預制圓孔板剪力墻裝配式施工技術

曾 文 王 剛 門賢君 劉志宏

中交第一公路工程局有限公司北京建筑分公司 北京 100024

1 項目介紹

1.1 工程概況

平西府B1號樓工程位于北京市昌平區，為普通住宅，地上10層，建筑面積7 522.90 m2，層高均為2.7 m；地下1層，層高3.6 m，建筑檐口標高27.0 m。

1.2 項目裝配式結構概況

1.2.1 裝配式結構體系

該項目地下結構采用現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，基礎采用鋼筋混凝土筏板基礎，地上主體結構形式采用新型裝配式預制圓孔板剪力墻結構體系。裝配式構件包括圓孔墻板、疊合樓板及疊合梁、預制樓梯及空調板等構件，經現場裝配式施工，并澆筑后澆部分，構成鋼筋混凝土剪力墻結構。

1.2.2 新型裝配式預制圓孔板剪力墻結構體系概況

根據北京市DB11/1003—2013《裝配式剪力墻結構設計規程》的規定，裝配式剪力墻根據墻板的類型分為3種：裝配整體式混凝土剪力墻、預制圓孔板剪力墻、裝配式型鋼混凝土剪力墻 。目前我國各裝配式住宅主要采用的是裝配整體式混凝土剪力墻體系。

裝配式預制圓孔板剪力墻結構體系之前在國內僅有理論研究及抗震模型試驗，本項目屬于該結構體系在國內住宅上的首次應用。

1.2.3 結構體系的設計情況

本項目設計為預制圓孔板裝配式剪力墻與現澆剪力墻相結合的結構體系，即電梯間內外墻處采用現澆鋼筋混凝土剪力墻，其他墻體采用預制圓孔板裝配式剪力墻。

預制圓孔板板材的寬度為450～1 200 mm不等，采用拼接方式連接，在圓孔及墻板豎縫連接處現場澆筑混凝土。

樓、屋蓋體系采用帶桁架鋼筋的混凝土疊合樓板＋疊合梁體系。標準層樓梯采用預制鋼筋混凝土樓梯。

施工前期經過了結構體系模型抗震試驗、結構體系專家論證、圖紙裝配式分解的設計論證、施工方案論證等程序。因該體系為全國首次應用，缺乏相應的驗收標準，為此，我們還編制了《圓孔板剪力墻結構施工與質量驗收規程》，并作為企業標準通過了北京市建委的備案；之后，又進行了圓孔內混凝土澆筑實體試驗、3層實體樣板房施工驗證等程序，經過多輪專家、質檢站等的反復論證、檢驗，最終確定了施工工藝、工序，并進行正式施工[1-2]。

2 工藝流程

測量放線→水平施工縫剃毛→鋼筋安裝→安裝定型模版及支撐系統→安裝圓孔墻板→預制墻板精調及固定→安裝機電線盒→墻體混凝土澆筑→頂板支撐體系安裝→疊合板安裝→水電管道預留預埋→頂板鋼筋安裝→頂板混凝土施工

3 構件安裝

3.1 預制圓孔板剪力墻墻板

墻板由標準鋼筋網片、混凝土組成（外墻增加保溫），經在標準的模具內進行混凝土澆筑而成。預制墻板的上下和左右都有貫通的凹槽，中間由若干橢圓孔等距分布在板內（圖1）。

圖1 預制圓孔板墻板設計示意

3.2 墻體豎縫連接

預制墻板兩側均設有深≥165 mm、寬≥120 mm的半橢圓形通長凹槽。

樓層內標準預制墻板之間、預制墻板與墻體現澆段之間采用標準節點連接。通過位于預制墻板端部的水平拉錨螺栓進行轉換連接，實現墻體水平鋼筋的連接（圖2）。

圖2 墻板連接

3.3 連梁

連梁由U形模殼與模殼內的現澆鋼筋混凝土組成。施工時模殼擱置于兩側預制圓孔墻板上，吊裝連梁鋼筋籠放入模殼，之后澆筑混凝土。

3.4 疊合樓板

本工程樓、屋面板除樓（電）梯間范圍外，均采用帶桁架鋼筋的混凝土疊合樓板體系。疊合樓板分為單向板及雙向板，板厚130 mm，混凝土由下部50 mm的預制層與上部80 mm的現澆層組成。預制層及板內下鐵鋼筋、桁架鋼筋在工廠生產，現場吊裝并擱置在周圍的預制圓孔墻板上，綁扎樓板上鐵鋼筋后，澆筑上部現澆層。

