螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用

孔文藝　佘金波

【摘 要】為加快螺栓連接全裝配式剪力墻體系的推廣應(yīng)用，文章對(duì)主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)作了介紹，包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件安裝密封和防水以及地基和基礎(chǔ)施工等，工程實(shí)踐表明，該施工方法綠色、高效，有利于質(zhì)量、工期和成本控制，可為進(jìn)一步完善螺栓連接全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】低多層裝配式建筑; 螺栓連接; W-PC體系; 綠色施工

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU741.2【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

現(xiàn)有裝配式混凝土剪力墻體系以裝配整體式結(jié)構(gòu)為主，實(shí)際應(yīng)用中普遍存在標(biāo)準(zhǔn)化程度低、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)多、施工要求高以及質(zhì)量檢測(cè)困難等突出問(wèn)題，導(dǎo)致工業(yè)化程度低，綜合成本高，安全隱患大，且應(yīng)用以抗震要求較高的中高層結(jié)構(gòu)為主。螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)屬于干式連接體系，通過(guò)螺栓將分布鋼筋的套筒灌漿或后澆混凝土等濕式連接轉(zhuǎn)化為預(yù)制構(gòu)件間的直接連接，安裝簡(jiǎn)單，施工效率高，質(zhì)量可控，用于低多層裝配式房屋具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

裝配式結(jié)構(gòu)施工是實(shí)現(xiàn)預(yù)期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵，螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的施工工藝與所采用的具體連接構(gòu)造有關(guān)，按照裝配化程度可將螺栓連接剪力墻體系劃分為兩大類(lèi)：

（1）墻身預(yù)制、墻身端部預(yù)埋豎向螺桿、邊緣構(gòu)件和樓板現(xiàn)澆形成的部分預(yù)制裝配式螺栓連接體系[1]，由于現(xiàn)場(chǎng)仍存在較多的濕作業(yè)，因而該類(lèi)體系的工業(yè)化程度不高。

（2）剪力墻板和樓板全預(yù)制全裝配式全螺栓連接體系[2-3]，水平和豎向接縫均通過(guò)螺栓連接，除少量用于局部接合部填充或封堵的灌漿施工外，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)很少，符合裝配式建筑的技術(shù)要求，但目前國(guó)內(nèi)的螺栓連接全裝配式體系主要采用通過(guò)連接鋼板或預(yù)埋金屬連接盒等間接連接等形式。為改善我國(guó)低多層裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家建筑工業(yè)化的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，成都建工預(yù)筑科技有限公司在技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上對(duì)日本螺栓連接壁式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)（Wall Precast Concrete Structure，簡(jiǎn)稱(chēng)W-PC）進(jìn)一步研發(fā)，形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造成套技術(shù)。螺栓連接全裝配式剪力墻體系施工技術(shù)研究對(duì)于加快該體系在四川省乃至全國(guó)的推廣應(yīng)用以及進(jìn)一步完善螺栓連接裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工研究等均具有重要意義。

1 螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系

本文所研究的螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是由預(yù)制墻板、樓板、墻柱和臥梁等預(yù)制構(gòu)件構(gòu)成的一種全預(yù)制全裝配全螺栓連接盒式結(jié)構(gòu)體系，其典型組成如圖1所示。

該體系的相鄰預(yù)制構(gòu)件間通過(guò)預(yù)留螺栓孔直接進(jìn)行螺栓連接，傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮了螺栓節(jié)點(diǎn)和裝配式結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，技術(shù)先進(jìn)，設(shè)計(jì)合理，能夠達(dá)到“全預(yù)制、全裝配和可拆卸”的應(yīng)用目標(biāo)，適用于低多層住宅、酒店、公寓和別墅等荷載情況簡(jiǎn)單、體型規(guī)則的一般民用建筑以及抗震救災(zāi)安置房、鐵路和施工工地臨時(shí)用房、部隊(duì)營(yíng)房等要求快速成型的房屋。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)施工過(guò)程充分利用信息化手段，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件出廠時(shí)的二維碼信息對(duì)構(gòu)件的類(lèi)型、幾何尺寸、位置等進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。

2.1 主要施工內(nèi)容

施工過(guò)程分為兩個(gè)階段：工廠內(nèi)的制作階段和現(xiàn)場(chǎng)施工階段，主要施工內(nèi)容包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、地基與基礎(chǔ)施工、構(gòu)件安裝、密封與防水以及裝飾裝修等環(huán)節(jié)。

2.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)

螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件生產(chǎn)在工廠內(nèi)的流水化生產(chǎn)線上完成，主要涉及墻板、樓板、臥梁、墻柱、梯段板和雨篷板等。

