高层建筑装配式剪力墙结构施工工艺浅析

发表时间:2020/6/30   来源:《建筑实践》2020年2月第5期   作者:邹巍
[导读] 随着经济社会的快速发展,建筑施工行业也在不断地发生变化。为适应建筑工业化的进程,预制装配式结构得到了大力推广。
        摘  要:随着经济社会的快速发展,建筑施工行业也在不断地发生变化。为适应建筑工业化的进程,预制装配式结构得到了大力推广。本文结合工程实例,介绍了高层建筑装配式剪力墙结构施工工艺过程,主要分为预制构件吊装和灌浆两项内容,旨在供类似工程参考借鉴。
        关键词:高层建筑;装配式剪力墙结构;构件吊装;灌浆
1工程概况
本项目位于上海市闵行区。项目总建筑面积114208.93㎡,由4栋18层和8栋17层高层住宅组成。结构类型为装配整体式剪力墙结构,预制构件类型有预制剪力墙、预制叠合楼板、预制阳台、预制空调板、预制楼梯、预制女儿墙。预制构件总方量约15470m3,预制率约40.1%,预制构件总数20942块,其中最大构件重量为3.88t,最小构件重量为0.24t。
2预制构件吊装
2.1预制构件运输
预制构件成品的好坏直接影响到工程质量,运输过程合理与否是保证构件质量的一项重要措施。预制构件在运输至施工现场前,应充分考虑构件类型选择适合的运输车辆,同时为了防止在运输过程可能发生的碰撞而造成构件损伤,应配备相应的防护措施。
本项目预制剪力墙构件采用附带墙板托架的平板车进行运输,托架、车厢板和预制墙板间放入橡胶垫块、垫片等柔性材料,再用绳索或夹具与托架固定牢靠。水平构件则采用叠放运输,一般情况下水平构件底部设置方木并用绳索固定。阳台、叠合板运输时叠放块数不超过6块为宜。
2.2预制构件堆放
预制构件从进场到安装完成往往不是一蹴而就的,特别是遇到高层建筑,同一部位的构件随着楼层的不断升高,所用的时间也在不断增加。同时为了防止突发情况的出现,项目现场针对每一栋单体宜保留一个标准层所需预制构件的存量。预制构件堆场布置宜按照构件类型、构件所在楼层部位、吊装先后顺序等进行分类堆放。本项目预制墙板采用10#槽钢制作的成品插架堆放,插架与墙板之间采用楔形木方塞紧。预制叠合板、预制阳台、预制空调板等水平构件采用叠放且不超过6层,楼梯为2层。水平预制构件与混凝土地面之间,水平构件之间均采用木方等垫块衬垫,垫块上下应在同一之间位置且塞垫位置宜位于构件的1/4~1/3跨度位置。与此同时,整个堆场场地应坚实稳固,排水措施良好。
2.3塔吊选型
装配式建筑构件吊装在装配式建筑施工过程中起到关键性作用,构件安装主要是借助垂直运输,一般情况下绝大多数工程项目采用塔式起重机。装配式建筑塔吊的选型与传统现浇结构有一定的区别,主要是根据现场构件类型、构件所在楼面位置及其重量来进行塔吊选型。传统现浇结构项目一般是根据塔吊臂端进行塔吊选型,而装配式建筑是根据塔吊大臂力矩曲线范围与构件所在位置的重量是否匹配来选择塔吊。构件吊装是施工进度计划里的关键性工作,因此为确保各施工区段能够形成流水施工,建议高层建筑为每一单体配备一台塔吊,多层及以下建筑可两栋单体共同一台。另外值得注意的是,为确保构件吊运安装的过程能够做到较好的精准度以及完好的保护构件本身,建议塔吊钢丝绳采用四倍率。相比较两倍率钢丝率,四倍率钢丝绳在吊装过程中更加的平稳,构件安装的精准度和一次性成功率会得到极大的提升。
2.4竖向构件安装
针对装配式剪力墙结构标准层施工,应先安装竖向剪力墙构件。预制剪力墙吊装施工流程:墙板进场验收并堆放→钢筋垂直度矫正→墙板定位放线,硬质垫片调平→墙板起吊与安装→安装墙板斜撑→取钩→垂直度调整,固定锁紧斜撑(螺栓连接的拧紧螺帽)→起吊下一块墙板。
工欲善其事,必先利其器。预制构件吊装也是一样,准备工作也是不可缺少的。吊装前准备工作大致可分为人员、机械设备、仪器以及工具等这几大类。人员方面值得注意的是塔吊信号工应配备两名,即构件起吊点和安装点各设置一名。吊索具应根据构件类型不同作对应选择,特别是一些异形构件或吊点不在同一水平面内的构件,针对这些情况,应使用高强度钢质梁作为起吊工具,钢梁吊点应设置为可调节形式,这样通用性更强。吊装构件所使用的钢丝绳宜采用高强度钢圧编钢丝绳,当然插编钢丝绳编织长度满足要求的情况下也是可以使用的。
