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裝配整體式套筒剪力墻體系施工問題探討

2016年03月22日

1、引言

近年來，我國經(jīng)濟不斷高速發(fā)展，同時環(huán)境污染也愈演愈烈，空氣質(zhì)量污染越來越嚴(yán)重。國家為了降低污染，減少能源消耗，改善空氣質(zhì)量，最近幾年出臺了一系列的政策。其中，大力推廣建造綠色建筑，發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化便是其中最為重要的內(nèi)容之一。由于我國人口眾多，且比較集中，城市大部分住宅都是高層建筑，房屋抗震要求高，而套筒剪力墻體有效地解決了裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)在工業(yè)化生產(chǎn)中，受力鋼筋連續(xù)性的問題，保證了裝配式高層住宅的整體穩(wěn)定性及抗震性，實現(xiàn)了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工業(yè)化、施工裝配化。合肥蜀山產(chǎn)業(yè)園項目、寶業(yè)西偉德套筒試驗樓均采用該體系，在整個施工過程中，很大程度地降低了工地揚塵，節(jié)約了大量的人工，減少了材料的消耗，降低了建筑成本，符合國家的節(jié)能環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展等戰(zhàn)略方針。同時該體系建成的建筑物還具有保溫耐久性好、外形簡潔美觀等優(yōu)點（見圖1、圖2）。

圖1：套筒剪力墻外立面

圖2：套筒剪力墻圖墻外立面

2、套筒剪力墻體系介紹

套筒剪力墻體系主要是指：相鄰兩層預(yù)制剪力墻之間，受力鋼筋是通過灌漿套筒來實現(xiàn)力的傳遞，鋼筋一端通過機械螺紋與套筒連接，將力傳遞給套筒，套筒通過內(nèi)部高強灌漿料，再將力傳遞給另一端的鋼筋，樓面與墻板底部預(yù)留2cm縫隙并采用高強灌漿料填實，通過這樣的方式來實現(xiàn)上下兩層剪力墻內(nèi)部受力筋的整體連續(xù)性（見圖3）。灌漿套筒在墻板標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)時，預(yù)埋在圖紙指定位置，墻板上部伸出受力筋，墻板兩側(cè)也有錨固鋼筋伸出（見圖4）。在現(xiàn)場吊裝套筒剪力墻時，需按照圖紙要求將下部所有伸出的鋼筋對準(zhǔn)上層剪力墻套筒位置，插入套筒中，最終通過在灌漿套筒（見圖5）里面灌漿來實現(xiàn)剪力墻鋼筋的連接。套筒剪力墻體系共包含：三明治套筒剪力墻、套筒剪力墻、PCF板、疊合樓板，預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制女兒墻及預(yù)制樓梯等構(gòu)件。這些構(gòu)件通過現(xiàn)場拼裝，連接部位采用現(xiàn)澆的方式來實現(xiàn)建筑物的整體性。預(yù)制墻兩側(cè)預(yù)留外伸錨固鋼筋，保證了墻體水平方向的整體性。外墻暗柱部位采用PCF板作為外模板，保證了整個外圍墻體保溫層的連續(xù)性，所有拼縫處采用專業(yè)耐候膠嵌縫。內(nèi)部墻采用預(yù)制剪力墻或者預(yù)制輕質(zhì)隔墻，約束邊緣部位采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式處理。樓蓋結(jié)構(gòu)采用疊合梁、疊合樓板、疊合陽臺等，通過格構(gòu)鋼筋、樓板面層鋼筋與樓板上部現(xiàn)澆混凝土連接成為整體。

