裝配式建筑水平構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU201.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2025）18-0114-05

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2025.18.025

Abstract：Prefabricatedbuildingsrepresentsanovel，greenandsustainablebuildingproductionmethod.Currently， prefabricatedbuildingsinChinaisinitsearlydevelopmentalstage.Theprecisionofdisassmblydesignforprefabricated componentsisrelativelylow，leadingtoeconomicallyineficientissuesandposingchaengestoteproductionandinstalltion processesofthesecomponents.Thisstudy，basedonpracticalworkexperience，examinesthedisassemblydesignmethodsfor horizontalcomponentsinprefabricatedbuildingsandproposesrefineddisassemblydesignappoachesforcompositefloorslabsand prefabricatedstairs.Itisexpectedthatthedisassemblydesignofprefabricatedcomponentswillbetermeettheactualprouction and installtion requirementson-site，thereby enhancing the overall qualityof prefabricated buildings.

Keywords：prefabricatedbuilding;horizontalcomponent;disassemblydesignmethod；optimizationkeypoint；laminatedfloor prefabricated stair

隨著裝配式建筑被大力推廣，裝配式建筑因具有施工效率高、節(jié)能低碳等優(yōu)勢(shì)逐漸成為建筑業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向之一。做好裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的拆分設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到裝配式建筑結(jié)構(gòu)安全，還能有助于后期現(xiàn)場(chǎng)施工的順利推進(jìn)。裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)本身是一個(gè)模擬構(gòu)件生產(chǎn)和安裝施工的過(guò)程。設(shè)計(jì)裝配式建筑應(yīng)將其作為一個(gè)整體來(lái)考慮，所有專(zhuān)業(yè)部門(mén)都應(yīng)根據(jù)全過(guò)程共同考慮和設(shè)計(jì)，而不是單獨(dú)設(shè)計(jì)。目前的裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足預(yù)制比例要求的前提下，能拆則拆，導(dǎo)致拆分出的預(yù)制構(gòu)件不夠精細(xì)，出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)安裝工效底，拖累現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度等問(wèn)題。因此，在對(duì)預(yù)制構(gòu)件的拆分設(shè)計(jì)中，要結(jié)合不同的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件采取不同的拆分設(shè)計(jì)思路和方法，規(guī)避常見(jiàn)的問(wèn)題，從前端設(shè)計(jì)上提高拆分設(shè)計(jì)的成果質(zhì)量，并能確保預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)施工中起到有助于降本增效的作用，從而讓裝配式建筑發(fā)揮出自身的整體優(yōu)勢(shì)。本文通過(guò)在實(shí)際項(xiàng)目案例中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)裝配式建筑水平預(yù)制構(gòu)件的拆分設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析和闡述，希望為裝配式建筑水平預(yù)制構(gòu)件的拆分設(shè)計(jì)提供一些參考。

1疊合樓板設(shè)計(jì)

1.1疊合樓板尺寸設(shè)計(jì)

疊合樓板的尺寸設(shè)計(jì)要考慮長(zhǎng)寬厚，常用疊合板板厚為 130mm ，其中預(yù)制板厚為 60mm ，現(xiàn)澆層厚70mm 。疊合板的拆分設(shè)計(jì)原則上是按照垂直房間的跨度方向進(jìn)行拆分，除特殊使用部位外，疊合樓板長(zhǎng)度以 3～5m 為宜。當(dāng)板長(zhǎng)超過(guò) 6m 時(shí)，需要考慮預(yù)制樓板的生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝環(huán)節(jié)，提高預(yù)制樓板的剛度，以避免預(yù)制樓板在運(yùn)輸安裝等過(guò)程中產(chǎn)生撓度或裂紋。在拆分設(shè)計(jì)時(shí)可以采用2種加強(qiáng)方案，一是在板跨跨中區(qū)域附加一些加強(qiáng)筋或加密預(yù)制樓板的桁架筋；二是在設(shè)計(jì)時(shí)就加厚大跨度疊合樓板厚度，預(yù)制樓板厚度可以按照疊合樓板厚度的1/2考慮，因此加厚疊合樓板厚度就同時(shí)也增加了預(yù)制樓板厚度。

