高層住宅預(yù)制豎向墻體隔層灌漿施工技術(shù)研究與應(yīng)用

洪雷，陳大明，董宜強(qiáng)

（中建四局第六建設(shè)有限公司，江蘇 蘇州 215121）

1 引言

近年來，裝配式建筑發(fā)展迅速，對(duì)裝配率的要求也越來越高，裝配式建筑也逐漸從傳統(tǒng)的“新三板”裝配體系擴(kuò)大到含有預(yù)制剪力墻、預(yù)制填充墻等構(gòu)件的裝配體系。目前針對(duì)預(yù)制豎向墻體與結(jié)構(gòu)的連接方式還是以套筒灌漿為主。通過對(duì)大量存在預(yù)制墻體的項(xiàng)目調(diào)研發(fā)現(xiàn)，即使使用體系比較成熟的套筒灌漿連接技術(shù)，也存在預(yù)制構(gòu)件擾動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，給施工帶來不便。發(fā)展裝配式建筑的目的便是綠色高效施工，這與最初的目標(biāo)不相符。

發(fā)展裝配式建筑在給項(xiàng)目施工帶來便利的同時(shí)，也對(duì)項(xiàng)目建設(shè)工期提出了挑戰(zhàn)。就預(yù)制剪力墻為例，預(yù)制剪力墻在吊裝完成后需要進(jìn)行座漿間歇處理，剪力墻灌漿后還需要24h靜止無擾動(dòng)。這都對(duì)工期存在巨大的影響，按照吊裝計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)層一層工期需要10d，與傳統(tǒng)混凝土澆筑相比工期更長(zhǎng)。

為了降低裝配式項(xiàng)目的時(shí)間，提高施工效率，增強(qiáng)施工過程中的連續(xù)性，使得裝配式項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)能夠更加彰顯，在工程施工中通過實(shí)踐應(yīng)用、創(chuàng)新研究、分析總結(jié)形成《高層住宅預(yù)制豎向墻體隔層灌漿施工工法》，消除了預(yù)制構(gòu)件施工中的技術(shù)間歇，使得建筑能夠進(jìn)行連續(xù)性施工。可廣泛適用于存在預(yù)制豎向構(gòu)件的高層住宅。

2 技術(shù)原理

預(yù)制豎向墻體為填充墻或隔墻，兩塊PC墻之間通過現(xiàn)澆段連接，能夠利用現(xiàn)澆段的現(xiàn)澆剛度保持一定的整體性和側(cè)向穩(wěn)定性。在預(yù)制豎向構(gòu)件安裝完成后，先不進(jìn)行灌漿操作。利用預(yù)制墻體自身的重力及斜撐桿件固定的抗滑移能力保證構(gòu)件在未澆筑混凝土及灌漿前的穩(wěn)定性，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的施工操作。待到N混凝土澆筑完成后，整層形成一個(gè)整體后繼續(xù)進(jìn)行N+1層的結(jié)構(gòu)施工。隨后可進(jìn)行N-1層樓層內(nèi)部清理完畢，斜撐桿件拆除及N-2層的灌漿工作。通過此種方法降低了施工過程中由于座漿及灌漿技術(shù)間歇所帶來的等待時(shí)間，使得樓層施工更具有連續(xù)性。

圖1 隔層灌漿示意圖

3 工藝特點(diǎn)

①相較于傳統(tǒng)同步灌漿的施工方法，可以先不進(jìn)行灌漿，在下兩層進(jìn)行灌漿，減少了同步灌漿的靜止養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

②相較于由于傳統(tǒng)同步灌漿施工造成的不能擾動(dòng)，本工法施工具有連續(xù)性，對(duì)后續(xù)施工工序沒有間歇停工影響。

③傳統(tǒng)工藝PC墻體灌漿完成后，即使靜置時(shí)間達(dá)到后也存在一定的擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。本工法滯后兩層灌漿，PC墻體現(xiàn)澆段均已完成，養(yǎng)護(hù)時(shí)間遠(yuǎn)超規(guī)定時(shí)間，不存在任何擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

④采用本工法滯后兩層灌漿，樓層內(nèi)已清理干凈，斜撐拆除，且施工電梯可直達(dá)灌漿層，無需大規(guī)模搬運(yùn)灌漿工具，施工方便。

4 工藝流程

高層住宅預(yù)制豎向墻體隔層灌漿施工技術(shù)流程圖如圖2所示。

圖2 工藝流程

5 操作要點(diǎn)

