蔣辰
(天津城鐵港鐵建設有限公司,天津300042)
近年來,隨著人力資本的攀升及制造業水平的不斷精細化,裝配式建筑被越來越多的應用到商業、住宅、公共建筑等多個領域。這種新型的建筑形式取代了傳統的現場支模澆筑的濕作業建造方式,將結構構件在工廠進行加工預制。一來使得構件加工更加精細化,質量得到提升;二來縮短現場作業密集度,加快建設進度[1]。
鋼結構建筑具有自重較輕、抗震性能好等優點,因而被更多的應用到裝配式建筑領域。同時鋼結構建筑有利于回收,減少對環境的負擔,體現了“綠色建筑”的概念[2]。
近年來,房地產行業競爭日趨激烈,地產商都希望資金回籠,縮短工期,節約成本以便獲得更高的利潤。裝配式越來越多的應用到房地產開發建設中。售樓處一般占地面積小,層高低,對工期要求較高,后期拆改可能性大,為裝配式的應用提供了若干良好條件。
本文結合某公司在建項目售樓處樣板間項目,從結構體系、節點設計及圍護體系三方面對此類工程的技術特點進行分析,為裝配式結構在售樓處中的應用提供依據。
本售樓處長22.2 m,寬12 m,占地面積266.4 m2,共3層,高9.0 m,坡屋面形式。建筑平立面圖如圖1,圖2所示。

鋼結構裝配式建筑應用較多的結構體系有門式剛架、普通鋼框架結構體系、鋼框架—中心支撐體系、鋼框架—鋼板剪力墻體系等。經分析比較各體系的特點,選出適用于此類售樓處項目的結構體系。
本售樓處平面為矩形,鑒于本項目層數較少,高度較低,本項目擬選用方鋼管—H型鋼梁框架體系,方鋼管柱可以充分發揮兩個方向抗側剛度均衡的優點,框架結構體系能夠滿足開間大、后期拆改等一系列功能要求。

裝配式鋼結構梁柱節點構造形式多樣,力學性能各異,有多種分類方法。根據售樓處項目受力特點選擇剛接節點作為重點研究對象,裝配式剛接梁柱節點包括:內隔板節點、外環板節點、隔板貫通節點、外肋環板節點、梁—梁連接節點等。
本文結合工程實際,選用三種裝配式連接節點:全螺栓連接隔板貫通式節點、下栓上焊隔板貫通式節點及外肋環板節點(見圖3)。普通邊柱采用外肋環板節點,其通過豎向肋板有效傳力,組合柱豎向貫通,克服了外環板節點墻板安裝問題,避免了室內角部有凸角現象。普通中柱采用隔板貫通節點。全螺栓連接隔板貫通節點的腹板與翼緣全部通過螺栓連接,工廠預制率高,現場無焊接工作量,可有效提高施工速度和裝配率;下栓上焊隔板貫通節點與腹板螺栓連接、翼緣焊接節點相比,下翼緣采用螺栓連接,便于提高現場安裝速度,避免了下翼緣焊接施工操作不便的缺點。

墻板體系包括:內墻板、外墻板、墻板與墻板的連接構造及圍護墻板與鋼結構的連接構造。常用的墻體材料可以分為兩大類:砌塊類、輕質板材類。為了滿足預制化,減少現場作業的要求,本項目采用的墻板材料為輕質板材。
近年來,伴隨裝配式建筑的發展,市面上出現多種墻板材料及廠家,輕型墻板主要分為單一材質墻板及復合材質墻板。單一材質墻板目前應用較多的主要是蒸壓加氣混凝土板。該類墻板制作簡便,自重較輕,具有良好的抗震性能,但從強度、保溫及隔聲等方面考慮還存在很多不足。
綜合考慮本項目面積較小,層數較低,且作為售樓處對功能要求及舒適性要求較低,所以采用蒸壓輕質砂加氣混凝土(AAC)板材,提高裝配化程度。局部通過可拆卸的節點構造實現墻體板材的可拆卸,便于后期樣板間改造及墻板拆裝,如圖4所示。
預制樓/屋面板有壓型鋼板組合樓板、鋼筋桁架樓承板鋼筋混凝土疊合板等形式。壓型鋼板組合樓板是通過鍍鋅鋼板作為永久性模板使用,并在其上澆筑混凝土。此種樓板形式底部的鍍鋅鋼板需考慮防腐及防火等問題,在住宅建設中還需要考慮后期吊頂,增加了工程造價。鋼筋桁架樓承板系統是將樓板中正負鋼筋在工廠內加工成結構穩定的三角桁架,再通過電阻電焊或者綁扎等方式將鋼筋桁架與預制的模板連接成為一體,在現場鋪設完成后再進行混凝土澆筑。該類樓板后期需要拆除底模,同樣增加施工工序且拆除底模后可能會造成混凝土底部不平整。

本項目通過分析以上幾種預制板的特點,提出一種新型預應力桁架鋼筋混凝土底板疊合板(見圖5)。預制預應力薄板與上部現澆混凝土層結合成為一個整體,共同工作。薄板的預應力主筋即是疊合樓板的主筋,同時預應力薄板用作現澆混凝土層的底模,不必為現澆層支撐模板。其結構剛度大,整體性及抗裂性能好;用預制底板取代了模板,縮短了工期;設備管線洞口可在工廠制作時預留,同時它與原有預應力混凝土疊合板相比,將混凝土肋替換為鋼筋桁架,有利于管線預埋,施工方便,更加契合預制化、裝配化的理念。

本文結合售樓處工程項目,從結構體系、節點設計、圍護體系三個方面探討了裝配式結構在售樓處中的應用。經過對比分析,找到了適合此類項目應用的裝配式鋼結構體系、節點、圍護體系。
1)通過選用方鋼管柱—H型鋼梁框架結構,外肋環板節點和隔板貫通節點,蒸壓輕質砂加氣混凝土板材等構件,提高裝配率,實現工廠化制作、現場組裝、機械化施工的建造模式,同時滿足外墻板可拆卸,便于設備安裝。
2)創新性的提出一種新型預應力桁架鋼筋混凝土底板疊合樓板,在預應力疊合板基礎上將混凝土肋替換為鋼筋桁架,有利于管線預埋,施工方便,更加契合預制化、裝配化的理念。