現(xiàn)澆與螺栓混合節(jié)點(diǎn)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系

董元尚 李志強(qiáng)

(河北省建筑工程學(xué)院土木工程學(xué)院 河北 張家口 075000)

前言

裝配式建筑作為國(guó)家大力推廣的建筑施工方式，它具有環(huán)保節(jié)能、施工方便等諸多優(yōu)秀性能，目前國(guó)內(nèi)外很多專家都對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的探索和研究，其中日本、丹麥、德國(guó)等國(guó)家的裝配式建筑施工技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，裝配式建筑所占比例也達(dá)到了較高水平。國(guó)內(nèi)對(duì)于裝配式建筑的探索還在一個(gè)初級(jí)階段，特別是對(duì)于各種各樣連接節(jié)點(diǎn)的研究探索更是層出不窮。

其中國(guó)內(nèi)裝配式工程中濕式連接較多，例如灌漿套筒的使用，這是一種較成熟的技術(shù)，是從國(guó)外學(xué)習(xí)而來(lái)，但是這種技術(shù)也存在著施工要求高，質(zhì)量不好控制，造價(jià)高等缺點(diǎn)。最近幾年國(guó)內(nèi)對(duì)于干式連接的研究也較多，比如螺栓連接，榫卯連接，焊接鏈接等，但是這些連接也有其固有的缺點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)整體性和適用性方面并不是十分可靠?；旌瞎?jié)點(diǎn)綜合了干式和濕式連接的優(yōu)點(diǎn)，給裝配式建筑的發(fā)展帶來(lái)一個(gè)全新的方向。

一、現(xiàn)澆與螺栓混合節(jié)點(diǎn)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系

(一)現(xiàn)澆與螺栓混合節(jié)點(diǎn)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系介紹

現(xiàn)澆與螺栓混合節(jié)點(diǎn)剪力墻結(jié)構(gòu)體系是一種建筑剪力墻部分現(xiàn)澆部分預(yù)制的建筑施工形式，其中在兩面預(yù)制剪力墻之間和縱橫墻交界處均使用高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行澆筑，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和預(yù)制結(jié)構(gòu)之間通過(guò)預(yù)留鋼筋進(jìn)行綁扎搭接，預(yù)制墻上留有剪力鍵。具體形式以下進(jìn)行詳細(xì)介紹。

(二)各種形狀縱橫墻處的結(jié)構(gòu)形式

T形,L形，一字形，十字形墻是剪力墻結(jié)構(gòu)中的常見形式，它的形式大概如下圖圖一所示

圖一

圖一中的填充部分為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，空白部分為預(yù)制結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆部分和預(yù)制部分通過(guò)預(yù)制部分甩出的橫向鋼筋與現(xiàn)澆部分綁扎的鋼筋進(jìn)行錨固，預(yù)制墻體上與現(xiàn)澆部分的接觸面上設(shè)置剪力鍵，以抵抗豎向接縫間的剪力作用。預(yù)制墻體使用高強(qiáng)螺栓與板相連，連接形式如下圖圖二所示。

圖二

圖二中上下兩部分為預(yù)制墻體，中間部分為樓板，下部預(yù)制墻體預(yù)留螺栓伸出板面，上部墻體預(yù)留孔洞，安裝時(shí)將預(yù)留螺栓插入上部墻體孔洞內(nèi)，用螺帽擰緊。特別注意的是墻體預(yù)留孔洞要比螺栓直徑稍大。

(三)現(xiàn)澆與螺栓混合節(jié)點(diǎn)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)

相比于單純的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，這種混合節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)節(jié)省了大量的模板、對(duì)拉螺栓等材料的使用量，同時(shí)濕作業(yè)大大減少，減少了工序，減少了工人使用量，有利于節(jié)約成本。同時(shí)由于使用了大量預(yù)制結(jié)構(gòu)，墻體的整體質(zhì)量、平整度、垂直度得到了改觀。預(yù)制結(jié)構(gòu)的使用也使現(xiàn)澆部分長(zhǎng)度限制在較小范圍內(nèi)，減小了漲模的風(fēng)險(xiǎn)。

相比于純預(yù)制的全螺栓節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，混合節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)由于在縱橫墻的交接處以及墻體端部和洞口兩側(cè)使用了高強(qiáng)度現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，剪力墻的平面外剛度得到了很大的提升，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，全螺栓剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)受到較大荷載作用時(shí)，節(jié)點(diǎn)處會(huì)向平面外有較大滑移，因此現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的使用會(huì)極大減小這種滑移，從而增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的適用性?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的使用也使得墻體之間的豎縫連接更加密實(shí)，不會(huì)出現(xiàn)漏水漏風(fēng)等影響居住舒適性的問(wèn)題。

相對(duì)于現(xiàn)在裝配式預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)廠家只能做標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，一些異形構(gòu)件因?yàn)槿鄙傧嚓P(guān)模具或者造價(jià)過(guò)高反而不適合作為預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)，使用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)代替是一種較為方便和廉價(jià)的措施，所以從成本方面來(lái)說(shuō)，這種混合節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)更加適用于現(xiàn)階段的裝配式發(fā)展階段。

相對(duì)于現(xiàn)階段裝配式節(jié)點(diǎn)的研究來(lái)說(shuō)，全裝配式結(jié)構(gòu)并不成熟，相關(guān)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范非常缺乏，而且全裝配式結(jié)構(gòu)在拼縫處理上是個(gè)很大的問(wèn)題，現(xiàn)在階段特別是國(guó)內(nèi)對(duì)于裝配式的研究還處于初級(jí)階段，各種節(jié)點(diǎn)研究還在起步，因此全裝配式結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)開展并不現(xiàn)實(shí)。

(四)現(xiàn)澆與螺栓混合節(jié)點(diǎn)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的施工

混合節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系的施工有以下幾個(gè)步驟：

1.預(yù)制墻體的吊裝。預(yù)制墻體吊裝前必須對(duì)預(yù)留螺栓進(jìn)行保護(hù)，對(duì)于預(yù)制墻體吊裝位置要提前畫好控制線。吊裝時(shí)要輕吊輕放，預(yù)留孔要對(duì)準(zhǔn)預(yù)留螺栓桿，放正位置后要確保擰緊螺帽。

2.綁扎現(xiàn)澆部分縱橫向鋼筋。在預(yù)制墻安裝完畢后，綁扎現(xiàn)澆部分剪力墻鋼筋，現(xiàn)綁扎鋼筋要與預(yù)制剪力墻上留出的橫向鋼筋搭接。

3.支模板。將現(xiàn)澆部分支上模板，模板與預(yù)制墻相接部分要加固好，模板縫隙要處理好，防止漏漿跑漿。

4.混凝土澆筑。澆筑混凝土要振搗密室。

(五)混合節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系展望

在裝配式結(jié)構(gòu)發(fā)展的現(xiàn)階段，各種新型節(jié)點(diǎn)并不成熟，所有節(jié)點(diǎn)形式都有其固有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。比如裝配整體式結(jié)構(gòu)有大量的濕作業(yè)，套筒灌漿技術(shù)又存在程序復(fù)雜、造價(jià)高等缺點(diǎn)，干式連接也存在拼縫處理的難題，因此發(fā)展混合節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系可以適當(dāng)?shù)娜￠L(zhǎng)補(bǔ)短，使結(jié)構(gòu)在保證堅(jiān)固耐久的前提下還有較好的適用性。