5.1 N層墻柱定位

將N層軸線引入樓層，再根據(jù)軸線將墻線及20控制線畫好，放線時(shí)注意儀器的使用，減少操作誤差及人為誤差。測(cè)量需要滿足《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-93)及《建筑施工測(cè)量手冊(cè)》的要求。在構(gòu)件施工前，采用激光掃平儀在墻體放出500mm標(biāo)高控制線，用于墻體標(biāo)高控制。并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)20控制線確保墻體鋼筋對(duì)接準(zhǔn)確，精準(zhǔn)定位。

5.2 N層PC墻體吊裝

①PC墻體吊裝時(shí)安排專人進(jìn)行吊鉤安裝，吊裝應(yīng)采用專用的吊裝工具，確保吊裝時(shí)受力均勻。PC墻體采用兩點(diǎn)起吊的方式，吊裝時(shí)保證鋼絲繩垂直于墻體。

圖3 預(yù)制墻體專用吊梁示意圖

②吊裝時(shí)需要安排兩人進(jìn)行配合施工，PC堆場(chǎng)處安排一人，施工樓層安排一人，另一人負(fù)責(zé)掛鉤，樓層上配備3名安放及固定外墻人員。

吊裝時(shí)要有專人核對(duì)墻板型號(hào)及尺寸，在檢查無誤后，由吊裝人員掛鉤，待所有人員撤離至安全區(qū)域，信號(hào)工確認(rèn)安全無誤后，對(duì)墻體進(jìn)行試吊，起吊至地面0.5m左右時(shí)，塔吊起吊裝置確認(rèn)安全后，繼續(xù)起吊。

圖4 操作工人手扶引導(dǎo)降落

圖5 采用觀察鏡檢查鋼筋是否對(duì)孔

圖6 斜向支撐

圖7 七字碼

③墻體吊運(yùn)至樓面后，由信號(hào)工指揮塔吊將構(gòu)件緩慢移動(dòng)至指定地點(diǎn)，操作人員根據(jù)預(yù)先定位好的控制線微調(diào)墻體位置，引導(dǎo)墻體緩慢下落，下落至樓面100mm時(shí)，一名工人負(fù)責(zé)對(duì)準(zhǔn)灌漿套筒孔與下部鋼筋進(jìn)行連接。對(duì)準(zhǔn)后進(jìn)行微調(diào)或利用撬棍調(diào)整墻體位置，根據(jù)墻體50線判斷墻體標(biāo)高是否準(zhǔn)確，放置墊鐵進(jìn)行微調(diào)。

④裝配體系預(yù)制墻板（內(nèi)墻板、外墻板）臨時(shí)固定措施分為兩個(gè)，即斜向支撐和七字碼。

斜向支撐主要用于固定與調(diào)整預(yù)制墻體安裝的垂直度；七字碼設(shè)置于預(yù)制墻體底部，主要用于加強(qiáng)預(yù)制墻體與主體結(jié)構(gòu)的連接，確保灌漿和暗柱混凝土澆筑時(shí)，墻體不產(chǎn)生位移。

5.3 N層座漿料封倉(cāng)

預(yù)制墻體安裝完成后，可進(jìn)行座漿料分倉(cāng)及封倉(cāng)工作，分倉(cāng)長(zhǎng)度不大于1500mm。

①采用座漿法施工時(shí)，座漿料應(yīng)根據(jù)構(gòu)件類型，選用合適方式鋪設(shè)。當(dāng)安裝的構(gòu)件為不帶保溫的外墻或內(nèi)墻時(shí)，座漿料應(yīng)鋪設(shè)為中間高兩邊低的形式，最低處不應(yīng)小于實(shí)際接縫高度。

②當(dāng)安裝的構(gòu)件為夾心保溫墻板時(shí)，座漿料應(yīng)由帶保溫一側(cè)向內(nèi)墻側(cè)形成傾斜面鋪設(shè)。當(dāng)采用座漿法施工時(shí)，構(gòu)件安裝前應(yīng)采用輔助定位裝置，以保證構(gòu)件下落時(shí)準(zhǔn)確就位，并及時(shí)設(shè)置臨時(shí)固定支撐，調(diào)整好構(gòu)件垂直度，如果在調(diào)整垂直度過程中發(fā)現(xiàn)構(gòu)件邊緣存在座漿料未溢出的部位，應(yīng)立即重新起吊構(gòu)件，并在該缺少部位添加座漿料并重新修整斜面。

③當(dāng)采用連通腔灌漿法施工時(shí)，灌漿施工前應(yīng)使用座漿料對(duì)各連通灌漿區(qū)域進(jìn)行分倉(cāng)、封倉(cāng)，應(yīng)保證柱、墻在安裝后連同灌漿區(qū)域與灌漿套筒、排氣孔通暢，并采取可靠措施避免座漿料在柱、墻安裝時(shí)進(jìn)入灌漿套筒、排氣孔內(nèi)。