疊合樓板的預制層下鐵鋼筋四周均伸出胡子筋，并在板頂部及板側設置粗糙面，保證與現澆層緊密結合（圖3）。

圖3 標準層疊合樓板

疊合樓板在支座處通過現澆層同墻板頂部的圈梁及連梁整澆形成整體。

3.5 預制樓梯

樓梯板、休息平臺板和樓梯梁均采用預制構件。預制樓梯板、疊合樓板和預制梁組成的裝配式樓梯由預埋件與螺栓連接件，通過調整螺栓預控制預制樓梯梁和梯板、休息平臺板后連接固定。

3.6 預制空調板

預制空調板采用全預制板，外圈復合石墨聚苯板保溫材料上鐵預留出足夠長度的鋼筋伸入相鄰樓板的現澆層內一同澆筑成整體（圖4）。

圖4 空調板與樓板連接做法

3.7 設備管線的預留、預埋

1）設備管井中的水、電立管：設備管井范圍采用現澆混凝土樓板，可按一般現澆剪力墻結構的做法留設孔洞或二次澆筑混凝土。

2）墻體內的電氣立管：在現場施工時留設于預制圓孔墻板圓孔內。

3）樓板內電氣管線：在現場施工時埋設于疊合樓板的現澆層內，設計考慮現澆層厚度80 mm，可滿足管線縱橫一次交叉。

4）水暖水平管線：埋設于建筑面層內。

5）墻體及樓板的線盒、燈盒：在預制構件生產過程中預埋。

4 施工方法

4.1 構件的運輸與堆放

1）預制構件在預制車間生產，經檢查合格后，應在構件上設置表面標識，標識內容宜包括構件編號、制作日期、合格狀態、生產單位等信息。

2）運輸與安裝前，應制定構件的運輸與堆放方案，其內容應包括運輸時間、次序、堆放場地、運輸線路、固定要求、堆放支墊及保護措施等。

3）墻板的運輸與堆放：當采用靠放架堆放或運輸構件時，靠放架應具有足夠的承載力和剛度，與地面傾斜角度宜大于80°，運輸時構件應采取固定措施。采用疊層平放的方式堆放或運輸構件時，應采取防止構件產生裂縫的措施。

4.2 預制構件安裝

4.2.1 安裝定型模板

墻預制構件連接段為現澆混凝土柱，需提前安裝定型墻模板及支撐系統，包括定型墻模板、固定底盤、預埋螺栓、定型墻模板斜支撐、拉接橫梁、預制構件拉接螺栓及螺母等。

4.2.2 預制圓孔墻板安裝

1）預制圓孔墻板混凝土結構施工前，宜選擇有代表性的單元或構件進行試安裝，根據試安裝結果及時調整完善施工方案，確定施工工藝及工序。安裝施工前應按工序要求檢查核對已施工完成結構部分的質量，測量放線后，做好安裝定位標志。應復核構件安裝位置、節點連接構造及臨時支撐系統。吊裝機具應滿足吊裝質量、構件尺寸及作業半徑等施工要求。

2）預制圓孔墻板構件安裝應按照施工方案編制預制構件安裝計劃，吊裝順序提前編號，吊裝時嚴格按編號順序起吊；預制構件吊裝就位并校準定位后，應及時安裝拉接螺栓及螺母與拉接橫梁固定，形成穩定的臨時支撐。每一個開間內的所有定型墻模板均由拉接橫梁連接固定，通過拉接橫梁形成整體的封閉穩定系統。

3）預制構件吊裝應采用慢起、快升、緩放的操作方式；構件吊裝校正時，可采用起吊、就位、初步校正、精細調整的作業方式；起吊應依次逐級增加速度。預制圓孔墻板構件吊裝校核與調整應符合施工質量要求，預制圓孔墻板構件安裝時應對安裝位置、安裝標高、垂直度、平整度及板縫寬度進行校核與調整。