考慮到常用運(yùn)輸車(chē)自身車(chē)寬有不超 3m 的約束，以及道路運(yùn)輸限寬等要求，在對(duì)疊合樓板深化設(shè)計(jì)時(shí)，要提前考慮預(yù)制樓板的板寬加上伸出筋的總長(zhǎng)度盡量控制在 3m 以?xún)?nèi)。同時(shí)還要兼顧現(xiàn)場(chǎng)安裝預(yù)制構(gòu)件時(shí)的施工效率，預(yù)制樓板每次只能起吊一塊安裝一塊，如果預(yù)制樓板拆分的太窄，現(xiàn)場(chǎng)安裝的次數(shù)就會(huì)增多，現(xiàn)場(chǎng)的施工效率就會(huì)大幅降低。綜合考慮，建議設(shè)計(jì)疊合樓板的板寬在 1.5～2.5m 范圍為宜。同時(shí)要考慮現(xiàn)場(chǎng)選用塔吊的最大吊重，如果裝配式建筑樓棟使用的預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件只有預(yù)制樓板和預(yù)制樓梯，沒(méi)有使用豎向預(yù)制構(gòu)件，那現(xiàn)場(chǎng)施工采用的塔吊在最遠(yuǎn)端的最大吊重一般不超過(guò) 1.5t ，考慮疊合板的平均板長(zhǎng)在 3.5m 左右，在滿(mǎn)足塔吊最遠(yuǎn)端最大吊重的情況下，板厚按照 60mm ，拆分的預(yù)制板板寬建議不超 2.3m 。施工現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的問(wèn)題大多是溝通不暢，或者施工單位提資意識(shí)不夠。裝配式建筑的管理工作很重要，特別是系統(tǒng)性的協(xié)調(diào)管理工作。為避免因預(yù)制構(gòu)件過(guò)重在現(xiàn)場(chǎng)吊不起來(lái)情況的出現(xiàn)，拆分設(shè)計(jì)前一定要與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)做好溝通對(duì)接。

按照裝配式建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì) ±0.000m 以上樓層樓面及屋面采用預(yù)制疊合樓板的形式，除大跨度板及結(jié)構(gòu)加強(qiáng)部位有特殊厚度要求外，疊合板的結(jié)構(gòu)板厚統(tǒng)一為 130mm （屋面層除外），考慮到當(dāng)前住宅戶(hù)型的設(shè)計(jì)以大跨度客廳為主流，房間跨度在 7m 左右，大跨度客廳疊合板板厚一般在 150～160mm ，預(yù)制板厚度可以對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)為 70～80mm 。對(duì)小房間的疊合板可以按跨中拆分設(shè)計(jì)，在板拼縫的后澆帶處可放置3φ12@100 鋼筋作為加強(qiáng)。高層的疊合屋面板厚不小于 160mm ，其中預(yù)制疊合板厚 60mm ，現(xiàn)澆層厚 100mm 。需要注意一點(diǎn)，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、平面復(fù)雜或開(kāi)洞較大的樓層宜采用現(xiàn)澆樓蓋[]。

1.2功能房間樓面做疊合樓板的選用原則

以住宅類(lèi)的裝配式建筑為例，在滿(mǎn)足裝配式建筑預(yù)制樓板應(yīng)用比例或預(yù)制率要求的前提下，拆分疊合樓板時(shí)，盡量避免選用預(yù)留預(yù)埋較多的功能房間樓面作疊合樓板。這是因?yàn)槿绻A(yù)制板上的預(yù)留預(yù)埋洞較多，開(kāi)洞會(huì)導(dǎo)致預(yù)制樓板剛度降低，洞口角部容易產(chǎn)生裂紋，而且預(yù)留位置不準(zhǔn)確，那后期就不得不在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次開(kāi)洞處理，會(huì)產(chǎn)生疊合樓板的結(jié)構(gòu)被破壞的隱患。對(duì)各功能房間樓面選用疊合板拆分的優(yōu)先級(jí)為：臥室、客廳、樓梯板一陽(yáng)臺(tái)—廚房一電梯前室一屋面板一衛(wèi)生間一懸挑空調(diào)板。

