預(yù)制圓孔板剪力墻裝配式施工技術(shù)

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(xiàng)目介紹

1.1 工程概況

平西府B1號(hào)樓工程位于北京市昌平區(qū)，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(biāo)高27.0 m。

1.2 項(xiàng)目裝配式結(jié)構(gòu)概況

1.2.1 裝配式結(jié)構(gòu)體系

該項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，地上主體結(jié)構(gòu)形式采用新型裝配式預(yù)制圓孔板剪力墻結(jié)構(gòu)體系。裝配式構(gòu)件包括圓孔墻板、疊合樓板及疊合梁、預(yù)制樓梯及空調(diào)板等構(gòu)件，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工，并澆筑后澆部分，構(gòu)成鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

1.2.2 新型裝配式預(yù)制圓孔板剪力墻結(jié)構(gòu)體系概況

根據(jù)北京市DB11/1003—2013《裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》的規(guī)定，裝配式剪力墻根據(jù)墻板的類型分為3種：裝配整體式混凝土剪力墻、預(yù)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(yù)制圓孔板剪力墻結(jié)構(gòu)體系之前在國內(nèi)僅有理論研究及抗震模型試驗(yàn)，本項(xiàng)目屬于該結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)住宅上的首次應(yīng)用。

1.2.3 結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)情況

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)為預(yù)制圓孔板裝配式剪力墻與現(xiàn)澆剪力墻相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系，即電梯間內(nèi)外墻處采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻，其他墻體采用預(yù)制圓孔板裝配式剪力墻。

預(yù)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(xiàn)場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)層樓梯采用預(yù)制鋼筋混凝土樓梯。

施工前期經(jīng)過了結(jié)構(gòu)體系模型抗震試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)體系專家論證、圖紙裝配式分解的設(shè)計(jì)論證、施工方案論證等程序。因該體系為全國首次應(yīng)用，缺乏相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，為此，我們還編制了《圓孔板剪力墻結(jié)構(gòu)施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》，并作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過了北京市建委的備案；之后，又進(jìn)行了圓孔內(nèi)混凝土澆筑實(shí)體試驗(yàn)、3層實(shí)體樣板房施工驗(yàn)證等程序，經(jīng)過多輪專家、質(zhì)檢站等的反復(fù)論證、檢驗(yàn)，最終確定了施工工藝、工序，并進(jìn)行正式施工[1-2]。

2 工藝流程

測(cè)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(tǒng)→安裝圓孔墻板→預(yù)制墻板精調(diào)及固定→安裝機(jī)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(yù)留預(yù)埋→頂板鋼筋安裝→頂板混凝土施工

3 構(gòu)件安裝

3.1 預(yù)制圓孔板剪力墻墻板

墻板由標(biāo)準(zhǔn)鋼筋網(wǎng)片、混凝土組成（外墻增加保溫），經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的模具內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑而成。預(yù)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(nèi)（圖1）。

圖1 預(yù)制圓孔板墻板設(shè)計(jì)示意

3.2 墻體豎縫連接

預(yù)制墻板兩側(cè)均設(shè)有深≥165 mm、寬≥120 mm的半橢圓形通長凹槽。

樓層內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制墻板之間、預(yù)制墻板與墻體現(xiàn)澆段之間采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)連接。通過位于預(yù)制墻板端部的水平拉錨螺栓進(jìn)行轉(zhuǎn)換連接，實(shí)現(xiàn)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(nèi)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土組成。施工時(shí)模殼擱置于兩側(cè)預(yù)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(yù)制層與上部80 mm的現(xiàn)澆層組成。預(yù)制層及板內(nèi)下鐵鋼筋、桁架鋼筋在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)吊裝并擱置在周圍的預(yù)制圓孔墻板上，綁扎樓板上鐵鋼筋后，澆筑上部現(xiàn)澆層。

疊合樓板的預(yù)制層下鐵鋼筋四周均伸出胡子筋，并在板頂部及板側(cè)設(shè)置粗糙面，保證與現(xiàn)澆層緊密結(jié)合（圖3）。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)層疊合樓板

疊合樓板在支座處通過現(xiàn)澆層同墻板頂部的圈梁及連梁整澆形成整體。

3.5 預(yù)制樓梯

樓梯板、休息平臺(tái)板和樓梯梁均采用預(yù)制構(gòu)件。預(yù)制樓梯板、疊合樓板和預(yù)制梁組成的裝配式樓梯由預(yù)埋件與螺栓連接件，通過調(diào)整螺栓預(yù)控制預(yù)制樓梯梁和梯板、休息平臺(tái)板后連接固定。

