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前沿技術(shù)丨SPCS結(jié)構(gòu)體系在地下空間的優(yōu)勢

2022.01.25
三一筑工

隨著時代不斷發(fā)展，住宅小區(qū)配備地下室作為停車區(qū)域已成為建筑業(yè)的基本要求。地下空間因長期受地下水侵蝕，滲水隱患大，且傳統(tǒng)地下室施工因支撐、模板、鋼筋工程量大，存在施工周期長、質(zhì)量差，成本高等一系列問題。在此背景下，三一筑工科技股份有限公司和山東萬斯達科技股份有限公司聯(lián)合研發(fā)推出地下室SPCS結(jié)構(gòu)體系，通過預(yù)制外墻、預(yù)制空墻柱、PK梁及PK板實現(xiàn)地下裝配，既解決了結(jié)構(gòu)防水問題，改善由于工人操作水平帶來的質(zhì)量影響，同時大量減少支撐、模板及作業(yè)人員需求量，大幅提升施工速度，且大大降低了地下空間的施工成本。

圖1 地下室SPCS結(jié)構(gòu)體系

技術(shù)特點介紹：

1.SPCS地下室外墻：構(gòu)件四周不出筋，內(nèi)部空腔后澆，底板反邊鋼筋插入空腔內(nèi)進行錨固。空腔內(nèi)混凝土連成整體，構(gòu)件自身結(jié)構(gòu)防水性能高，拼縫位置四層防水（現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)+防水密封膠+兩層卷材）。

圖2 SPCS地下室外墻節(jié)點圖與實體圖

2.SPCS空腔預(yù)制柱：兩種空墻柱類型

1）構(gòu)件兩端出筋，內(nèi)部圓形空腔成型，下部鋼筋插入基礎(chǔ)梁及承臺鋼筋內(nèi)進行錨固；計算方法和適用范圍與傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱完全一致，可通用于所有地下室結(jié)構(gòu)。

疊合柱節(jié)點

圖3 SPCS空腔預(yù)制柱節(jié)點圖與模型圖

2）構(gòu)件下端不出筋，構(gòu)件內(nèi)部空腔成型，施工采用空腔內(nèi)插鋼筋連接的方式安裝，通過優(yōu)化構(gòu)造措施、簡化連接方式，大大降低了生產(chǎn)難度，提升了SPCS空墻柱安裝速度。

圖4 SPCS空腔預(yù)制柱節(jié)點圖

3.預(yù)應(yīng)力薄底疊合梁：預(yù)制構(gòu)件輕，預(yù)制部分薄，現(xiàn)澆占比大，整體性好，剛度大，預(yù)應(yīng)力高強，可有效降低梁高，提升地下室凈高，可達到免裝飾效果。

圖5 預(yù)應(yīng)力薄底疊合梁實體圖

4.預(yù)應(yīng)力鋼管桁架疊合板：疊合板采用鋼管桁架預(yù)應(yīng)力筋自身強度大、厚度薄、重量輕、整體性能好、最大跨度可達到12m，可有效減少支撐數(shù)量；板采用密拼方式無后澆帶，成型質(zhì)量好。

圖6 預(yù)應(yīng)力鋼管桁架疊合板實體圖

SPCS結(jié)構(gòu)體系運用于地下室空間主要有如下技術(shù)優(yōu)勢：

優(yōu)勢一：施工速度更快

圖7 SPCS地下室外墻現(xiàn)場圖

1.地下室采用SPCS預(yù)制空腔墻及空墻柱，有效減少鋼筋、模板工程等工作量90%以上；

2.水平結(jié)構(gòu)采用PK3型疊合板。PK3型疊合板+PK梁自身剛度大，可實現(xiàn)大跨度、密拼、少支撐少模板等優(yōu)勢；

3.PK3型疊合板最大跨度可做到12m，完全滿足地下室結(jié)構(gòu)的需求，尺寸大則數(shù)量少，有效減少吊裝次數(shù)；

4.減少混凝土溫度應(yīng)力收縮時間；

5.預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與基礎(chǔ)施工同步；

6.減少抹灰等裝飾時間；

7.冬季，雨季，大風(fēng)天氣不受影響，工期可控。

優(yōu)勢二：土方回填效率高

圖8 傳統(tǒng)地下室與SPCS結(jié)構(gòu)體系邊坡對比

傳統(tǒng)地下室，外墻與邊坡間距為800~1000mm，土方開挖及回填方量大成本高；采用SPCS結(jié)構(gòu)體系，外墻與邊坡間距可縮小為300~500毫米，回填方量少成本低。

優(yōu)勢三：降梁高，少開挖，減浮力

圖9 PK梁、PK板現(xiàn)場圖

1.采用 PK3板和預(yù)應(yīng)力疊合混凝土寬扁梁，梁高可降低300-400mm。因此，在凈高不變的情況下，可減少基坑土方開挖量；

2.因為土方開挖量減少，使得地下水位較高地區(qū)的基礎(chǔ)，所受水浮力減少，從而減少抗浮錨桿的數(shù)量，或者可使用較小抗拔承載力的錨桿。

優(yōu)勢四：成品質(zhì)量好

10 SPCS結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)場效果圖

1.SPCS墻體和PK3板外觀質(zhì)量好，能達到清水混凝土的效果；

2.SPCS地下室外墻和PK3板均能實現(xiàn)密拼，拼縫整齊順直美觀，整體觀感好，可做到免裝飾。

優(yōu)勢五：管線敷設(shè)簡單方便

圖11 現(xiàn)場管線布置圖

PK3型疊合板和PKL疊合梁的板底設(shè)備管線更容易敷設(shè)，施工更方便，減少拐彎和避讓，節(jié)約設(shè)備管線。

優(yōu)勢六：綜合效益好

1.因地下室施工速度快，可提前達到售樓節(jié)點，帶來較大的資金效益；

2.地下室也可作為材料倉庫或加工房，緩解施工現(xiàn)場的場地壓力；

3.后續(xù)施工的市政、園林、景觀、燈光等可提前插入施工，縮短總工期。

為進一步完善及推動地下室SPCS技術(shù)體系應(yīng)用，三一筑工主編的中國工程建筑協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《裝配整體式疊合混凝土結(jié)構(gòu)地下工程防水技術(shù)規(guī)程》 T/CECS 832- 2021已于2021年8月1日正式執(zhí)行。

圖12 裝配整體式疊合混凝土結(jié)構(gòu)地下工程防水技術(shù)規(guī)程

目前，地下室SPCS空腔外墻及空墻柱已在長沙云谷嘉苑項目及婁底三一街區(qū)二期項目成功推廣應(yīng)用，因其日趨成熟的技術(shù)體系及強大的優(yōu)勢獲得項目各方人員、行業(yè)專家及政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)一致好評。相信在三一筑工和萬斯達以及行業(yè)人員的共同努力下，地下室SPCS結(jié)構(gòu)體系必將以蓬勃發(fā)展之勢，成為裝配式建筑行業(yè)的主流技術(shù)，充分發(fā)揮“更好、更快、更便宜”的體系優(yōu)勢，實現(xiàn)“讓天下沒有難做的建筑”的偉大愿景。