預制雙面疊合剪力墻在污水池工程中的應用分析

米鶴冉

（廣州市市政集團設計院有限公司，廣東廣州510060）

0 引言

近年來，裝配式建筑變得越來越受歡迎，而預制雙面疊合剪力墻是裝配式建筑施工時常有的結構，基于此，本文以污水池工程為例，探究預制雙面疊合建立在該項工程中的應用。

1 預制雙面疊合剪力墻

預制雙面疊合剪力墻也稱雙面墻，以該結構為主體的墻體體系也是當前一種新型的結構體系，其中疊合板式的剪力墻是作為實際受力的主要構件，在安裝之前先將兩片墻結構預制完成，然后使用桁架鋼筋進行拉結，在兩片墻體的中空內部進行混凝土澆筑，使其成為整體結構，最后是由疊合板剪力墻與后澆筑的混凝土進行整體受力，承擔著結構外部產生的多種荷載作用。這種預制雙面疊合剪力墻的特點就在于其主要是采用豎向連接的方式，具有較高的可靠性；在安裝的速度上也更快于普通剪力墻結構，且其實際安裝的難度不高，便于施工；從施工質量的可靠程度來看，其能夠在澆筑時看到雙皮墻中空位置的情況，因此質量有保障，同時其相關構件在現場吊裝時也比較方便[1]。

2 工程概述

本次施工的項目工程當中，污水池工程是一項重要部分，其采用現澆混鋼筋凝土特種結構，結構的整體安全等級為二級，其基礎設計的等級為丙級，絕對高程4.80m作為設計相對標高，水池的底板下均設置100mm厚的C15素混凝土墊層。

3 污水池工程當中預制雙面疊合剪力墻的具體應用

3.1 預制雙面疊合剪力墻構件的選型

結合本文所分析的污水池工程項目的特點，對預制雙面切合剪力墻的構件進行合理選型。預制雙面疊合剪力墻構件基本上都是作為實際中的主體受力結構，包括其中的豎向構件，但豎向構件在當前的產業化發展中還缺少成熟性，因此選擇構件的過程中也不推薦該類型號。由于是在污水池使用的，還需要確保預制構件具有防水特點，這樣才能夠滿足實際需求，對其構件的設計選型以及實際加工生產進行詳細探討，其中最核心的討論問題應當是對水池節點的設計，同時，與其他類型工程相同的是，該工程中運用的預制雙面疊合剪力墻構件選型的防水要求以及裝配式設計在討論過程中存在爭議的內容。再考慮到多種現實因素，在進行其選型設計的過程中，需要注意以下幾點內容。

①對于要滿足預制要求，在保證其他設計都符合項目基本要求以外，盡量增加剪力墻的裝配式部分比重，這樣能夠提高現場實際作業的操作效率，比方說在選型設計的過程中，可考慮盡量選擇不需要支撐及不需要模板的相關構件；②要注意防水節點的處理，一般來說在住宅類的項目當中，其防水都是運用PE棒加密封膠的方法，而在污水池工程當中，其防水節點的處理則是需要增設水池本身的自防水結構，因此要做好水池的防水施工，選用多種防水涂料和砂漿材料，同時要進一步確保預制構件選型滿足實際節點區域濕連接的基本需求。在選型設計完成后確定好預制雙面剪力墻的基本結構體系，比方說選用剪力墻+疊合板的結構裝配形式，其主要是基于兩點內容：①雙面疊合剪力墻主要是采用預制再加上現澆的結合方式，因此其預制構件會在施工中與現澆的底座進行連接，同時預制構件之間也會進行相互連接，其連接節點的防水施工頗為簡便且具有一定的質量保障，能夠充分發揮水池結構自身的防水性能；②在工程池壁當中，其水平方向以及豎直方向上的鋼筋都屬于受力結構，但實際上池壁的鋼筋結構會預制分塊，因而其水平受力鋼筋在連接過程中，其構件是處于拆分狀態，故而整體性難以實現，同時，預制雙面疊合剪力墻的桁架鋼筋會對現澆混凝土以及其兩側的預制板產生一定的約束作用，因而鋼筋之間會互相傳力，其疊合板的拼縫位置鋼筋也會受力，進而會形成雙向板；③根據項目工程的要求可知，其絕對高程為4.80m，這就表明其對于預制構件的尺寸要求、質量要求都較高，構件在實際運輸以及吊裝施工的過程中也具有一定難度，而雙面疊合剪力墻中間位置采用現澆混凝土施工的方式，在相同體積的條件下，其質量也會縮小，因此考慮到種種因素，對預制構件的尺寸設計可以再進行優化調整，且對于其實際安裝的工藝也可進行簡化處理，以便于提升現場施工的實際效率[2]。