圖3：鋼筋套筒連接示意

圖4：套筒剪力墻

圖5：灌漿套筒

3、套筒剪力墻體體系施工工序

基礎(chǔ)、地下室及加強層施工→清理加強層施工面、放線→外墻外側(cè)封堵條安放→預(yù)制墻體底部標(biāo)高調(diào)整→構(gòu)件吊裝→安裝斜向支撐→接縫封堵→灌漿→現(xiàn)澆部位綁扎鋼筋、支模→搭設(shè)樓板、梁支撐→吊裝預(yù)制樓板、梁→節(jié)點部位封模→安裝管線→綁扎樓板、梁上部鋼筋→澆筑混凝土、養(yǎng)護→拆除裝配支撐。

3.1 基礎(chǔ)及底部加強部位施工

在套筒剪力墻體系施工過程中，基礎(chǔ)及底部加強部位按照傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式施工，特別要注意的加強層頂部剪力墻伸出的鋼筋，其預(yù)留長度、定位尺寸要符合圖紙設(shè)計要求。（見圖6）

3.2 套筒剪力墻吊裝

套筒剪力墻吊裝前，首先測量放線，確定每塊墻的具體位置。然后用鋼筋定位框復(fù)核連接鋼筋位置并校正有偏位的鋼筋。緊接著用鋼墊片調(diào)整墻底部位的標(biāo)高，所有墻底部標(biāo)高調(diào)整好之后，準(zhǔn)備開始吊裝套筒剪力墻。吊裝時操作人員應(yīng)站在樓層內(nèi)并戴好安全帽和保險帶，使用專用的鉤子將構(gòu)件上系扣的攬風(fēng)繩勾至樓層內(nèi)。待套筒剪力墻降落到距離操作面1m以內(nèi)，操作人員用手扶著并引導(dǎo)套筒剪力墻緩慢地降落到鋼墊片上。隨后操作工人立即安裝斜向固定支撐，通過調(diào)節(jié)斜支撐來控制預(yù)制墻板垂直度。

3.3 套筒剪力墻灌漿

套筒剪力墻固定到位后，用干硬性坐漿料封堵套筒剪力墻下口與樓板之間的縫隙（見圖7）。為了保證封倉料的強度要求，一般要求封倉6個小時后方可對套筒進行灌漿。灌漿前應(yīng)測試灌漿料的流動性，流動性合格后，將漿料倒入注漿泵后開始灌漿。當(dāng)漿料成柱狀從上排出漿孔流出時，操作工立即逐個封堵所有出漿孔（見圖8）。

3.4 疊合梁、疊合樓板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制樓梯安裝及混凝土澆筑

預(yù)制墻安裝完成后，進行樓蓋構(gòu)件的安裝。首先按照施工要求安裝固定樓蓋構(gòu)件的支撐并調(diào)整標(biāo)高，接著按照圖紙注明的安裝順序，依次吊裝疊合梁、疊合樓板、預(yù)制陽臺板、預(yù)制樓梯等構(gòu)件。待所有構(gòu)件吊裝到位后，現(xiàn)澆部位開始支模、綁扎鋼筋、水電預(yù)埋等作業(yè)。此時整個安裝工作程序完成，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后澆筑混凝土并養(yǎng)護。

圖6：灌漿底部鋼筋

圖7：封堵縫隙

圖8：墻板灌漿

4、套筒剪力墻體系在施工中存在的主要問題及解決方案

4.1 節(jié)點鋼筋碰撞問題

在套筒剪力墻結(jié)構(gòu)體中，由于大部分剪力墻是預(yù)制的，按照規(guī)范要求，預(yù)制剪力墻兩側(cè)的水平鋼筋要伸出并錨固到現(xiàn)澆柱子里面，以滿足結(jié)構(gòu)的安全性；但是錨固鋼筋較長，水平彎折后伸出墻邊緣的鋼筋依然很長，無法避免和現(xiàn)澆柱子箍筋發(fā)生碰撞。在施工現(xiàn)場的通常做法是將墻邊伸出的鋼筋折彎，待柱子箍筋綁扎好之后，再將該鋼筋彎回，這樣造成鋼筋受損，質(zhì)量難以保證。針對這種情況，我們提出的解決辦法是將伸出墻板的鋼筋采用向上彎折，這樣不但滿足了錨固鋼筋長度的要求，而且也避免了外伸鋼筋和柱子鋼筋碰撞的問題（見圖9、圖10）。

