地铁站装配式研究报告.docx

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地铁站装配式研究报告

地铁站装配式研究报告

建筑工业化为城镇化带来了新的产业支撑，通过工厂化生产可有效解决大量的农民工就业问题，并促进农民工向产业工人和技术工人转型。

在我国建筑业正面临着生产要素成本上升、劳动力与技术工人严重短缺的现实条件下，农民工向产业工人转型将是未来中国经济新的增长点或动力源。

从这个意义上看，只有促进新型建筑工业化的发展，实现建筑工业化与城镇化良性互动，才能更好地实现农村人口向城市聚集，才能保证农民工收入增长、生活稳定、工作条件，从而支撑整个城镇化进程并促进建筑业健康发展。

新型建筑工业化是指采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为主要特征的生产方式，并在设计、生产、施工、开发等环节形成完整的、有机的产业链，实现建筑物建造全过程的工业化、集约化和社会化，从而提高建筑工程质量和效益，实现节能减排与资源节约。

以下是装配式混凝土结构的一些优势：

1）梁板、墙柱、楼梯等构件均可在工厂内进行产业化生产，施工现场可直接安装，方便快捷，可较大的缩短施工工期；

2）预制构件在工厂采用机械化生产，产品质量更易得到有效控制，构件外观质量、耐久性等较好。

因构件表面质量优越，可完全取消传统构件的表面抹灰作业而直接进行相应的装饰作业；

3）施工现场模板使用量及支撑体系料具投入量减少，周转料具投入仅为同类现浇结构的20%~40%；

4）减少施工现场湿作业量，施工现场水泥、砂石等使用量减少，有利于环境保护，减少粉尘、噪音等污染；

5）因施工现场作业量减少，可在一定程度上降低材料浪费；

6）若梁板采用预应力技术，可使构件截面尺寸减少，减少建筑物的用钢量，相应原材料的使用量随之减少；

7）预制构件机械化程度高，可较大减少现场施工人员配备。

以上是基于房屋建造的装配式混凝土结构的优势，与地铁车站的建设有一定的共性。

根据地铁车站的建筑构造特点，现对地铁车站装配式施工的可行性做如下分析，以上海市轨道交通18号线一期工程鹤立西路站工程为例。

1、工程概况

鹤立西路站位于沪南公路与鹤立西路交叉口南侧，车站设于沪南公路路中，延沪南公路南北向敷设。

本工程建筑工程设计等级为一级；地下部分耐火等级为一级，地面部分耐火等级为二级；车站为人防甲类工程，抗力等级为核6级和常6级，防化等级为丁级。

战时作为人员紧急掩蔽部和临时物资库；车站主体结构安全等级为一级，结构设计使用年限100年，抗震设防烈度7度；出入口，风井等地面部分屋面防水等级为二级，主体结构防水等级为一级。

车站为地下二层岛式站台车站，采用单柱双跨现浇钢筋混凝土箱型结构，车站主体基坑基本采用明挖顺做法施工，采用地下连续墙作为围护结构，地下连续墙与内衬在使用阶段形成叠合墙共同受力。

附属结构基坑采用明挖顺做法施工，主要采用钻孔桩+旋喷桩止水的围护形式。

2、适用于装配式施工的构件及范围

根据地铁车站的结构特点，建议将内隔墙、楼梯、站台楼板及部分站厅楼板（非人防区域）进行装配式施工。

内隔墙:

目前，地铁车站的内隔墙多采用加气混凝土砌块进行砌筑，其缺陷主要有：

（1）生产环节属高污染；

（2）装修后质量通病较多而且很难处理，比如抹灰前界面处理很难保证不空鼓且与其他结构交接裂缝难以控制；

（3）砌筑表面平整度主要受工人水平控制，砌筑完成后仍需要如下工序（施工图要求），水泥浆一道甩毛（内掺建筑胶），水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道，水泥石灰膏砂浆抹平，耐水腻子刮平，环保型乳胶漆饰面。

