地铁车辆段上盖装配式住宅方案探究

孙思为

(广州地铁集团有限公司房地产事业总部，广东广州 510335)

1 概述

近年来，地铁沿线土地开发和土地价值的集约化利用越来越受到重视，城市地铁交通规划要求同步考虑建设与城市土地综合利用问题，地铁+物业已成为现代城市轨道交通发展的主要模式。地铁车辆基地占地面积均在10万m2以上，上盖开发体量巨大，甚至可达上百万平方米。

与此同时，2016年来，国家相继出台了多部推广装配式建筑的相关政策，如国务院出台的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，住房和城乡建设部印发的《“十三五”装配式建筑行动方案》《装配式建筑示范城办法》《装配式建筑产业基地管理办法》，要求到2020年全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上。可以预见，我国装配式建筑发展前景可期。与传统建造方式相比，装配式建筑的优势集中体现为资源节约、品质优良、风格多样、工期加快、成本可控、实现供给侧改革。装配式建造现场粉尘、噪声、污水大大减少，可以节约资源能源，同时减少大量湿作业，符合国家的节能减排和绿色发展目标。

2 项目概况

广州某车辆段上盖开发总建筑面积约95万m2，其中盖板以上计容建筑面积为60.6万m2;其中住宅总建筑面积为52.8万m2。适合采用装配式方案的主要为D区及E区内的24栋高层住宅，总建筑面积约51.4万m2。本次装配式住宅方案研究范围为2号A1户型标准层及21号1T7户型标准层，两栋高层住宅的总建筑面积约为5.5万m2，高度为99 m。研究内容为上盖的装配式方案及各专业的装配式设计原则，明确各专业的设计需求以便开展下阶段的装配式住宅一体化设计。

3 装配式方案

根据项目特点分析，形成了四个高层住宅的装配式结构比选方案，分别为:

1)剪力墙现浇+预制外挂墙板方案;2)剪力墙现浇+梁下挂板方案;3)剪力墙预制+预制外挂墙板方案;4)剪力墙预制+梁下挂板方案。

首先讨论对竖向构件是否进行预制，由于以下原因:

1)预制竖向受力构件节点施工复杂;2)目前主要应用于中小高层，在超限高层中应用很少;3)预制墙现浇段仍需搭设模板及脚手架;4)造价相对高，选取了剪力墙现浇方案。考虑到传统的剪力墙现浇+预制外挂墙板方案引起结构自重及建筑面积增加，因此考虑取消外挂墙板，最终采用剪力墙现浇+梁下挂板方案。剪力墙按传统方式搭设脚手架及模板浇筑，原外砌体墙处的预制外墙取消外挂板，厚度减少至200 mm，同时在预制墙中间填充100 mm厚的泡沫层减轻自重。此方案外边线与传统方案相同，建筑面积无增加。

为保证结构的整体受力性能，屋面层采用现浇，单栋住宅的装配式范围为首层至屋面层以下一层。预制构件为叠合板、叠合梁、楼梯、预制内外墙、预制飘窗、预制叠合阳台、空调板、预制卫生间沉箱。

按照装配式混凝土建筑的主体结构和围护结构预制构件比例的计算公式:主体结构和围护结构预制构件比例=转换层以上的单体建筑作为评价单元，测算两栋住宅的装配式混凝土建筑的主体结构和围护结构预制构件比例，A1户型单栋预制率为35.02%(标准层为35.6%)，1T7户型单栋预制率为 32.5%(标准层为 32.9%)。

此次研究对重要节点做法也进行了明确，如主次梁连接节点大样、预制外墙与叠合阳台板连接建筑节点、预制飘窗建筑节点、叠合楼板连接缝构造、预制外墙与预制空调板连接节点、预制沉箱与预制外墙、内隔墙及现浇剪力墙连接建筑节点等。

车辆段上盖预留基础可满足该方案的荷载要求，同时上盖预留条件基本满足预制构件吊装、运输等要求。造价方面，装配式方案对比传统方案单方增加150元～200元左右。工期方面，由于采用装配式方案后，可节省砌体墙砌筑、梁板及飘窗卫生间等支模和混凝土浇筑工作、部分找平抹灰工作以及后期垃圾清理工作，因此与传统方案相比可节省一定的工期。通过实际项目的工期对比，高层住宅采用装配式方案后，可缩短工期约40%。同时结合其他项目经验推测，本项目单栋高层住宅采用装配式方案后，保守估计可节省工期约30%。

4 BIM应用

本次装配式住宅图纸采用BIM模型进行设计，共综合了建筑、结构、给排水、机电、暖通及精装修共6个专业。利用ProjectWise平台云端存储模型中心文件，各专业创建本地副本、在各专业工作集中进行设计，并通过同步更新到云端中心文件，达到协同设计目的。

本次研究利用BIM模型对关键局部进行重点模拟分析及构件深化设计。例如预制外墙模型精确定位灌浆套筒、预留吊装位等预埋件，自动统计构件钢筋数量。利用Navisworks进行了碰撞检查，提高各专业设计的协同性。初步建立标准预制构件库，并支持参数化修改尺寸、钢筋，规范建模标准，提高设计质量。

5 结语

车辆段上盖装配式住宅项目的实施，在设计、生产、施工、成本等多方面，均与传统建造模式有着较大的不同，需对其进行系统的深入研究，才能保障装配式住宅项目的实施。

技术策划阶段应依照装配式建筑评价标准，建设方、设计方、施工方、构件生产方等多方共同确定技术实施方案。在设计过程中应注重各专业协调及成本控制，做好设计管理，做到设计过程流程精细化、设计模数化、配合一体化、成本精准化、技术信息化。值得注意的是，应提前掌握项目周边预制构件生产厂家的分布情况，熟悉其生产规模、运输半径，从成本和技术的角度综合选取适宜的厂家。针对装配式住宅施工，应提前了解施工需求，做好施工车道、预制构件堆场、塔吊布置的预留，施工前，设计、预制构件生产厂家、施工单位应联合做好施工前的技术培训，确保施工质量。另外，实时了解政策动向，在满足政策要求的前提下，积极争取相应的扶持政策，降低建造成本。