汪 偉 (安徽省建筑科學研究設計院,安徽 合肥 230031)
陽臺是建筑物室內的延伸,作為住宅戶型中不可缺少的組成內容,陽臺結構在現澆結構中大多為挑梁式、挑板式現澆鋼筋混凝土結構,現場施工作業量較大,施工期較長,不利于發揮裝配整體式住宅建筑的優勢。
裝配整體式混凝土住宅建筑是指以工廠化生產的混凝土預制構件為主,通過現場裝配的方式設計建造的混凝土結構房屋建筑。其中預制混凝土陽臺構件是具有特定功能的一個獨立單元,是構成裝配整體式住宅的重要組成部分,作為系統集成和技術配套整體部件,運輸至施工現場進行吊裝,達成批量生產,便于控制構件質量,提高生產效率,吊裝方便,保證工程質量的目標。
預制混凝土陽臺主要有預制梁式陽臺、預制板式陽臺兩種方案。其中預制梁式陽臺中懸挑梁采用全預制、陽臺樓板采用疊合樓板。陽臺樓面板若全預制,則會出現板面負筋預留鋼筋過長,不利于構件的生產、運輸,同時現場安裝難度較大,一般不采用。
預制陽臺構件通常為異型構件。同時其往往會將太陽能挑板、空調板等整體預制,以減少施工現場吊裝的工作量和難度,因此其無法進入預制構件流水線作業。
當前,隨著對居住環境的要求不斷提高,住宅中常會出現雙拼陽臺,考慮到預制陽臺構件的復雜性和作為懸挑構件的安全性要求,其設計方案的選擇將直接影響構件的生產、成品保護、運輸、吊裝的難度和工程質量,預制方案顯得尤為重要。
以合肥某裝配式住宅項目為例,該雙拼陽臺懸挑長度1800mm,兩跨長度7660mm,局部建筑平面圖如1。

圖1 陽臺建筑平面示意圖
該雙拼陽臺懸挑長度較長,跨度較大。若選擇雙拼陽臺整體預制,則構件的重量、體積均過大,在生產、運輸、吊裝的過程中,均存在較大的安全風險。在構件生產過程中,構件的模具較為復雜,在澆筑混凝土時模具有變形的風險,同時不易脫模;在構件運輸過程中,一次一車僅能運輸一件,運輸效率較低;在施工現場,需為此構件另行設計和制作吊具,以保證在吊裝過程中構件的安全。因此整體預制的方案并不可行。
故而,在進行方案設計時從生產、運輸、吊裝、安全等方面綜合考慮,同時考慮塔吊吊重的情況,將此雙拼陽臺一分為二,懸挑梁作為主受力構件采取全預制,陽臺板采用疊合板的兩種預制方案。
方案一,在結構上形成兩個獨立的單跨懸挑結構,并加強兩陽臺中間20mm拼縫位置填充、防水等措施。該方案優點在于生產工藝成熟簡單、運輸方便,但是現場安裝難度較大,懸挑梁鋼筋應分別錨入剪力墻中,后澆節點鋼筋會出現鋼筋碰撞情況。結構示意圖如圖2。
方案二:在結構上同整體現澆陽臺,為兩跨整體結構,結構示意圖如圖4。其中兩側邊懸挑梁全預制,中間懸挑梁現澆,陽臺外側縱向封邊梁在中間梁處斷開,封邊梁鋼筋在中間懸挑梁中分別錨固。該方案的優點在于生產便捷、運輸方便,安裝難度較小,后澆節點鋼筋碰撞情況較少。但對預制構件的安裝位置和標高校正要求高,中間懸挑梁施工亦較為繁瑣,梁鋼筋不易施工,新老混凝土處有開裂風險。

圖2 方案一陽臺結構平面示意圖

圖3 方案一后澆節點鋼筋放樣示意圖

圖4 方案二陽臺結構平面示意圖
以合肥另一裝配式住宅項目為例,該項目雙拼陽臺懸挑長度1350mm,兩跨長度7660mm,局部建筑平面圖如圖5。

圖5 陽臺建筑平面示意圖
該雙拼陽臺在設計時考慮到懸挑長度較小,并且采用預制疊合板式陽臺,可大大降低預制構件的重量。在結構計算時,應考慮陽臺板厚與室內客廳板厚的協調關系,并對陽臺上的荷載可進行等效應代換手工復核驗算,在構造上對板懸挑端可能出現拉應力區域采用相應的構造措施并進行加強,結構示意圖如圖6。

圖6 預制疊合板式陽臺結構平面示意圖
該方案的優點在于生產工藝成熟簡單,現場安裝簡便、施工難度較小,減少吊裝次數,提高施工效率,避免出現鋼筋碰撞情況。但由于構件長度為6900mm,長度較長,對生產脫模、構件運輸、成品保護等要求較高。
本文以合肥兩個不同裝配式住宅項目為例,分析了雙拼陽臺不同預制方案的優缺點。原則上,懸挑長度在1500mm以內,可優先考慮選擇預制疊合板式陽臺;懸挑長度1500mm以上,可選擇預制梁式陽臺,作為主受力構件的懸挑梁采用全預制,中間跨的做法可與項目的生產、施工單位銜接溝通以確定預制方案。
在裝配式項目設計方案的比選過程中,設計人員應熟悉預制構件的工廠生產工藝、構件的運輸條件、現場施工吊裝工法等全流程知識,充分考慮多種因素,根據具體情況選擇合理的方案,以盡可能地達到預制構件生產簡單,運輸便捷,吊裝安全,連接節點可靠且便于施工等各項要求。