装配式建筑深化设计问题探讨

□肖 辉

新时期新形势下，我国建筑行业必须优化产业结构，加快建设速度，改善劳动条件，提高劳动成产率，使建筑业走上集约型、效益型道路，国家提出要大力发展建筑产业现代化，全面推进装配式建筑。根据我国目前的研究工作水平和工程实践经验，对于高层混凝土建筑我国目前主要采用装配式混凝土结构，其他建筑也是以装配整体式混凝土结构为主。装配式建筑质量的好坏，很大一部分因素跟设计质量的好坏有关，而设计质量的好坏由深化设计质量决定，深化设计中构件设计又成为了控制环节。

一、剪力墙竖向构件间的连接问题

预制构件竖向连接是否可靠直接决定了建筑的安全性，连接方式可采用套筒灌浆连接，连接强度也已经试验证明安全可靠。对于柱类构件，柱中受力主筋全部伸出做全部连接，对于墙类构件，不需要全部竖向钢筋进行连接，在保证承载力的条件下采用部分钢筋连接，理论分析及设计没问题，但是在施工的时候就不好保证了，由于套筒内的空间较小，下部的插入钢筋稍有偏位就无法插入套筒。因此在实际施工中，常有工人剪断钢筋的操作，这样对于结构安全的危害是非常大的。

对于套筒灌浆连接强度已被证实可行，但是目前对于施工后进行套筒内是否有钢筋的检测技术尚不成熟，无法进行检测，所以有些地区不建议采用套筒灌浆连接或是直接采用现浇，这样对于预制率是有一定限制的。

对于剪力墙竖向连接的问题，还可采用双皮墙的方法解决(如图1所示)。整片墙体分成3层，靠外面的两层先做，中间留空，中间留空部分可以穿钢筋和线管，此时竖向钢筋连接不需截断，全部钢筋均可连接，并且属于现浇部位钢筋的连接，取代灌浆套筒连接，还可以节省预制构件体积和重量以及套筒的数量。但是它在生产过程中比较复杂，而且中间空腔位置只有10公分必须用自密实混凝土进行浇筑，否则浇筑质量得不到保障。

不论是采用套筒灌浆还是双皮墙，都需要对构件生产及施工精度进行严格把控，这也是建筑工业化的必备条件，建筑行业要飞跃发展，就必须要严格控制施工精度，保证施工质量。

图1

二、预制构件的碰撞检查设计

构件内部及构件之间的碰撞是装配式建筑的关键问题，设计中如果忽略了这些问题，那么在拼装过程中就会出现打架或是装不上的问题。如果采用人工检查，则效率太低，并且出错的几率较大，往往采用软件检查，在进行建模和参数设置的时候要注意某些部件是不需要进行碰撞检查的，比如墙体内部钢筋的竖向分布钢筋和水平分布钢筋，这两种钢筋本来就是挨在一起的，如果进行检查，是会提示碰撞的，但这不属于碰撞，而且这些是在预制的时候可以避免的。因此在建模的时候对不同的部件采用不同的图层，软件进行碰撞检查的时候，只需要选用所需检查图层，比如墙体的钢筋有水平分布钢筋、竖向分布钢筋、约束构件钢筋、箍筋、伸出钢筋，每种钢筋设一个图层，混凝土墙体设一个图层，预埋件设一个图层，把需要进行检查的图层调出来进行碰撞检查即可通过设置净间距大小来保证碰撞的保证性且此类检查对电脑配置的要求很低，可轻易的部分或整体进行全面的碰撞检查(如图2所示)。比如，可单独调用一个构件内的钢筋之间进行碰撞检查或钢筋与预埋件进行碰撞检查，此类的碰撞其实可以在构件制作的时候进行适当调整，但是会影响到设计图纸。也可调用一个构件中的伸出钢筋和另一个构件的伸出钢筋进行碰撞检查，此类检查非常重要，因为在构件制作的时候无法发现，当进行构件拼装的时候就会出问题，并且补救的措施很少，甚至无法补救，导致构件报废。

图2

图3

三、构件的模具设计

模具是在制作构件时依赖性非常强的工具，模具制作的不好，做出来的构件质量就不合格，特别对于装配式混凝土构件来说，不应对生产好的混凝土构件进行二次加工，因此对模具的要求更高，混凝土构件有些钢筋是需要伸出混凝土的，并且要求模具可拆卸，那么在模具设计的时候要考虑这些问题。预制构件中的预埋件种类较多，除了拼装所需的预埋件外，还有吊装过程中需要的预埋件，这些在模板设计中均需考虑。利用软件进行构件建模的时候生成的三维模型包含了构件的各种信息，这些信息在进行模具设计的时候是非常有用的。在模型中构件外翻模板，保证伸出钢筋和预埋件的留孔或留洞，孔洞的大小应与钢筋的直径相匹配，以免孔洞过小钢筋难以穿出或是孔洞过大模板漏浆。模型中预埋件的定位对于模板制作也是非常有用的，模板的背楞要保证模板的刚度和拼装的可靠以及拆装的方便(图3)。

装配式建筑深化设计构件设计问题是在实际操作中不断发现的，需要运用现有的技术进行解决，以保证深化设计的准确度和可行性。