武汉和创建筑工程设计有限公司
【摘要】剪力墙是建筑工程的承重结构，在装配式结构建筑中，预制装配式剪力墙结构具有很高的应用价值。使用预制装配式剪力墙，能够有效缩短施工周期，起到节约资源、提高施工质量的作用。特别是高层建筑中，剪力墙结构是不可缺少的重要组成部分，但是现有装配式剪力墙预制技术还比较落后，需要科学分析及合理使用，才能保证建筑结构安全性，促进装配式结构建筑可持续发展。
【关键词】预制装配式；剪力墙；结构设计；问题
预制装配式结构就是先在加工商厂进行加工预制，然后再将预制好的构件运送到施工现场。随着建筑产业越来越向现代化和工业化发展，预制装配式剪力墙得到较高应用，特别是廉租房、公租房等房屋建筑物[1]。装配式剪力墙的出现，为建筑行业提供新的发展方向，具有快速成型、安装方便的特点，有效降低施工难度。
1.设计原则
1.1总体设计
预制装配式剪力墙的设计需要综合考虑各方面因素，因为它是建筑物的承重结构，如果剪力墙的强度不够，很容易造成坍塌，给住户带来威胁。因此，需要考虑各种因素进行设计，采用总体施工概念和预制构件制作方法科学分析结构设计的可行性。例如，在进行剪力墙连接构造时，需要受力钢筋的连接方式，在进行传力部位构件时，需要考虑剪力墙结构的传力途径和防坍塌设计。这样才能合理设计传力方式和结构受力，提高剪力墙的稳定性和耐久性。
1.2构件拆分设计
在具体构件设计过程中，要对构件进行拆分设计，确保构件用料、尺寸符合施工要求，并对拼接部分的承受能力进行控制，确保构件具有足够的承受能力。另外，装配式结构还需要遵循合理设计构件连接接缝的原则，从而能够保证构件的传力途径和承载水平。在进行构件组装过程中，需要坚持安全施工原则，做好技术交底和构件吊装施工安排。
2.案例分析
2.1项目基本信息
本文主要结合会使用到预制装配式剪力墙结构的建筑工程进行分析。具体情况如下：项目为PC住宅，总占地面积为5.15万平方米，建筑总高60米，需要使用到框架剪力墙。具体使用到外墙、内墙、女儿墙等构件，这些构件都是PC构件。该建筑由1栋14层和4栋18层高层住宅组成，需要使用使用的预制装配式剪力墙结构都超过50%。
2.2项目装配式剪力墙构造设计
第一，叠合板连接构造设计。主要制作方法有预制板拼缝做法、预制叠合板和竖向承载墙的交接做法[2]。具体设计要点如下：①拼缝节点设计。设计人员需要综合考虑叠合板的不同受力情况，并结合受力性质合理选择受力板类型。如果受力板是单向的，那么在使用过程中可能会出现侧面钢筋甩出现象，需要选择窄缝设计方式，减小预制板拼缝间隙；如果是双向的受力板，容易在搭接过程中休闲一侧钢筋甩出情况。需要选用带有135弯钩的直筋，然后结合缝隙宽度和钢筋搭接长度预制叠合板。有需要的话，还需要在拼缝处加装凹槽和附加钢筋，可以有效降低装修抹灰开裂现象。②预制叠合板施工。在进行预制叠合板生产时，叠合板容易出现钢筋“打架”现象，特别是叠合板支座处钢筋很容易与现浇钢筋出现交叉，这时候需要对叠合板的甩出钢筋进行拆除，可以通过安装抗剪钢筋来确保支座施工质量。③结合叠合板合理确定楼板高度。
一般来说，预制叠合板的厚度在60毫米到70毫米之间，如果预制板的尺寸小于50毫米，需要进行钢筋弯折，这样才能提高叠合板的稳定性。
