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從PC構件成本看裝配式建筑方案
發(fā)布日期:2020-11-24來(lái)源:裝配式建筑聯(lián)盟

00 前 言



為了降低土建工程中PC構件的成本,研究了預制構件種類(lèi)、組合方案、工期等因素對裝配式造價(jià)的影響。結果表明,采用多個(gè)預制構件且優(yōu)先增大豎向構件的預制比例的組合方案可滿(mǎn)足提高裝配率和有效控制造價(jià)的要求。



01 結構設計與建模



首先對柱、梁、板、墻四種構件的現澆與裝配式模型進(jìn)行建模及內力和配筋計算,根據計算結果設計預制構件施工方案.分類(lèi)情況見(jiàn)表1。

模型設計方案如下:樓板采用3.6m×4.8m的小跨度板和6.6m×6.9m的大跨度板,現澆板板厚為110mm和170mm。疊合板選取底板型號為DBS1-67-3624-22的板拼接,底板厚度為60mm,后澆板厚度70mm。小跨度鋼筋桁架樓層板現澆部分的板厚為110mm。大跨度疊合板與板之間留有300mm的縫,底板厚80mm,現澆部分厚90mm。梁按長(cháng)度分為大跨度梁與小跨度梁兩類(lèi)。大跨度梁200mm×550mm,長(cháng)度為6.6m。其中后澆梁部分170mm。小跨度梁200mm×400mm,長(cháng)度4.8m,后澆梁部分130mm。

圖1 柱構件模型圖

Fig.1 Column component model diagram

圖2 墻構件模型圖及平面圖

Fig.2 The model and plane diagram of the wall component



柱模型采用三層框架結構,如圖1所示.層高3m,取二層中柱分析.現澆框架梁尺寸200mm×400mm,柱尺寸400mm×400mm。樓板現澆,板厚為110mm?;炷良袅ι砜傞L(cháng)3.8m,如圖2所示。層高3.0m,墻厚200mm,不考慮保溫層.預制墻中2300mm為預制,余下部分現澆?;炷敛牧系燃墢姸葹镃30,所有鋼筋、箍筋均采用HRB400。以上模型結構圖均依據計算后配筋得到,滿(mǎn)足相應受力性能。



 02 裝配式建筑預制構件的造價(jià)分析



預制構件與現澆構件造價(jià)的對比分析


依據《2013建設工程工程量清單計價(jià)規范》和《裝配式建筑工程消耗量定額20161019》,市場(chǎng)綜合單價(jià),求得成本造價(jià)表(表2)及成本增量圖(圖3),然后分析了預制構件的成本增量ΔP(元/㎡)及工日變化的現象及原因.ΔP為預制構件與現澆構件成本造價(jià)的差值。



圖3 成本增量圖

Fig.3 Cost increment



由表2及圖3可知,不同建筑部位采用預制構件引發(fā)的成本增量差異很大。預制墻的成本增量值最大,為261.39元/㎡,其次是大跨度疊合板,為250.39元/㎡。成本增量最小的情況為雙葉疊合墻,為74.48元/㎡。從構件類(lèi)別角度分析,除了小跨桁架板的情況以外,其他種類(lèi)疊合板的成本增量均增大很多。而當墻構件采用裝配式形式時(shí),預制墻與雙葉疊合墻兩種預制形式在成本增量上有很大不同,其中前者的成本增量為后者的近4倍。而在柱、梁構件采用裝配式形式時(shí),成本增量增長(cháng)幅度較為平穩。


在衡量預制構件對裝配式建筑造價(jià)影響時(shí),并不能僅從成本增量來(lái)分析.裝配式結構靈活性更高且大大節省了工期.因此需要進(jìn)一步分析預制構件較現澆構件的各項經(jīng)濟指標比值及預制構件比例性?xún)r(jià)比,如表3和圖4所示。其中,預制構件性?xún)r(jià)比是指每一預制部品部件比例百分點(diǎn)所對應的單位造價(jià)成本。


