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【解构】72天完成主体结构封顶,上海颛桥万达广场厉害了!

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【解构】72天完成主体结构封顶,上海颛桥万达广场厉害了!

课程推荐 装配式方案及深化实战班(网络直播+答疑) PC装配式设计面授班 文章来源:建筑结构,微信ID:BuildingStructure) 上海颛桥万达广场在国内大型商业广场项目的PC设计中首次采用预制预应力双T板技术,以72天的总施工工期顺利完成地上预制(PC)及现浇钢筋混凝土现场施工即主体结构封顶。本文详细阐述了现浇框架柱、预制叠合框架梁、预制叠合次梁、预制叠合楼板、预制双T板、预制楼梯等各构件之间的主要连接节点、设计细节及实践案例。为购物中心等大型商业广场的的PC设计提供了工程参考。

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装配式方案及深化实战班(网络直播+答疑)

PC装配式设计面授班

文章来源:建筑结构,微信ID:BuildingStructure)


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上海颛桥万达广场在国内大型商业广场项目的PC设计中首次采用预制预应力双T板技术,以72天的总施工工期顺利完成地上预制(PC)及现浇钢筋混凝土现场施工即主体结构封顶本文详细阐述了现浇框架柱、预制叠合框架梁、预制叠合次梁、预制叠合楼板、预制双T板、预制楼梯等各构件之间的主要连接节点、设计细节及实践案例。为购物中心等大型商业广场的的PC设计提供了工程参考。

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项目概况


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上海颛桥万达广场位于上海市闵行区颛桥镇中心区域,工程为一栋4层(局部5层影院)的集购物中心、休闲娱乐为一体的大型商业项目。本工程±0.000以上采用装配整体式框架结构。预制构件分别为:预制双T板、预制桁架钢筋叠合楼板,预制叠合梁,预制楼梯等,项目最终实现的预制率为30.1%。


预制预应力双T板在工业建筑中相对比较常见,本工程经过细致分析,在国内首次将预制预应力双T板应用在商业建筑中。本工程为商业功能,平面复杂,楼板开大洞,将传统的预制双T板的翼缘板创新设计为叠合楼板,既加强了整体性又为后期商业业态调整楼板开洞等增加了灵活性。


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项目概况

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项目信息

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本项目2015年底土地摘牌,土地出让合同中明确本项目的单体预制率不少于30%;考虑到项目实施难度,业主与政府相关部门曾进行多次沟通,考虑到大商业项目预制的实施难度,适当调整预制率,均未获得批准。依据上海市绿色建筑的相关发展要求及文件,预制率为30%已属于当年执行的最低标准,目前上海市预制率要求已达到40%

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典型建筑平面及PC结构设计施工图


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购物中心二、三、四层建筑平面图


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购物中心主屋面层建筑平面图


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二、三、四层PC结构平面布置图


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主屋面层PC结构平面布置图

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PC构件选择与结构分析


经过成本比选,预制预应力双T板的成本最为经济,成本可控制在壹仟万左右,并且其具有施工现场免模免支撑的优点,施工速度快。


最终本工程采用装配整体式框架结构,框架柱均采用现浇钢筋混凝土,参与装配的部件包括叠合梁、预应力混凝土双T板、预制楼梯、少量叠合楼板。


在预制构件之间及预制构件与现浇(及后浇)混凝土的接缝处,受力钢筋采用安全可靠的连接方式,且在接缝处新旧混凝土之间采用粗糙面、键槽等构造措施,结构的整体性能与现浇结构类同,在各种设计状况下,装配整体式结构可采用与现浇混凝土结构相同的方法进行结构分析。单块预制板重约43kN;单根预制梁重约49kN

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标准柱网双T板布置及建筑隔墙示意图


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单块双T板剖面及支座示意图

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PC与现浇砼项目的设计区别


涉及PC的项目,需要明确装配式结构类型(即包括哪些部位采用预制构件),明确项目的预制率具体数值。


需要增加预制构件布置说明,明确采用预制混凝土构件的相关说明(包括预制构件混凝土强度等级、钢筋种类、钢筋保护层等);明确装配式结构构件典型连接方式(包括结构受力构件和非受力构件等连接);增加预制构件制作和安装的设计说明,明确预制构件钢筋接头连接方式及相关要求,注明连接节点;增加预制构件模板图和配筋图,增加预制构件明细表或索引图,注明预制构件示意、拆分定位及规格尺寸,结构主要或关键性节点、支座及连接示意图,注明预制构件与现浇、预制构件间的连接详图;增加预制构件连接计算和连接构件大样图;对建筑、机电设备、精装修等专业在预制构件上的预留洞、预埋管线、预埋件及连接件进行提前综合;增加预制构件制作、安装注意事项、施工顺序说明等,对预制构件提出质量及验收要求;明确施工、吊装、临时支撑要求及其他与预制相关需要说明的内容;明确预制构件连接材料、接缝密封材料等。


计算书需增加连接节点、拼缝计算、装配式结构预制率的计算等必要的内容,结构构件在生产、运输、安装(吊装)阶段的强度和裂缝验算要求。

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PC设计过程的技术细节处理与完善


1、预制框架梁、现浇框架柱节点设计

本项目经过结构方案经济性比选及两次PC专项专家论证会,最终采用框架柱全现浇的结构方案,框架柱节点核心区的梁、柱纵筋的空间交错是PC设计的最核心问题之一。

初期节点问题(下图):

