装配整体式预制剪力墙结构施工管理方法与技术特点

发表时间:2021/7/5   来源:《工程建设标准化》2021年3月第5期   作者:李赛
[导读] 文章首先对装配式住宅技术体系选择及技术要点进行分析和总结,
        李赛
        北京住总置业有限公司  100101
        摘要:文章首先对装配式住宅技术体系选择及技术要点进行分析和总结,然后以某装配式预制剪力墙结构住宅项目为例,对预制构件的生产过程、成品保护、运输方式、堆放场地、吊装连接等施工关键技术与项目管理方法进行分析和总结,为其他混凝土预制装配式住宅施工提供参考。


        关键字:装配式建筑; 施工技术; 预制构件; 工程管理


        近年来,随养我国城市住宅产业化的推进和发展,一些新的建筑工艺技术涌现,促进了建筑水平的不断提高。装配整体式剪力墙结构是建筑工业化的一类重要样式,它是由预制混凝土剪力墙构件和现浇混凝土剪力墙通过节点部位的连接形成结构整体,具有可靠传力机制的一种钢筋混凝土剪力墙结构形式。装配整体式混凝土剪力墙结构同传统的结构形式相比,具有明显优势,例如可以加快施工进度,进行标准化生产和安装,同时兼具现浇整体式结构和预制装配式结构的优点等等,有利于保证工程质量和节能减排,在我国得到了大力推广应用。
        
        
1 装配式住宅技术体系及技术要点
1.1预制外挂墙板技术体系
        预制外挂墙板技术在国内外广泛应用,其原型为单元式幕墙,标准化、工业化程度较高。通常应用于框架结构的外墙预制。预制混凝土外墙板( 单一材料墙板或预制夹心保温墙板) 悬挂于建筑主体结构外侧,通过锚固铁件或钢筋与主体结构连接; 预制混凝土外墙板之间拼缝构造复杂,通常采用特殊形状的企口缝,以满足建筑外墙对拼缝的防水、保温要求; 当预制外挂墙板采用后挂法施工时,建筑外围承重结构及内部隔墙与预制混凝土外挂墙板之间存在技术构造空隙,需采用玻璃幕墙在该部位的类似构造以达到防火隔离、隔声等基本要求。
        
        
1.2全预制装配整体式剪力墙( NPC) 技术体系
        该预制装配式技术由中南建筑工业化发展有限公司研发。竖向受力构件( 剪力墙、柱) 为预制构件,水平受力构件为叠合构件。竖向构件的连接为 NPC 浆锚钢筋搭接。水平构件的连接采用预留钢筋叠合现浇连接。
        
        
1.3预制剪力墙结构技术体系
        该墙板体系由万科开发,剪力墙外墙板采用预制构件,剪力墙上、下墙板间采用灌浆套筒连接。通常采用外墙内保温或外保温作为墙体保温措施。
        
        
1.4 叠合剪力墙( PCF) 技术体系
预制墙板兼现浇剪力墙的外侧模板,一般用于剪力墙结构高层住宅中。预制墙板一般厚度为 70 mm,不参与结构受力,墙板设置桁架筋与剪力墙连为整体。制混凝土外墙模形成外墙外侧永久模板,并具有平整的外墙表面; 预制构件未集成保温层; 预制构件的使用不改变建筑物主体结构力学特性,与现行技术规范无冲突; 建筑外墙保温通常采用外墙内保温构造。该技术见图 1( a) 。


1.5 预制外挂夹心保温墙板技术体系
        预制外挂夹心保温墙板技术强化了建筑外墙功能的集成,在预制外墙模基础上集成了外墙门窗、外墙保温技术,同时由于外墙板工况的改变,集成了预制外挂墙板技术的水平缝防水构造,是夹心保温墙板技术先行者。预制外挂夹心保温墙板技术由上海建工研发。构件高度集成,构件制作阶段即已完成非承重建筑外墙的所有构造层次; 建筑承重结构采用现浇钢筋混凝土结构,预制构件与建筑承重结构通过现场浇筑工艺连接; 预制构件上口及侧边与建筑承重结构现浇连接,底边采用连接板连接; 预制外挂夹心保温墙板在工厂制作工序较多,制作周期较长见图 1( b) 。
        

                                 
2.装配式住宅项目施工管理
2.1施工场地布置管理
        本工程预制构件单件最大重量达到 7 t 之多,吊点最远端构件离塔机中心 35 m。按照最大预制构件重量要求,通过选型、比较采用固定式塔机,臂长 35 m 处的最大起重量超过8 t,并结合构件现场堆放位置进行合理布置,满足了预制构件吊运与装配施工起重要求。现场硬化采用 25 mm 厚钢板,铺设范围包括常规材料堆场( 支撑、吊具、钢模等) 外架底部和构件车辆行走路。钢板便于周转,利于环保节能。现场车行通道必须保证车辆能够同进同出,避免因道路问题影响吊装衔接。塔吊数量需根据构件数量进行确定( 结构构件数量一定,塔吊数量与工期成反比) ; 塔吊型号和位置确定应根据构件最大重量及使用范围确定,原则上距离最重构件和吊装难度最大的构件最近。
        