④采用連通腔灌漿法安裝套筒剪力墻時(shí)，分倉(cāng)后在套筒剪力墻相應(yīng)位置做出分倉(cāng)標(biāo)記，記錄分倉(cāng)時(shí)間，便于指導(dǎo)灌漿。

5.4 N層墻柱鋼筋綁扎

預(yù)制豎向墻體吊裝完成后，繼續(xù)進(jìn)行墻柱鋼筋的綁扎，墻柱鋼筋的綁扎按照《16G101圖集》進(jìn)行施工。此處尤其需要注意PC墻體與現(xiàn)澆墻體的鋼筋綁扎，一般預(yù)制剪力墻水平鋼筋位于現(xiàn)澆暗柱縱向主筋外側(cè)，需將剪力墻預(yù)留水平鋼筋稍微掰開一定的角度（掰開角度不大于30°，避免對(duì)預(yù)留鋼筋造成損傷），正常進(jìn)行現(xiàn)澆暗柱縱筋接長(zhǎng)及箍筋定位綁扎完成，最后將預(yù)制剪力墻預(yù)留水平筋恢復(fù)就位綁扎固定。

對(duì)于現(xiàn)澆暗柱T型或尺寸大于預(yù)制墻厚度的端柱直接接觸，預(yù)制墻水平筋需深入到現(xiàn)澆暗柱或端柱內(nèi)部，若先進(jìn)行PC墻吊裝，則現(xiàn)澆暗柱箍筋無法就位，若先進(jìn)行箍筋套扎，則PC墻無法吊裝，故預(yù)制剪力墻與現(xiàn)澆暗柱T形連接或端部有尺寸大于預(yù)制墻厚度的端柱時(shí)，調(diào)整預(yù)制剪力墻長(zhǎng)度，交接位置增加長(zhǎng)度不小于預(yù)制剪力墻外伸水平鋼筋長(zhǎng)度的現(xiàn)澆段，將預(yù)制剪力墻與現(xiàn)澆柱的連接方式改為常規(guī)連接方式

5.5 N層墻柱封模

鋼筋隱蔽驗(yàn)收完成后，進(jìn)行墻柱封模。墻柱封模時(shí)，將模板安裝后進(jìn)行臨時(shí)固定，后采用對(duì)拉螺桿進(jìn)行對(duì)拉。針對(duì)PC墻體與現(xiàn)澆墻體加固，為了避免預(yù)制墻身與模板孔位偏差問題，可采用縮短鋁合金模板的長(zhǎng)度（或加長(zhǎng)背楞的長(zhǎng)度），穿墻螺桿穿鋼（鋁）背楞及預(yù)制墻身拉膜孔進(jìn)行加固。安裝完成后需要測(cè)量模板的平整度及垂直度。

5.6 頂板支撐

預(yù)制墻體與現(xiàn)澆墻體支模完成后，可進(jìn)行疊合板獨(dú)立支撐安裝，通過水準(zhǔn)儀測(cè)量獨(dú)立支撐高度，對(duì)疊合板支撐架進(jìn)行調(diào)平工作，根據(jù)圖紙?jiān)诏B合板支撐位置設(shè)置300cm的板帶進(jìn)行疊合板支撐。

5.7 疊合板吊裝

①疊合樓板掛鉤起吊就位：疊合板長(zhǎng)≤4m時(shí)采用4點(diǎn)掛鉤，＞4m時(shí)采用6點(diǎn)掛鉤，確保各吊點(diǎn)均勻受力。

起吊前先進(jìn)行試吊裝，先吊起距地面50cm停止，檢查鋼絲繩、吊鉤的受力情況，使疊合板保持水平，然后吊至作業(yè)層上空。

②根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制線調(diào)整疊合板水平位置及豎向標(biāo)高情況。通過調(diào)節(jié)豎向支撐，確保疊合板滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高?，F(xiàn)場(chǎng)吊裝人員可通過撬棍對(duì)疊合板位置進(jìn)行微調(diào)。

圖8 吊裝示意圖

5.8 N層板面鋼筋綁扎及水電預(yù)埋

單向板除外圍兩根筋相交點(diǎn)全部綁扎外，其余各點(diǎn)可交錯(cuò)綁扎，雙向板相交點(diǎn)必須全部綁扎。板上部負(fù)彎矩筋拉通線綁扎。雙層鋼筋網(wǎng)片之間加塑料馬鐙，塑料馬鐙支撐鋼筋，間距500 mm～1000mm，呈梅花狀布置。