3.2 預制雙面疊合剪力墻應用的實際設計要點

3.2.1 合理控制污水池壁厚設計

對于預制雙面疊合剪力墻這樣的裝配式施工結構來說，控制好污水池的壁厚對其設計有較大影響。其應當在滿足施工要求的基礎上盡量減少水池壁厚，推進預制構件施工安裝與機械吊裝之間的協調進行。例如，污水池壁厚還會對桁架鋼筋尺寸的設計與應用造成影響，而目前制作桁架鋼筋結構主要采用機器人生產加工的方式，但為了迎合大部分工程的實際需求，這類機器人的加工制作在尺寸上有一定限制，比方說其桁架的制作高度一般是在60～400mm的范圍內，且鋼筋的直徑通常是小于14mm的，因而為了保證后續應用更加合理，需要對桁架鋼筋的尺寸進行合理設計。比方說可采用扶壁柱的設置方式對豎向構件進行優化設計，能夠進一步減少壁厚，其主要是將扶壁柱設置在預制構件連接的位置上，施工后將模板封好，然后進行現場的澆筑作業。然后計算工程需要的預制雙面疊合剪力墻，包括其剪力墻的厚度、所需混凝土的等級、桁架鋼筋之間的距離以及其上下弦鋼筋的具體直徑參數等，如圖1所示[3]。

圖1 雙面疊合剪力墻的桁架鋼筋結構

與其他建筑工程相比，污水池工程結構設計的特點就是，其與給排水工程之間有十分緊密的關系，因此在采用扶壁柱設置方法時，其可能會對污水池中沉淀物的聚集、排水量的計算等造成一定的影響，因而若是建筑物的內部水流系統功能復雜，或是對生化處理方面有過高要求，則不適合采用這種方法。此外，對于一些污水池工程中，壁厚存在進一步增加的情況，則使用桁架鋼筋可能也會不適用，因而還可選用鋼桁架。

3.2.2 水池連接節點的防水設計

對于污水池工程來說，其水池連接的節點主要包括三項，分別為預制構件之間的連接節點、結合板與預制雙面疊合剪力墻之間的連接節點、預制雙面疊合剪力墻與其底座之間的連接節點。對于節點位置的防水設計，參考其他污水池工程的處理資料，其大部分都是采用分體式設計的預制廊管，且整體預制廊管的應用還需要考慮實際施工場地的條件以及其使用的要求。根據當前對節點防水設計的研究來看，目前最先進的設計體系為，預制底座采用現澆模式，再加上預制雙面疊合剪力墻的側壁，而其疊合的頂板則為分體式的設計模式。在污水池工程的節點防水設計當中，最關鍵的還是雙面疊合剪力墻與底座之間的連接設計，綜合考慮防水需求以及整體性的要求，節點的設計基本都是采用現澆預制底座，或采用半現澆預制底座，這樣能夠實現該位置的濕連接。預制雙面疊合剪力墻的各構件之間連接的節點設計，主要是應當設計一些附加的連接鋼筋，讓結構能夠保證整體性，同時還要根據實際項目情況，確保預留充足的施工操作空間，在這個基礎上盡可能縮小現澆連接區段的實際寬度。

3.3 預制雙面疊合剪力墻的安裝

根據本項目的特點來看，其實際工作面頗小，且預制構件的數量較多、重量較大，實際安裝過程具有較大的工作量，使工期也稍顯緊張。預制雙面疊合剪力墻在與水池底板進行連接以后，就要對其整體架構進行現澆，而實際先澆筑混凝土的高度，則是水池底板厚度的一半，比方說水池底板厚度為1000mm，則先行現澆500mm，這樣能夠保證剪力墻的安裝更安全，在先行澆筑一半以后，做好墻板斜撐預埋件的預埋工作，同時還要預埋好底板插筋以及暗梁箍筋，等到建立起的整體安裝都完成以后再進行底板厚度剩余高度的混凝土澆筑。其整體施工安裝的流程包括測量放線、支撐馬鐙及墻體的安裝、對支撐馬鐙進行標高和水平參數復測、進行墻板的吊裝工作、對固定墻板的斜支撐構件進行安裝、加固并調整墻體、柱子的鋼筋扎綁和安裝模板、檢查柱與墻體之間的拼縫并進行調整、驗收、混凝土澆筑。根據項目的實際情況來看，其主要是選擇280T的汽車來進行構件吊裝。

4 結論

綜上所述，預制雙面疊合剪力墻是一種新型結構，其特點是可靠性強、安裝難度不高且施工質量能夠得到保障，但是目前其在各項建筑工程中的應用還存在一些限制。由本文分析可知，污水池工程當中預制雙面疊合剪力墻的具體應用包括預制雙面疊合剪力墻構件的選型、合理控制污水池壁厚設計、水池連接節點的防水設計以及安裝。