電梯前室往往靠近管井，預(yù)埋管線(xiàn)比較多，且需要鋪設(shè)較粗的線(xiàn)管。在預(yù)制樓板上鋪設(shè) 32mm 的線(xiàn)管比較難穿過(guò)桁架筋。現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)選擇破壞桁架頂筋來(lái)保證線(xiàn)管正常穿過(guò)，桁架鋼筋被破壞會(huì)影響到預(yù)制樓板的剛度，因此不建議首選電梯前室樓面拆分疊合樓板。

衛(wèi)生間屬有水房間，房間面積較小，在能夠滿(mǎn)足裝配率應(yīng)用比例的前提下，也不建議設(shè)計(jì)為疊合板。有水房間不使用疊合板往往是擔(dān)心后期可能會(huì)產(chǎn)生滲漏隱患，其實(shí)不然，有水房間樓面不建議采用疊合樓板設(shè)計(jì)，主要是因?yàn)樵陬A(yù)制樓板上要提前預(yù)埋地漏、排水等管洞，而且大都集中在角部，角部開(kāi)洞容易在預(yù)制板上產(chǎn)生裂紋，影響住宅整體品質(zhì)。

如果衛(wèi)生間、廚房、陽(yáng)臺(tái)等有水房間樓面需要設(shè)計(jì)為疊合板，此類(lèi)的有水房間如果需要進(jìn)行降板，建議優(yōu)先選擇通過(guò)建筑面層的做法實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)上不考慮降板。對(duì)于帶衛(wèi)生間的主臥室房間不能降板的，也可以只拆分主臥室區(qū)域，把衛(wèi)生間地面板留做現(xiàn)澆。如圖1所示，考慮房間的美觀性，優(yōu)先選擇在交接部位加設(shè)一個(gè)暗梁，不建議另設(shè)梁

如果要預(yù)制懸挑空調(diào)板，建議采用全預(yù)制的形式，全預(yù)制空調(diào)板板厚不宜小于 100mm ，特別要注意上層筋的伸出長(zhǎng)度必須要滿(mǎn)足錨固要求，且保護(hù)層厚度不能過(guò)大。

此外，管井、水暖井部位的預(yù)留預(yù)埋特別多，為避免后期現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次開(kāi)洞處理，該處的樓面也應(yīng)盡量采用現(xiàn)澆不做疊合樓板拆分。

1.3疊合樓板構(gòu)造

疊合樓板中預(yù)制樓板上的桁架筋可以替代預(yù)制樓板上桁架范圍內(nèi)的底筋使用。疊合樓板在支座處以受壓為主，預(yù)制樓板在支座處（梁墻擱置處）的伸出筋只起到構(gòu)造作用。參考國(guó)家及部分地方鋼筋桁架混凝土疊合板圖集，預(yù)制樓板的桁架筋是能夠替代底筋的。

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是裝配式建筑的特色，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)化的接口，方可發(fā)揮裝配式建筑快速化建造的成本和工期優(yōu)勢(shì)4。在疊合板拆分設(shè)計(jì)時(shí)，一是要考慮疊合樓板整體尺寸設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，二是要考慮單塊預(yù)制構(gòu)件自身的標(biāo)準(zhǔn)化。建議預(yù)制樓板底筋間距按50nmm（n 為整數(shù)）設(shè)計(jì)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制樓板模具的標(biāo)準(zhǔn)化，從而能循環(huán)利用預(yù)制樓板的生產(chǎn)模具，有效降低預(yù)制樓板的生產(chǎn)成本，并能夠省去加工模具的時(shí)間，從而有助于加快施工進(jìn)度。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠(chǎng)都會(huì)儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)化程度高的預(yù)制樓板模具，以100/150/

200mm 間距模數(shù)為主。按 50nmm 模數(shù)設(shè)計(jì)底筋間距，一個(gè)項(xiàng)目生產(chǎn)完成，可以將能夠繼續(xù)使用的模具用于下一個(gè)有相同模數(shù)的預(yù)制樓板項(xiàng)目，這也減少了資源的浪費(fèi)。

