浦東三林05-01地塊裝配式剪力墻住宅技術(shù)分析★

宋 子 收

(農(nóng)工商房地產(chǎn)集團(tuán)上海匯航城市置業(yè)投資有限公司,上海 201318)

浦東三林05-01地塊裝配式剪力墻住宅技術(shù)分析★

宋 子 收

(農(nóng)工商房地產(chǎn)集團(tuán)上海匯航城市置業(yè)投資有限公司,上海 201318)

·結(jié)構(gòu)·抗震·

針對(duì)三林05-01地塊房型的特點(diǎn)，選擇剪力墻、樓板、樓梯板、空調(diào)板等作為裝配式預(yù)制構(gòu)件；外剪力墻采用220 mm厚，預(yù)制剪力墻連接段外葉板60 mm厚，現(xiàn)澆160 mm厚為主要特色，在滿足單體預(yù)制率40%的情況下，探討預(yù)制構(gòu)件之間的主要連接方式和構(gòu)造做法，為類似項(xiàng)目的建設(shè)提供了參考。

裝配式,剪力墻,預(yù)制構(gòu)件,疊合樓板

1 概述

上海市裝配式建筑相關(guān)政策和技術(shù)走在國(guó)內(nèi)的前列，在土地出讓環(huán)節(jié)，要求預(yù)制率達(dá)到40%。根據(jù)三林05-01地塊相關(guān)文件要求，從技術(shù)角度論述本項(xiàng)目單體預(yù)制率40%的實(shí)現(xiàn)不但要考慮裝配式建筑結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)、合理設(shè)計(jì)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)，還應(yīng)滿足國(guó)家和地方有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，更應(yīng)該考慮預(yù)制方式有利于構(gòu)件生產(chǎn)和構(gòu)件拆分，提高工廠化生產(chǎn)程度，更好地保證工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度[1]。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在保證主體結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下提高預(yù)制率，而不能為了提高“預(yù)制率”而預(yù)制。裝配式預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)與現(xiàn)澆剪力墻一樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，并依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”等概念設(shè)計(jì)原則，裝配式結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是采用不同的生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)，主要是：水平構(gòu)件(樓板、梁、空調(diào)板等)和垂直非受力構(gòu)件(如暗柱外的剪力墻、柱子、圍護(hù))可以采用預(yù)制，剪力墻暗柱、框架柱等結(jié)構(gòu)主要垂直受力構(gòu)件仍采用現(xiàn)澆方式，為了保證建筑物的抗震性和整體性，應(yīng)保證主要受力節(jié)點(diǎn)核心區(qū)為現(xiàn)澆，連接處采用無(wú)收縮水泥漿灌漿和塞縫，提高主體結(jié)構(gòu)的防滲漏和隔音等性能[2]。

2 主要預(yù)制構(gòu)件類型

三林05-01地塊保障性住房多為高層小戶型房型，剪力墻墻體較多，為了滿足40%預(yù)制率并符合相關(guān)規(guī)范要求，采用的預(yù)制混凝土構(gòu)件主要有預(yù)制外剪力墻板，預(yù)制空調(diào)板，預(yù)制內(nèi)墻，預(yù)制疊合樓板，預(yù)制樓梯等，剪力墻暗柱、大屋面和女兒墻考慮結(jié)構(gòu)受力和防滲漏等因素暫不預(yù)制。外墻整體預(yù)制可以減少外立面腳手架，外墻免抹灰，減少濕作業(yè)，利于節(jié)能環(huán)保。

2.1 預(yù)制剪力墻

為了保證結(jié)構(gòu)整體性，剪力墻采用部分現(xiàn)澆，部分預(yù)制的方案，即剪力墻的暗柱、端柱和兩段預(yù)制墻連接部位采用現(xiàn)澆，其余部分為預(yù)制剪力墻體，下層預(yù)制剪力墻需預(yù)留插筋，插筋采用Z字形布置，間距300 mm，插筋采用16的三級(jí)鋼，插筋預(yù)留長(zhǎng)度深入上層墻8d，滿足錨固長(zhǎng)度，如圖1所示。

剪力墻厚度和配筋需經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造要求確定，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的要求預(yù)埋插筋、吊件接駁器、連接套筒等。本項(xiàng)目外圍護(hù)剪力墻采用220 mm厚，外側(cè)剪力墻連接段現(xiàn)澆部位厚160 mm，外側(cè)60 mm厚外掛板作為現(xiàn)澆段的外模板，圍護(hù)內(nèi)剪力墻采用200 mm厚，如圖2所示。

