南通某21 層裝配式建筑預制墻板吊裝施工新技術研究

樊裕華 李偉杰

（江蘇煒賦集團建設開發(fā)有限公司，江蘇南通 226026）

1 工程概況

實施裝配式建筑是國家“十三五”規(guī)劃中推進建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級的重要戰(zhàn)略舉措，是對傳統(tǒng)建造方式的重大性變革。目前，裝配式建筑已成為行業(yè)發(fā)展的熱點，國家已出臺一系列推進裝配式建筑結(jié)構應用的重要文件，并在八大重點工作中，將“推動裝配式建筑取得突破性進展”已被單獨列了出來。然而，裝配式建筑的關鍵點仍要歸結(jié)于對預制部品件節(jié)點連接技術的創(chuàng)新與應用，加強構件連接方式的不斷優(yōu)化升級，從裝配式建筑施工的視角下，逐步強化施工過程關鍵技術的創(chuàng)新與應用，實現(xiàn)裝配式工業(yè)化高效施工已成為行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力。

南通市某21 層預制裝配整體式建筑，項目總占地面積4172.65m2，總建筑面積90117.82m2，建筑總高度75.3m（設計室外地面-0.26 標高處至女兒墻頂面），預制率為41.33%，符合當?shù)匮b配式建設的基本要求，其中，對于建筑結(jié)構外墻采用300mm 厚預制夾心保溫墻板，內(nèi)墻采用260mm 預制疊合式剪力墻，墻板連接設計采用“一體化型鋼節(jié)點+高強混凝土封錨技術”，提高了墻板的吊裝質(zhì)量和結(jié)構的整體性。

2 預制墻板一體化型鋼節(jié)點

裝配式建造技術受我國現(xiàn)有標準限制，目前應用較廣的裝配混凝土建筑體系主要為等同現(xiàn)澆的濕式連接方法，存在施工工序繁雜、施工功效低、施工質(zhì)量不易保證等問題[6]。本項目在內(nèi)外墻板設計時，采用了預制墻板一體化型鋼節(jié)點連接方法，實現(xiàn)成品組裝，就位準確，節(jié)點可靠，有效提升了預制墻板安裝質(zhì)量與效率。

2.1 預制墻板一體化角鋼節(jié)點

裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，適用于預制裝配式墻板與樓地層（或結(jié)構層）固定連接。主要包括預制裝配式墻板、樓地層、帶孔連接角鋼、對拉螺栓、預埋螺栓、預留凹槽等（如圖1），其中：1 代表預制墻板，2 代表樓地層，3 代表連接角鋼，4 代表對拉螺栓，5 代表預埋螺栓，6 代表樓地層預留凹槽，7 代表調(diào)節(jié)墊片，8 代表固定螺母，9 代表墻板預留凹槽。為了保障預制裝配式墻板安裝質(zhì)量，其一體化角鋼與基層連接設計采用預留凹槽“后澆工藝”，現(xiàn)場吊裝時，采用帶孔角鋼通過對拉螺栓、預埋螺栓實現(xiàn)快速安裝,并用調(diào)節(jié)墊片對預制墻板安裝標高進行調(diào)節(jié)[1]。安裝完畢后，在預留凹槽處用細石混凝土將裸露的凹槽填充密實，完成固定安裝。該連接結(jié)構設計較為合理，施工速度快，安裝精度高，可實現(xiàn)一次安裝到位，無需多次調(diào)整偏差，固定完畢采用細石混凝土封錨處理技術，隱蔽性好，節(jié)點承載力大，不影響結(jié)構整體美觀。

圖1 墻板角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計

2.1.1 一種裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述墻板角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計圖中的對拉螺栓4 兩端伸出的長度比墻板預留凹槽9 的深度小3-5mm。

2.1.2 一種裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述墻板角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計圖中的連接角鋼3 與裝配式墻板1、樓地層2 之間均設有調(diào)節(jié)墊片7，調(diào)節(jié)墊片7 采用波紋鋼墊片，墊片厚度為3-6mm。