        
2.2预制构件安装施工工艺与管理方法
        将传统的混凝土工程拆分成若干混凝土预制部品构件,充分利用钢结构安装及连接的方式,对预制完的混凝土构件进行拼装,按标准化设计,再将构件批量运至拟建的施工现场,利用塔吊等起重设备进行构件的拼装,形成房屋的建筑部分。现场施工中,控制混凝土预制部品部件的安装质量控制与标码划区堆放控制( 图 2) 。

3.施工技术要点
3.1现浇层与预制层转换钢筋的预埋
        根据预制墙板套筒的位置、间距设置预埋钢筋,预埋钢筋设置木套板固定。为防止混凝土浇筑的不利影响,纵向横向均设置套板,且预埋钢筋下部和结构钢筋焊接,保证预埋钢筋的精度要求,如图3所示。
        
        
        
                                         图3   现浇与预制层转换钢筋的预埋
                                         
3.2预制剪力墙与现浇结构的连接
        某项目剪力墙墙身采用预制,边缘构件采用现浇,预制剪力墙与边缘构件整体浇筑连接,水平向墙身水平钢筋锚入现浇边缘构件内,剪力墙墙身竖向采用灌浆套筒连接。
        
        
3.3灌浆套筒灌浆施工注意事项(图 4 ~ 图 6)
(1)套筒和钢筋宜配套使用,连接钢筋型号可比套筒型号小一级,套筒安装时,采用橡胶环和螺杆将其固定在底模上,与套筒连接的注浆管需定位准确、安装稳定,以防止漏浆。
(2)由专业厂家生产灌浆料。 在灌浆前,应封闭预制构件底部缝隙;灌浆时,浆料由套筒下方注浆口注入,灌浆压力应≧ 1.0MPa,出浆口或注浆口流出连续的圆柱状浆液后,方可对其进行封堵;当无法出浆时,应停止灌浆作业,查明原因调整灌浆作业,满足要求后,方可对其进行封堵。
(3)吊装预制构件前,套筒内及预留钢筋上的灰尘、泥浆、铁锈等应清除干净,并保持清洁。 吊装前预留钢筋应矫正就位,确保构件顺利吊装,预留钢筋在套筒内应居中布置,避免钢筋碰触、紧靠套筒内壁。
(4)吊装预制构件前,应对预留钢筋长度进行检查、记录,保证钢筋伸入套筒的长度满足要求。 应清理干净灌浆界面,灌浆前浇水湿润,不得残留明水。拼装构件应平稳、牢固,灌浆时、灌浆后在规定时间内不得扰动。
(5)未用完的灌浆料应丢弃,不得搅拌二次使用,灌浆料中严禁加入外加剂、外掺剂。
(6) 灌浆应从一侧,灌浆时须排除腔体内的空气,二侧以上同时灌浆会窝气,形成空气夹层。
(7)每个预制墙板下较大的灌浆区应进行分仓,确保每个分仓可在灌浆料初凝前连续灌注完成,该工程要求 3 ~ 4 个套筒为一个仓格。
(8)灌浆开始时,可用竹劈子疏导拌合物。 以加快灌浆进度,使拌合物灌满腔体,灌浆时禁止采用动器振捣。 灌浆开始后,应连续进行,尽量缩小灌浆时间。 灌浆时若发现已灌入的拌合物有浮水,需立即灌入较稠的拌合物,使其“吃掉” 浮水。 当灌浆料从套管溢浆孔溢出时,用橡皮塞堵住溢浆孔,直至所有套管灌满,方可停止灌浆。



                 
                 
4.施工注意事项
4.1 安全控制
        严格执行国家、行业和企业的安全生产法规和规章制度,认真落实各级各类人员的安全生产责任制。制定安全吊装方案,加强人员安全教育与交底培训,保证劳防用品佩戴齐全,特种作业人员持证上岗。在进行作业时要采用围挡或安全防护操作架,特殊结构或必要的外墙板构件安装可选用符合国家现行有关标准的规定落地脚手架。
        
        
4.2质量控制
        进行预制混凝土构件进场验收,应加强模板工程质量控制,加强预制混凝土构件安装质量控制,加强预制混凝土构件钢筋灌浆套筒连接接头质量控制,加强上层预制外墙板与下层现浇构件接缝的质量控制,加强构件标高、轴线位置、垂直度等安装偏差控制。



结语
        装配式混凝土结构是我国建筑工业化发展的重要方向。 与现浇施工工相比,可以减少进场的工程机械种类和数量,实现交叉作业,减少施工人员,提高工效、降低物料消耗、减少环境污染。为推动装配式混凝土结构的发展,构件厂应当提高生产水平,施工单位应提高施工现场人员施工、管理水平等。 设计单位应提高装配式设计水平,设计便于建造的装配式结构。 建设方应提升协调各方的管理能力。
        
        
参考文献
[1] 栗新. 工业化预制装配式( PC) 住宅建筑的设计研究与应用[J]. 建筑施工,2008( 3) .
[2] 刘琼,李向民,许清风. 预制装配式混凝土结构研究与应用现状[J]. 施工技术,2014,43( 22) .
[3] 顾自种. 预制装配式混凝土结构施工精度的控制[J]. 建筑施工,2010,32( 7) .







        

        
        


        

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