桁架筋可以作馬凳筋使用，考慮到上面會(huì)放2層面筋，面筋保護(hù)層為 15mm ，并能滿(mǎn)足桁架筋凈空能穿過(guò)直徑 20～25mm 線(xiàn)管，對(duì)于 130.140mm 厚的疊合板可以將桁架筋按 75mm 高度設(shè)計(jì)。這樣既可以讓桁架筋上的面筋保護(hù)層厚度滿(mǎn)足要求，還能確保線(xiàn)管穿過(guò)桁架筋不受影響。

預(yù)制樓板的粗糙面可以用水洗面、模具上提前預(yù)留凹凸壓花、模具上焊鋼筋頭等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，條件允許盡量使用水洗面，水洗面上露出的粗骨料與現(xiàn)澆混凝土?xí)Y(jié)合的更為密實(shí)。另外，在后澆拼縫位置，在預(yù)制板底留置 5cm 長(zhǎng)的壓槽，裝飾刮膩?zhàn)忧埃荣N鋪一層耐堿網(wǎng)格布，再抹一道抗裂砂漿，可以有效保證疊合板的后澆拼縫位置不產(chǎn)生裂紋，具體做法如圖2所示。

單位：mm

1.4疊合樓板拼縫

疊合樓板的拼縫設(shè)計(jì)要從后期使用角度考慮出發(fā)，可以分為單向疊合樓板拼縫和雙向疊合樓板拼縫。單向疊合樓板拼縫可以不處理或者后期作二次結(jié)構(gòu)時(shí)再處理，雙向疊合樓板拼縫同現(xiàn)澆層澆筑時(shí)一起完成。除采用全吊頂?shù)膶?xiě)字樓或工業(yè)廠(chǎng)房用途的公建項(xiàng)目按照單向疊合樓板設(shè)計(jì)外，其余裝配式建筑樓地面建議首選按雙向疊合板拆分設(shè)計(jì)。單向疊合板的密拼式接縫使用的砂漿質(zhì)量及施工工藝較難控制，若把控不好后期拼縫處會(huì)有產(chǎn)生裂紋的隱患。雙向疊合板的整體式接縫采用后澆帶的形式，能夠從根本上避免這個(gè)問(wèn)題的發(fā)生。

2 預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)

預(yù)制樓梯的設(shè)計(jì)要優(yōu)先考慮預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)化梯段，非標(biāo)準(zhǔn)梯段考慮按現(xiàn)澆設(shè)計(jì)，以做到成本控制效益最優(yōu)和方便現(xiàn)場(chǎng)施工。對(duì)于首層需要砌筑防火墻的雙跑梯和直接將隔墻砌筑在踏步板上的剪刀梯，不建議將樓梯的踏步板設(shè)計(jì)為預(yù)制樓梯，設(shè)計(jì)時(shí)不能將樓梯間防火隔墻設(shè)置在預(yù)制滑動(dòng)樓梯梯板踏步上。這是因?yàn)樵馐艿卣鹆r(shí)，預(yù)制樓梯板可能會(huì)產(chǎn)生位移滑動(dòng)，此時(shí)砌筑在梯板上的隔墻會(huì)有傾覆風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于使用雙跑樓梯的高層而言，需要在首層砌筑防火墻，如果首層就需要預(yù)制，那樓梯梯板寬度要比標(biāo)準(zhǔn)層梯板多一個(gè)梯井的寬度，這就需要再單獨(dú)做一套預(yù)制樓梯模具，增加的樓梯模具成本過(guò)高。對(duì)于復(fù)雜的公建類(lèi)項(xiàng)目，可以應(yīng)用BIM技術(shù)，檢查預(yù)制樓梯與現(xiàn)澆休息平臺(tái)的碰撞干涉。如果使用的是預(yù)制剪刀梯，可以在隔墻下設(shè)計(jì)增加現(xiàn)澆支撐梁，用以支撐隔墻，