核心区柱纵筋与箍筋形成网状

a.梁底筋弯锚方式,与对应方向梁底筋碰撞,且与柱箍筋冲突。

b.梁腰筋无法进入核心区

c.端节点现浇层梁顶筋弯折锚固无法实现。

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问题节点


梁、柱节点改进方法1:节点改进后,梁底筋采用直锚方式,1:6放坡避让对面梁底筋。框架梁非抗扭腰筋不伸入柱核心区。框架梁抗扭腰筋伸入柱核心区,采用在预制梁端预留接驳器。

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梁、柱节点改进示意图1


梁、柱节点改进方法2:节点改进后,梁柱平齐时,平齐侧梁增加构造架立纵筋。端支座现浇层梁顶筋采用直锚方式。典型节点均采用平面放样进行分析。梁、柱节点现场施工图见下图。

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梁、柱节点改进示意图2


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梁、柱节点现场施工图


2 框架梁顶现浇层凹槽深度预留分析


项目初期,考虑到尽量预制梁预制体积以增加预制率,凹槽深度采用梁顶可排布两层钢筋后并满足规范叠合层≥150mm的最小尺寸,梁施工图配筋完成后,具体放样分析,该凹槽深度改进为200mm与250mm两种。

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现浇层梁顶筋排布示意


3 梁箍筋开口、闭口选择


梁箍筋按国家规范(装配式混凝土结构技术规程(JGJ1—2014))和沪标规程(装配整体式混凝土公共建筑设计规程(DGJ_08-2154—2014))两种。箍筋为闭口时受力同整浇梁;箍筋为开口时施工方便,但抗扭承载力无法等同现浇梁。最终选择:框架梁箍筋加密区采用封闭箍筋、非加密区采用开口箍筋,次梁优先选择开口箍;双T板支座梁及受扭的梁箍筋统一采用封闭箍;中庭悬挑梁临跨梁,考虑悬挑梁顶筋约束作用,封闭箍筋的长度取不小于悬挑梁长度。


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梁箍筋国家规范做法示意


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梁箍筋沪标规程做法示意


4  主梁与次梁的连接选择


主梁与次梁可以采用预留后浇段的形式进行连接,后浇段可以设置在主梁上,也可以设置在次梁上。本工程主要次梁现浇段方式,主梁在次梁钢筋对应位置预留接驳器,主梁与次梁现场连接件,现浇层主次梁节点平面图及主梁侧边切除示意图。

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次梁预留后浇段示意图


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主、次梁现场连接图


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现浇层主次梁节点平面图及主梁侧边切除示意图


5 叠合楼板与叠合梁的连接


叠合楼板的厚度建议取值120mm(60mm预制板+60mm现浇层)。其中,60mm为预制板最小厚度,考虑了吊装运输过程、裂缝控制,结合上海绿建条文,本工程建筑面层≥50mm,顾考虑面层后板厚可≥150mm;60mm现浇层厚度,可保证现浇层内能穿过单根预埋线管,并保证现浇层不露钢筋。

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边梁支座示意


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中间梁支座示意图


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叠合板的预制板布置形式示意图


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单向叠合板板侧分离式拼缝构造示意图


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双向叠合板整体式接缝构造示意图


6 预制楼梯简介


本工程采用两端均为固定支座的形式

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两端均为固定支座的楼梯示意图


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楼梯平、立面设计图


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预制楼梯施工现场


7 预应力双T板后期改造的可行性分析


(1)后期平面业态功能调整,荷载增加

将传统的双T板翼缘板的平整表面改善成按粗糙毛面处理并预留抗剪钢筋,与现浇层形成叠合楼板,并在拼缝位置增加附加受力钢筋形成等强受力板;荷载增加较少时按叠合后的楼板进行设计复核,一般可满足要求;荷载增加较多时,可采用肋底粘钢或粘碳纤维的方式进行加固处理。

(2)后期改造-楼板开洞

按上述叠合后的楼板进行洞口补强处理,开洞尺寸≤600时,可按直接开洞处理;洞口尺寸>600时,可在洞口周边增加补强碳纤维或粘贴钢板;洞口较大时,可在肋板间增加次梁进行洞口补强。

二层预制率


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大屋面层预制率


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总体预制率本工程预制率计算汇总:

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现场施工实景及内装效果图


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双T板吊装图


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双T板拼装成果图


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叠合板安装图


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预制梁安装图


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主体封顶图


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内装效果图


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总结


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本工程PC设计采用了装配整体式框架结构体系,地上区域框架柱均采用现浇钢筋混凝土;二、三、四层楼面预制构件主要采用预制预应力双T板、预制叠合梁、预制楼梯、少量预制叠合板,屋面层主要采用预制叠合梁;楼层的非规则楼板及屋面楼板均采用现浇混凝土,本工程整体预制率可满足30%的要求。


本工程在国内首次将预制预应力双T板应用在商业广场的项目中,并在上海及万达集团率先完成商业广场项目PC设计,最终以72天的总施工工期顺利完成地上预制(PC)及现浇钢筋混凝土现场施工即主体结构封顶,可为类似工程案例提供参考!


本篇文章将刊登于《建筑结构》2018年上半年增刊,敬请关注!


声明:项目资料由万达商业规划研究院有限公司提供,建筑结构编辑整理.


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