2.1.3 一種裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述墻板角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計圖中的墻板預留凹槽9 每邊設計寬度不小于墻板厚度的1/5，且不大于墻板厚度的1/3。

2.1.4 一種裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述墻板角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計圖中的預留凹槽9 的高度不小于200mm，不大于300mm。

2.1.5 一種裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述墻板角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計圖中的連接角鋼3 采用等邊角鋼，角鋼設計規(guī)格為L45mm×45mm×8mm，同時，角鋼規(guī)格應根據(jù)具體工程環(huán)境靈活選用，滿足墻板節(jié)點抗震設計要求。

2.2 預制墻板一體化工字鋼焊接節(jié)點

預制墻板一體化工字鋼焊接節(jié)點構造（如圖2 所示），其特征在于：包括預制裝配式預制板墻1，結(jié)構基層2、一體化工字鋼節(jié)點3、連接焊縫4、預留后澆凹槽5、連接鋼板6 和強化鋼筋7，所述工字鋼節(jié)點3 與裝配式預制板墻1 在PC 工廠一體化設計生產(chǎn)，其型鋼節(jié)點外露部位與預埋鋼板焊接固定，所述預埋鋼板6 通過螺栓固定于預留后澆凹槽5 的底部，所述預埋鋼板6的下方設有加強鋼筋7[2]。

圖2 墻板工字鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構設計

2.2.1 一種裝配式預制墻板一體化工字鋼焊接節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：為有效配合預制墻板現(xiàn)場吊裝施工，所述預留后澆凹槽5 的設計寬度在吊裝前提前考慮比裝配式預制墻板1 的厚度至少大于200mm，一遍留足后澆施工空間，預留后澆凹槽5 的設計深度在符合規(guī)范的基礎上提高至少25mm，所述預埋鋼板6 的設計寬度要比工字鋼節(jié)點3 下翼緣的寬度整體大120mm[5]，預埋鋼板6 的厚度不小于8mm。

2.2.2 一種裝配式預制墻板一體化工字鋼焊接節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述加強筋7 采用熱軋帶肋鋼筋，直徑不小于20mm，間距不大于200，錨入混凝土結(jié)構層（2）中的長度不小于500mm。

2.2.3 一種裝配式預制墻板一體化工字鋼焊接節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：若混凝土結(jié)構層2 的厚度小于500mm，加強筋7 應設180 度彎鉤錨入混凝土結(jié)構層2 中。

2.2.4 一種裝配式預制墻板一體化工字鋼焊接節(jié)點固定安裝結(jié)構，其特征在于：所述節(jié)點工字鋼3 采用350mm×175mm×7mm×11mm，對于厚度較大的板墻，根據(jù)實際厚度進行工字鋼選型，并且節(jié)點工字鋼3 的上翼緣應伸入預制裝配式板墻1 中不少于60mm[4]。

3 施工技術

裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝結(jié)構，包括裝配式墻板1、樓地層2、連接角鋼3、樓地層預留凹槽6、墻板預留凹槽9，所述墻板預留凹槽9 分別設置在裝配式墻板1 的兩側(cè)，兩側(cè)的墻板預留凹槽9 與樓地層預留凹槽6 的連接處均通過連接角鋼3 和后澆細石混凝土連接固定，所述裝配式墻板1 通過對拉螺栓4 連接兩連接角鋼3，所述連接角鋼3 同時通過預埋螺栓5 與樓地層2 連接固定。

3.1 施工工藝

一種裝配式預制墻板一體化角鋼節(jié)點固定安裝工藝流程如下：

預制裝配式一體化預制墻板制作→建筑結(jié)構層施工→構件運輸、吊裝→固定安裝→凹槽封錨→養(yǎng)護。

步驟1：預制裝配式墻板工廠化生產(chǎn)。設計采用的預制裝配式墻板節(jié)點構造整體在PC 加工廠完成，其中板墻連接節(jié)點處的預留凹槽尺寸、位置應與樓地層預留凹槽相對應，并嚴格控制預埋螺栓與對拉螺栓的偏差或工字鋼節(jié)點焊接。

