預(yù)制裝配式剪力墻豎向連接質(zhì)量管控及改進(jìn)措施

高 鵬

(陜西有色建設(shè)有限公司，陜西 西安 710000)

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預(yù)制裝配式剪力墻豎向連接質(zhì)量管控及改進(jìn)措施

高 鵬

(陜西有色建設(shè)有限公司，陜西 西安 710000)

從現(xiàn)澆帶連接、套筒灌漿連接、預(yù)留孔漿錨搭接、螺栓連接、后張預(yù)應(yīng)力連接五方面，介紹了預(yù)制裝配式剪力墻主要的連接方法，并針對各連接方法的施工特點，提出了質(zhì)量管控與工藝改進(jìn)措施，旨在提高預(yù)制裝配式剪力墻的連接性能，保證建筑整體的穩(wěn)定性和抗震性能。

預(yù)制裝配式，剪力墻，質(zhì)量管控，改進(jìn)措施

0 引言

預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的大力發(fā)展與我國推廣低碳、綠色、環(huán)保建筑的政策理念分不開，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)具有拼裝速度快、建筑垃圾少、現(xiàn)場濕作業(yè)少的優(yōu)點，能夠提高施工效率，解決施工現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境差的問題。因此，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)近年來發(fā)展迅速，必將成為未來建筑業(yè)最主要的建筑施工模式。但是，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)尚缺乏全面的規(guī)范引導(dǎo)，加上現(xiàn)場施工人員和管理人員接觸類似工程較少，對于關(guān)鍵節(jié)點的質(zhì)量控制尚缺乏具體的經(jīng)驗。預(yù)制裝配式剪力墻的豎向連接是高層建筑裝配式施工中較關(guān)鍵的工序，做好剪力墻豎向連接節(jié)點的質(zhì)量控制是保證整個工程項目質(zhì)量達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。因此，借鑒現(xiàn)澆工程質(zhì)量管理工作經(jīng)驗，結(jié)合預(yù)制裝配式施工特點，提出有效的質(zhì)量管控措施非常必要。

1 常見預(yù)制裝配式剪力墻豎向連接形式

通過文獻(xiàn)研究和施工現(xiàn)場實際調(diào)研，總結(jié)出我國目前普遍采用的幾種剪力墻豎向連接形式及其主要的工藝特點，但是在施工中受到各種條件的制約，加上工人對預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)接觸較少，缺乏操作經(jīng)驗。所以，施工過程中需要注意關(guān)鍵工藝的施工方法，嚴(yán)格執(zhí)行操作要求，保證連接節(jié)點的質(zhì)量。針對研究、分析各種連接形式的工藝特點和存在的不足，提出施工過程中需要注意的問題，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工業(yè)改進(jìn)，以保證預(yù)制裝配式剪力墻豎向連接節(jié)點質(zhì)量。當(dāng)前施工中主要采用的豎向連接方式及其特點見表1。

表1 各種連接形式及特點

針對上述各種預(yù)制裝配式剪力墻的豎向連接方式，根據(jù)其施工的主要特點分別制定相對應(yīng)的質(zhì)量控制措施，做到質(zhì)量管控制度符合操作實際，質(zhì)量管控措施有針對性。

2 各種連接形式質(zhì)量管控及改進(jìn)措施

2.1 現(xiàn)澆帶連接

1)現(xiàn)澆帶連接法質(zhì)量管控。

現(xiàn)澆帶連接是預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最早的技術(shù)方法，因此，其技術(shù)比較成熟，工人普遍熟練掌握操作方法，實際經(jīng)驗豐富?，F(xiàn)澆帶連接法施工時要注意控制上下墻體的垂直度和混凝土澆筑的密實度。

采用現(xiàn)澆帶連接時上部剪力墻難以固定，施工中需要采取斜拉固定的方式，在澆筑的混凝土強(qiáng)度未增長到規(guī)定要求之前，隨時對上部剪力墻做垂直度觀測，防止出現(xiàn)上下墻體不在一個垂直面上。另外，由于現(xiàn)澆帶混凝土澆筑空間狹小，且需要保證上下墻體的垂直度，不宜使用震動設(shè)備進(jìn)行振搗，混凝土澆筑的密實度難以得到保證。

2)現(xiàn)澆帶連接法改進(jìn)措施。

在澆筑混凝土?xí)r，建議在上部墻體設(shè)置帶螺栓孔的斜向凹槽，用于豎直向下灌注膨脹性混凝土，當(dāng)混凝土灌注至離頂面2 cm～3 cm時，用小型插入式振動棒振搗密實，然后采用鋼板縮小凹槽口，用擠壓設(shè)備將混凝土壓入凹槽內(nèi)，最后徹底封閉凹槽口。

