高層建筑雙面疊合剪力墻的施工

葉 鵬 侯 龍 徐 洪

湖北省工業(yè)建筑集團(tuán)有限公司 湖北 武漢 430076

近年來，國家和湖北省政府為促進(jìn)推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展，出臺(tái)了一些行動(dòng)方案和管理辦法，截至2020年底，湖北省累計(jì)新建裝配式建筑面積2 335萬 m2。特別是近年來，武漢地區(qū)涌現(xiàn)了大量雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系的高層建筑，該體系主要是由預(yù)制雙面疊合剪力墻、預(yù)制疊合樓板和預(yù)制樓梯，與后澆的混凝土墻、柱、梁、板等構(gòu)件組成的疊合剪力墻結(jié)構(gòu)。其中，預(yù)制雙面疊合剪力墻[1]（圖1）由2片帶格構(gòu)鋼筋（桁架鋼筋）的預(yù)制墻板組成，施工現(xiàn)場吊裝就位后，在2片預(yù)制墻板中間（空腔部分）澆筑混凝土，同時(shí)剪力墻與暗柱、翼墻、轉(zhuǎn)角墻等邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆連接形成整體。

圖1 預(yù)制雙面疊合墻板構(gòu)造

預(yù)制雙面疊合剪力墻通過桁架鋼筋傳遞剪力，故其具有良好的抗震性能和整體性，效果等同于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻。

2片預(yù)制墻板在工廠進(jìn)行預(yù)制，在現(xiàn)場施工過程中充當(dāng)現(xiàn)場現(xiàn)澆混凝土的模板，減少支設(shè)模板、拆除模板等工序。在生產(chǎn)預(yù)制墻板時(shí)，為防止起吊時(shí)外葉墻板發(fā)生開裂，需在中間空腔設(shè)置桁架鋼筋，提高預(yù)制墻板平面外的剛度；在澆筑疊合剪力墻空腔內(nèi)混凝土?xí)r，桁架鋼筋作為兩側(cè)預(yù)制板之間的拉結(jié)鋼筋，能平衡施工荷載以及混凝土的側(cè)壓力產(chǎn)生的作用；在正常使用階段，桁架鋼筋可作為拉接筋，連接2片墻板的預(yù)制部分和現(xiàn)場后澆疊合部分（空腔混凝土），從而提高結(jié)構(gòu)整體抗震性能。

1 工程概況

奧園濱江國際項(xiàng)目位于湖北省武漢市青山區(qū)工業(yè)路與冶金大道交會(huì)處，規(guī)劃用地面積35 006.38 m2，總建筑面積195 379.64 m2，集住宅、商業(yè)、高檔寫字樓于一體。項(xiàng)目含住宅3棟、配套商鋪4棟、超高層寫字樓1棟。其中1#住宅樓地下2層、地上33層，建筑高度101.65 m；地下2層和地上1—4層采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式施工，5—33層采用裝配整體式疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系建造，部分內(nèi)墻采用預(yù)制雙面疊合剪力墻，樓板采用疊合樓板，樓梯整體預(yù)制，裝配率超過50%。

根據(jù)1#住宅樓裝配式深化設(shè)計(jì)拆分詳圖，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制混凝土構(gòu)件分類及數(shù)量為：預(yù)制剪力墻板23件（混凝土強(qiáng)度第5層為C50，6—10層為C45，11—15層為C40，16—20層為C35，21—33層為C30），預(yù)制疊合板75件（混凝土強(qiáng)度C30）、預(yù)制樓梯4件（混凝土強(qiáng)度C30）。預(yù)制雙面疊合剪力墻總厚度200 mm，預(yù)制外葉墻板厚度50 mm，內(nèi)葉板厚度100 mm，中間空腔厚度100 mm。

2 疊合剪力墻連接節(jié)點(diǎn)

2.1水平施工縫連接節(jié)點(diǎn)