施工時(shí)先安裝預(yù)制剪力墻，預(yù)制墻下設(shè)20 mm厚墊片后將下層豎向鋼筋插入灌漿套筒內(nèi)，通過(guò)斜撐固定好預(yù)制剪力墻并調(diào)直，并及時(shí)采用細(xì)石混凝土或無(wú)收縮專用砂漿塞滿20 mm的縫，借助預(yù)制剪力墻上預(yù)留的螺桿孔固定端柱或暗柱模板，詳見(jiàn)圖3。待預(yù)制構(gòu)件上面兩層施工完成后，將本層鋼筋連接灌漿套筒采用灌漿機(jī)注漿灌實(shí)并封堵。

2.2 預(yù)制陽(yáng)臺(tái)和空調(diào)板

預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板主要為疊合的半預(yù)制陽(yáng)臺(tái)和整體加工的全預(yù)制陽(yáng)臺(tái)，上海保障房要求陽(yáng)臺(tái)全封閉，本項(xiàng)目采用半預(yù)制陽(yáng)臺(tái)，在板端預(yù)留混凝土欄板；空調(diào)板為懸挑構(gòu)件，采用整體預(yù)制，甩胡子筋。預(yù)制陽(yáng)臺(tái)和空調(diào)板在工廠內(nèi)根據(jù)水電專業(yè)圖紙預(yù)留管道孔，不得現(xiàn)場(chǎng)打孔。

2.3 預(yù)制疊合樓板

預(yù)制疊合樓板采用60 mm厚預(yù)制板+70 mm厚現(xiàn)澆混凝土通過(guò)桁架疊合筋連接，疊合樓板預(yù)制部分的厚度通常為設(shè)計(jì)板厚的40%～60%，單塊預(yù)制板的長(zhǎng)度取值為“墻梁之間的凈距+20 mm”，預(yù)制疊合樓板在梁或墻等支座上的搭接長(zhǎng)度為10 mm，預(yù)制板寬度模數(shù)一般采用1 000，1 200，1 500等，為了滿足吊裝方便，不宜太寬，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)寬度的樓板。預(yù)制板支座端預(yù)留錨固鋼筋長(zhǎng)度需超過(guò)支座中心線，對(duì)于雙向受力板，非支座方向兩塊板之間采用300 mm寬的現(xiàn)澆段將預(yù)制板拼接起來(lái)。拼縫位置宜避開(kāi)疊合板受力較大部位[3]。

2.4 預(yù)制板式樓梯

鋼筋混凝土預(yù)制板式樓梯指梯段由樓層梁和平臺(tái)梁支承的構(gòu)造方式，兩端可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支支座，由于在斜向梯段板相交處設(shè)置了簡(jiǎn)支梁，使得構(gòu)件轉(zhuǎn)折處受力合理，傳力簡(jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)處理方便。樓梯預(yù)制構(gòu)件主要采用預(yù)制梯板。

3 構(gòu)件構(gòu)造

預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)既要考慮構(gòu)件拆分方便，又要考慮構(gòu)件之間的連接節(jié)點(diǎn)，如疊合板與預(yù)制梁和預(yù)制剪力墻的相接節(jié)點(diǎn)，預(yù)制梁與現(xiàn)澆剪力墻或柱相接節(jié)點(diǎn)等，同時(shí)預(yù)制梁等縱向受力鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的連接錨固應(yīng)滿足規(guī)范要求，當(dāng)不符合規(guī)范要求時(shí)，設(shè)計(jì)要采取一定附加錨固措施；新舊混凝土的連接為了保證不開(kāi)裂，在預(yù)制構(gòu)件連接表面應(yīng)設(shè)計(jì)成“水洗面”或者剪力槽，后澆混凝土應(yīng)該采用微膨脹細(xì)石混凝土，比設(shè)計(jì)計(jì)算的強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)，并振搗密實(shí)。防止后期外墻連接面的開(kāi)裂和滲漏。

3.1 連接構(gòu)造

本項(xiàng)目的連接特點(diǎn)是剪力墻和暗柱之間連接面為水洗粗糙面，暗柱和預(yù)制墻之間的連接面采用單根螺栓連接；非承重預(yù)制墻上下連接采用單排灌漿套筒連接，套筒在墻體中間，水平間距按350 mm設(shè)計(jì)，如圖4所示。預(yù)制構(gòu)件的窗框不預(yù)埋，窗洞四周預(yù)留凹槽，方便后期窗戶安裝。水洗面除了保證石子外露，還應(yīng)保證毛面不露筋，表面沒(méi)有水泥油漬等污染，深淺以1 mm～2 mm為宜，新舊混凝土交界面外露的混凝土平面應(yīng)平整光滑無(wú)氣孔，水洗面、毛面或平面的部位要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，誤差不得大于10 mm，并用無(wú)收縮砂漿灌漿。

