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[摘  要]  通過瑞典Bjerking總包公司某裝配式建筑項(xiàng)目考察，了解混合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用案例，展示現(xiàn)場(chǎng)施工狀況，分析混凝土雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)和木構(gòu)集成外墻組合應(yīng)用的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及適應(yīng)性。

[關(guān)鍵詞]  瑞典項(xiàng)目；裝配式建筑；木構(gòu)集成外墻；組合結(jié)構(gòu)；工業(yè)化生產(chǎn)；裝配化施工；建筑工業(yè)化；雙面疊合墻；疊合樓板

引言

近幾年，裝配式建筑迎來(lái)了高速發(fā)展期，然而裝配式建筑主流方向基本還是圍繞著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)三大結(jié)構(gòu)體系方向，也有部分鋼砼組合結(jié)構(gòu)案例。

前幾年也有專家提出混合結(jié)構(gòu)的概念，即同一建筑單體里用到不同材質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件混合而成的建筑結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)形式在國(guó)內(nèi)比較少見，國(guó)內(nèi)常見的中小型單體中混凝土結(jié)構(gòu)體加木結(jié)構(gòu)的屋頂或者輕鋼屋頂，實(shí)際上兩者是比較清晰的分界，這與歐洲很多混合結(jié)構(gòu)建筑有較大的不同，而歐洲很多混合結(jié)構(gòu)建筑是由功能、效率和成本的綜合分析或者經(jīng)驗(yàn)決定的，往往一棟樓里你能見到砼、鋼、木以及玻璃構(gòu)件體的組合。造成這樣的國(guó)內(nèi)外差別的原因在我看來(lái)是三方面：

1.社會(huì)化分工的成熟度；

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念和軟件依托；

3.建筑師的話語(yǔ)權(quán)和選擇權(quán)。

2016年3月，受加拿大木業(yè)協(xié)會(huì)的邀請(qǐng)，我考察了瑞典多地木結(jié)構(gòu)及木構(gòu)集成外墻的應(yīng)用情況。參觀了多個(gè)瑞典項(xiàng)目，與工廠及事務(wù)所進(jìn)行了深入的交流。所有項(xiàng)目里，感受最深，也是體量最大的是Bjerking總包公司帶領(lǐng)參觀的他們的一個(gè)住宅項(xiàng)目。該項(xiàng)目正好處于地下結(jié)構(gòu)，地上結(jié)構(gòu)施工階段，較為清晰的展示了瑞典裝配式多層層住宅的施工面貌和結(jié)構(gòu)特性。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的基本情況

參觀的項(xiàng)目是瑞典Bjerking公司負(fù)責(zé)建設(shè)的住宅小區(qū)項(xiàng)目，該項(xiàng)目有已經(jīng)完成的入住的住宅，新建剛交付的以及正在建設(shè)中的住宅。本文主要介紹在建項(xiàng)目部分。按參觀的順序以圖文的方式給讀者介紹。

1.1 現(xiàn)場(chǎng)的照片

隨著Bjerking工作人員的帶領(lǐng)，我們進(jìn)到工地，工地分成了左右兩大塊，左邊工地區(qū)域就是下圖所示的的在建區(qū)域。

圖1: 將要進(jìn)去參觀的裝配式建筑工地

遠(yuǎn)看我們可以看到3層已經(jīng)完成的木構(gòu)集成外墻結(jié)構(gòu)體部分，包裹著防護(hù)塑料膜，主要是防水和保護(hù)。稱這個(gè)木構(gòu)集成外墻結(jié)構(gòu)體的原因是，這個(gè)外墻還是個(gè)半成品，完成部分是木構(gòu)墻體結(jié)構(gòu)本身和已經(jīng)安裝進(jìn)去的窗戶，但外立面的裝飾還有里面的保溫材料以及室內(nèi)墻體封閉和裝飾還沒完成。