2.2 套筒灌漿連接

套筒灌漿連接示意圖見圖1。

1)套筒灌漿連接質(zhì)量管控。

套筒灌漿連接法是一種比較成熟的混凝土預(yù)制構(gòu)件連接方法，20世紀(jì)80年代已經(jīng)被歐美等發(fā)達(dá)國家普遍采用。從一開始在上下剪力墻都進(jìn)行灌漿連接發(fā)展到只需要對下部墻體進(jìn)行灌漿連接，而上部采用機(jī)械連接，有效的提高了施工效率，減少了施工現(xiàn)場濕作業(yè)。套筒灌漿連接的關(guān)鍵是灌漿材料的選擇和擠壓灌漿材料，主要目的是增強(qiáng)密實度，提高灌漿材料與鋼筋、套筒之間的摩擦咬合力。

傳統(tǒng)的灌漿材料一般由水泥、膨脹劑、細(xì)骨料和高性能的外加劑按照一定比例配制而成，經(jīng)過灌漿進(jìn)入套筒，待凝結(jié)硬化后將鋼筋和套筒連接為一個整體。為了進(jìn)一步提高灌漿料與鋼筋和套筒之間的咬合力，可以事先在套筒內(nèi)壁噴涂環(huán)氧樹脂—骨料，增強(qiáng)套筒內(nèi)壁摩擦力。

2)套筒灌漿連接改進(jìn)措施。

針對如何擠壓密實灌漿材料的問題，一方面可以改變傳統(tǒng)“灌”的方式，利用高壓設(shè)備將灌漿料壓入套筒內(nèi)部，在灌漿料和內(nèi)外筒壁之間產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的擠壓作用，增強(qiáng)連接性能；另一方面控制壓入灌漿料的骨料粗細(xì)，先壓骨料顆粒較大的灌漿料，后壓入細(xì)骨料甚至粘結(jié)漿液填充較大骨料顆粒之間的縫隙，達(dá)到擠壓密實灌漿料的效果，進(jìn)而提高連接性能。

2.3 預(yù)留孔漿錨搭接

預(yù)留孔漿錨搭接示意圖見圖2。

1)預(yù)留孔漿錨搭接質(zhì)量管控。

預(yù)留孔漿錨搭接不增加新的鋼構(gòu)件，用鋼量小，構(gòu)造簡單，是目前采用比較廣泛地一種連接形式，主要依靠鋼筋表面與漿錨砂漿間的摩擦力、鋼筋表面與漿錨砂漿間的粘結(jié)力、錨固區(qū)箍筋對豎向鋼筋的約束作用和漿錨砂漿與預(yù)留孔孔壁間的粘結(jié)力來提高連接性能。其主要的施工關(guān)鍵點在于灌漿料的填充和錨固區(qū)箍筋的配置。

由于在上部剪力墻內(nèi)預(yù)留帶有波紋狀或者螺旋狀的粗糙孔道，所以灌漿的關(guān)鍵是要灌漿料充分填滿波紋狀或螺旋狀的凹槽，增強(qiáng)灌漿料與預(yù)留孔孔壁間的粘結(jié)力。同時，為防止錨固區(qū)出現(xiàn)沿鋼筋方向的豎向裂縫，需要在上下鋼筋搭接區(qū)設(shè)置箍筋加強(qiáng)鋼筋搭接區(qū)域的橫向約束。與傳統(tǒng)的箍筋設(shè)置方式不同，搭接區(qū)鋼筋宜設(shè)置成螺旋上升狀，必要時可同時設(shè)置螺旋下降的箍筋配合使用，加強(qiáng)橫向約束，防止沿搭接鋼筋產(chǎn)生裂縫。

2)預(yù)留孔漿錨搭接改進(jìn)措施。

預(yù)留孔漿錨搭接的關(guān)鍵是增強(qiáng)灌漿料與預(yù)留孔孔壁間的粘結(jié)力。首先向預(yù)留孔道內(nèi)注水濕潤孔壁，同時清除內(nèi)壁浮渣，然后向孔道內(nèi)注入少量環(huán)氧樹脂，用于增大孔壁和灌漿料之間的摩擦力，接著注入不含骨料顆粒的漿液灌漿料，最后注入一般的灌漿料，目的是較大粒徑的粗骨料灌漿料可以完全被包裹在漿液灌漿料中，同時把漿液灌漿料擠壓至波紋狀或螺旋狀的凹槽，使灌漿料充分的擠壓孔道。另外，預(yù)留孔洞處混凝土壁厚度較小，需要在運(yùn)輸過程中注意保護(hù)預(yù)留孔洞，防止孔洞被破壞，影響連接性能。

2.4 螺栓連接

螺栓連接示意圖見圖3。

1)螺栓連接質(zhì)量管控。

螺栓連接屬于機(jī)械連接方式的一種，連接構(gòu)造簡單，但是要求較高的精度。常采用螺紋桿和螺帽連接固定上下墻體，施工效率高。其施工關(guān)鍵點在于提高螺栓連接的精度，同時防止螺栓因為動荷載或長期使用后發(fā)生松動，甚至脫落。

