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体彩刮刮乐5元:PC技術簡介及其在實際工程中的應用

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1、PC技術的概念和優勢

PC技術是建筑工業化非常重要的一部分。關于PC技術,萬科給出的定義是:PC技術即預制混凝土構件技術,它是以提升產品品質性能為目的,以提升產品生產效能、提升客戶價值為目標,通過研究客戶需求、產品定型,進而實現工廠預制、現場裝配的生產方式。PC技術***大的優勢是可以讓造房子像造汽車一樣,縮短建筑周期,減少能源消耗,降低建設成本。這些可以從以下數據得到說明:


(1)由于施工水平方面的差距,國內房產企業的效益是美國的1/5,是日本的1/10。

(2)傳統作業時大量工人在施工現場的高空墜落、觸電、物體打擊等是事故頻發率***高的三項。而工廠化把大量工地作業移到工廠,現場工人***多可減少89%,大大減少了現場安全事故發生率。

(3)PC樓的土建工期比普通住宅可縮短30%,滲漏、開裂、空鼓、房間尺寸偏差等質量通病可降為零。

(4)現場垃圾減少83%,材料損耗減少60%,可回收材料占66%,建筑節能50%以上,建造周期減少70%,PC綜合節水效果36%,整體節能減排達到60%的標準。


據不完全統計,按現有的開發量估算,到2012年,如果整個住宅行業都實行產業化生產,社會資源年消耗的節約可達到:1)節約能耗90.4萬t標準煤,相當于22.6億度電量,約為葛洲壩發電站2個月的發電總量;2)節約用水20 340萬m3,約為19個杭州西湖的水量;3)節約混凝土損耗142.4萬m3,相當于285棟18層住宅混凝土用量;4)減少鋼材損耗13.56萬t,相當于188棟18層住宅用鋼量。


2、國外工業化發展進程和各國PC技術簡述

歐洲自20世紀20~70年代在住宅工業化、產業化方面持續不斷地發展并相對成熟,從20世紀80年代開始注重住宅的節能、可持續發展和提高住宅品質等綜合性能。


在亞洲,日本、新加坡和中國香港工業化相對成熟。日本在20世紀60年代初住宅需求急劇增加,為了提高產品的質量和效率,開始對住宅實行部品化、批量化生產,20世紀70年代是日本住宅產業的成熟期。新加坡的PC技術發展有近30年的歷史,預制混凝土在公共住宅建設中的市場份額已從1996年的30%增加到2001年的60%。香港的PC技術發展也有近20年的歷史,香港政府為支持住宅產業化的推行,對采用PC技術的項目在容積率指標上比非PC體系的項目優惠10%。同時專設香港建筑事務監督屋宇署,對PC進行品質控制和質量監督。筆者參觀香港大角咀PC住宅項目,整個小區50多棟住宅,每棟為58層的超高層住宅,每單元8戶的標準戶型,全部采用標準PCF外墻體系。


在我國大陸早就有PC這種工法的應用,上海中森在進行萬科金色里程項目實踐時還沒有相應的技術規范及政策支持,如何使海外的先進技術與我國現有的設計標準相融合、匹配,***終配合相關部門形成行業標準,需要設計單位通過配件工廠及施工現場進行大量的研討和試驗工作。


萬科是國內***早將住宅產業化作為重要的戰略目標,并將產業技術投入到商業開發的地產公司。一方面是其敏銳地認識到由于節能環保問題日趨突出,未來政府對施工現場提出***性政策的可能性很大;另一方面則是為了保持自身銷售規模的可持續發展。萬科要在建筑品質、客戶滿意度、管理水平及能耗等方面做得比過去更好,就必須改變傳統的建造方式,這些都促使萬科下決心做PC。


萬科***早學習的是香港的預制混凝土外墻技術,而在做完1號實驗樓之后,萬科開始向日本學習,其中很大的一個原因是香港地區大多數建筑僅使用預制混凝土外墻,而日本多使用有結構抗震規范的裝配整體式預制混凝土住宅。


3、日本PC模式與中國香港PC模式的比較

3.1 PC的應用范圍比較

(1)中國香港:PC結構構件主要包括陽臺、樓梯、凸窗、空調板及PCF墻板五部分,主要應用于高層住宅和公寓,多以剪力墻結構體系為主;對梁、柱、樓板的PC構件應用目前僅用于少量5層以下的中小學等框架結構(圖1,2)。

