中建八局施工的全国首例全预制装配式停车楼研发与建造全过程解密

工程概况　

全国首例预制装配式立体停车楼，建筑总占地面积11583.04㎡，抗震设防烈度为7度，地下部分为现浇结构，地上部分采用预制装配式大跨双T板-剪力墙结构体系，总建筑面积78834.64㎡，共7层，建筑高度24m。1层层高4.5m，2～7层层高3.2m，整个停车楼分南楼、北楼两栋，楼长110m，宽110m。该楼装配率达90%以上。车位沿剪刀型坡道双向布置，可停放2400辆轿车。





工程特点及难点


结构体系选择及深化设计优化难度大
要实现结构形式选择与建筑功能划分协调，在确保结构受力及抗震性能的前提下，需形成大跨度、大开间、模数化、重载荷的结构体系，并且要便于实现双向坡道和车位的灵活合理布置和工厂化生产。结构体系选择及设计方面缺乏相关的借鉴经验。


装配式程度高，PC构件“三超一多”，生产精度要求高
受停车楼建筑特点制约，除楼板叠合层采用80mm现浇混凝土外，其余墙、梁、板、梯结构均采用预制构件，装配率达95%，PC构件“三超一多”，（超长、超大、超重，类型多），工艺复杂，生产精度（插筋定位、套筒定位、螺栓孔定位）要求高，给相关PC构件生产工艺提出了新要求。



结构安全性要求高，节点设计难度大，可借鉴经验少
本工程竖向构件1362个、水平构件2148个，连接节点32650个，如何在保证结构安全性能的前提下，使各构件传力路径和组合方式最合理、安全性能最优，并能够满足预埋件精度定位、安装效率高和标准化加工，是节点深化设计的一大难题。






成品保护要求高，运输难度大
本墙、板、梁、柱等构件多达3780余块，外墙为清水混凝土，成品保护要求较高，加之构件大多超限，对运输车辆选择、构件支承、固定方式、装卸车吊点布置及人员协调的难度大。


施工环境复杂，构件安装施工精度要求高，安装难度大
由于竖向构件采取2层一预制，下层牛腿对应双T板安装不能竖向下落，只能从上下层牛腿间平吊穿板，而水平结构与竖向结构间安装空隙仅为25mm，极大的增加了吊装难度。同时，构件连接采用套筒连接和螺栓连接，误允许差需控制在2mm以内，对构件安装施工精度要求极高，即使在PC构件生产精度能够保证的前提下，也还需对吊装过程严格控制，预制构件在安装定位过程中的精度控制难度较大。

建造关键技术


装配式大跨双T板-剪力墙结构停车楼体系设计
剪刀梯式双坡道建筑布局比传统8m柱网车库，节约建筑面积30%，较平面停车场能提高75%空间利用率，相比钢结构在综合造价、结构耐久性具有更大优势。







竖向构件主要为预制混凝土剪力墙和柱，平面X向和Y方向都有布置；水平构件主要为预制预应力双T板、预制倒T梁和预制连梁；预制双T板板顶现场浇筑80mm厚现浇混凝土叠合层，加强楼屋盖的自身刚度和整体性，增强各预制柱及预制剪力墙在平面内的联系。





为大幅度减少现场湿式作业，减少构件数量、灌浆节点、提高安装速率，首次在预制结构墙—梁、板--墙、梁—柱、楼梯等连接中采用了“干式连接”技术。




装配式大跨双T板-剪力墙结构停车楼深化设计
通过合理深化拆分，将一层整体划分一个吊装竖向单元段进行拆分，X 向抗侧力构件单层拆分，其它Y向抗侧力构件2～7层采用“两层一预制构件拆分技术”，共减少构件数量和灌浆节点各1000多个、提高了安装效率，大大缩短了工期。






多类型PC构件生产施工技术
采用“组合式钢模具”,实现了“一模具生产多种类型构件”的目的，提高了模具的通用性，达到了“拆装方面、一模多用，提高工效”的效果。



针对坡道位置墙板牛腿标高不一、类型多样的情况，创新应用了“组合式可调牛腿型墙钢模具”，通过在3.5m×9.0m的模台上，开凹型牛腿洞，使模板面牛腿位置固定不变，调整边模的位置，同时调整上部“可拆卸移动牛腿定位架”的位置，实现一模台生产多块墙板，提高了模具的通用性，并通过采用“插筋定位器、套筒固定组件等措施，解决了精准定位施工难题。





















?构件堆放时应满足“先吊的后进，后吊的先进，先吊的置顶，后吊的置底”的原则，尽力减少2次搬运，遵循双T板不超过3层，墙板类构件不超过5层的堆放原则，二层及二层以上的构件堆?放枕木禁止采用通长枕木，上下枕木保证在同一直线上，并与吊点位置一致。
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1）设备选择



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2）“递推??阶梯式”安装施工
按楼层段划分四个安装梯段，底层率先吊装推进的原则，在一层、二三层、四五层、六七层处形成阶梯式四个吊装单元，各吊装单元间交替吊装，期间平行穿插灌浆施工、座浆料封堵，充分利用灌浆强度上升时间，实现流水作业、提高了施工效率。



3）“临时支撑”措施
采用“可调刚性墙体支撑架”、实现了各类墙体支撑位置可调，确保了倒退阶梯式安装的过程中构件的临时稳固，同时可减少临时支撑点的预埋量，节省了成本。






墙体采用“平卧式堆放”，并且多数墙体中间带洞口，吊装过程中需进行翻身并且对刚度要求较高，需避免裂缝的产生。





套筒低温灌浆施工
通过积极探索，借鉴混凝土工程冬季施工工艺，形成了套筒低温灌浆工艺，实现了灌浆工艺施工期有效延长20～30天。

1）通过采用“灌浆料热拌”技术保证灌浆料前期质量。灌浆料拌合用水通过电加热的方法，将水温提升到30℃，保证搅拌浆料温度，并通过控制灌浆料拌合数量，保证灌浆施工温度。

2）本工程采取创新的电热保温灌浆法进行保温加热施工，通过工业电热带加热升温，棉被和塑料布包裹的方法进行预热和保温，确保灌浆套筒内的浆料温度，使灌浆料强度得以保证。

3）为了灌浆时能准确测量套筒内浆料温度，参考大体积混凝土测温方法，灌浆前在构件内部放置测温探头，用电子测温仪准确测量其温度；室外温度可直接用水银温度计测量，二者对比实际提升15℃左右。