预制剪力墙吊装。

起吊前核对预制剪力墙构件规格、编号准确后方可进行吊装。预制剪力墙构件缓慢起吊,吊装时建议设置牵引绳或遛绳,当墙板吊运至楼面上方时,塔吊吊钩缓慢下降,作业人员可通过牵引绳来控制墙体稳定,控制墙板下落方向。墙板再次缓慢下降,待到距预埋钢筋顶部2cm处,墙板两侧吊铅垂线对准地面上的控制线并使套筒洞口对准预埋钢筋,当预制墙板底部套筒位置与地面预埋钢筋位置对准后,将墙板缓缓下降,使之平稳就位。预制墙板就位后应及时安装斜撑杆,防止构件倾覆或移位。
预制剪力墙垂直度调整。每块预制墙板一侧设置4道附带调节功能的斜撑杆,上下各两道,斜撑杆一端固定在墙板上,另一端固定在结构楼面预埋拉环上。预制墙板采用4道斜撑杆中的长杆来调节墙体垂直度,通过旋转长杆上的调节环伸长或收缩长杆,以此来调节墙体垂直度。此过程应使用2m靠尺配合完成。垂直度调整完成后不得再进行任何有扰动墙体或斜撑杆的操作行为。
转换层施工。针对预制剪力墙定位筋为多排或定位筋数量较多时,建议在预埋定位钢筋时采用钢板焊接制作成的钢筋定位器,当楼面混凝土浇筑完成后并且混凝土达到足够的强度后即可拆除该钢筋定位器。使用定位器除了可以保证预埋定位钢筋的精度要求之外还可以重复利用,在保证施工质量的同时具有经济适用的特点。
2.5水平构件安装
相比较竖向剪力墙构件吊装施工流程,水平构件的吊装稍显简单些。预制水平构件吊装施工流程:进货验收并堆放→支持架搭设并验收完成→预制水平构件起吊→预制水平构件安装位置调整→测量复核→取钩,起吊下一块。叠合楼板在吊装时应注意叠合板方向性,方向性可通过叠合板上标示的的指北针、预留出筋位置、预埋洞口位置综合确定。另外。值得注意的是,在构件生产阶段应严格控制好叠合板桁架钢筋的高度,既要保证在施工过程中水电等预埋管线能够敷设,也要保证上层钢筋混凝土保护层厚度。
2.6预制楼梯安装
预制楼梯安装是该施工楼层最后一步吊装作业,即楼面混凝土浇筑完成并达到相应的强度要求后再进行预制楼梯吊装。吊装时,应先吊装下方楼梯段,后吊装上方楼梯段。吊装前应做好楼梯搁置梁(L型楼梯梁)浮浆清理、调整或校正定位预埋钢筋、控制好标高等准备工作后方可进行吊装。楼梯吊至梁上方约50cm左右时,根据该预制楼梯所在标高、轴线进行精确调节。具体施工流程为预制楼梯进场→进场楼梯检验与编号确认→预制楼梯起吊→预制楼梯安装→预制楼梯安装精度调整→完成、起吊下一块预制楼梯。
3灌浆施工
装配式剪力墙结构施工中除预制构件吊装外,另外一项重要的施工工序即是灌浆施工。灌浆施工是穿插在装配式建筑施工过程中的,一般应遵循同层灌浆的原则。针对本项目情况,灌浆施工过程可以分为封仓和灌浆两部分。
封仓也叫座浆,使用专用座浆料对预制构件接缝处进行封闭处理。封仓施工流程:接缝处清理→冲水湿润→拌制浆料→放置与接缝相同尺寸的硬质材料→塞实接缝→缓慢抽出硬质材料并补缝→养护(一般为24小时)。该工序在预制构件安装完成后应进行实施。座浆砂浆宜用机械搅拌至手握成团状态即可,同时塞缝时也宜采用手工操作。值得注意的是,如预制构件跨度较大,应根据现场实际情况适当进行分仓处理,建议按1.5m长度进行分仓。
灌浆施工流程:拌制灌浆料→流度检测→留置试块→灌入浆料→封堵灌浆孔并记录。灌浆施工前应进行试验灌浆,以确定灌浆压力、灌浆配合比等数据是否满足规范要求。拌制灌浆料时应严格控制用水量以及搅拌时间,搅拌后必须静置两分钟,待气体排清方可进行灌浆。灌浆时只能从一个灌浆口注入,当有灌浆料从出浆孔均匀溢出时,用橡皮塞及时堵住出浆孔,依次类推,直至所有套管灌满即停止灌浆。如在首次灌浆施工时出现灌浆不密实的情况应及时进行二次手动灌浆。灌浆后的24h内,不得对构件有扰动现象。
4结语
通过装配式剪力墙结构在高层建筑中的应用,可以了解到装配整体式剪力墙结构各施工工序及原理,整个建造过程在保证工程实体质量的同时极大的减少人力资源输出,节约木材资源、减少现场现浇作业,减轻建筑施工对环境造成的污染,整体提高了绿色施工水平。最后也借此文与各位从业人员作交流学习,希望广大设计建造人员集思广益,为装配式建筑施工再创美好未来。
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