在這個(gè)墻體外部應(yīng)該還有裝飾層，可能是裝飾磚，也可能是其他外掛裝飾板材，我們暫時(shí)不知道。運(yùn)氣好的是，我們正準(zhǔn)備進(jìn)入時(shí)，正好有兩個(gè)安裝工人在準(zhǔn)備安裝那個(gè)區(qū)域的木構(gòu)集成墻體，于是我們錄下了安裝過程的視頻。

視頻中大家可以看到這種集成墻體安裝很快，基本在2分鐘左右，而且仔細(xì)看，我們會(huì)有關(guān)注安全措施，圖上可以看到，在未作業(yè)的區(qū)域臨邊是有防護(hù)欄的，安裝時(shí)，工人臨時(shí)拆除了防護(hù)欄，而且安裝時(shí)工人始終系著安全繩。國(guó)內(nèi)有些企業(yè)推裝配式建筑做預(yù)制外墻提出可以取消外腳手架，但沒有系統(tǒng)提出安全保證的必要措施和流程，使得有些項(xiàng)目出現(xiàn)工人安裝外墻墜落的情況，所以安全是工程大事，一點(diǎn)不能疏忽。

走進(jìn)樓的一側(cè)，覺得瑞典工地場(chǎng)布初看挺亂的，仔細(xì)看看，東西也比較全。下圖是臨著運(yùn)輸?shù)缆窋[了3個(gè)移動(dòng)式垃圾箱，進(jìn)行了垃圾分類。抬頭可以看到全預(yù)制混凝土陽(yáng)臺(tái)，陽(yáng)臺(tái)永久欄桿的連接處連接了臨時(shí)護(hù)欄。這里說(shuō)下，歐洲很多陽(yáng)臺(tái)的欄桿連接都是在陽(yáng)臺(tái)的外側(cè)埋了類似哈芬槽的金屬預(yù)埋件，通過螺栓連接立桿，這種做法在室內(nèi)預(yù)制樓梯上也很常見，和我們?cè)陉?yáng)臺(tái)面或者樓梯梯段面做連接不同。

圖2 項(xiàng)目側(cè)面的垃圾分類箱和含臨邊圍護(hù)的預(yù)制陽(yáng)臺(tái)

Bjerking的工作人員帶我們來(lái)到一個(gè)簡(jiǎn)陋的通道口，看來(lái)我們要爬樓梯間了。這里我們第一次近距離看到木構(gòu)集成墻體，它內(nèi)含門窗，外有保護(hù)膜。墻體之間和樓層之間我們看到的是型鋼，似乎一下還很悶，不知道這個(gè)是個(gè)鋼結(jié)構(gòu)還是木結(jié)構(gòu)，還是混凝土結(jié)構(gòu)建筑。

圖3 參觀通道入口

一陣貓腰后，我們終于來(lái)到正在施工的層面。這里大部分作業(yè)還沒開始，正在進(jìn)行第一個(gè)流水段的豎向構(gòu)件安裝，我們朝項(xiàng)目的進(jìn)來(lái)方向的右邊看去，可以看到一棟更高的住宅已經(jīng)施工到第8層，還有一棟在地庫(kù)上方的剛進(jìn)行第一層的施工，兩個(gè)樓之間的地庫(kù)作業(yè)面也展現(xiàn)在我們眼前，仔細(xì)觀察下，發(fā)現(xiàn)地庫(kù)的施工也是大量采用了實(shí)心預(yù)制墻板，SP空心板，預(yù)制梁混搭了現(xiàn)澆區(qū)域。

圖4 另一側(cè)的樓和地庫(kù)施工現(xiàn)場(chǎng)

回頭看面前的作業(yè)面，主體內(nèi)部的豎向墻體主要是預(yù)制混凝土雙面疊合墻體，由于要實(shí)現(xiàn)無(wú)梁樓蓋，在一戶型中間也設(shè)計(jì)了實(shí)心預(yù)制墻體，起到中間柱聯(lián)合外圍墻體支撐無(wú)梁樓蓋的作用。

