裝配整體式預制剪力墻結構施工管理方法與技術特點

余 海

(成都市金牛國有資產投資經營集團有限公司，四川成都 610081)

住宅工業化在日本、美國、歐洲、新加坡等發達國家得到了廣泛的實踐和應用。與傳統建筑業相比，裝配式住宅具有低能耗、低污染、生產效率高、管理信息化、安全事故少、產業化程度高等優點。簡而言之，建筑住宅工業化建造“像造汽車一樣造房子”。目前，中國的建筑行業正處在轉型升級關鍵階段。中國住宅產業要走可持續發展的道路，根本的出路是實現住宅工業化。發展裝配式住宅工業化是建筑住宅業提升建造效率的必然發展趨勢?，F傳統的施工管理方法進行建筑住宅建設已暴露諸多問題：

(1)人工成本居高不下?！坝霉せ摹钡某霈F，尤其是專業技術工人的匱乏，導致工程成本增大。

(2)施工條件參差不齊、現場管理難度大。施工現場產生大量的建筑垃圾，污染環境。

(3)工程項目通過竣工驗收后，后期維修的工程量巨大。

因此，應從如何改革和優化傳統施工方法入手，既保證住宅建筑質量，提高施工效率，又合理利用人力投入，改善施工環境，減少資源浪費。

1 裝配式住宅技術體系及技術要點

1.1 預制外掛墻板技術體系

預制外掛墻板技術在國內外廣泛應用，其原型為單元式幕墻，標準化、工業化程度較高。通常應用于框架結構的外墻預制。預制混凝土外墻板(單一材料墻板或預制夾心保溫墻板)懸掛于建筑主體結構外側，通過錨固鐵件或鋼筋與主體結構連接；預制混凝土外墻板之間拼縫構造復雜，通常采用特殊形狀的企口縫，以滿足建筑外墻對拼縫的防水、保溫要求；當預制外掛墻板采用后掛法施工時，建筑外圍承重結構及內部隔墻與預制混凝土外掛墻板之間存在技術構造空隙，需采用玻璃幕墻在該部位的類似構造以達到防火隔離、隔聲等基本要求。

1.2 全預制裝配整體式剪力墻(NPC)技術體系

該預制裝配式技術由中南建筑工業化發展有限公司研發。豎向受力構件(剪力墻、柱)為預制構件，水平受力構件為疊合構件。豎向構件的連接為NPC漿錨鋼筋搭接。水平構件的連接采用預留鋼筋疊合現澆連接。

1.3 預制剪力墻結構技術體系

該墻板體系由萬科開發，剪力墻外墻板采用預制構件，剪力墻上、下墻板間采用灌漿套筒連接。通常采用外墻內保溫或外保溫作為墻體保溫措施。

1.4 疊合剪力墻(PCF)技術體系

預制墻板兼現澆剪力墻的外側模板，一般用于剪力墻結構高層住宅中。預制墻板一般厚度為70 mm，不參與結構受力，墻板設置桁架筋與剪力墻連為整體。制混凝土外墻模形成外墻外側永久模板，并具有平整的外墻表面；預制構件未集成保溫層；預制構件的使用不改變建筑物主體結構力學特性，與現行技術規范無沖突；建筑外墻保溫通常采用外墻內保溫構造。該技術由萬科研發見圖1(a)。

1.5 預制外掛夾心保溫墻板技術體系

預制外掛夾心保溫墻板技術強化了建筑外墻功能的集成，在預制外墻?；A上集成了外墻門窗、外墻保溫技術，同時由于外墻板工況的改變，集成了預制外掛墻板技術的水平縫防水構造，是夾心保溫墻板技術先行者。預制外掛夾心保溫墻板技術由上海建工研發。構件高度集成，構件制作階段即已完成非承重建筑外墻的所有構造層次；建筑承重結構采用現澆鋼筋混凝土結構，預制構件與建筑承重結構通過現場澆筑工藝連接；預制構件上口及側邊與建筑承重結構現澆連接，底邊采用連接板連接；預制外掛夾心保溫墻板在工廠制作工序較多，制作周期較長見圖1(b)。

1.6 預制外掛保溫疊合墻板(PCTF)技術體系

預制保溫疊合外墻板技術加強了預制外墻模技術外墻保溫功能，在預制外墻?；A上集成了外墻門窗、外墻夾心保溫，同時并未改變外墻模與建筑外墻之間的構造關系，是一種預制疊合的夾心保溫墻體技術。預制保溫疊合外墻板技術由上海建工研發。該技術體系中預制構件內側集成保溫層，通過現場澆筑工藝形成夾心保溫構造；預制構件的使用不改變建筑物主體結構力學特性。該技術由上海建工研發見圖1(c)。

1.7 碧桂園SSGF技術體系

該工法由碧桂園研發，運用包括附著式爬架、鋁合金模板、全現澆混凝土外墻、高精度地面、樓層截水系統、預制墻板、整體衛浴、高壓水槍拉毛、自愈合防水、預制PC構件、PVC墻紙、全穿插施工等。技術特點：建筑外圍采用附著式爬架，混凝土外墻為全現澆，內墻板采用PC預制墻板見圖1(d)。