預(yù)制樓梯的拆分設(shè)計(jì)要考慮方便現(xiàn)場(chǎng)施工，盡量避免現(xiàn)場(chǎng)安裝完預(yù)制樓梯再去做一些補(bǔ)漏現(xiàn)澆。如圖3所示，把預(yù)制樓梯板帶挑耳一起預(yù)制，能減少現(xiàn)場(chǎng)再支吊模單獨(dú)現(xiàn)澆挑耳的工序，避免預(yù)制樓梯與現(xiàn)澆挑耳的混凝土色差，節(jié)省人工，也方便現(xiàn)場(chǎng)施工。

一個(gè)裝配式建筑項(xiàng)目如果只采用預(yù)制樓板和預(yù)制樓梯，最重的預(yù)制構(gòu)件一般都是預(yù)制樓梯，那設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮預(yù)制樓梯對(duì)現(xiàn)場(chǎng)塔吊選型的影響。預(yù)制剪刀梯梯板重量一般在4t以上，如果裝配式建筑樓棟的樓梯設(shè)計(jì)的是預(yù)制剪刀梯，那就需要提前考慮現(xiàn)場(chǎng)塔吊的最大吊重。裝配式建筑樓棟預(yù)制構(gòu)件只有預(yù)制樓板和預(yù)制剪刀梯梯板，現(xiàn)場(chǎng)選用的塔吊最大吊重一般不會(huì)達(dá)到4t，如果選擇使用大塔吊就需要增加塔吊的租賃成本，經(jīng)濟(jì)上是不合算的。把預(yù)制剪刀梯梯板一分為二是合理的降本措施，常采取的優(yōu)化方案是沿梯板長(zhǎng)向?qū)⒋蠹舻短莶鸱譃?個(gè)小剪刀梯，如圖4所示。注意拆分后的小剪刀梯長(zhǎng)寬比如果超過(guò)3，應(yīng)對(duì)預(yù)制剪刀梯梯板重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋驗(yàn)算，確定是否需要增加板底負(fù)筋，以提高預(yù)制剪刀梯梯板剛度，避免梯板后期因撓度過(guò)大在梯板底部產(chǎn)生裂紋。

2.2預(yù)制樓梯連接節(jié)點(diǎn)

預(yù)制樓梯踏步板與樓梯的現(xiàn)澆休息平臺(tái)需要采取可靠的連接措施，預(yù)制樓梯與現(xiàn)澆梯梁若采用插筋連接，插筋可以采用M16，C級(jí)螺栓或者一端彎錨的φ16 （HRB400E）鋼筋，彎錨應(yīng)滿(mǎn)足錨固要求，如圖5所示。有些現(xiàn)場(chǎng)為求施工方便，往往會(huì)選擇在安裝完預(yù)制樓梯后再進(jìn)行二次植筋預(yù)埋，這種做法很難確保插筋能夠滿(mǎn)足鋼筋的錨固要求，屬于一種錯(cuò)誤的做法。因此連接預(yù)制樓梯與現(xiàn)澆梯梁的插筋不能采取安裝完預(yù)制樓梯再去后預(yù)埋的做法，建議在綁現(xiàn)澆梯梁的鋼筋籠時(shí)，就將插筋與鋼筋籠綁扎或焊接在一起。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著裝配式建筑技術(shù)被廣泛應(yīng)用，對(duì)裝配式建筑的構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)也提出了更精細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，以降本增效、提升施工工藝質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，從疊合樓板尺寸、功能房間樓面做疊合板的選用原則、預(yù)制樓板構(gòu)造、疊合樓板拼縫等方面，總結(jié)了疊合樓板的拆分設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。從預(yù)制樓梯設(shè)計(jì)和連接節(jié)點(diǎn)兩方面，提出了預(yù)制樓梯在設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)連接中應(yīng)注意的要點(diǎn)，并提出了預(yù)制大剪刀梯的優(yōu)化拆分方案。通過(guò)對(duì)疊合樓板、預(yù)制樓梯的拆分設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提出了對(duì)預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯的一些拆分設(shè)計(jì)優(yōu)化做法，可以供裝配式建筑設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工人員學(xué)習(xí)借鑒。設(shè)計(jì)人員要不斷加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)方法的研究，確保在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠兼顧到預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和安裝環(huán)節(jié)，不斷提高裝配式建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性，讓裝配式建筑作為綠色低碳建筑的代表能夠被廣泛的推廣應(yīng)用。

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