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        螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用

        2021-12-16 23:40:32孔文藝佘金波
        四川建筑 2021年5期
        關(guān)鍵詞:綠色施工

        孔文藝 佘金波

        【摘 要】為加快螺栓連接全裝配式剪力墻體系的推廣應(yīng)用,文章對主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)作了介紹,包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件安裝密封和防水以及地基和基礎(chǔ)施工等,工程實踐表明,該施工方法綠色、高效,有利于質(zhì)量、工期和成本控制,可為進(jìn)一步完善螺栓連接全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工研究提供參考。

        【關(guān)鍵詞】低多層裝配式建筑; 螺栓連接; W-PC體系; 綠色施工

        【中圖分類號】TU741.2【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

        現(xiàn)有裝配式混凝土剪力墻體系以裝配整體式結(jié)構(gòu)為主,實際應(yīng)用中普遍存在標(biāo)準(zhǔn)化程度低、節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜、現(xiàn)場濕作業(yè)多、施工要求高以及質(zhì)量檢測困難等突出問題,導(dǎo)致工業(yè)化程度低,綜合成本高,安全隱患大,且應(yīng)用以抗震要求較高的中高層結(jié)構(gòu)為主。螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)屬于干式連接體系,通過螺栓將分布鋼筋的套筒灌漿或后澆混凝土等濕式連接轉(zhuǎn)化為預(yù)制構(gòu)件間的直接連接,安裝簡單,施工效率高,質(zhì)量可控,用于低多層裝配式房屋具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

        裝配式結(jié)構(gòu)施工是實現(xiàn)預(yù)期結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)的關(guān)鍵,螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的施工工藝與所采用的具體連接構(gòu)造有關(guān),按照裝配化程度可將螺栓連接剪力墻體系劃分為兩大類:

        (1)墻身預(yù)制、墻身端部預(yù)埋豎向螺桿、邊緣構(gòu)件和樓板現(xiàn)澆形成的部分預(yù)制裝配式螺栓連接體系[1],由于現(xiàn)場仍存在較多的濕作業(yè),因而該類體系的工業(yè)化程度不高。

        (2)剪力墻板和樓板全預(yù)制全裝配式全螺栓連接體系[2-3],水平和豎向接縫均通過螺栓連接,除少量用于局部接合部填充或封堵的灌漿施工外,現(xiàn)場濕作業(yè)很少,符合裝配式建筑的技術(shù)要求,但目前國內(nèi)的螺栓連接全裝配式體系主要采用通過連接鋼板或預(yù)埋金屬連接盒等間接連接等形式。為改善我國低多層裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀,借鑒發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)化的發(fā)展經(jīng)驗,成都建工預(yù)筑科技有限公司在技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上對日本螺栓連接壁式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)(Wall Precast Concrete Structure,簡稱W-PC)進(jìn)一步研發(fā),形成結(jié)構(gòu)設(shè)計與建造成套技術(shù)。螺栓連接全裝配式剪力墻體系施工技術(shù)研究對于加快該體系在四川省乃至全國的推廣應(yīng)用以及進(jìn)一步完善螺栓連接裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工研究等均具有重要意義。

        1 螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系

        本文所研究的螺栓連接裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)是由預(yù)制墻板、樓板、墻柱和臥梁等預(yù)制構(gòu)件構(gòu)成的一種全預(yù)制全裝配全螺栓連接盒式結(jié)構(gòu)體系,其典型組成如圖1所示。

        該體系的相鄰預(yù)制構(gòu)件間通過預(yù)留螺栓孔直接進(jìn)行螺栓連接,傳力明確,構(gòu)造簡單,充分發(fā)揮了螺栓節(jié)點和裝配式結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢,技術(shù)先進(jìn),設(shè)計合理,能夠達(dá)到“全預(yù)制、全裝配和可拆卸”的應(yīng)用目標(biāo),適用于低多層住宅、酒店、公寓和別墅等荷載情況簡單、體型規(guī)則的一般民用建筑以及抗震救災(zāi)安置房、鐵路和施工工地臨時用房、部隊營房等要求快速成型的房屋。

        2 施工技術(shù)要點

        螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)施工過程充分利用信息化手段,根據(jù)預(yù)制構(gòu)件出廠時的二維碼信息對構(gòu)件的類型、幾何尺寸、位置等進(jìn)行準(zhǔn)確識別。

        2.1 主要施工內(nèi)容

        施工過程分為兩個階段:工廠內(nèi)的制作階段和現(xiàn)場施工階段,主要施工內(nèi)容包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、地基與基礎(chǔ)施工、構(gòu)件安裝、密封與防水以及裝飾裝修等環(huán)節(jié)。

        2.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)

        螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件生產(chǎn)在工廠內(nèi)的流水化生產(chǎn)線上完成,主要涉及墻板、樓板、臥梁、墻柱、梯段板和雨篷板等。

