地鐵車輛段上蓋裝配式住宅方案探究

孫思為

(廣州地鐵集團有限公司房地產事業總部，廣東廣州 510335)

1 概述

近年來，地鐵沿線土地開發和土地價值的集約化利用越來越受到重視，城市地鐵交通規劃要求同步考慮建設與城市土地綜合利用問題，地鐵+物業已成為現代城市軌道交通發展的主要模式。地鐵車輛基地占地面積均在10萬m2以上，上蓋開發體量巨大，甚至可達上百萬平方米。

與此同時，2016年來，國家相繼出臺了多部推廣裝配式建筑的相關政策，如國務院出臺的《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，住房和城鄉建設部印發的《“十三五”裝配式建筑行動方案》《裝配式建筑示范城辦法》《裝配式建筑產業基地管理辦法》，要求到2020年全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上?？梢灶A見，我國裝配式建筑發展前景可期。與傳統建造方式相比，裝配式建筑的優勢集中體現為資源節約、品質優良、風格多樣、工期加快、成本可控、實現供給側改革。裝配式建造現場粉塵、噪聲、污水大大減少，可以節約資源能源，同時減少大量濕作業，符合國家的節能減排和綠色發展目標。

2 項目概況

廣州某車輛段上蓋開發總建筑面積約95萬m2，其中蓋板以上計容建筑面積為60.6萬m2;其中住宅總建筑面積為52.8萬m2。適合采用裝配式方案的主要為D區及E區內的24棟高層住宅，總建筑面積約51.4萬m2。本次裝配式住宅方案研究范圍為2號A1戶型標準層及21號1T7戶型標準層，兩棟高層住宅的總建筑面積約為5.5萬m2，高度為99 m。研究內容為上蓋的裝配式方案及各專業的裝配式設計原則，明確各專業的設計需求以便開展下階段的裝配式住宅一體化設計。

3 裝配式方案

根據項目特點分析，形成了四個高層住宅的裝配式結構比選方案，分別為:

1)剪力墻現澆+預制外掛墻板方案;2)剪力墻現澆+梁下掛板方案;3)剪力墻預制+預制外掛墻板方案;4)剪力墻預制+梁下掛板方案。

首先討論對豎向構件是否進行預制，由于以下原因:

1)預制豎向受力構件節點施工復雜;2)目前主要應用于中小高層，在超限高層中應用很少;3)預制墻現澆段仍需搭設模板及腳手架;4)造價相對高，選取了剪力墻現澆方案?？紤]到傳統的剪力墻現澆+預制外掛墻板方案引起結構自重及建筑面積增加，因此考慮取消外掛墻板，最終采用剪力墻現澆+梁下掛板方案。剪力墻按傳統方式搭設腳手架及模板澆筑，原外砌體墻處的預制外墻取消外掛板，厚度減少至200 mm，同時在預制墻中間填充100 mm厚的泡沫層減輕自重。此方案外邊線與傳統方案相同，建筑面積無增加。

為保證結構的整體受力性能，屋面層采用現澆，單棟住宅的裝配式范圍為首層至屋面層以下一層。預制構件為疊合板、疊合梁、樓梯、預制內外墻、預制飄窗、預制疊合陽臺、空調板、預制衛生間沉箱。

按照裝配式混凝土建筑的主體結構和圍護結構預制構件比例的計算公式:主體結構和圍護結構預制構件比例=轉換層以上的單體建筑作為評價單元，測算兩棟住宅的裝配式混凝土建筑的主體結構和圍護結構預制構件比例，A1戶型單棟預制率為35.02%(標準層為35.6%)，1T7戶型單棟預制率為 32.5%(標準層為 32.9%)。

此次研究對重要節點做法也進行了明確，如主次梁連接節點大樣、預制外墻與疊合陽臺板連接建筑節點、預制飄窗建筑節點、疊合樓板連接縫構造、預制外墻與預制空調板連接節點、預制沉箱與預制外墻、內隔墻及現澆剪力墻連接建筑節點等。

車輛段上蓋預留基礎可滿足該方案的荷載要求，同時上蓋預留條件基本滿足預制構件吊裝、運輸等要求。造價方面，裝配式方案對比傳統方案單方增加150元～200元左右。工期方面，由于采用裝配式方案后，可節省砌體墻砌筑、梁板及飄窗衛生間等支模和混凝土澆筑工作、部分找平抹灰工作以及后期垃圾清理工作，因此與傳統方案相比可節省一定的工期。通過實際項目的工期對比，高層住宅采用裝配式方案后，可縮短工期約40%。同時結合其他項目經驗推測，本項目單棟高層住宅采用裝配式方案后，保守估計可節省工期約30%。

4 BIM應用

本次裝配式住宅圖紙采用BIM模型進行設計，共綜合了建筑、結構、給排水、機電、暖通及精裝修共6個專業。利用ProjectWise平臺云端存儲模型中心文件，各專業創建本地副本、在各專業工作集中進行設計，并通過同步更新到云端中心文件，達到協同設計目的。

本次研究利用BIM模型對關鍵局部進行重點模擬分析及構件深化設計。例如預制外墻模型精確定位灌漿套筒、預留吊裝位等預埋件，自動統計構件鋼筋數量。利用Navisworks進行了碰撞檢查，提高各專業設計的協同性。初步建立標準預制構件庫，并支持參數化修改尺寸、鋼筋，規范建模標準，提高設計質量。

5 結語

車輛段上蓋裝配式住宅項目的實施，在設計、生產、施工、成本等多方面，均與傳統建造模式有著較大的不同，需對其進行系統的深入研究，才能保障裝配式住宅項目的實施。

技術策劃階段應依照裝配式建筑評價標準，建設方、設計方、施工方、構件生產方等多方共同確定技術實施方案。在設計過程中應注重各專業協調及成本控制，做好設計管理，做到設計過程流程精細化、設計模數化、配合一體化、成本精準化、技術信息化。值得注意的是，應提前掌握項目周邊預制構件生產廠家的分布情況，熟悉其生產規模、運輸半徑，從成本和技術的角度綜合選取適宜的廠家。針對裝配式住宅施工，應提前了解施工需求，做好施工車道、預制構件堆場、塔吊布置的預留，施工前，設計、預制構件生產廠家、施工單位應聯合做好施工前的技術培訓，確保施工質量。另外，實時了解政策動向，在滿足政策要求的前提下，積極爭取相應的扶持政策，降低建造成本。