詳細免撐免模施工方案，并通過廈門市建筑行業(yè)協(xié)會組織專家進行施工專項論證。

圖 2 工法驗證區(qū)、起重設備（QUY260 履帶式起重機）

02 消能減震技術在大型工業(yè)廠房中的應用

由于建筑功能和生產(chǎn)工藝的限制，本項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題。

為解決以上問題，本項目應用了碳纖維增強型屈曲約束支撐（BRB），應用消能減震技術可有效解決大跨、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。通過有限元分析表明，屈曲約束支撐按照“均勻、分散、對稱”的平面布置原則進行布置，結(jié)構(gòu)層間位移角有明顯減小，滿足減震目標；同時，還具有良好的抗震耗能機制和塑性變形能力，較大程度地提高了結(jié)構(gòu)主體的安全性。

經(jīng)驗算采用消能減震技術可有效減小構(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 應用情況

圖 4 優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點布筋對比圖

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

03 基于BIM的智能設計

本項目在 PLANBAR 深化設計平臺上，采用自主設計開發(fā)的“快速預制構(gòu)件設計軟件”進行預制混凝土構(gòu)件的參數(shù)化設計；該軟件集成了預制混凝土構(gòu)件短暫工況驗算、參數(shù)化快速建模、圖模一體化等完整的設計功能；具有設計快速、集成度高、模擬精細、操作相對簡便等特點，如圖 5 所示。

圖 5 快速預制構(gòu)件設計軟件

04 全專業(yè)一體化BIM設計

本項目的設備管線復雜，預留預埋的要求高；同時由于采用免撐免模預制體系，預制構(gòu)件生產(chǎn)和安裝的協(xié)調(diào)性和復雜度高于常規(guī)建造工藝。故采用全專業(yè)、全過程 BIM 應用，實現(xiàn)構(gòu)件安裝零碰撞、設備安裝零碰撞，達到提高施工效率，減少返工，節(jié)約成本的目的，如圖 6 所示。

圖 6 全專業(yè) BIM 模型

案例實施情況

福建建工免撐免模裝配式技術體系的主要創(chuàng)新點介紹如下：

01 一種免支撐水平預制樓蓋的

梁柱節(jié)點及其施工方法

（專利號：ZL 2020 2 2457674.8）

柱頂采用鋼牛腿支托預制疊合梁，并具有足夠的變形調(diào)節(jié)能力，可以實現(xiàn)主梁無支承施工；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開，降低了節(jié)點鋼筋密集度，安裝簡便，提升效率。專門設計的節(jié)點構(gòu)造確保了節(jié)點域的施工質(zhì)量。通過梁柱節(jié)點的先行澆筑施工保證了后續(xù)安裝過程的主承重體系的穩(wěn)固性，如圖 7 所示。

圖 7 免撐免模預制體系施工實景

02 免支撐主次梁系統(tǒng)及其施工方法

和預制疊合主梁槽口模具

（專利號：ZL 2020 2 2305218.1）

對現(xiàn)有的主次梁連接節(jié)點進行改進，主次梁連接通過“鋼企口+混凝土暗牛腿”雙重構(gòu)造和專門的安裝工法，通過“兩階段設計”，保證該節(jié)點在傳力可靠的同時，實現(xiàn)便捷性的施工，如圖8 所示。

圖 8 節(jié)點構(gòu)造示意圖

03 新型疊合槽型梁

（專利號：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。當梁跨度較大時，矩形截面疊合梁的自重較大，在吊裝和運輸時均存在困難。為解決起重機遠端吊裝能力不足的問題，采用疊合槽型主梁的減重策略，如圖 9 所示。

常規(guī)的槽型截面預制疊合梁采用可重復使用的鋼制內(nèi)模，為保證脫模時不致?lián)p傷預制混凝土構(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永久設置的結(jié)合鋼板顯著提升了工廠的生產(chǎn)效率。同時使得新舊混凝土的結(jié)合面的粗糙度明顯提升且可控，在設計中可以充分應用疊合梁的組合強度。

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

（專利號：ZL2020 2 2456572.4）

通過便攜式鋼施工平臺與預制構(gòu)件的組合同步吊裝，現(xiàn)場無需從下層樓面搭設施工平臺至本層樓面，與上部土建工序同步施工，節(jié)約措施費及工期，如圖 10 所示。

圖 10 裝配式施工平臺

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