建设项目临时设施的标准化与模块化研究论文_王虎,舒勤, 李颖颖

摘要：建设项目过程中的临时设施，采用标准化和模块化的设计理念，针对各功能区域的使用要求，进行标准化产品的定制和应用，进行差异化设计，达到具备为需求方提供一套完整的临时设施整体解决方案的能力，为各地拓展临建设施的租赁领域市场奠定技术基础，其中重点研究模块化房屋和标准化构件应用。

关键词：临时设施；房屋；构件；标准化；模块化；功能区。

临时设施是指建筑业企业为保证施工和管理的进行而临时建造的各种建筑物、构筑物和其他设施。包括现场临时作业棚、机具棚、材料库、办公室、休息室、厕所、化粪池、储水池、锅灶等设施；临时道路；临时给排水、供电、供热等管线；临时性简易周转房，以及现场临时搭建的职工宿舍、食堂、浴室、医务室、等临时福利设施。项目临时建设工程是保证工程项目顺利实施的重要辅助工程，临建的布置、设计直接影响到项目的组织实施、工程进度、成本控制、环境保护等，是项目实施方案的重要内容之一。

1、概述

标准化临时设施系统研究以满足使用功能为前提，以可循环周转使用为目标，以工厂化生产、模块化划分、标准化现场安装为基本模式，对传统临建设施进行改进、优化和升级，在一定范围内获得通用，满足四节一环保要求，并取得最佳经济效益和社会效益，且凸显各地区、各单位特色，下文通过模块化集成房屋系统和标准化PC产品的应用进行说明。

2、模块化集成房屋系统研究

箱式房又称箱式模块房，是集装箱房、彩钢活动板房等临建房屋的升级产品，采用钢板、夹芯板、螺栓、铝配件、混凝土、木材、瓷砖、玻璃、油漆等材料经过标准的工艺流程精制而成的一体式活房。由于其产品零部件的整体工厂预制化生产和快捷的全螺栓组装的特性，属于装配式建筑中中的一类产品，箱式房产品满足临建房的便捷的需求该产品已经基本摆脱传统彩钢活动板房的制式，又充分发挥箱式房便捷的特性，以成品或半成品的方式任意移动和拆装箱式房产品，并可以根据移动箱式房场地的不同而随意拼装。为客户提供可任意“组合”的移动办公、居住空间。

2.1 箱式模块房的构造

箱式模块房屋是以镀锌冷弯薄壁型钢及方钢为承重结构，结合新型节能板材，配以其它隔热、保温、隔音、防潮、防水、防火、防腐等装饰材料，通过标准化设计、工厂模块化集成生产、现场装配化施工，智能化应用，搭积木式快速装配的房屋，保证结构安全，并可以达到或者接近正常房屋使用的所有要求，并保证10-15年的使用寿命，模块房的设计构造形式如下：

①　模块化集成房屋以单个集装箱为基本模块，按不同功能和用途在工程现场进行模数化快速组装，标准箱体尺寸设计如下：

标准箱体尺寸设计

模块化集成房屋标准箱体结构方式采用集成化、模数化、模块化、标准化采用工厂定制批量生产，用装配式装修的模式进行组装，箱体结构包括如下：1-屋面角件，2-屋面主梁，3-主柱，4-彩钢屋面瓦，5-玻璃丝保温棉，6-屋面檩条，7-彩钢吊顶板，8-地板檩条，9-玻璃丝保温棉，10-封底钢板，11-水泥板，12-橡胶地板，13-地面主梁，14-地面角件，15-墙板等。

2.2 箱式模块房功能区配置

模块化集成房屋以集装箱为基本模块，在工厂进行结构建造和内部装修，按不同功能和用途在工程现场快速组装，以镀锌冷弯薄壁型钢及方钢为承重结构，结合新型节能板材，配以其它隔热、保温、隔音、防潮、防水、防火、防腐等装饰材料，通过标准化设计、工厂模块化集成生产、现场装配化施工，智能化应用。模块化集成房屋在装配式临设项目中可分为办公区、生活区。

（1）办公区主要有工作室、会议室、办公室（含项目经理、技术人员、监理人员等）、卫生间等办公区；

（2）生活区主要分为宿舍为黄色，厨房、餐厅、浴室等生活区域。

（3）模块化集装箱标准模块单元尺寸：6m×3m×3m，可根据现场需求按模数化自由组合拓展，功能区部品部件标准化、集成化、模块化、模数化、材料采用工厂定制批量生产，成品采用装配式装修的模式，提前预埋设备与管线，成品完成后运送至现场并安装完成，验收合格后可投入使用；模块化集装箱标准模块适用范围：

3、临时设施中标准化PC产品研究

主要通过标准化围墙、标准化场坪、标准化道路进行说明，且每部分都可根据使用需求进行拓展，已达到标准化、模块化的应用效果。

3.1装配式围墙研究

传统的临时设施围墙，目前大多采用普通黏土砖和水泥砂浆砌筑，施工过程复杂（土方开挖--垫层浇筑--砖砌体施工--抹灰施工--腻子施工--涂料施工--围墙破除--建渣处理），耗时、耗材、对周边影响大，墙体质量和施工工人经验、技术有密切关系，在项目结束后，还会产生大量建筑垃圾，完全和“四节一环保”背道而驰。基于建筑工业化革命已经开始，临时设施系统工业化、模块化研究首先从围墙开始，以PC构件为基本单元，在工厂进行构件生产，根据构件类型，按不同组合形式现场拼装，形成可拆卸围墙。