第二，内外墙预制。最常见的预制装配式剪力墙就是混凝土剪力墙，会采用混凝土作为墙体夹心层，内层结构厚度在200毫米左右，外层的厚度小于60毫米。进行内外墙预制时，需要满足标准化、模块化浇筑原则，减少构件数量种类，为后续施工提供标注化构件。在进行建筑外立面时，需要明确构件接缝标准，并合理拆分和拼缝构件，使其既能满足运输需求，又能减少施工时间。一般来说，在进行非承重内墙设计时，可以选择轻质隔墙，但设计承重外墙时，需要选择承重能力优渥的构件设计方案，这样才能满足建筑需求。
第三，竖向受力钢筋连接。首先，竖向钢筋结构的连接方式有套筒灌浆、机械连接和浆锚连接三种，使用最多的是套筒灌浆[3]。套筒灌浆需要保证拼缝的密实度，然后利用灌浆料形成预应力，再通过水泥灌浆和钢筋填充方式优化剪力墙强度。其中，预埋钢筋使套筒灌浆的关键，需要控制好钢筋位置，从而提升连接部的稳定性。需要注意的是，在进行竖向钢筋连接时，钢筋的检核不能超过20毫米，而且需要采用灌浆料将其填充，确保钢筋面积与墙体竖向钢筋总截面的比例为1:1.1。其次，机械连接。机械连接可以通过机械将剪力墙结构有效连接，常见的方法有套筒挤压接头、锥螺纹接头等方式，通过机械连接，能够提升预制装配式剪力墙的牢固性。另外，在材料选择方面，一般要选择直径比较大的钢筋，这样的钢筋结构刚度较大。在具体连接过程中，需要采用间隔交错的安装方式，可以降低钢筋数量和套筒数量，起到一定的节约成本作用。再次，浆锚连接。该方式使用过程中需要注意钢筋的拉力，通过利用钢筋拉力对墙体进行灌料加固。该方式比较简便且适应性较强，在具体施工过程中钢筋的屈服状态会影响混凝土结构，通过浆锚连接可控制钢筋拉力，进而对整体剪力墙结构稳定性提供保障。
第四，水平受力钢筋连接。一般会采用U型钢筋连接方式，该方式能够有效避免钢筋“打架”，从而能够提高剪力墙的可操作性。但是，该方式会造成需要较长的预留锚固直线，容易造成混凝土面积扩大，就会影响装配式剪力墙的装配率。目前，施工人员会采用在钢筋外围再插入一排钢筋的方式来降低钢筋浇筑过程中位移的概率，这样的方式也能提高钢筋与混凝土的咬合力，有助于进行预制装配式剪力墙施工。通常来说，水平钢筋连接会采用等强方式，按照等同现浇原则进行设计，确保剪力墙能够与转配式剪力墙完美结合。
第五，其他连接设计。在进行墙板节点、楼梯等装配式结构设计时，可以结合工程参数提前预制，然后再将相关构件运送到施工现场，这样就能提升施工进度。一般来说，需要采用规范化、一体化设计方式，就能减少外界因素影响。
3.结语
综上所述，预制装配式剪力墙结构具有节省时间、提高构件连接性的作用。可以将其应用到现代住宅建设中，有助于促进建筑产业工业化发展。在具体连接过程中，需要注意各个连接点的应力和强度，有效将构件连接起来，为人们提供可靠的房屋建筑。
参考文献
[1]武峥.预制装配式剪力墙结构设计相关问题探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,5(25):152-153.
[2]孙龙龙.高层预制装配式剪力墙结构设计及墙体拆分研究[J].建筑工程技术与设计,2017,5(15):103,142.
[3]周亚东.预制装配式剪力墙结构住宅建筑设计分析[J].住宅与房地产,2020(36):78+92.
作者简介：
盛文波，工作单位：武汉和创建筑工程设计有限公司，研究方向：主要从事房屋建筑结构设计、装配式建筑设计等相关研究