上部墻體下端連接鋼板，下端墻體伸出的插入鋼筋需要穿過連接鋼板，然后用螺栓連接上下剪力墻體。因此，需要插入鋼筋的位置和鋼板的螺栓孔洞位置完全重合，精度要求較高?？梢栽陬A(yù)制構(gòu)件加工廠通過試拼接確定下部墻體插入鋼筋的位置，在預(yù)制模板上精準(zhǔn)定位，同時在澆筑預(yù)制構(gòu)件時隨時觀測插入鋼筋位置變化，及時進(jìn)行調(diào)整，保證與鋼板的螺栓孔洞位置完全重合。

2)螺栓連接改進(jìn)措施。

2.5 后張預(yù)應(yīng)力連接

鍵槽連接示意圖見圖4。

1)后張預(yù)應(yīng)力連接質(zhì)量管控。

后張預(yù)應(yīng)力連接技術(shù)通過在豎向的兩塊甚至更多塊剪力墻體中穿拉預(yù)應(yīng)力筋，借助施加的預(yù)加壓力增強(qiáng)墻體結(jié)合面的摩擦剪切強(qiáng)度。實驗表明，后張預(yù)應(yīng)力在鋼筋的回彈作用下，可以有效減少在震后的殘余變形，有較好的剛度、強(qiáng)度和延性，但是對于消耗地震能量的表現(xiàn)比較差。其施工的關(guān)鍵質(zhì)量控制點在于后張法張拉時對墻體的垂直度的控制，同時，需要注意錨具端部對剪力墻體的擠壓破壞。

2)后張預(yù)應(yīng)力連接改進(jìn)措施。

為防止后張法張拉時，由于上下剪力墻對位不準(zhǔn)確造成在壓力下進(jìn)一步滑移錯位，首先在張拉之前對連接墻體的垂直度做檢測，并及時對位矯正。張拉時采用0→105%σcon持荷2 min→σcon→103%σcon的張拉程序，張拉過程中隨時監(jiān)測墻體垂直度，發(fā)現(xiàn)垂直偏差時應(yīng)停止張拉，矯正之后再進(jìn)行。同時，為防止張拉時產(chǎn)生的局部壓應(yīng)力過大，造成端部錨具擠壓墻體致破碎，建議在錨具下方墊薄鋼板擴(kuò)大受壓面積，防止墻體局部破壞，影響連接性能。

3 結(jié)語

預(yù)制裝配式剪力墻豎向連接技術(shù)不斷發(fā)展更新，技術(shù)不斷充實完善，但是新技術(shù)的普及同時需要提高工人操作技能。因此，通過分析各種連接技術(shù)的施工特點，提出施工過程中需要注意的事項以及對施工工藝進(jìn)一步改進(jìn)，以提高施工精確度和增強(qiáng)墻體連接性能，為工程現(xiàn)場施工提供實踐指導(dǎo)。此外，還需進(jìn)一步加大對基層操作人員新技術(shù)、新技能的培訓(xùn)工作，提高操作人員專業(yè)素質(zhì)，更有效的保證工程質(zhì)量。

[1] 陳建偉,蘇幼坡.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)[J].世界地震工程，2013，29(1):38-48.

[2] 張錫治,李義龍,安海玉.預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的研究與展望[J].建筑科學(xué)，2014，30(1):26-32.

[3] 趙唯堅,郭婉楠,金 嶠,等.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)豎向連接形式的發(fā)展現(xiàn)狀[J].工業(yè)建筑，2014，44(4):59，115-121.

[4] 黃小坤,田春雨.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2010(9):28-32.

[5] 徐曄楨.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建筑的設(shè)計[J].建筑施工,2013，35(10):928-930.

[6] 曹 慧,陳鳳闖.預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅施工技術(shù)[A].土木工程建造管理:遼寧省土木建筑學(xué)會建筑施工專業(yè)委員會論文集[C].2012:4.

[7] 張 凱.預(yù)制裝配式框架剪力墻住宅技術(shù)與實踐[J].住宅產(chǎn)業(yè),2012(8):49-52.

Quality control of prefabricated vertical shear connection node and improvement measures

Gao Peng

(ShaanxiNonferrousConstructionCo.,Ltd,Xi’an710000,China)

From the cast-in-situ belt connection, sleeve grouting connection, reservation hole grouting anchor lap, bolt connection, post tensioned pre-stressed method connection five aspects, introduced the connection method of prefabricated assembled shear wall, and according to the construction characteristics of each connection method, put forward quality control and process improvement measures, aimed at improving the connection performance of prefabricated assembled shear wall, ensured the stability and seismic performance of whole building.

prefabricated assembled, shear wall, quality control, improvement measure

1009-6825(2016)26-0124-03

2016-07-05

高 鵬(1990- )，男，助理工程師

TU712.3

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