工序多，且每道工艺都有相应的时间要求，施工工期长；砌筑过程中会产生大量的建筑垃圾。

加气混凝土砌块施工示意图

混凝土砌块砌筑现场施工示意图

混凝土砌块砌筑后产生的建筑垃圾示意图

目前我国的建筑轻质板材主要有轻钢龙骨石膏板，纤维水泥板、纸面石膏板等，每种材料的均有不同的特点，例如轻钢龙骨石膏板墙自重较轻，但安装需要大量的龙骨，墙体通过大量的卡件固定在龙骨上，由于板材强度较低，墙体中挂件需要预留龙骨，后期使用不方便，隔音效果较差，对隔音较高功能的房间需要墙体填充隔音材料；纤维水泥板虽然防火性能好，但是相对一般建筑材料重量较大；纸面石膏板最大劣势是不防水，在潮湿房间会有吸潮现象，长时间使用墙底根部会有变质的现象，地铁车站不建议采用上述相关材料。

结合地铁车站的自身结构特点及施工条件，建议内隔墙采用以下方案：

（1）密肋复合板结构（《JGJ/T275-2013密肋复核板结构技术规程》）是由密肋墙板、现浇连接构件（连接柱、暗梁或边缘构件）和楼板（密肋复合楼盖、现浇空心楼板或普通混凝土楼板）组合而成的一种新型结构体系。

其中，密肋墙板则是由正交钢筋骨架形成肋格，具有一定强度的填充块做内模，浇筑混凝土而成的预制板式构件。

密肋复合墙结构示意如下图：

密肋复合墙结构示意图

特点：

施工要求：

与现浇结构同步施工

（2）填充墙预制装配化（采用轻质骨料填充墙、三明治夹心墙等）;

轻骨料混凝土开孔墙轻骨料混凝土夹心墙

轻质非承重墙研发目的是确保预制墙板一次成型，以减轻自重，便于现场吊装，包括：

发泡混凝土和轻骨料混凝土。

轻骨料混凝土主要采用陶粒、珍珠岩、聚苯颗粒作为轻质混凝土的粗细骨料。

轻骨料混凝土的密度等级在600~1900kg/m3范围内，强度等级5.0-60MPa范围内。

填充隔墙采用预制墙板，规格为50（混凝土）+100（泡沫填充物）+50（混凝土），其中混凝土内设置双层钢筋网，即能提高工程的产品预制化程度，又能提高隔墙的质量，典型构造见下图。

特点：

施工要求：

与现浇结构同步施工

（3）轻质实心复合墙板，该墙板具有自重轻，防火、隔声，降低工程综合造价等优点，是目前工程应用较广泛的新型建筑隔墙材料。

采用轻质实心复合墙可以有效降低结构荷载，避免因隔墙位置变动而引起构件的局部加固，有效降低工程造价。

轻质实心复合墙板

轻质实心复合墙板部件种类

轻质实心复合墙板防火性能：

复合墙板隔墙系统不燃性能达到国家A级标准，墙板安装完成后，具有优越的稳定性和完整性，具备良好的耐火性能，能将火势和烟毒气局限在受火区域内，且不散发有毒的气体。

轻质实心复合墙板耐火试验

复合墙板的耐火极限

产品规格

耐火极限

50mm

≥1H

75mm

≥2H

100mm以上

≥4.5H

依据最新的《建筑设计防火规范》GB50016-2014规定，建筑物耐火极限的耐火等级为一级时，防火墙的耐火极限为3H，复合墙板仅100mm,耐火极限可以达到4.5H,完全满足规范对防火墙耐火极限的要求，故可以替代传统的200mm加气混凝土砌块防火墙。

轻质实心复合墙板隔声性能：

复合墙板表面的维保（MD）板具有良好隔声功能及其板连接凸凹槽和内部组成材料都具有良好的吸音与隔声功能。

经检测，100mm厚的隔声量达46dB，大大高于其他砌体的隔音效果，符合国家住宅的隔音要求。

三种墙体材料隔音性能对比表

产品名称

产品规格（mm）

空气声隔质量（dB）

复合实心墙板

75

≥40

100

≥45

125

≥50

蒸压加气

混凝土砌块

120+双面批荡

35

180+双面批荡

38

240+双面批荡

41

灰沙砖

120+双面批荡

36

180+双面批荡

40

240+双面批荡

44

轻质实心复合墙板防潮防水：

复合墙板的面板采用防水防潮型增强纤维水泥平板，具有良好的防水、防潮性能，可用于厨房、卫生间、地下室等潮湿区域，因此，墙板不会出现板材因吸潮而松化、强度下降等现象。