圖4 預制構件與現澆構件各項經(jīng)濟比

Fig.4 Economic ratios between prefabricated and in-situ components



如圖4和表3所示,雙葉疊合墻的成本造價(jià)比與單方造價(jià)比均最低,分別為1.17和1.11其次是小跨度疊合梁、大跨度疊合梁與預制柱,分別為1.54、1.58和1.2。成本造價(jià)比最高的是大跨度疊合樓板,為2.17。同時(shí),在采用雙葉疊合墻構件與疊合板構件時(shí),工日節省了近一半。從預制構件性?xún)r(jià)比分析可知,雙葉疊合墻、預制柱和小跨度鋼筋桁架板三種構件的性?xún)r(jià)比最好,分別為4.28、3.01和2.5。大跨度疊合板的性?xún)r(jià)比最差,僅為0.79。


造成上述現象主要是由于預制樓板雖然工期提前36%~46%,但因板體積較大,從生產(chǎn)工廠(chǎng)運到施工現場(chǎng)時(shí)的費用增高,同時(shí)傳統塔吊等機械無(wú)法滿(mǎn)足疊合板的組裝,大型機械的個(gè)性化需求使機械費用有所增加。在組裝過(guò)程中,樓板接縫的處理費用會(huì )更大,而疊合梁、預制柱在預制工廠(chǎng)內生產(chǎn),其規格標準較為統一,現場(chǎng)吊裝精準度提升,帶來(lái)的工期效益約為12元/㎡,造價(jià)效果較明顯。綜合考慮成本增量、預制構件性?xún)r(jià)比、工日比等經(jīng)濟指標,得出以下結論:


1.相比現澆構件,疊合板造價(jià)增加最多,增長(cháng)幅度接近2倍;其次為預制墻,增長(cháng)幅度接近1.5倍,應當避免。


2.墻體構件中,雙葉疊合墻造價(jià)增量較小,預制構件性?xún)r(jià)比優(yōu)秀,使用它作為預制構件時(shí)可以在滿(mǎn)足裝配率的情況下使成本造價(jià)較低,具有很高的效益。


3.構件梁、柱在采用預制形式時(shí),成本增量相對優(yōu)秀且預制構件性?xún)r(jià)比較低,在滿(mǎn)足結構設計的情況下可以適當選用。



 03 工程實(shí)例驗證 



本部分以某公租房項目7號樓為例,樓房共17層,1-3層為現澆式設計,4-17層為裝配整體式設計(建筑面積為6483.2㎡)。依據投標文件及圖紙,針對裝配式施工和現澆式施工兩種施工工藝分別進(jìn)行4-17層的成本核算及優(yōu)化,得到表4。其中每一種施工方式的造價(jià)計算均只討論土建工程部分中現澆鋼筋混凝土和PC構件安裝項目。

 04 結 論 



1.與現澆構件相比,疊合板造價(jià)增加最多,增長(cháng)幅度接近2倍;其次為預制墻,增長(cháng)幅度接近1.5倍,應當避免.雙葉疊合墻的成本造價(jià)最低,預制柱、疊合梁的經(jīng)濟效果相對優(yōu)秀。因此在同等裝配率情況下,應當盡量減少疊合板、預制柱的使用,增加雙葉疊合墻的應用。


2.在采取組合式預制構件的情況下,由于雙葉疊合墻造價(jià)增量較小,預制構件性?xún)r(jià)比優(yōu)秀,因此盡量地多采用疊合墻與預制梁或預制柱相結合的組合方式,可以有效降低裝配式建筑的成本,與現澆式相比成本造價(jià)僅增加20%左右。


3.為了增加評價(jià)分值,提高裝配率的標準,可在梁、板等構件滿(mǎn)足規范中裝配式建筑評分表里最低評分標準的情況下,優(yōu)先增大豎向預制柱及疊合墻構件的預制部品部件比例,使得造價(jià)較優(yōu)且裝配式建筑評分也較高。


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