5.9 N層混凝土澆筑

混凝土澆筑時(shí)一般不留施工縫，一次性完成，澆筑混凝土分層厚度一般為300 mm～500mm，分層澆筑時(shí)，澆筑間歇時(shí)間不宜過長(zhǎng)，應(yīng)保證下層混凝土終凝前完成上層混凝土澆筑；混凝土采用分層澆筑到頂，振搗時(shí)振搗棒應(yīng)插入下一層5cm左右，用以消除二者之間的接縫。下一層混凝土初凝之前對(duì)上一層混凝土完成振搗。

振搗混凝土?xí)r振點(diǎn)需要均勻排列，振動(dòng)棒移動(dòng)范圍不應(yīng)大于50cm，以防止漏振。振動(dòng)棒要快插慢拔，防止面層混凝土發(fā)生分層、離析，及振動(dòng)棒抽出時(shí)造成空洞等現(xiàn)象；振動(dòng)時(shí)間一般情況下載20s左右，操作人員需持證上崗，確?；炷恋馁|(zhì)量。

5.10 N-1層斜撐拆除

在N層結(jié)構(gòu)施工完成后，可拆除N-1層的斜撐構(gòu)件，轉(zhuǎn)運(yùn)至N層進(jìn)行使用。斜撐拆除后，及時(shí)將預(yù)埋在板面的鋼筋進(jìn)行割除。

5.11 N-2層灌漿

當(dāng)N層施工完成后，開始對(duì)N-2層進(jìn)行豎向預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行灌漿。灌漿料采用與灌漿套筒統(tǒng)一生產(chǎn)廠家的品牌。嚴(yán)格按照規(guī)定配合比及拌合工藝拌制灌漿材料，拌和地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近施工地點(diǎn)。攪拌時(shí)間約10min。攪拌過程先加入用水量的2/3，拌和2min后，加入剩余水?dāng)嚢柚辆鶆?，待攪拌?0min并出現(xiàn)均勻一致的漿體。將灌漿料倒入灌漿筒后調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門，采用低壓力灌漿工藝，通過控制灌漿筒內(nèi)壓力來控制灌漿過程，漿體流速。

6 應(yīng)用實(shí)例

6.1 工程概況

新建上海星河灣三期商品住宅項(xiàng)目位于上海市閔行區(qū)梅州路與都莊路交叉口。該項(xiàng)目建筑面積27.9萬m2。由11棟94m～99m不等高層組成，其余均為配電站及門衛(wèi)等配套設(shè)施。項(xiàng)目的主要結(jié)構(gòu)形式為裝配式+現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，預(yù)制裝配率25%。項(xiàng)目主要預(yù)制構(gòu)件為預(yù)制填充墻、疊合板。

6.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益

上海星河灣項(xiàng)目11棟高層住宅組成，每棟樓26層。采用預(yù)制豎向隔層灌漿施工技術(shù)，工期每層能夠減少2d，相較于傳統(tǒng)工藝，本工法效益如下。

6.2.1 人工費(fèi)

每棟樓每層能夠減少2d工期。一棟樓26層可節(jié)約工期共52d，主體結(jié)構(gòu)施工為整體施工的關(guān)鍵線路。

①按照項(xiàng)目部管理人員25人計(jì)算，平均工資8000元。則共計(jì)節(jié)省人工費(fèi)36.4萬元。

②塔吊司機(jī)及塔吊指揮、電梯司機(jī)按照平均一天200元，每棟樓一個(gè)塔吊司機(jī)、一個(gè)電梯司機(jī)及一個(gè)指揮。節(jié)省工資200×3×52×11=34.32萬元。

6.2.2 機(jī)械費(fèi)用

按照每層減少2d工期，一棟樓26層節(jié)約工期52d。項(xiàng)目11棟樓，共11臺(tái)塔吊及11臺(tái)電梯。

①項(xiàng)目采用TC7525塔吊，塔吊租賃費(fèi)用6.5萬一個(gè)月，一天2166元。則11×2166×52=123.89萬元。

②施工電梯租賃費(fèi)用一個(gè)月，一天333元。則11×333×52=19.04萬元。

本工法采用隔層灌漿施工方式，提高了施工的連續(xù)性，減少了由于灌漿過程所帶來的技術(shù)間歇，經(jīng)濟(jì)效益顯著。相較于傳統(tǒng)的工藝至少能節(jié)省177.25萬元。

7 結(jié)語

通過預(yù)制豎向墻體隔層灌漿技術(shù)的研究，能夠減少座漿及灌漿的技術(shù)間歇，使得整層樓的施工進(jìn)度有所提高，每層至少能夠節(jié)省2d的工期，同時(shí)隔層灌漿施工方法能夠提早拆除豎向構(gòu)件的斜支撐，以便于灌漿人員進(jìn)行灌漿，使得樓層施工具有連續(xù)性。該施工技術(shù)能夠更加體現(xiàn)出裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。