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装配整体式套筒剪力墙体系施工问题探讨

2016年03月22日

打印专业人士:邢 伟   来源:豆丁网

1、引言

近年来,我国经济不断高速发展,同时环境污染也愈演愈烈,空气质量污染越来越严重。国家为了降低污染,减少能源消耗,改善空气质量,最近几年出台了一系列的政策。其中,大力推广建造绿色建筑,发展住宅产业化便是其中最为重要的内容之一。由于我国人口众多,且比较集中,城市大部分住宅都是高层建筑,房屋抗震要求高,而套筒剪力墙体有效地解决了装配式剪力墙结构在工业化生产中,受力钢筋连续性的问题,保证了装配式高层住宅的整体稳定性及抗震性,实现了设计标准化、生产工业化、施工装配化。合肥蜀山产业园项目、宝业西伟德套筒试验楼均采用该体系,在整个施工过程中,很大程度地降低了工地扬尘,节约了大量的人工,减少了材料的消耗,降低了建筑成本,符合国家的节能环保,可持续发展等战略方针。同时该体系建成的建筑物还具有保温耐久性好、外形简洁美观等优点(见图1、图2)。


图1:套筒剪力墙外立面


图2:套筒剪力墙图墙外立面    


2、套筒剪力墙体系介绍

套筒剪力墙体系主要是指:相邻两层预制剪力墙之间,受力钢筋是通过灌浆套筒来实现力的传递,钢筋一端通过机械螺纹与套筒连接,将力传递给套筒,套筒通过内部高强灌浆料,再将力传递给另一端的钢筋,楼面与墙板底部预留2cm缝隙并采用高强灌浆料填实,通过这样的方式来实现上下两层剪力墙内部受力筋的整体连续性(见图3)。灌浆套筒在墙板标准化生产时,预埋在图纸指定位置,墙板上部伸出受力筋,墙板两侧也有锚固钢筋伸出(见图4)。在现场吊装套筒剪力墙时,需按照图纸要求将下部所有伸出的钢筋对准上层剪力墙套筒位置,插入套筒中,最终通过在灌浆套筒(见图5)里面灌浆来实现剪力墙钢筋的连接。套筒剪力墙体系共包含:三明治套筒剪力墙、套筒剪力墙、PCF板、叠合楼板,预制空调板、预制阳台板、预制女儿墙及预制楼梯等构件。这些构件通过现场拼装,连接部位采用现浇的方式来实现建筑物的整体性。预制墙两侧预留外伸锚固钢筋,保证了墙体水平方向的整体性。外墙暗柱部位采用PCF板作为外模板,保证了整个外围墙体保温层的连续性,所有拼缝处采用专业耐候胶嵌缝。内部墙采用预制剪力墙或者预制轻质隔墙,约束边缘部位采用传统现浇方式处理。楼盖结构采用叠合梁、叠合楼板、叠合阳台等,通过格构钢筋、楼板面层钢筋与楼板上部现浇混凝土连接成为整体。


图3:钢筋套筒连接示意


图4:套筒剪力墙


图5:灌浆套筒


3、套筒剪力墙体体系施工工序

基础、地下室及加强层施工→清理加强层施工面、放线→外墙外侧封堵条安放→预制墙体底部标高调整→构件吊装→安装斜向支撑→接缝封堵→灌浆→现浇部位绑扎钢筋、支模→搭设楼板、梁支撑→吊装预制楼板、梁→节点部位封模→安装管线→绑扎楼板、梁上部钢筋→浇筑混凝土、养护→拆除装配支撑。


3.1 基础及底部加强部位施工

在套筒剪力墙体系施工过程中,基础及底部加强部位按照传统现浇方式施工,特别要注意的加强层顶部剪力墙伸出的钢筋,其预留长度、定位尺寸要符合图纸设计要求。(见图6)


3.2 套筒剪力墙吊装

套筒剪力墙吊装前,首先测量放线,确定每块墙的具体位置。然后用钢筋定位框复核连接钢筋位置并校正有偏位的钢筋。紧接着用钢垫片调整墙底部位的标高,所有墙底部标高调整好之后,准备开始吊装套筒剪力墙。吊装时操作人员应站在楼层内并戴好安全帽和保险带,使用专用的钩子将构件上系扣的揽风绳勾至楼层内。待套筒剪力墙降落到距离操作面1m以内,操作人员用手扶着并引导套筒剪力墙缓慢地降落到钢垫片上。随后操作工人立即安装斜向固定支撑,通过调节斜支撑来控制预制墙板垂直度。


3.3 套筒剪力墙灌浆

套筒剪力墙固定到位后,用干硬性坐浆料封堵套筒剪力墙下口与楼板之间的缝隙(见图7)。为了保证封仓料的强度要求,一般要求封仓6个小时后方可对套筒进行灌浆。灌浆前应测试灌浆料的流动性,流动性合格后,将浆料倒入注浆泵后开始灌浆。当浆料成柱状从上排出浆孔流出时,操作工立即逐个封堵所有出浆孔(见图8)。