雙面疊合剪力墻的水平施工縫一般設(shè)置在樓層處（圖2），為保證施工縫處后澆混凝土澆筑密實(shí)，水平施工縫高度不宜小于50 mm。同時(shí)為保證2片疊合墻板外葉墻板內(nèi)跨樓層處水平鋼筋豎向間距符合規(guī)范要求，水平施工縫高度宜小于或等于100 mm[2]。

圖2 雙面疊合剪力墻豎向連接鋼筋搭接構(gòu)造示意

水平施工縫處設(shè)置雙排豎向連接鋼筋，直徑不應(yīng)小于疊合墻板中豎向分布鋼筋的直徑，在上下層墻板中的錨固長度不應(yīng)小于1.2laE（受拉鋼筋抗震錨固長度），間距不應(yīng)大于疊合剪力墻預(yù)制墻板中豎向分布鋼筋的間距，且不大于200 mm[3]。雙面疊合剪力墻水平施工縫處典型水平施工縫連接節(jié)點(diǎn)如圖3所示。

圖3 雙面疊合剪力墻水平施工縫連接大樣

2.2豎向施工縫連接節(jié)點(diǎn)

根據(jù)1#住宅樓裝配式深化設(shè)計(jì)豎向構(gòu)件拆分平面圖，疊合剪力墻與現(xiàn)澆墻體、相鄰疊合剪力墻之間的豎向施工縫通過現(xiàn)澆暗柱或邊緣構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。后澆混凝土與疊合剪力墻通過水平連接鋼筋連接，水平連接鋼筋的間距宜與預(yù)制墻板中水平分布鋼筋的間距相同，且不宜大于200 mm；水平連接鋼筋的直徑應(yīng)大于或等于2片預(yù)制墻板中水平分布鋼筋的直徑[2]。雙面疊合剪力墻典型豎向施工縫連接節(jié)點(diǎn)如圖4所示。

圖4 雙面疊合剪力墻豎向施工縫連接大樣

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1疊合剪力墻安裝技術(shù)

檢查并調(diào)整疊合剪力墻豎向預(yù)留插筋，確保插筋位置、數(shù)量、規(guī)格和預(yù)留錨固長度（不小于1.2laE，laE為受拉鋼筋抗震錨固長度）正確。抄平每片墻體的標(biāo)高墊塊，調(diào)整預(yù)制墻板的標(biāo)高。預(yù)制墻板吊裝就位后，每塊預(yù)制墻板通常需用2套斜支撐來固定，每套斜支撐由上下2根桿件組成，斜支撐與預(yù)制墻板采用專用螺栓與墻板內(nèi)預(yù)埋內(nèi)絲套筒進(jìn)行連接。上部斜支撐與樓面水平夾角在45°～60°，下部斜支撐與樓面水平夾角在30°～45°。通過斜支撐調(diào)整預(yù)制墻板的垂直度。斜支撐固定后，通過撬棍調(diào)整預(yù)制墻板，使其位置在墻體定位線允許偏差范圍內(nèi)。墻板安裝調(diào)整完后摘鉤，工完場清，材料工具轉(zhuǎn)移到下一安裝位置。

3.2疊合剪力墻根部加固技術(shù)

根據(jù)以往同類型工程施工經(jīng)驗(yàn)，雙面疊合剪力墻根部處理多采用PVC套管的對(duì)拉螺桿和內(nèi)外側(cè)模板，對(duì)拉螺桿穿過兩側(cè)模板并用螺母固定，然后澆筑混凝土，待根部混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后擰開螺母抽出對(duì)拉螺桿和兩側(cè)模板，封堵PVC套管。此種做法需要的施工工序多，封堵質(zhì)量很難保證，防滲水性差。

提高疊合剪力墻根部（水平施工縫）的成形質(zhì)量，避免后期修補(bǔ)，重點(diǎn)是要解決在混凝土澆筑過程中根部的封堵效果，防止漏漿。在疊合剪力墻體根部采用截面高度大于50 mm的方木進(jìn)行封堵。2道方木水平間距600 mm、垂直間距400 mm，用預(yù)埋鋼筋固定外側(cè)方木。

3.3疊合剪力墻與鋁模交接處加固技術(shù)