3.2 防水構(gòu)造

預(yù)制外墻之間的豎向縫通過(guò)現(xiàn)澆暗柱連接，基本規(guī)避了豎向的縫，水平連接縫是裝配式剪力墻住宅的防水重點(diǎn)部位，現(xiàn)場(chǎng)通縫主要為水平縫，一般采取構(gòu)造防水形式，將連接處的墻設(shè)計(jì)成高低縫或者企口縫的形式，內(nèi)側(cè)填充防水砂漿欠縫，外側(cè)防水密封耐候結(jié)構(gòu)膠，中間填充無(wú)伸縮水泥漿。

4 質(zhì)量和安全保證措施

根據(jù)三林05-01地塊項(xiàng)目特點(diǎn)有針對(duì)性的制定整體裝配式剪力墻質(zhì)量保證措施，主要措施包含：1)控制預(yù)制構(gòu)件成品保護(hù)，保證構(gòu)件垂直度和尺寸偏差，合理控制構(gòu)件錨固注漿；2)控制現(xiàn)澆暗柱模板或混凝土振搗，樓板與梁、墻節(jié)點(diǎn)為施工重點(diǎn)控制部位。嚴(yán)格控制出現(xiàn)尺寸偏差、平整度、密實(shí)度不足的問(wèn)題，預(yù)防質(zhì)量通病發(fā)生。預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)由于大量采用專用工具和專用模板，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)大量減少，出現(xiàn)外墻滲水脫漏等質(zhì)量問(wèn)題的概率也少于傳統(tǒng)作業(yè)方式。

裝配式建筑通常采用機(jī)械化施工，由于單個(gè)構(gòu)件的重量和體積比較大，要使用大量大型工程機(jī)械，施工過(guò)程的危險(xiǎn)源比較多，構(gòu)件吊裝過(guò)程和水平構(gòu)件安裝環(huán)節(jié)的安全問(wèn)題要重點(diǎn)防范，其他安全保證措施參考傳統(tǒng)施工方法。預(yù)制構(gòu)件吊裝前，應(yīng)對(duì)吊裝工具和設(shè)備進(jìn)行安全檢查，特別是鋼絲繩和吊鉤配件等輔助設(shè)備，更要防止吊車(chē)超負(fù)荷工作；必須在構(gòu)件下架設(shè)臨時(shí)支撐后再進(jìn)行水平構(gòu)件的安裝，構(gòu)件吊裝到指定位置后，及時(shí)調(diào)整頂撐達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，且至構(gòu)件底方可脫鉤，防止構(gòu)件缺少支撐引起坍塌等安全事故[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)三林鎮(zhèn)05-01地塊裝配式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)體系的分析，對(duì)本地塊裝配式預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行分析，并對(duì)各主要構(gòu)件的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，本項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)方案及構(gòu)件安裝的成功實(shí)施對(duì)上海市保障性住房應(yīng)用裝配式起到了促進(jìn)作用，但也存在一些問(wèn)題，如當(dāng)前的技術(shù)主要側(cè)重于主體混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式工業(yè)化，而發(fā)達(dá)國(guó)家的裝配式建筑體系不僅包括結(jié)構(gòu)體系的工業(yè)化，還包括室內(nèi)裝修，室內(nèi)設(shè)備安裝的裝配化。因此，建筑前期的設(shè)計(jì)應(yīng)和工業(yè)化生產(chǎn)工藝相結(jié)合，使更多的工業(yè)化應(yīng)用到建筑中。應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)成熟后完善規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后，再大規(guī)模的推廣并逐年提高預(yù)制率，為了預(yù)制率而預(yù)制，不一定達(dá)到節(jié)能減排的初衷。

[1] 張 軍，侯海泉.全預(yù)制裝配整體式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2009(5)：22-24.

[2] 宋非非.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].住宅產(chǎn)業(yè),2010(4):86-88.

[3] 陳耀鋼.工業(yè)化全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系節(jié)點(diǎn)研究[J].建筑技術(shù),2010(2):153-156.

[4] 樊 驊,夏 鋒,丁 泓.裝配式住宅結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分與組裝技術(shù)研究[J].住宅科技,2015(10):1-6.

PrecastconcreteshearwalltechnologyanalysisofPudongSanlin05-01plot★

SongZishou

(ShanghaiHuihangUrbanRealEstateInvestmentLimitedCompany,AgribusinessRealEstateGroup,Shanghai201318,China)

According to the characteristics of Sanlin 05-01 plot building, shear wall, floor slab, stair board, air conditioning are selected as prefabricated components, the outer shear wall is 220 mm thick, the outer wall of the precast section is 60 mm thick, and the cast-in-place 160 mm thick is the main feature. In order to meet the prefabricated rate of 40% for one building, to investigate the main connection between prefabricated components and other components, provide a reference for the construction of similar projects.

prefabricated, shear wall, precast concrete components, composite slabs

2017-10-03★:上海市建管委房屋管理科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):FG201706)

宋子收(1984- ),男,工程師

1009-6825(2017)35-0018-02

TU528

A