        構(gòu)件制作前,由施工方根據(jù)設(shè)計圖紙編制專項技術(shù)方案以保證構(gòu)件質(zhì)量,包括原材料要求、鋼筋骨架和模具尺寸允許偏差、構(gòu)件外觀質(zhì)量要求及成品構(gòu)件尺寸允許偏差等,參考GB/T S1231-2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和日本W(wǎng)-PC體系構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)并從嚴(yán)控制,如構(gòu)件外觀質(zhì)量尤其是連接部位要求不應(yīng)有一般缺陷。

        由于預(yù)制墻板和樓板等主要構(gòu)件一般為一字形板式構(gòu)件,不涉及出筋、預(yù)埋或疊合層等,外形簡潔,構(gòu)造簡單,制作效率高。對于房屋外墻板可采用面磚、石材等反打一次成型工藝將結(jié)構(gòu)與裝飾一體化集成(圖2),保證裝飾品質(zhì)和質(zhì)量,提高耐久性。

        2.3 地基與基礎(chǔ)施工

        螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻一般采用現(xiàn)澆混凝土倒T形條形基礎(chǔ),地基與基礎(chǔ)施工符合GB S1004-2015《建筑地基基礎(chǔ)工程施工規(guī)范》的有關(guān)要求,地基整平完成后進(jìn)行放線、澆筑基礎(chǔ)墊層混凝土、綁扎鋼筋、支模和澆筑混凝土等操作。

        底層墻板預(yù)留豎向螺栓孔對應(yīng)位置預(yù)埋螺桿,并進(jìn)行精確定位,如圖3所示。

        2.4 構(gòu)件安裝

        預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝施工是整個施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),從底層墻板、墻柱開始安裝,直至主體結(jié)構(gòu)完成,主要施工流程如圖4所示。

        預(yù)制墻板吊裝就位后,對安裝位置、標(biāo)高、垂直度和累計垂直度進(jìn)行校核,經(jīng)校準(zhǔn)定位后采取可靠的臨時固定措施。

        2.5 密封與防水施工

        螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)防水施工包括外墻拼縫防水、屋面防水以及廚房和衛(wèi)生間等有水房間防水。

        密封與防水根據(jù)設(shè)計要求的方案和指標(biāo)進(jìn)行施工,外墻拼縫防水建筑密封膠施工時,先放填充材料后注膠,且注膠均勻、飽和、表面光滑連續(xù)。

        在以上各階段的施工過程中,始終堅持安全施工和綠色施工原則,同時考慮保證連接可靠性和可拆卸等,對螺栓進(jìn)行防銹和防腐。

        3 典型應(yīng)用

        螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻主體結(jié)構(gòu)施工過程中,除臥梁接頭部位需少量封堵濕作業(yè)外,其余均為干作業(yè),符合綠色施工要求,現(xiàn)場施工效率高,有利于質(zhì)量、工期和成本控制。

        圖5是四川省某地一棟螺栓連接全裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)在農(nóng)房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,主房間主體結(jié)構(gòu)兩層,附屬用房單層,屋面結(jié)構(gòu)采用輕型鋼結(jié)構(gòu)雙坡屋面,整個工程共用到89塊墻板、7塊樓板、41根臥梁和18根墻柱,僅用4天時間即完成主體結(jié)構(gòu)施工。

        圖6為一棟采用螺栓連接全裝配式剪力墻建成的智能公共廁所,單層結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)施工僅用一天時間,與傳統(tǒng)建造方式相比,施工質(zhì)量、效率得到大幅提高。

        4 結(jié)束語

        螺栓連接全裝配式剪力墻體系以“全預(yù)制、全裝配和可拆卸”為主要特征,主體結(jié)構(gòu)施工過程工業(yè)化程度高,綠色、高效,施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究有利于提高工程質(zhì)量、消除質(zhì)量安全隱患和提高施工效率,有利于施工全過程控制。

        參考文獻(xiàn)

        [1]龍莉波,馬躍強,戚健文,等. 裝配式螺栓連接剪力墻施工技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 建筑施工,2016,38(9):1234-1236.

        [2]孫建,邱洪興,譚志成,等. 螺栓連接全裝配式一字形RC剪力墻受力性能試驗研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報,2016,37(3):67-75.

        [3]王小平,黃鵬飛,李思婷.裝配式預(yù)制混凝土墻板豎向承載力試驗研究與分析[J]. 混凝土,2019(3):134-139.

        [定稿日期]2021-02-03

        [基金項目]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2019年科學(xué)技術(shù)項目計劃(項目編號:2019-K-090)

        [作者簡介]孔文藝(1967~),男,本科,高級工程師,主要從事新型建筑工業(yè)化與智能建造、再生骨料混凝土及其制品研究工作。

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