淺議預制裝配整體式剪力墻結構施工體系

侯 強 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230001）

0 前 言

預制裝配整體式剪力墻結構技術是目前國際上一項相對而言比較成熟的混凝土結構預制裝配技術，這種技術體系在一些國家已應用了近20多年。經我國專家進行相關的考察，確定了這種體系在主要的技術方面是可行的，同時也符合綠色建筑的要求。當前我國面臨著城鎮化建設快速發展，全國各個城鎮都在大量興建商品住宅以及保障性住房。但傳統工藝的房屋建造方式陳舊落后，環境污染嚴重，資源消耗巨大，而預制裝配整體式剪力墻結構技術在我國建設工程中必定有非常好的應用前景。

相關的試驗表明，預制裝配整體式剪力墻結構體系的承載能力非常強，其抗震耗能能力與現澆結構體系相當，可滿足許多大型工程的需要。該體系的運用能提高施工效率、降低現場用工量，以及降低原材料和相關的周轉材料的損耗，而且減少房屋質量通病的發生等等。同時，還具有降低施工場地的噪聲、抑制揚塵、減少環境污染、實現文明施工等的特點，非常符合國家倡導的“五節一環保”相關要求，也符合國家建筑工業化以及住宅產業化的可持續發展的方向，并且對推進綠色建筑和綠色施工具有非常重要的示范作用。

1 工程概況

某工程為一設計、施工一體化公租房項目，項目規劃用地面積25846m2，總建筑面積71020m2，包括5棟高層住宅（3棟18層、2棟24層）以及2棟服務配套用房。

2 工程特點

該工程為公租房項目，戶型標準為“交鑰匙”工程，對質量、進度、安全文明等要求相對較高。

3 體系比選

3.1 體系一：現澆整體式

含義：即所有構件采用現場支模板，現場澆筑混凝土，現場養護。

優點：整體性好，剛度大，抗震抗沖擊性好，防水性好，對不規則平面的適應性強，開洞容易。

缺點：耗用大量的模板、鋼管等周轉材料，現場的作業量大，工期也較長。

3.2 體系二：.預制裝配式

含義：即構件在工廠或預制場先制作好，然后在施工現場進行安裝。

優點：可以節省模板，改善制作時的施工條件，提高勞動生產率，加快施工進度

缺點：整體性、剛度、抗震性能差。

3.3 體系三：裝配整體式

含義：裝配整體式又叫裝配式，即將預制剪力墻、疊合板、疊合梁等構件吊裝就位后，在其上或者與其他部位相接處澆筑鋼筋混凝土連接成整體，這樣就形成了裝配整體式。

特點：裝配整體式的整體性、抗震性等同于體系一（現澆整體式）。模板消耗和批量生產介于另外兩者之間。滿足國家“五節一環保”綠色施工要求，為國家大力扶持、發展產業。

通過以上體系的比選，采用第三種方案經濟合理、安全可靠、方便快捷，較為理想。

4 總體思路

采用預制裝配整體式剪力墻結構體系施工，首先在設計階段將公租房的各種構件拆分成標準部件，做到模具定型化，然后在工廠里用專用高精度模具預制加工生產，形成帶裝飾面及保溫層的預制混凝土外墻板和陽臺、帶管線應用功能的剪力墻板、疊合板、梁、樓梯等構件部品，通過蒸汽養護成型后運到現場，再采用大型吊裝機械將各種構件現場裝配，就位后再將構件之間的節點現澆連接成整體，形成完整的主體建筑結構。

5 施工程序

預制裝配整體式剪力墻的主要的施工程序主要包括以下幾個步驟：定位放線與施工準備→校正預留插筋→校正豎向構件與豎向構件吊裝→臨時安裝斜支撐→套筒連接與墻根灌漿→吊裝水平構件→綁扎水平構件節點鋼筋→綁扎疊合板鋼筋→綁扎豎向構件節點鋼筋→安裝節點模板→混凝土澆筑疊合板和節點。

6 施工方法

6.1 施工準備以及定位放線

首先做好定位放線，經校正確定主控線無誤后，運用經緯儀把主控線逐步引入各層樓面，按豎向構件布置圖要求用經緯儀以及標準卷尺所測出建筑物墻體構建邊線、測量控制線、剪力墻暗柱位置線、建筑柱軸線、剪力墻、墻體洞口邊線等，最后用墨線在結構面上彈出痕跡，以及在豎向預制構件下端500mm處彈出標高線，并用油漆做出標記。

6.2 預留插筋校正

在預制裝配整體式剪力墻結構的建造過程中，在疊合板混凝土澆筑之前，必須采用鋼筋限位框對預留插筋限制位置，從而保證鋼筋位置的準確性。在混凝土澆筑之后，再次對鋼筋位置進行檢查校正。

6.3 豎向構件吊裝以及豎向構件校正

在建筑過程中，豎向構件吊裝以及豎向構件校正程序中，需要根據抄測的標高控制線的要求在豎向構件安裝部位的設置相關的墊片進行找平，在找平過程中墊片厚度需根據水平抄測獲得的數據來確定。在校正過程中，使用大型塔式起重機進行建筑的豎向構件吊裝，并且將構件下口預留孔（套筒孔）與預留鋼筋進行相互的插入，然后根據墻柱定位線用撬棍等工具將墻柱的根部就位進行確定，準確安裝了相應的構件就位后就應該立即安裝斜向支撐固定部件，并且調節支撐上的可調螺栓來進行垂直度校正。在安裝過程中，一塊墻板構件至少需要安裝2根斜向支撐。