3.6 預(yù)制空調(diào)板

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

圖4 空調(diào)板與樓板連接做法

3.7 設(shè)備管線的預(yù)留、預(yù)埋

1）設(shè)備管井中的水、電立管：設(shè)備管井范圍采用現(xiàn)澆混凝土樓板，可按一般現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)的做法留設(shè)孔洞或二次澆筑混凝土。

2）墻體內(nèi)的電氣立管：在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)留設(shè)于預(yù)制圓孔墻板圓孔內(nèi)。

3）樓板內(nèi)電氣管線：在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)埋設(shè)于疊合樓板的現(xiàn)澆層內(nèi)，設(shè)計(jì)考慮現(xiàn)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(shè)于建筑面層內(nèi)。

5）墻體及樓板的線盒、燈盒：在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中預(yù)埋。

4 施工方法

4.1 構(gòu)件的運(yùn)輸與堆放

1）預(yù)制構(gòu)件在預(yù)制車間生產(chǎn)，經(jīng)檢查合格后，應(yīng)在構(gòu)件上設(shè)置表面標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)內(nèi)容宜包括構(gòu)件編號(hào)、制作日期、合格狀態(tài)、生產(chǎn)單位等信息。

2）運(yùn)輸與安裝前，應(yīng)制定構(gòu)件的運(yùn)輸與堆放方案，其內(nèi)容應(yīng)包括運(yùn)輸時(shí)間、次序、堆放場(chǎng)地、運(yùn)輸線路、固定要求、堆放支墊及保護(hù)措施等。

3）墻板的運(yùn)輸與堆放：當(dāng)采用靠放架堆放或運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)，靠放架應(yīng)具有足夠的承載力和剛度，與地面傾斜角度宜大于80°，運(yùn)輸時(shí)構(gòu)件應(yīng)采取固定措施。采用疊層平放的方式堆放或運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)，應(yīng)采取防止構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的措施。

4.2 預(yù)制構(gòu)件安裝

4.2.1 安裝定型模板

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

4.2.2 預(yù)制圓孔墻板安裝

1）預(yù)制圓孔墻板混凝土結(jié)構(gòu)施工前，宜選擇有代表性的單元或構(gòu)件進(jìn)行試安裝，根據(jù)試安裝結(jié)果及時(shí)調(diào)整完善施工方案，確定施工工藝及工序。安裝施工前應(yīng)按工序要求檢查核對(duì)已施工完成結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量，測(cè)量放線后，做好安裝定位標(biāo)志。應(yīng)復(fù)核構(gòu)件安裝位置、節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造及臨時(shí)支撐系統(tǒng)。吊裝機(jī)具應(yīng)滿足吊裝質(zhì)量、構(gòu)件尺寸及作業(yè)半徑等施工要求。

2）預(yù)制圓孔墻板構(gòu)件安裝應(yīng)按照施工方案編制預(yù)制構(gòu)件安裝計(jì)劃，吊裝順序提前編號(hào)，吊裝時(shí)嚴(yán)格按編號(hào)順序起吊；預(yù)制構(gòu)件吊裝就位并校準(zhǔn)定位后，應(yīng)及時(shí)安裝拉接螺栓及螺母與拉接橫梁固定，形成穩(wěn)定的臨時(shí)支撐。每一個(gè)開間內(nèi)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(wěn)定系統(tǒng)。

3）預(yù)制構(gòu)件吊裝應(yīng)采用慢起、快升、緩放的操作方式；構(gòu)件吊裝校正時(shí)，可采用起吊、就位、初步校正、精細(xì)調(diào)整的作業(yè)方式；起吊應(yīng)依次逐級(jí)增加速度。預(yù)制圓孔墻板構(gòu)件吊裝校核與調(diào)整應(yīng)符合施工質(zhì)量要求，預(yù)制圓孔墻板構(gòu)件安裝時(shí)應(yīng)對(duì)安裝位置、安裝標(biāo)高、垂直度、平整度及板縫寬度進(jìn)行校核與調(diào)整。

