裝配式建筑PC構(gòu)件深化設計研究與應用

謝貽清 岳木林斯 周凡杰

摘?要：本文針對裝配式建筑PC構(gòu)件深化設計中存在的問題進行分析與闡述，指出節(jié)點連接、設備協(xié)調(diào)以及構(gòu)件施工等方面存在的問題。進而提升深化設計質(zhì)量水平，提出PC構(gòu)件深化設計的關(guān)鍵措施，旨在于促進深化設計質(zhì)量水平的進一步提升。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;PC構(gòu)件;深化設計

文章編號：2095-4085（2020）08-0042-02

當前在裝配式建筑施工、驗收以及后期使用等各個環(huán)節(jié)中，受到PC構(gòu)件設計深度不足這一因素影響，暴露出了一系列的問題與缺陷。換言之，為促進裝配式建筑的可靠發(fā)展，就必須圍繞PC構(gòu)件深化設計展開系統(tǒng)研究，對PC構(gòu)件設計中存在的問題進行逐一分析，并采取針對性措施，鞏固深化設計的質(zhì)量與水平。

1?PC構(gòu)件概述

在裝配式建筑中，PC構(gòu)件可以根據(jù)安裝方向分為水平PC構(gòu)件、豎向PC構(gòu)件以及斜向PC構(gòu)件這三大類型。以水平PC構(gòu)件為例，可以進一步將其按照下圖（見圖1）所示方法分類。豎向PC構(gòu)件則以預制柱以及預制墻板為主，而斜向PC構(gòu)件則多為預制樓梯。

在裝配式建筑實際應用中，PC構(gòu)件與其他建筑構(gòu)件相比，主要體現(xiàn)出兩方面特點。第一，PC構(gòu)件尺寸規(guī)格為滿足批量化生產(chǎn)以及標準化安裝需求，均采用模數(shù)化形式;第二，PC構(gòu)件多經(jīng)自動化流水線制作形成，涉及到生產(chǎn)設備、工藝以及管理等各個環(huán)節(jié)作業(yè)均具有標準化特點;第三，PC構(gòu)件除建筑結(jié)構(gòu)要素自身以外，還涉及到設備安裝環(huán)節(jié)所使用的各類預埋件、保溫材料以及裝飾裝修材料，進而導致PC構(gòu)件構(gòu)成復雜多樣。

2?PC構(gòu)件深化設計主要問題

2.1?節(jié)點連接

裝配式建筑PC構(gòu)件深化設計過程中，節(jié)點連接方面所表現(xiàn)出的問題主要有：第一，PC構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接不當，進而導致鋼筋在墻板處發(fā)生斷裂現(xiàn)象;第二，PC構(gòu)件墻板、柱連接鋼筋發(fā)生缺失，影響結(jié)構(gòu)性能，造成墻面漏水;第三，PC構(gòu)件主鋼筋相互碰撞。在設計中對鋼筋連接部位空間關(guān)系的考量不夠充分，進而發(fā)生碰撞，無法可靠連接。

2.2?設備協(xié)調(diào)

PC構(gòu)件深化設計還涉及到與設備安裝的協(xié)調(diào)關(guān)系問題，但此環(huán)節(jié)中仍然存在一定的不足，主要表現(xiàn)為以下幾個方面。第一，PC構(gòu)件尺寸無法與水電管線預埋要求相匹配，后期需通過調(diào)節(jié)后澆高度的方式解決，操作難度大;第二，PC構(gòu)件設計中開關(guān)盒、管線漏埋或出現(xiàn)較大偏差，這樣一來需要在后續(xù)的裝飾裝修環(huán)節(jié)中對PC構(gòu)件進行重新開孔開槽，導致構(gòu)件結(jié)構(gòu)完整性被破壞;第三，管線與專業(yè)規(guī)范不符合。造成強電線、弱電線合管，增加配線截面，與電氣設計規(guī)范不匹配;第四，對設備使用功能造成影響，產(chǎn)生較大安全隱患。