6.4 套筒連接與墻根灌漿

預制剪力墻墻板內的邊緣構件受力鋼筋連接采用套筒灌漿連接，套筒上端與鋼筋通過直螺紋連接并預埋在剪力墻中，下端為水泥基灌漿接頭，原理見圖1。

圖1 灌漿接頭原理

灌漿料的制備及套筒施工需注意如下事項：①灌漿料應攪拌均勻，且不少于3min，攪拌后宜靜置2min以消除氣泡；②灌漿料拌合后到用完的時間不應超過30min；③封縫材料應能承受至少1.5MPa的灌漿壓力；④冬季施工時，灌漿料應用溫水拌合，攪拌后的灌漿料溫度不用低于5℃且不高于35℃，灌漿后連接處應保溫不少于7d；⑤在灌漿料強度達到35MPa后，方可拆除預制構件的臨時支撐。

6.5 構件節點鋼筋綁扎以及疊合板鋼筋綁扎

在預制裝配整體式剪力墻結構的建筑過程中，在預制構件吊裝就位以后，需要根據結構設計的相關圖紙，進行綁扎剪力墻垂直連接節點、梁、板連接節點鋼筋的工作。在鋼筋綁扎以前，首先應先校正預留錨筋、箍筋的位置和箍筋彎鉤角度。此外，剪力墻與受力鋼筋和節點暗柱垂直連接，并采用搭接綁扎方式，其搭接長度應符合相關規范要求。在綁扎暗梁鋼筋時，應當將上排縱向受力鋼筋穿入到箍筋內部，并且位于次梁及主梁鋼筋交叉處，此外還應使次梁鋼筋位于上部，主梁鋼筋位于下部。綁扎樓梯節點鋼筋時，應分別搭接綁扎支座處錨筋和樓梯處錨筋兩部分，并且搭接長度和負彎矩鋼筋的有效高度應當符合規范相相關要求。

圖2

圖3

6.6 節點模板安裝以及疊合板混凝土澆筑

節點模板安裝之前，在模板與樓面和結構面結合處粘貼2cm寬的雙面膠帶固定，用對拉螺栓進行緊固，并且對拉螺栓外部套上塑料管保護，以及分別加設塑料帽和海綿止水墊，對拉螺栓間的距離小于800mm。混凝土進行澆筑前，將疊合面和模板中的垃圾清理干凈，并將疊合面松動的浮漿或者石子進行剔除，同時提前24h澆水潤濕，混凝土應當提高一個強度等級和沒有收縮能力的混凝土來進行澆筑。對于節點混凝土的澆筑，應使用插入式振搗棒，對疊合板的澆筑，應使用平板振動器來進行振搗，以保證混凝土密實。疊合板混凝土澆筑完12h內，做好相應的覆蓋澆水養護工作；若外界氣溫低于5℃，則需采用塑料薄膜覆蓋養護，養護時間應滿足規范要求。

在預制裝配整體式剪力墻結構工程施工時必須要采取綜合的措施。并且每個工程都必須有其具體的施工情況，而且在施工的過程中還需根據不同的實際情況，從施工的技術性、獲得的經濟性、施工步驟的合理性等多方面進行綜合比較然后進行確定，從而制定出相應的施工方案及施工措施。

7 施工注意事項

住宅工程采用預制裝配整體式剪力墻結構體系，具有施工速度快、機械化程度高、節約大量的勞動力、抗震性能等同于現澆結構、施工安全等優點，尤為重要的是：環保、節能。是當今房屋建筑工程的發展方向。但同時也存在如下問題，應引起重視。

①裝配式結構集約化程度高，對裝配施工的安裝、定位、調校要求高，且此種結構在我國尚在發展階段，對項目的各責任主體（設計、施工、監理）都存在較高的要求。

②現場大量使用預制構件，必須對預制構件的交通運輸路線提前做好規劃，現場場地、垂直吊裝機械、配套設備工具等做好周密的部署安排。

③預制裝配式結構節點處理較嚴，應注意細部節點的把關、控制、驗收和施工工序的搭接，且須保證與設計單位、構件廠保持良好的銜接和溝通。

④對成品保護要求高且時間長。

8 質量保證措施

①建立組織管理網絡，建立質量責任制；

②認真閱讀施工圖紙，領會施工方案，做好技術質量交底；

③做好各道工序的檢查、驗收關，對各工種的交接工作嚴格把關；

④做好質量記錄。

9 安全保證措施

①施工前，應向全體操作人員進行技術交底；

②戴好安全帽，穿好防滑鞋，高空作業必須系好安全帶；

③不得在預制構件未掛勞吊鉤時起吊；

④特種作業人員必須持證上崗；

⑤各種臨邊及洞口及時做好防護措施；

⑥不得在外掛架上堆放材料；

⑦6級及6級以上大風和雨、霧天應停止吊裝作業；

⑧做好用電和防雷措施；

⑨吊裝作業應做到統一指揮；

⑩外掛架應設專人負責進行經常檢查和維護工作；

10 環境要求

①做好防塵專項措施；

②做好防噪、防擾民專項措施；

③運輸車輛的防遺撒措施。

11 結 語

采用預制裝配整體式剪力墻結構體系施工時，與傳統的現澆整體結構體系相比，木材消耗減少80%，施工水耗減少60%，施工噪音減少80%，現場工人減少50%，施工垃圾減少80%，建設周期減少30%，模板用量減少80%，施工能耗減少20%，腳手支架減少70%，材料浪費減少20%。基于上述諸多因素，房屋建筑工程采用預制整體裝配式剪力墻體系施工對推進我國綠色建筑以及綠色施工具有非常重要的示范作用，同時也會產生較明顯的社會效益，它將是建筑業的一種發展趨勢。