同時(shí)疊合樓板的單頂支撐也已經(jīng)布置好了，我們翻了下現(xiàn)場(chǎng)的安裝布置圖，還是比較清晰的表明了各個(gè)預(yù)制構(gòu)件及支撐的位置。

每個(gè)單頂撐下面是個(gè)三角支撐架，用來(lái)穩(wěn)定支撐，防止碰撞的擾動(dòng)。

圖5 參觀已安裝完畢的雙面疊合墻及實(shí)心墻柱

看完混凝土豎向構(gòu)件，外墻部分的木構(gòu)集成墻體還是比較吸引我們的眼球的，因?yàn)檫@種做法我們都是第一次實(shí)景看到。

首先心中就有很多疑問，比如，木材防火問題，防水問題，如何承重？隨著現(xiàn)場(chǎng)的工程師的解釋，我們逐漸開始明白，第一這類木構(gòu)墻體主要是完成木構(gòu)的框架、窗的預(yù)埋、外墻封板（有的也含裝飾，但這個(gè)項(xiàng)目沒有），完成安裝后，在木構(gòu)空間內(nèi)部還要在作業(yè)面填充巖棉保溫材料，最后在室內(nèi)墻面還要做板材封閉，這套工藝其實(shí)和日本輕鋼房屋外墻的工藝很是相似。通過這樣的集成構(gòu)造做法，使得外墻具備一定的防火性能和防水性能，而防水性能主要是體現(xiàn)在板材的材性和密封構(gòu)造上。

另外有個(gè)有意思的東西是，現(xiàn)場(chǎng)的木構(gòu)墻體有一段已經(jīng)有巖棉了，原來(lái)這是集成在木構(gòu)墻體里的鋼柱，它的作用是外墻面的承重體，與每層外墻面的鋼梁結(jié)合成一體，進(jìn)而配合樓蓋混凝土的澆筑，還省了側(cè)模，完整一個(gè)整體的無(wú)梁樓蓋。

而從樓板支撐的擺放位置也可以看出，靠外墻的支撐離墻面比較近，說(shuō)明外圈的鋼梁在施工澆筑階段不是疊合樓板的支撐點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員的目的是等混凝土強(qiáng)度到位，支撐撤離，樓板圈梁一體化后就成為了樓板的端部支撐，再通過鋼柱逐步向下傳力。木構(gòu)集成墻體安裝所用的斜支撐與混凝土預(yù)制墻體斜支撐是一樣的。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)的木構(gòu)集成墻體安裝完畢

下面這張圖就比較清晰的展示了豎向構(gòu)件的種類和豎向支撐的分布。中間這個(gè)墻柱就是一戶里唯一能見到的柱子，這與萬(wàn)科前幾年提出的萬(wàn)科“芯”戶型基本是一個(gè)理念。

圖7 戶內(nèi)的豎向構(gòu)件與豎向臨時(shí)支撐

來(lái)看一下木構(gòu)集成外墻的外部，窗框與封板有一定距離說(shuō)明這是留給外墻裝飾面材料的空間。封板應(yīng)該是本身有防水要求，再加上Weber的防水膠帶處理縫隙，最后覆膜形成了系統(tǒng)防水的概念。

圖8 木構(gòu)集成外墻的外部細(xì)節(jié)

看完頂部，我們?cè)倏茨緲?gòu)墻突的底部，發(fā)現(xiàn)木構(gòu)外墻與混凝土樓面是預(yù)留空隙進(jìn)行安裝的，仔細(xì)想想有道理，施工階段萬(wàn)一是雨天，不至于把木頭直接浸在水里。而這個(gè)縫隙，初看有2公分，沒有設(shè)墊塊，是如何實(shí)現(xiàn)的呢？帶著這個(gè)問題，我們繼續(xù)往下看。

圖9 木構(gòu)集成墻體安裝后底部

下面這個(gè)圖可以看到比較清楚的上下層關(guān)系，可以看到上下層之間在外墻部分類似圈梁的鋼梁構(gòu)造，面上的底部一點(diǎn)混凝土漿也可以看到它起到了樓板現(xiàn)澆混凝土層的側(cè)模作用，覆膜防水的細(xì)節(jié)也可以看的更清楚，上部全封口，下部延伸，比較符合防水的邏輯。