轻质实心复合墙板在防水环境中的应用

轻质实心复合墙板施工简易、工期短：

由于是装配式施工，墙体高度4米以下的，每组约3个工人，平均一个熟练工人一天能装运15㎡以上,而且墙板双面光滑无需再抹灰，与砌筑墙体施工比效率提高10倍以上。

仅要求放线准确，无论大工、小工都能安装，安装后即能进行饰面处理，无需砌筑抹灰（一般砌筑墙体需要抹灰工艺），大大缩减了工期。

安装墙板无需复杂脚手架，施工方便快捷。

复合墙板与砌块墙体工期对比表

项目

墙体

系统组成

施工方式

填埋线、管、

空调

改建二次

装修

砌块

要有梁柱支撑，超过4m需要加圈梁和结构柱

速度慢，施工强度大，产生建筑垃圾

工作量大，强度高

因梁柱位置影响墙体布置，改造困难

复合

墙板

不需安装梁、柱，超出6M建议增加钢结构

速度快，干作业，施工强度小，干净卫生

简单，工作量小，施工强度低

不受梁柱位置影响，任意布局，改造容易

轻质实心复合墙板与砌筑墙体对比：

复合墙体效果图砌块墙效果图

轻质实心复合墙工程应用：

重庆·中渝国际都会施工现场图片

特点：

轻质、防火、隔声性能好、防潮防水、施工简易、工期短

施工要求：

主体结构完成后进行施工

楼梯：

预制楼梯的优点及可行性：

（1）预制楼梯节点连接简单，施工方便。

预制混凝土楼梯一端为固定铰、另一端为滑动铰的简支连接时，做法如下图：

预制混凝土楼梯

（2）预制楼梯不参与整体受力，地震过程中不易损坏，预制楼梯的下端设置了滑动支座，在地震时楼梯与主体结构变位脱离，使楼梯不参与整体结构受力，可确保逃生通道通畅。

预制楼梯

现浇楼梯

（3）预制楼梯有利于节约总工期。

采用预制楼梯减少现场复杂的支模过程，预制楼梯吊装方便，施工速度快，可以有效节约施工工期。

（4）观感好，有利于提高住宅的施工品质。

预制楼梯利用模具一次成活，表面平整、外观好、尺寸准确，确保观感更好，预制楼梯施工环境好，不会产生裂缝。

（5）一次成活，节约二次建筑做法的费用。

采用预制楼梯可以预埋（留）所有附属构件，并且无需抹灰，节约了大量的人工和材料费用，同时节约了工期。

结合本工程考虑楼梯的预制方案：

叠合板：

分类：

叠合板可分为（a）单向叠合板、（b）带接缝的双向叠合板、（c）无接缝双向叠合板，详下图：

其中（a）（b）的拼缝构造示意详下图：

优缺点及适用范围：

（a）单向叠合板：

尺寸灵活，单向两侧有外露钢筋，制作、运输及现场施工简便，拼缝处无需设置模板，缺点是拼缝处底面通缝不宜处理，适用于有吊顶的公共建筑或对外观要求不高的仓库、厂房等，住宅不建议使用；

（b）带接缝的双向叠合板：

尺寸灵活，双向四侧均有外露钢筋，制作、运输及现场施工简便，拼缝处需设置模板，由于叠合板宽度可以根据拼缝处后浇带的宽度进行调节，带接缝的双向叠合板更易形成统一标准的尺寸，适用于各类建筑；

（c）无接缝双向叠合板：

尺寸根据建筑开间确定，双向四侧均有外露钢筋，现场施工简便，由于长宽尺寸均较大，对于尺寸较大的无接缝的双向叠合板适用于有条件现场制作的项目。

结合本工程考虑楼板的预制方案：