圖9：優(yōu)化前做法

圖10：優(yōu)化后做法

4.2 鋼筋偏位問題

在套筒剪力墻體系中，剪力墻之間的受力筋是通過相鄰兩層的伸出鋼筋和預(yù)制墻中的套筒連接，在加強層施工預(yù)留伸向上層鋼筋時，其位置難以控制。常常會發(fā)生預(yù)留鋼筋偏位，進而導(dǎo)致墻板無法順利安裝，此外也會造成外墻在拼縫處縫隙大小不一的問題，影響打膠質(zhì)量及美觀。為解決此問題，我們采用專業(yè)的鋼筋定位模具（見圖11），確保了鋼筋預(yù)埋位置的準(zhǔn)確無誤，墻體無偏移。

4.3 封倉漏漿問題

套筒剪力墻在灌漿過程中，為了保證套筒充分灌滿漿料，我們使用的是具有一定壓力的專用灌漿機，由于灌漿機壓力較大，底部封倉砂漿破裂導(dǎo)致灌漿失敗，從而無法保證灌漿質(zhì)量（見圖12）。為了避免這個的問題，我們采用專用封倉料，該封倉料為高強快硬性砂漿，在較短時間內(nèi)即可達到很高的強度，以此抵抗灌漿時灌漿料的壓力，保證灌漿工作的順利進行。

圖11：鋼筋定位模具

圖12：封倉料破裂

4.4 其他問題

由于套筒剪力墻是一種全新的結(jié)構(gòu)體系，處于剛剛發(fā)展階段，因此存在很多問題，這些問題分布在設(shè)計、生產(chǎn)及施工等環(huán)節(jié)。如設(shè)計人員不認真或者經(jīng)驗不足，就可能在設(shè)計上面出錯，造成構(gòu)件尺寸有誤，預(yù)留洞口位置錯誤、水電管線漏埋、鋼筋與線盒、斜支撐預(yù)埋件碰撞等問題；在生產(chǎn)過程中，由于工人技術(shù)水平參差不齊，也會造成預(yù)埋線盒、預(yù)留洞口位置偏差；在施工安裝過程中，由于工人經(jīng)驗的缺乏和質(zhì)量意識淡薄，難以保證施工質(zhì)量。因此，對設(shè)計、生產(chǎn)及現(xiàn)場安裝等人員的專業(yè)水平要求非常高。

5、結(jié)語

套筒剪力墻體系是一種全新的結(jié)構(gòu)體系，通過合肥市蜀山產(chǎn)業(yè)園公租房項目和安徽寶業(yè)西偉德套筒實驗樓項目，證明了套筒剪力墻體系在住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的優(yōu)勢。在未來的幾年里，將會有越來越多的企業(yè)采用套筒剪力墻體系，該體系建筑具有質(zhì)量好，抗震強，生產(chǎn)效率高，能源消耗低，建筑綠色環(huán)保等優(yōu)勢，它將提高我國建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的速度。

參考文獻

[1] JGJ1-2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2014.

[2] DBHJ/T014-2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工及驗收導(dǎo)則[S].合肥：合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會，合肥市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2008.

[3] DBHJ/T013-2014裝配整體式建筑預(yù)制混凝土構(gòu)件制作及驗收導(dǎo)則[S].合肥：合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會，合肥市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2008.

作者：謝其盛1；邵徽斌2；杜建偉2；邢偉2；謝其陽2；樊驊3

（1.安徽寶業(yè)住宅產(chǎn)業(yè)化有限公司，安徽合肥230011；2寶業(yè)西偉德混凝土預(yù)制件合肥有限公司，安徽合肥 230601； 3.寶業(yè)集團上海建筑工業(yè)化研究院，上海 200335）

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