圖10 木構(gòu)外墻的上下層構(gòu)造與防水

下面的雙面疊合墻在混凝土澆筑前的在澆筑前的封堵，用的是砂漿。這與我們國(guó)內(nèi)用鋼管以及下部支木模有比較大的區(qū)別。這個(gè)做法的好處是澆筑完畢不用再進(jìn)行拆模處理了。缺點(diǎn)是需要砂漿上上強(qiáng)度，需要點(diǎn)時(shí)間，不是封完馬上就能干混凝土澆筑。這個(gè)需要流水有效的安排，和一層的平均施工周期相關(guān)。我們五天六天一層的速度，老外看了還是挺驚訝的，因?yàn)樗麄児て跊]有緊張到這種程度。

圖11 雙面疊合墻豎向縫與水平縫在澆筑前的封堵

登高后，我們可以看到這棟住宅施工的清晰流水段，是以住宅單元來(lái)劃分的，從近到遠(yuǎn)，1.2.3段，最近的已經(jīng)完成新樓層的豎向構(gòu)件安裝，中間的則是完成前一層的疊合樓蓋混凝土澆筑，遠(yuǎn)端則是剛完成前一層的疊合樓板安裝面層鋼筋及管線的敷設(shè)。

這幅圖也清晰的展示了這個(gè)住宅的主體結(jié)構(gòu)是個(gè)板式墻結(jié)構(gòu)，樓梯間、戶與戶分割的墻體是內(nèi)部的豎向承重墻，由于不需要考慮抗震因素，墻與墻的連接也很簡(jiǎn)單，很少見到豎向現(xiàn)澆預(yù)留帶，這點(diǎn)與國(guó)內(nèi)差別很大。另外外立面的木構(gòu)集成墻體的位置也很清晰，前面提到的外墻鋼柱的位置也很明顯。

總結(jié)來(lái)講，這個(gè)房子的主體豎向結(jié)構(gòu)應(yīng)該是由混凝土的板墻加上外墻位置的鋼柱組成，水平結(jié)構(gòu)應(yīng)該是混凝土疊合樓板加上類似圈梁的等厚鋼梁組層，整體呈現(xiàn)出無(wú)梁樓蓋的樣子，使得每個(gè)戶型都是大空間戶型，便于分隔。而一開始我們看到的木構(gòu)集成墻體其實(shí)是外立面的填充體，只不過它和外立面鋼柱體體化后與鋼梁結(jié)合的比較好。

圖12 三個(gè)流水段的清晰展示圖

對(duì)面的是已經(jīng)基本完成外立面的同樣的住宅樓。場(chǎng)地內(nèi)的景觀也開始施工了。再看下右邊的腳手架，這點(diǎn)事我一直在不同的場(chǎng)合說(shuō)過的，只要你安裝的預(yù)制外墻不是集成所有功能的包含裝飾面類似幕墻類，那么必要的腳手架和安全措施還是要的。這個(gè)立面應(yīng)該是要開始外墻的裝飾層的作業(yè)了，所以需要操作平臺(tái)。

圖13 已經(jīng)完成的住宅外立面和正在施工的里面

站在高處，我們?cè)賮?lái)看下右邊正在施工的1層和地庫(kù)的作業(yè)面的場(chǎng)景。白色部分就是預(yù)應(yīng)力多孔板與預(yù)制梁形成的地庫(kù)頂板。而有房子區(qū)域的還是進(jìn)行了現(xiàn)澆作業(yè)，近端可以看到很密的頂板支撐系統(tǒng)。由于房屋不高，是多層住宅，施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝也是采用了塔吊和汽車吊組合的最節(jié)省成本的方式。

圖14 右側(cè)地庫(kù)的作業(yè)面

圖15  地庫(kù)的預(yù)制部分細(xì)節(jié)