3.4 叠合梁、叠合楼板、预制阳台板、预制楼梯安装及混凝土浇筑

预制墙安装完成后,进行楼盖构件的安装。首先按照施工要求安装固定楼盖构件的支撑并调整标高,接着按照图纸注明的安装顺序,依次吊装叠合梁、叠合楼板、预制阳台板、预制楼梯等构件。待所有构件吊装到位后,现浇部位开始支模、绑扎钢筋、水电预埋等作业。此时整个安装工作程序完成,经监理工程师验收合格后浇筑混凝土并养护。


图6:灌浆底部钢筋


图7:封堵缝隙


图8:墙板灌浆


4、套筒剪力墙体系在施工中存在的主要问题及解决方案

4.1 节点钢筋碰撞问题

在套筒剪力墙结构体中,由于大部分剪力墙是预制的,按照规范要求,预制剪力墙两侧的水平钢筋要伸出并锚固到现浇柱子里面,以满足结构的安全性;但是锚固钢筋较长,水平弯折后伸出墙边缘的钢筋依然很长,无法避免和现浇柱子箍筋发生碰撞。在施工现场的通常做法是将墙边伸出的钢筋折弯,待柱子箍筋绑扎好之后,再将该钢筋弯回,这样造成钢筋受损,质量难以保证。针对这种情况,我们提出的解决办法是将伸出墙板的钢筋采用向上弯折,这样不但满足了锚固钢筋长度的要求,而且也避免了外伸钢筋和柱子钢筋碰撞的问题(见图9、图10)。


图9:优化前做法


图10:优化后做法


4.2 钢筋偏位问题

在套筒剪力墙体系中,剪力墙之间的受力筋是通过相邻两层的伸出钢筋和预制墙中的套筒连接,在加强层施工预留伸向上层钢筋时,其位置难以控制。常常会发生预留钢筋偏位,进而导致墙板无法顺利安装,此外也会造成外墙在拼缝处缝隙大小不一的问题,影响打胶质量及美观。为解决此问题,我们采用专业的钢筋定位模具(见图11),确保了钢筋预埋位置的准确无误,墙体无偏移。                        


4.3 封仓漏浆问题

套筒剪力墙在灌浆过程中,为了保证套筒充分灌满浆料,我们使用的是具有一定压力的专用灌浆机,由于灌浆机压力较大,底部封仓砂浆破裂导致灌浆失败,从而无法保证灌浆质量(见图12)。为了避免这个的问题,我们采用专用封仓料,该封仓料为高强快硬性砂浆,在较短时间内即可达到很高的强度,以此抵抗灌浆时灌浆料的压力,保证灌浆工作的顺利进行。


图11:钢筋定位模具


图12:封仓料破裂


4.4 其他问题

由于套筒剪力墙是一种全新的结构体系,处于刚刚发展阶段,因此存在很多问题,这些问题分布在设计、生产及施工等环节。如设计人员不认真或者经验不足,就可能在设计上面出错,造成构件尺寸有误,预留洞口位置错误、水电管线漏埋、钢筋与线盒、斜支撑预埋件碰撞等问题;在生产过程中,由于工人技术水平参差不齐,也会造成预埋线盒、预留洞口位置偏差;在施工安装过程中,由于工人经验的缺乏和质量意识淡薄,难以保证施工质量。因此,对设计、生产及现场安装等人员的专业水平要求非常高。


5、结语

套筒剪力墙体系是一种全新的结构体系,通过合肥市蜀山产业园公租房项目和安徽宝业西伟德套筒实验楼项目,证明了套筒剪力墙体系在住宅产业化发展中的优势。在未来的几年里,将会有越来越多的企业采用套筒剪力墙体系,该体系建筑具有质量好,抗震强,生产效率高,能源消耗低,建筑绿色环保等优势,它将提高我国建筑产业化发展的速度。


参考文献

[1] JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2014.

[2] DBHJ/T014-2014装配式混凝土结构施工及验收导则[S].合肥:合肥市城乡建设委员会,合肥市质量技术监督局,2008.

[3] DBHJ/T013-2014装配整体式建筑预制混凝土构件制作及验收导则[S].合肥:合肥市城乡建设委员会,合肥市质量技术监督局,2008.


作者:谢其盛1;邵徽斌2;杜建伟2;邢伟2;谢其阳2;樊骅3

(1.安徽宝业住宅产业化有限公司,安徽 合肥230011;2宝业西伟德混凝土预制件合肥有限公司,安徽 合肥 230601; 3.宝业集团上海建筑工业化研究院,上海 200335)


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