4）預制圓孔墻板構件就位后安裝鋼筋對拉螺栓，鋼筋對拉螺栓必須擰入預埋件螺孔內，經檢查后固定，及時按設計要求安裝預埋管線及線盒。

4.3 圓孔及墻體混凝土澆筑

4.3.1 澆筑前準備

現澆柱混凝土及預制圓孔板圓孔內采用現澆混凝土，粗骨料粒徑不大于20 mm。混凝土坍落度為200 mm。現澆混凝土施工作業前，應清除結合面上的雜物、浮漿及松散骨料，表面干燥時需進行灑水潤濕，灑水后不得留有積水。

現澆混凝土施工作業前，預制圓孔墻板圓孔內需灑水潤濕。

4.3.2 混凝土澆筑難點

圓孔內混凝土和連接段混凝土一同澆筑、按順序進行。混凝土澆筑工作為本體系施工的最大難點之一，需解決一系列難題。

1）澆筑高度。采取地泵或汽車泵澆筑，泵管口至圓孔板，配合混凝土澆筑導料槽或串筒進行澆筑。因層高為2.7 m，故采取2次澆筑到頂的方式，防止因混凝土澆筑高度過大而離析。

2）澆筑平臺及工具。現澆混凝土施工前，搭設施工作業平臺或作業架，且滿足施工安全和便于施工作業。因圓孔內徑僅9～12 cm，加上混凝土澆筑過程中泵送管質量大、擺動幅度大、作業空間狹小等特點，導致混凝土在澆筑過程中難以準確灌注到圓孔內，同時造成較大浪費。為保證混凝土澆筑連續性，特設計了一種便于吊運、拆裝的工具式混凝土澆筑料槽（圖5），以提高混凝土澆筑效率，避免墻體污染，降低施工難度及材料損耗[3]。

圖5 特制料槽

3）現澆混凝土順序。先澆筑預制圓孔墻板圓孔內混凝土和相鄰板連接處混凝土；后澆筑定型墻模板內現澆柱混凝土。

4.3.3 現澆混凝土施工注意事項

1）現澆混凝土施工前，應對預制圓孔墻板底部板腿間預留間隙外表面采取防漏漿措施。

2）預制圓孔墻板圓孔內現澆混凝土澆筑采取分上下2層澆筑，每層澆筑高度為圓孔墻板高度的一半。先連續逐孔澆筑下層混凝土，必須隨澆隨振，逐孔振搗，振搗棒應插入到混凝土底部并在底層混凝土初凝前完成上一層混凝土澆筑，振搗棒應振搗插入到下層混凝土內不小于50 mm，在振搗棒相應位置做好標記，控制振搗棒振搗深度。

3）為保證圓孔內現澆混凝土密實度，振搗作業時振搗棒應快插慢拔，并采取逐個圓孔依次振搗的方式，按序作業，不得漏振。振搗作業時，應對預制圓孔墻板構件、模板及支撐系統進行觀察，發生異常情況應及時處理。

4）為有效控制圓孔內下層現澆混凝土澆筑高度，采取輕質材料作為標尺，插入圓孔內控制下層混凝土的澆筑高度。

5）對現澆混凝土灌孔施工作業采取監控錄像措施，防止施工作業人員違反施工作業規定，達到對現澆混凝土施工質量的有效監督和控制。

4.4 疊合板安裝

疊合板安裝方法與常規裝配式工程相同，先安裝配套的專用支撐系統及模板，再安裝疊合板，經檢驗后綁扎連接段暗梁及上層鋼筋，辦理隱蔽驗收后澆筑疊合板上層現澆混凝土。

5 結語

該工程現已經順利通過了竣工驗收，結構質量優良，獲得了北京市“結構長城杯”。該工程的預制圓孔板剪力墻體系施工實踐，證明了預制圓孔板剪力墻施工技術的合理性，其內外墻均為圓孔條板，質量輕、安裝簡易、施工方便，無需中、大型起重設備，符合住宅產業化發展要求，也提供了一種新的裝配式施工體系。該體系適合多層住宅建設，具有廣闊的發展前景。