               圖1  香港PC工程現場照片-大角咀住宅項目

    圖2   香港PC工程現場照片-香港數碼港住宅項目

(2)日本:對PC結構構件沒有太多***,除陽臺、樓梯、凸窗、空調板、PCF墻板五部分外,梁、柱、樓板,包括整體衛生間、整體廚房等均可使用,所以評價日本的建筑是否采用PC不單純指哪些構件,而是看它采用PC的百分比,比如80%的PC,甚至做到100%的PC,即整棟樓全部工廠裝配。


3.2 構件配筋方式的比較

香港模式的PCF構件采用普通直錨式拉結筋,混凝土板無加強構造,預制構件的剛度較小,強度也不能保證,在運輸和吊裝等施工過程中會產生裂縫及較大變形,必須采取補強設備防止構件破壞,這樣就使施工成本增加較多。直錨式鋼筋是一種開放式的拉結筋,構造相對簡單,只適用于香港這種非抗震地區使用。香港PCF板的厚度多為100mm(圖3)。

   圖3 香港構件配筋方式

日本模式的PCF構件采用縱橫雙向桁架筋,可以保證預制構件在脫模、運輸、吊裝、存放過程中具有足夠的剛度和強度,不產生裂縫及過大的撓度變形。桁架筋是一種封閉式的拉結5筋,能使預制構件與主體結構構件疊合得更牢固,整體性更強,具有良好的抗震性,適合抗震地區使用(圖4)。

圖4  日本構件配筋方式


3.3 PCF與結構主體關系的比較

香港模式的PCF為純外掛構件,不參與結構主體受力工作,所以構造配筋較簡單。


日本模式的PCF可將PC內部一定的厚度與結構外墻或框架柱的鋼筋?;げ愕庸ぷ?,從而減小外墻厚度,增加可用面積。


3.4 適用范圍的比較

香港PC模式是近年來在日本模式的基礎上模仿、簡化以適應香港當地的情況而總結出來的一種模式,相對日本模式,香港模式較為粗糙、節點簡單,但沒有規范***,可操作性強。純日本PC結構體系在我國無法完全照用,因為我們沒有相應的計算軟件、驗算方法和規范可遵循,沒辦法將PCF的一部分加入結構主體計算。而日本各大建設集團均有完善的設計、制造工法,相當于行業標準,其是以雄厚的建設集團的試驗基地和實踐項目積累出的經驗數據為后盾。作為多地震國家,日本PC工法形成了完整、可靠的設計制作施工流程。


4、PC技術在萬科金色里程B04地塊項目中應用

4.1 規劃和建筑設計

本項目地處上海市浦東新區中環線內,項目總用地面積為80 866㎡,其中B04-1地塊面積為11 000㎡,屬綠化用地;B04-2地塊面積為69  413.7㎡,屬住宅用地。總建筑面積13.6萬㎡,共建造房屋28幢,其中住宅27幢,配套公建1幢??砂倉鎂用?66戶,近3 000人;小區容積率1.5,建筑密度20%,綠化率50%。其中采用PC技術的1-7#高層住宅建筑面積達81 252㎡(圖5)。


   圖5   萬科金色里程整體鳥瞰圖


小區住宅樓主要為高層單元式住宅樓和多層排屋。其中低于90㎡的中小房型占了73%。高層住宅為一梯兩戶,住宅平面設計功能合理,設施完善,分區明確,流線順暢。起居廳、主臥均朝向南面,滿足使用要求的同時又保證景觀的利好性。多層住宅以4層的四拼和六拼為主,帶地下室,內部布局合理有序。建筑形式格調高雅,追求建筑自身的光影、虛實變化,并能從材質和色彩上體現出高貴的品質。


本次設計高層部分采用“PC結構工程”,即對樓房的一些部件,在工廠加工完成,再到工地現場進行拼裝。本次設計對建筑的外墻、樓梯、陽臺、凸窗、空調板五個部位進行預制。立面造型以簡潔的體量強調建筑的雕塑感。為達到簡潔體量的目的,建筑的凸窗、陽臺、挑臺等均由PC外墻工廠加工完成。在高層建筑上強調建筑的水平線條與垂直線條的交叉,在完善體量的同時,又強調出建筑的高聳形態;而多層住宅則以塊面的構成與開窗的形式強調建筑的幾何美感,并通過材料的質感及顏色的變化,使整個建筑親切、自然又極富時代感(圖6~7)。


圖6 萬科金色里程高層住宅外觀


圖7 萬科金色里程高層住宅外觀細部


4.2 PC建造技術的應用

本工程的建筑主體結構形式為剪力墻,外掛預制混凝土墻板、預制混凝土陽臺、凸窗、空調板等構件。除了使用了上述各預制構件,還運用了預制混凝土樓梯技術。


運用PC建造技術的優點可概括為以下幾方面:


(1)外墻PC板。外墻面磚牢固;外面磚效果精準(工廠內統一鋪貼成型);減少滲漏幾率;建造速度明顯加快;減少人力投入;施工質量可控;減少模板使用量;標準戶型被劃分為幾個組成構件,工廠有序、保質、保量地提前生產,施工現場除現澆承重剪力墻部位,主要是吊裝外掛PC墻板和陽臺凸窗等PC構件以及澆合承重部位及預制構件,人力物力的投入大大減少,傳統需要10個月完成的工作量僅需6個月即可完成,而且節約了80%的勞動力。

(2)PC的連接防水。改傳統的材料粘結性防水變為構造輸導性防水,漏水幾率大大降低,同時不會積水返潮。

(3)PC的門、窗預埋。窗整體性、氣密性好;門窗牢固程度大大增加;幾乎沒有門窗變形(窗框在工廠生產過程中已預埋至預制構件,精準而變形微?。?/p>


(4)PC凸窗構件。結構整體性好;外觀精致(將復雜的凸窗在工廠由鋼模精確加工,施工質量提升)。


(5)PC陽臺、PC空調板構件。陽臺、空調板的預制構件尺寸精確,方便擺放電器;排水系統無二次污染,不易堵塞(在預制陽臺或空調板構件中,同時考慮并預留了設備專業的孔、洞、預埋件等,實現一步到位或方便安裝的施工裝修現?。?;欄桿造型精致(在預制陽臺構件中,預埋了安裝欄桿扶手的安裝件,無須現場焊接,質量與美觀兼具);減少模板用量;減少腳手架(陽臺構件等吊裝后可增加人員可操作面)。

(6)PC樓梯構件。樓梯平整并且踏步高度、寬度精確、統一,在逃生時絆倒幾率大大降低;減少模板重復用量,節材節時,質量提高。


4.3 SI工法的室內裝修工法

由于外部采用了PC構件的“外?;げ恪?,故萬科金色里程1-7#高層住宅采用了EPS板外墻內保溫體系,節能環保,外立面效果出色。加之本工程采用了前沿的SI工法進行室內精裝修,結合內保溫施工,縮短了工期,提升了質量。所謂SI工法就是指骨架體(支撐體)和填充體(內裝體)完全分離的一種施工方法,也是創造長壽命、可變、可持續使用居所的施工體系。


金色里程1-7#高層住宅項目體現SI工法的室內裝修工法主要有以下幾點:


(1)架空樓板。管線和結構完全脫離,安拆方便;管線不接觸鋼筋混凝土,使用年限長;結構減少開鑿量,結構本身質量提升;減少了濕作業,縮短了工期;地板更有彈性,對于兒童更加安全;更可在架空層中鋪設地暖,提升住宅品質。


(2)輕鋼龍骨石膏板隔墻。房間可自由分隔;室內隔氣隔聲效果好;無返潮;管線便于更換維修;室內空間可變,實現幾代人都可居住同一個“家”。


(3)同層排水。物權問題得到解決;減少阻塞和返水,有效解決噪聲和滲漏,節約水源;更換馬桶無須樓板打孔,減少樓板開洞,對結構有利。


(4)輕鋼龍骨薄吊頂系統。管線脫離于結構之外,維修、更換方便;不同設備管線各行其道,更加安全可靠,使用壽命增加,真正讓住宅“由內到外”都可持續化。


5、結語

作為萬科戰略合作伙伴之一的中國院上海中森,參與了萬科繼金色里程一期兩棟PC實驗樓項目之后的二期項目設計。經過比較,我們融合日本和香港PC的工法,結合90㎡小戶型特點,采取了以下措施:


(1)結構主體采用剪力墻體系,使室內小空間盡量完整。


(2)在PC應用范圍上參照香港模式,外圍護體系為純PCF形式,樓梯段為PC構件。


(3)在PC與結構主體關系上以PC不參與主體工作、純外掛考慮,使項目在工期緊、無法進行實驗檢驗的情況下,得到相關部門的批準,盡快合法化。


(4)借鑒和發揮日本PC工法的優勢,細部節點處理細致,安全性能好,交接縫的防水措施牢固,外部構件的配置更美觀、人性化。


(5)PC外墻厚度盡量減薄,發揮日本PCF豐富的計算經驗和縝密的配筋方案,由原來的95mm減到85mm,加大了使用空間。


【來源】預制建筑網

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