步驟2：基層施工。基層施工過程中，按照預制墻板設計尺寸要求，有效考慮預留凹槽、預埋螺栓的具體尺寸[5]，其中結(jié)構層上預留凹槽尺寸采用160mm×160mm×30mm，嚴格按照設計圖紙及施工方案設計要求，預埋螺栓的偏差不大于2mm，并保證預埋螺栓頂部不得超過結(jié)構面層的標高。

步驟3：運輸、吊裝。預制墻板運輸過程應加強構件保護，尤其是對安裝節(jié)點處的損壞，將直接影響吊裝質(zhì)量與吊裝速度。在內(nèi)外墻板吊裝施工過程中，最重墻板尺寸為2900mm×3600mm×300mm，重達5.22t，另外加上吊鉤等輔助工具重量1.2t，為滿足施工吊裝要求，選用STT553 塔式起重機，臂長70m，可吊8t，滿足墻板施工要求。

步驟4：固定安裝。墻板吊裝就位，固定安裝選用高強螺栓，按照施工設計要求，將墻板與結(jié)構層通過高強螺栓連接就位，并做好墻板臨時固定工作，可采用鋼制調(diào)節(jié)支撐對已就位墻板進行固定支撐[6]，同時校核墻板安裝就位的平面位置、墻板垂直度等偏差，有效控制在合理范圍之內(nèi)。

步驟5：凹槽封錨。采用細石混凝土進行覆蓋封槽，澆筑混凝土前應保證節(jié)點模板安裝準確性及剛度等要求，凹槽封錨過程中，鋼制調(diào)節(jié)支撐不得拆除。

步驟6：養(yǎng)護。在節(jié)點封錨后，待節(jié)點強度達到設計強度方可拆除鋼制調(diào)節(jié)支撐，嚴格控制節(jié)點混凝土強度，未經(jīng)現(xiàn)場測定，不得隨意拆除支撐架。

3.2 技術要點

3.2.1 一種裝配式預制墻板一體化型鋼節(jié)點固定安裝工藝，其特征在于：步驟4 固定安裝選用直徑不小于12mm 的高強螺栓，螺栓孔的尺寸應大于螺栓公稱直徑2-3mm，螺栓孔間距應不大于500mm。

3.2.2 一種裝配式預制墻板一體化型鋼節(jié)點固定安裝工藝，其特征在于：步驟5 所述砂漿采用不低于M15 的水泥砂漿，或采用細石混凝土強度不低于C40，并且應高于結(jié)構強度一個等級為宜。

3.2.3 一種裝配式預制墻板一體化型鋼節(jié)點固定安裝工藝，其特征在于：所述對拉螺栓4 兩端伸出的長度比墻板預留凹槽9 的深度小3-5mm，施工過程中應準確校核。

3.2.4 一種裝配式預制墻板一體化型鋼節(jié)點固定安裝工藝，其特征在于：所述連接角鋼3 與裝配式墻板1、樓地層2 之間均設有調(diào)節(jié)墊片7，墊片的厚度應按照設計要求設置，當誤差較大時，可以采用多個墊片調(diào)節(jié)，最多不超過3 個。

3.2.5 一種裝配式預制墻板一體化型鋼節(jié)點固定安裝工藝，其特征在于：在節(jié)點封錨后，待節(jié)點強度達到設計強度的90%以上方可拆除鋼制調(diào)節(jié)支撐。

結(jié)束語

本工程在內(nèi)、外墻板施工過程中，采用了預制墻板一體化型鋼節(jié)點連接結(jié)構及其施工方法，整體技術方案采用“一體化型鋼節(jié)點+高強混凝土封錨技術”，較傳統(tǒng)的墻板安裝方法節(jié)約了40%的人工費，相對施工耗時節(jié)約近55%左右，有效提升了預制墻板安裝的效率與質(zhì)量。