構(gòu)件制作前，由施工方根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙編制專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)方案以保證構(gòu)件質(zhì)量，包括原材料要求、鋼筋骨架和模具尺寸允許偏差、構(gòu)件外觀質(zhì)量要求及成品構(gòu)件尺寸允許偏差等，參考GB/T S1231-2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和日本W(wǎng)-PC體系構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)并從嚴(yán)控制，如構(gòu)件外觀質(zhì)量尤其是連接部位要求不應(yīng)有一般缺陷。

由于預(yù)制墻板和樓板等主要構(gòu)件一般為一字形板式構(gòu)件，不涉及出筋、預(yù)埋或疊合層等，外形簡(jiǎn)潔，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作效率高。對(duì)于房屋外墻板可采用面磚、石材等反打一次成型工藝將結(jié)構(gòu)與裝飾一體化集成（圖2），保證裝飾品質(zhì)和質(zhì)量，提高耐久性。

2.3 地基與基礎(chǔ)施工

螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻一般采用現(xiàn)澆混凝土倒T形條形基礎(chǔ)，地基與基礎(chǔ)施工符合GB S1004-2015《建筑地基基礎(chǔ)工程施工規(guī)范》的有關(guān)要求，地基整平完成后進(jìn)行放線、澆筑基礎(chǔ)墊層混凝土、綁扎鋼筋、支模和澆筑混凝土等操作。

底層墻板預(yù)留豎向螺栓孔對(duì)應(yīng)位置預(yù)埋螺桿，并進(jìn)行精確定位，如圖3所示。

2.4 構(gòu)件安裝

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)安裝施工是整個(gè)施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從底層墻板、墻柱開(kāi)始安裝，直至主體結(jié)構(gòu)完成，主要施工流程如圖4所示。

預(yù)制墻板吊裝就位后，對(duì)安裝位置、標(biāo)高、垂直度和累計(jì)垂直度進(jìn)行校核，經(jīng)校準(zhǔn)定位后采取可靠的臨時(shí)固定措施。

2.5 密封與防水施工

螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)防水施工包括外墻拼縫防水、屋面防水以及廚房和衛(wèi)生間等有水房間防水。

密封與防水根據(jù)設(shè)計(jì)要求的方案和指標(biāo)進(jìn)行施工，外墻拼縫防水建筑密封膠施工時(shí)，先放填充材料后注膠，且注膠均勻、飽和、表面光滑連續(xù)。

在以上各階段的施工過(guò)程中，始終堅(jiān)持安全施工和綠色施工原則，同時(shí)考慮保證連接可靠性和可拆卸等，對(duì)螺栓進(jìn)行防銹和防腐。

3 典型應(yīng)用

螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，除臥梁接頭部位需少量封堵濕作業(yè)外，其余均為干作業(yè)，符合綠色施工要求，現(xiàn)場(chǎng)施工效率高，有利于質(zhì)量、工期和成本控制。

圖5是四川省某地一棟螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)在農(nóng)房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，主房間主體結(jié)構(gòu)兩層，附屬用房單層，屋面結(jié)構(gòu)采用輕型鋼結(jié)構(gòu)雙坡屋面，整個(gè)工程共用到89塊墻板、7塊樓板、41根臥梁和18根墻柱，僅用4天時(shí)間即完成主體結(jié)構(gòu)施工。

圖6為一棟采用螺栓連接全裝配式剪力墻建成的智能公共廁所，單層結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)施工僅用一天時(shí)間，與傳統(tǒng)建造方式相比，施工質(zhì)量、效率得到大幅提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

螺栓連接全裝配式剪力墻體系以“全預(yù)制、全裝配和可拆卸”為主要特征，主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程工業(yè)化程度高，綠色、高效，施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究有利于提高工程質(zhì)量、消除質(zhì)量安全隱患和提高施工效率，有利于施工全過(guò)程控制。

參考文獻(xiàn)

[1]龍莉波，馬躍強(qiáng)，戚健文，等. 裝配式螺栓連接剪力墻施工技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 建筑施工，2016，38（9）：1234-1236.

[2]孫建，邱洪興，譚志成，等. 螺栓連接全裝配式一字形RC剪力墻受力性能試驗(yàn)研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2016，37（3）：67-75.

[3]王小平，黃鵬飛，李思婷.裝配式預(yù)制混凝土墻板豎向承載力試驗(yàn)研究與分析[J]. 混凝土，2019（3）：134-139.

[定稿日期]2021-02-03

[基金項(xiàng)目]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2019年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)：2019-K-090）

[作者簡(jiǎn)介]孔文藝（1967～），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事新型建筑工業(yè)化與智能建造、再生骨料混凝土及其制品研究工作。