圖1 預制裝配式住宅技術體系典型案例

2 裝配式住宅項目施工管理

該項目位于河北某區域，滿足以下三個指標：

(1)本區域供地面積總量中裝配式建筑的建筑面積比例不少于50 %。

(2)采用混凝土結構體系建造的裝配式住宅單體預制裝配率不低于50 %。

(3)采用混凝土結構體系建造的裝配式住宅單體預制率不低于20 %。

本工程采用裝配整體式預制剪力墻結構體系。上、下剪力墻采用鋼筋套筒連接方式。

2.1 施工場地布置管理

本工程預制構件單件最大重量達到7 t之多，吊點最遠端構件離塔機中心35 m。按照最大預制構件重量要求，通過選型、比較采用固定式塔機，臂長35 m處的最大起重量超過8 t，并結合構件現場堆放位置進行合理布置，滿足了預制構件吊運與裝配施工起重要求?，F場硬化采用25 mm厚鋼板，鋪設范圍包括常規材料堆場(支撐、吊具、鋼模等)外架底部和構件車輛行走路。鋼板便于周轉，利于環保節能?，F場車行通道必須保證車輛能夠同進同出，避免因道路問題影響吊裝銜接。塔吊數量需根據構件數量進行確定(結構構件數量一定，塔吊數量與工期成反比)；塔吊型號和位置確定應根據構件最大重量及使用范圍確定，原則上距離最重構件和吊裝難度最大的構件最近。

2.2 預制構件堆放管理

本工程預制構件采用板車運輸。為保證運輸過程中構件的完好無損，車上設置運輸架，并設置枕木，預制構件與架身、架身與運輸車輛都要進行可靠的固定連接。

預制構件養護完畢后即安裝于運輸架上。采用豎直堆放運輸的方式送至施工現場，每個運輸架上固定兩塊預制構件。預制構件運輸過程中不允許平放，避免二次吊裝過程中，產生邊角損壞情況。

2.3 預制構件施工工序管理

主要施工工序為：預制構件吊裝→預制構件的就位與校正→在預制構件兩側合模前進行灌漿操作?，F場施工中需要嚴格控制預制構件就位精度、灌漿質量(圖2、圖3)。

圖2 預制構件(預制墻板)就位(單位：mm)

圖3 灌漿施工

2.4 預制構件安裝施工工藝與管理方法

將傳統的混凝土工程拆分成若干混凝土預制部品構件，充分利用鋼結構安裝及連接的方式，對預制完的混凝土構件進行拼裝，按標準化設計，再將構件批量運至擬建的施工現場，利用塔吊等起重設備進行構件的拼裝，形成房屋的建筑部分?，F場施工中，控制混凝土預制部品部件的安裝質量控制與標碼劃區堆放控制(圖4)。

圖4 預制構件安裝工藝流程

3 某裝配式住宅項目施工工藝

3.1 裝配式剪力墻施工工藝及做法

施工安裝順序：安裝下層預制剪力墻板→綁扎樓板鋼筋，并澆筑混凝土，與預制墻板預留鋼筋可靠連接→安裝上層預制剪力墻板，下層墻體連接鋼筋插入上層墻體鋼筋套筒中→對鋼筋套筒中預留灌漿管注漿，直到溢漿孔漿料溢出為止。通過上述方法使預制剪力墻水平拼縫形成剛性連接節點。

3.2 裝配式剪力墻水平接縫處豎向連接做法

當預制剪力墻為受力抗側力構件時(編號為YZJQ)：上下墻板采用鋼筋套筒連接，接縫位置下層墻板預埋連接鋼筋強度為HRB400，直徑為20 mm，間距400 mm，上層墻板預埋鋼筋套筒，待墻板安裝完畢后進行后灌漿，灌漿料強度不低于80 MPa；其中預制墻體頂部預留樓板鋼筋與后澆樓板鋼筋可靠搭接。水平接縫處連接做法詳見圖5、圖6。當預制剪力墻為非抗側力構件(編號為YZFQ)，僅為圍護結構墻體時，上下預制墻板之間無需采用鋼筋套筒連接，預制非承重墻墻板豎向連接采用金屬波紋管灌漿定位連接，連接后通過后灌漿形成一體，達到構件連接可靠見圖7、圖8。

圖5 YZJQ水平接縫處連接(用于8～26層標高)(單位:mm)

圖6 YZJQ水平接縫處連接(用于1～7層標高)(單位:mm)

圖7 YZFQ水平接縫處連接(用于8～26層標高)(單位:mm)

圖8 YZFQ水平接縫處連接(用于1～7層標高)(單位:mm)

3.3 預制剪力墻與現澆暗柱豎向接縫處水平向連接做法

當預制剪力墻為受力抗側力構件，預制墻體端部預留錨固筋錨入后澆暗柱內，在后澆暗柱內設置附加箍筋，如圖9所示。

圖9 YZJQ與后澆暗柱水平連接

當預制剪力墻為非受力抗側力構件，僅為圍護結構墻體時，下層預制墻體頂部框架梁或連梁縱筋按laE預留錨入兩側后澆暗柱內，窗間墻僅設置構造拉結筋錨入后澆暗柱(剪力墻)內，如圖10所示。

圖10 YZFQ與后澆暗柱水平連接示意(墻頂、墻底梁高范圍)(單位:mm)

3.4 預制樓梯梯段做法

預制梯段上下端采用簡支，端部預留鋼筋錨入平臺板上部后澆層，如圖11所示。

(a)上部大樣

(b)下部大樣圖11 預制樓梯大樣(單位：mm)

4 結束語

(1)本文梳理了目前國內各類裝配式建筑技術體系和墻板連接技術，從相關政府政策要求、設計、生產、施工難易度、成本等幾方面分析了各類技術體系的適宜性，為裝配式建筑技術的選擇提供了借鑒。

(2)針對某裝配整體式預制剪力墻結構住宅項目，總結了該類項目施工管理方法，裝配式剪力墻施工工藝、水平接縫連接做法、預制樓梯做法等施工工藝及做法。

(3)針對某裝配式住宅施工組織、場地布置、預制構件的堆放管理、預制構件施工工序及預制構件安裝工藝與質量管理措施進行了總結。