圖16 遠(yuǎn)端已經(jīng)結(jié)構(gòu)基本結(jié)束的樓

下樓后，有意思的是，我們正好看到預(yù)制樓梯的吊裝，下圖可以看到樓梯在起吊前已經(jīng)安裝好防護(hù)欄桿，一步到位。

圖17 帶防護(hù)欄桿的預(yù)制樓梯的吊裝

離開工地時(shí)拍了個(gè)地庫(kù)工地的近照，看到了預(yù)制結(jié)構(gòu)的邏輯。但躺在左邊一堆帶著大孔的構(gòu)件到底是干嘛的沒整明白，猜想可能是空心預(yù)應(yīng)力板，沒那么寬可能是用來(lái)調(diào)節(jié)的那部分板，就是標(biāo)準(zhǔn)板寬擺過去最后那段空隙用的，有單孔的，雙孔的。

圖18 地庫(kù)的預(yù)制部分細(xì)節(jié)

最后在已完成的景觀這里，還看到了挺有意思的預(yù)制構(gòu)件，作為場(chǎng)地護(hù)欄，最關(guān)鍵是它居然用了圖案混凝土技術(shù)，這里稍微介紹下，圖案混凝土 Graphic Concrete是丹麥一家公司的專利技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是他們把各種圖案，照片，圖片按色調(diào)的深淺把緩凝劑打印到一種特殊的紙上，打印完畢后，有標(biāo)準(zhǔn)圖案的一卷一卷的，也有定制圖案一卷一卷的，鋪到模臺(tái)或者模板上，之后開展綁鋼筋，澆筑混凝土，構(gòu)件完成后，脫模，沖刷，然后有緩凝劑部分的位置水泥漿就流失，留下砂石，有點(diǎn)像水洗面，只不過人家這個(gè)水洗面比較講究砂石的顏色和級(jí)配。

圖19 景觀構(gòu)件采用圖案混凝土

同時(shí)在工地路邊，我們看到了暫存的木構(gòu)集成外墻的成品堆放區(qū)。

圖20 木構(gòu)集成外墻的臨時(shí)堆放

注意下面的圖片，這是成品房屋的外立面。這里我們看到窗下有個(gè)氣孔蓋，這是典型的歐洲帶空氣層集成外墻的做法，是用來(lái)排氣，防止空氣層密閉后潮濕結(jié)露，這與德國(guó)有些磚墻外墻的做法原理一致，表現(xiàn)形式不一樣。

圖21 集成外墻的排氣口

1.2 現(xiàn)場(chǎng)的資料與視頻

現(xiàn)場(chǎng)拍到的最有價(jià)值的構(gòu)造圖是這張圖，這張是外墻和樓板端部的截面構(gòu)造圖，根據(jù)我前面的描述，搞結(jié)構(gòu)的人應(yīng)該秒懂了。這里就是鋼柱的連接和樓板的關(guān)系，也解釋了如何實(shí)現(xiàn)木構(gòu)外墻底部留縫。

一些體會(huì)和分析

總的來(lái)講，這個(gè)項(xiàng)目還是挺有意思的。歸為以下幾點(diǎn)：

1.混凝土，鋼，木組合應(yīng)用；

2.木構(gòu)集成外墻在瑞典的某一種做法呈現(xiàn)的比較清楚（以后講他的做法） ；

3.預(yù)制裝配化程度較高，建筑工業(yè)化邏輯較強(qiáng)；

4.項(xiàng)目管理流水作業(yè)清晰，最大程度上平衡了進(jìn)度和人力資源的壓力，節(jié)省成本；

5.符合哪里適合做什么技術(shù)產(chǎn)品就做什么的原理；

6.安全管理細(xì)節(jié)到位；

7.防水構(gòu)造及外墻集成設(shè)計(jì)考慮各項(xiàng)功能周全；

8.多層住宅對(duì)于我們高層住宅也有很強(qiáng)的借鑒意義

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