1）傳統(tǒng)的疊合剪力墻和現(xiàn)澆邊緣構(gòu)件鋁模交接處需要設(shè)置對(duì)拉螺桿孔洞，預(yù)留時(shí)需要疊合剪力墻和鋁模廠家在同一位置預(yù)留，要求精確度較高。

2）由于疊合剪力墻在安裝中存在誤差，在鋁模上的預(yù)留孔洞在下一層施工時(shí)無法與疊合剪力墻的預(yù)留螺桿孔洞對(duì)位，需要重新開孔處理，影響施工進(jìn)度。

3）開孔后錯(cuò)位、廢棄的管孔處進(jìn)行封堵困難，會(huì)產(chǎn)生漏漿，嚴(yán)重影響觀感質(zhì)量，造成地坪污染，難以清理。

如何保證疊合剪力墻與鋁模交接處的混凝土成形質(zhì)量，是一個(gè)難題。經(jīng)研究，取消了疊合剪力墻的豎向螺桿孔，將鋁模背楞拉通設(shè)置，依靠鋁模背楞與疊合墻斜撐對(duì)疊合墻進(jìn)行加固（圖5）。

圖5 豎向斜撐＋鋁模雙方鋼背楞拉通加固

為保證疊合剪力墻與鋁模背楞的有效接觸，墻體平整度合格率需達(dá)到90%以上，采用楔形方木按照300 mm間距插入疊合剪力墻與鋼背楞的間隙（圖6）。

圖6 采用木楔插入固定

3.4疊合剪力墻與現(xiàn)澆梁結(jié)合技術(shù)

在標(biāo)準(zhǔn)層施工中，存在部分現(xiàn)澆梁與疊合剪力墻結(jié)合的情況。為避免疊合剪力墻吊裝方向錯(cuò)誤引起墻體預(yù)留洞口方向的偏差，墻體兩面預(yù)留與梁截面尺寸相同的洞口。疊合剪力墻、疊合樓板和鋁模安裝完成后，對(duì)余下一面預(yù)留洞口進(jìn)行封堵。

3.5疊合剪力墻空腔混凝土澆筑技術(shù)

疊合剪力墻空腔作為一種“半預(yù)制半現(xiàn)澆”結(jié)構(gòu)體系，空腔常規(guī)設(shè)計(jì)采用自密實(shí)混凝土填充，邊緣構(gòu)件需普通混凝土現(xiàn)澆，二者連接處的混凝土澆筑及分離是施工難點(diǎn)。因連接處無法有效分離，很難保證混凝土澆筑質(zhì)量。采用高強(qiáng)細(xì)石混凝土替代自密實(shí)混凝土，不僅解決了施工進(jìn)度問題，更節(jié)省了施工成本，有效地保證了施工質(zhì)量。

用噴水槍潤濕墻壁的完整內(nèi)表面，確保墻體表面完全飽和，便于澆筑混凝土與預(yù)制構(gòu)件有效黏合。墻體澆筑時(shí)分3層水平澆筑，底層澆筑不超過1 m，每個(gè)樓層澆筑時(shí)分3個(gè)點(diǎn)位將混凝土注入墻體，澆筑一定深度后用卷尺測量，不同層澆筑時(shí)采用不同長度軟管伸入墻體，保證混凝土下落高度不大于1 m。使用直徑20～35 mm的高頻振搗棒分層振搗，每層振搗完成后記錄時(shí)間，需靜置至少1 h后才可以開始混凝土澆筑[4]。由于邊緣構(gòu)件及非疊合墻部位鋼筋較為密集，導(dǎo)致軟管無法下入，此類情況混凝土澆筑可采用常規(guī)澆筑方法施工。

4 結(jié)語

以奧園濱江國際項(xiàng)目為例，總結(jié)了裝配式高層建筑中雙面疊合剪力墻施工的關(guān)鍵技術(shù)，減少了施工成本，加快了施工進(jìn)度，保證了工程質(zhì)量，可為其他類似工程的施工提供借鑒。