装配式围墙、大门的设计：

装配式围墙系统由墙柱（基础、底段、标准段、顶段、柱帽），墙身（围墙板、栏板压顶），共七个模块组成；装配式围墙大门系统由墙柱（基础、底段、标准段、顶段、柱帽），共六个模块组成，单元模块化，围墙高度可根据模数随意组合，详见下图：

3.2 标准化场坪研究

传统临时设施主干道与场坪，均采用混凝土硬化道路，此方法耗时、耗力，不便于后期复耕，产生大量建筑垃圾，且不满足标准化临设设施可重复利用的设计理念，为合理使用土地、保护土地，国家已相应出台政策，明确规定耕地不能硬化。因此作为临时设施，完全没有必采用传统模式修建，现采用装配式道路及场坪PC预制产品铺装设计，利用装配式铺装干法施工技术，减少了建筑材料品种，减少施工人员和施工机具的数量，达到节约施工临时占道的目的，从而降低了对社会和环境的影响。按临时设施功能区域的不同划分为临时场坪区域和临时道路区域，并将各区域进行标准化模数化设计，从而实现构件标准化生产、标准化施工。

装配式场坪区域设计：

（1）设计要求：

①　主要考虑生活设施、小型机动车辆等轻型荷载；

②　装配式场坪铺装板地面承载力应满足使用要求，连接构造应稳定、牢固；

③　铺板设计时应考虑铺装板板缝预留，充分考虑生产、安装累计误差；

④　降低现场施工过程中带来的噪音及粉尘污染，符合绿色节能环保施工的理念；

（2）设计要点：

①　标准化场坪构件配以相应表面肌理花纹、图案，保证构件的肌理效果协调统一；

②　标准化的铺装板拥有良好的可扩展性，可替换性，以及周转使用特性；

③　结合干法施工设置专用吊点、吊具通过机械一次吊装铺装缩短施工周期；

④　场坪铺板构件规格尺寸多样化，尺寸设计时需考虑出模数化，常用界面尺寸为600mm×600mm、600mm×1200mm、1000mm×1000mm，板厚度可根据现场实际情况考虑；

（3）场坪铺板设计示例：

①　600mm×600mm、600mm×1200mm铺板表面肌理设计为荔枝面具有防滑效果，颜色可多样化选择，设计方案及效果如下：

荔枝面铺板设计方案 产品效果

②　1000mm×1000mm铺板外观采用中国传统回形纹设计配合棱角分明的切割线形成较好的立体感，铺装板中间为成都建工，正中央设置预埋安装吊钉便于吊装施工，设计方案及效果如下：

场坪铺装板设计

3.3 装配式道路研究

根据临时设施现场道路承载力要求的不同，划分为轻型荷载道路、中型荷载道路、重型荷载道路三种道路形式，以便可以满足人行道路、小型汽车、重型运输车这三类需求，做到差异化设计、差异化应用，最大幅度的节约资源，避免浪费，其中轻型荷载道路按场坪区域设计考虑，降低构件种类，节约成本。

（1）设计要求：

1.装配式道路区域应尽量满足小型汽车道路线形基本要求，同时满足消防车辆临时通行要求；

2.装配式道路铺装板是交通的主要承载构件，其受力、抗腐蚀、粗糙度、抗冻等性能；

3.增加构件强度、周转能力、使用寿命，以便更加符合绿色节能环保施工的理念；

4.装配式道路铺装板抗腐蚀、粗糙度、抗冻等性能决定了道路构件的使用年限与使用感觉；

5.针对道路构件类型进行专用吊点和吊具综合考虑。

（2）中型荷载道路研究

1.中型荷载道路设计方案1：

①　1500mm×3000mm×150mm单块重达 1.6t，混凝土标号采用 C40铺板表面肌理设计为花纹钢板饰面面具有防滑效果，颜色为本色，板上设四个球形吊钉，方便工业化生的的脱模与施工现场的吊装安放，设计结构示意如下：

道路铺装板1结构示意

②　道路铺装板1为场坪受力承载主体，其抗裂性与极限承载力是其主要性能指标，设计钢筋为 HRB400 直径 14@100 双层双向布置，其混凝土保护层厚度面（底）层：25mm，端部：25mm，配筋示意如下：

道路铺装板1钢筋面层、底层配筋示意

2.中型荷载道路设计方案2：

①　1500mm×3500mm×150mm单块重达 1.9t，混凝土标号采用 C30 或 C50。其背面设四个承插口，便于与相邻银锭锁扣连接，板上设四个 MJ1 双向吊点或吊钉，方便工业化生的的脱模与施工现场的吊装安放，颜色为黑色，设计结构示意如下：

铺装板结构示意（含银锭扣）

（3）重型荷载道路设计方案1：

①路面板规格尺寸

采用C80混凝土，厚度设计为150mm，尺寸1000mm*1000mm，采用

C10/12@150双层钢筋网片，中间预埋吊装螺栓套筒，用于吊运及安装。

②路面板拼缝处理

路面板边缘样式为下图所示重型路面板采用15*15或20*20的大倒角

路面板拼缝为10mm，内填充ECC高延性水泥基复合材料，使路面板实现无缝连接，不影响后期拆卸，耐磨性好，不会因车辆碾压造成脱落，不会因挤压造成路面板破损，ECC材料具有3%-5%的拉伸应变，不会因温差造成路面板破损。

（2）重型荷载道路设计方案2：

钢板装配式道路，尺寸：3000×2000mm，厚20mm钢板，钢板采用直径20mm的连接杆固定，下部采用带螺纹连接片进行连接，同时钢板块上采用HRB335的8mm废钢筋焊接防滑条，间距为500mm。

论文作者:王虎,舒勤, 李颖颖

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/8

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