4）預(yù)制圓孔墻板構(gòu)件就位后安裝鋼筋對(duì)拉螺栓，鋼筋對(duì)拉螺栓必須擰入預(yù)埋件螺孔內(nèi)，經(jīng)檢查后固定，及時(shí)按設(shè)計(jì)要求安裝預(yù)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(zhǔn)備

現(xiàn)澆柱混凝土及預(yù)制圓孔板圓孔內(nèi)采用現(xiàn)澆混凝土，粗骨料粒徑不大于20 mm?；炷撂涠葹?00 mm。現(xiàn)澆混凝土施工作業(yè)前，應(yīng)清除結(jié)合面上的雜物、浮漿及松散骨料，表面干燥時(shí)需進(jìn)行灑水潤濕，灑水后不得留有積水。

現(xiàn)澆混凝土施工作業(yè)前，預(yù)制圓孔墻板圓孔內(nèi)需灑水潤濕。

4.3.2 混凝土澆筑難點(diǎn)

圓孔內(nèi)混凝土和連接段混凝土一同澆筑、按順序進(jìn)行?；炷翝仓ぷ鳛楸倔w系施工的最大難點(diǎn)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(dǎo)料槽或串筒進(jìn)行澆筑。因?qū)痈邽?.7 m，故采取2次澆筑到頂?shù)姆绞剑乐挂蚧炷翝仓叨冗^大而離析。

2）澆筑平臺(tái)及工具。現(xiàn)澆混凝土施工前，搭設(shè)施工作業(yè)平臺(tái)或作業(yè)架，且滿足施工安全和便于施工作業(yè)。因圓孔內(nèi)徑僅9～12 cm，加上混凝土澆筑過程中泵送管質(zhì)量大、擺動(dòng)幅度大、作業(yè)空間狹小等特點(diǎn)，導(dǎo)致混凝土在澆筑過程中難以準(zhǔn)確灌注到圓孔內(nèi)，同時(shí)造成較大浪費(fèi)。為保證混凝土澆筑連續(xù)性，特設(shè)計(jì)了一種便于吊運(yùn)、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(xiàn)澆混凝土順序。先澆筑預(yù)制圓孔墻板圓孔內(nèi)混凝土和相鄰板連接處混凝土；后澆筑定型墻模板內(nèi)現(xiàn)澆柱混凝土。

4.3.3 現(xiàn)澆混凝土施工注意事項(xiàng)

1）現(xiàn)澆混凝土施工前，應(yīng)對(duì)預(yù)制圓孔墻板底部板腿間預(yù)留間隙外表面采取防漏漿措施。

2）預(yù)制圓孔墻板圓孔內(nèi)現(xiàn)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(xù)逐孔澆筑下層混凝土，必須隨澆隨振，逐孔振搗，振搗棒應(yīng)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(yīng)振搗插入到下層混凝土內(nèi)不小于50 mm，在振搗棒相應(yīng)位置做好標(biāo)記，控制振搗棒振搗深度。

3）為保證圓孔內(nèi)現(xiàn)澆混凝土密實(shí)度，振搗作業(yè)時(shí)振搗棒應(yīng)快插慢拔，并采取逐個(gè)圓孔依次振搗的方式，按序作業(yè)，不得漏振。振搗作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)預(yù)制圓孔墻板構(gòu)件、模板及支撐系統(tǒng)進(jìn)行觀察，發(fā)生異常情況應(yīng)及時(shí)處理。

4）為有效控制圓孔內(nèi)下層現(xiàn)澆混凝土澆筑高度，采取輕質(zhì)材料作為標(biāo)尺，插入圓孔內(nèi)控制下層混凝土的澆筑高度。

5）對(duì)現(xiàn)澆混凝土灌孔施工作業(yè)采取監(jiān)控錄像措施，防止施工作業(yè)人員違反施工作業(yè)規(guī)定，達(dá)到對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量的有效監(jiān)督和控制。

4.4 疊合板安裝

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

5 結(jié)語

該工程現(xiàn)已經(jīng)順利通過了竣工驗(yàn)收，結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)良，獲得了北京市“結(jié)構(gòu)長城杯”。該工程的預(yù)制圓孔板剪力墻體系施工實(shí)踐，證明了預(yù)制圓孔板剪力墻施工技術(shù)的合理性，其內(nèi)外墻均為圓孔條板，質(zhì)量輕、安裝簡易、施工方便，無需中、大型起重設(shè)備，符合住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)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(shè)，具有廣闊的發(fā)展前景。