2.3?構(gòu)件施工

經(jīng)深化設計后，裝配式建筑PC構(gòu)件在施工環(huán)節(jié)中容易產(chǎn)生以下幾個方面的問題。第一，PC構(gòu)件吊裝位置與吊環(huán)規(guī)格不匹配。PC構(gòu)件吊裝工藝、形狀以及重量會對吊環(huán)的設置產(chǎn)生影響;第二，PC構(gòu)件臨時性支撐位置以及間距設置不合理，如針對疊合板、疊合梁拆除條件的規(guī)定不合理，沒有充分考慮PC構(gòu)件的安裝特點，形成安全保障措施;第三，施工現(xiàn)場垂直運輸設備與主體結(jié)構(gòu)固定埋件設置不合理或缺失，影響設備安裝質(zhì)量，且因附著裝置隨意安裝導致設備運行面臨巨大隱患。

3?PC構(gòu)件深化設計相關(guān)措施

3.1?統(tǒng)籌規(guī)劃

裝配式建筑PC構(gòu)件深化設計中應當對傳統(tǒng)總體拆分流程進行改進與調(diào)整，將建筑施工、結(jié)構(gòu)、裝飾裝修以及電氣設備等專業(yè)人員集中組織起來共同參與到建筑混凝土結(jié)構(gòu)方案設計環(huán)節(jié)工作中，基于裝飾裝修需求以及使用功能，確定PC構(gòu)件集成要求以及整體布局方案，保障項目深化設計方案的科學性與有效性。

3.2?樣板驗證

應由專人組織施工單位負責人對PC構(gòu)件深化設計成果進行樣板驗證，尤其注意典型、特殊連接節(jié)點的裝配性能，并對構(gòu)件裝配可行性以及合理性進行深入分析，以樣本驗證結(jié)果為依據(jù)，進一步優(yōu)化設計效果。

3.3?節(jié)點構(gòu)造

深化設計環(huán)節(jié)中工作人員需要對裝配式建筑的關(guān)鍵節(jié)點進行識別，如外墻、剪力墻、梁柱結(jié)構(gòu)等，并對構(gòu)造措施進行細化處理。以梁柱節(jié)點為例，深化設計環(huán)節(jié)需要提供疊合梁擱置長度、鋼筋錨固、模板安裝的具體尺寸以及施工大樣圖。在剪力墻結(jié)構(gòu)安裝中，需要明確規(guī)定連接鋼筋的具體位置，同時詳細標注套筒規(guī)格，確保可調(diào)墊片以及臨時性支撐等關(guān)鍵部件設計方案的合理性。除此以外，在鋼筋套筒連接環(huán)節(jié)中，需要充分評估的灌漿孔位置，在設計方案中對出氣孔設置進行詳細檢查，確保細部構(gòu)造方案的合理性。

3.4?BIM技術(shù)應用

為滿足裝配式建筑結(jié)構(gòu)精細化要求，同時符合PC構(gòu)件集成化特點，可以嘗試在深化設計環(huán)節(jié)工作中引入BIM技術(shù)，以提高PC構(gòu)件分割、細部尺寸以及節(jié)點連接等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的精度要求，避免設備、管線與PC構(gòu)件相互碰撞，對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，同時搭載BIM技術(shù)簡化施工操作步驟，縮短工期，同時節(jié)約建設成本。

4?結(jié)?語

針對PC構(gòu)件的深化設計是裝配式建筑施工作業(yè)期間非常重要的環(huán)節(jié)，會對裝配式建筑整體質(zhì)量水平產(chǎn)生巨大影響。但當前針對PC構(gòu)件的深化設計仍然存在一定問題，如節(jié)點連接、設備協(xié)調(diào)以及構(gòu)件施工等方面。為進一步提升深化設計質(zhì)量水平，需要在統(tǒng)籌規(guī)劃的前提下，通過樣板驗證優(yōu)化設計效果，并細化節(jié)點構(gòu)造內(nèi)容，引入BIM技術(shù)，以促進PC構(gòu)件深化設計質(zhì)量水平的提升，滿足裝配式建筑建設需求。

參考文獻：

[1]潘婧.建筑工業(yè)化PC構(gòu)件深化設計[J].中國設備工程，2019，（23）：139-140.