高層建筑裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用淺析

高層建筑裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用淺析

Summary：近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，當(dāng)今世界建筑事業(yè)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足的發(fā)展。傳統(tǒng)建筑已然難以滿(mǎn)足現(xiàn)代人類(lèi)需要，人們對(duì)建筑品質(zhì)、功能、環(huán)保等可持續(xù)發(fā)展要求日益迫切，為了適應(yīng)當(dāng)代建筑工業(yè)的發(fā)展，裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生，得到了大力推廣。裝配式建筑不但能保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，還可以極大加快施工進(jìn)程，減少人員、材料、機(jī)械的投入，降低模板、方木等措施費(fèi)用的投入，最大限度地杜絕揚(yáng)塵、噪音的產(chǎn)生，同時(shí)更符合人們對(duì)節(jié)能減排理念的追求，應(yīng)而有著十分廣泛的應(yīng)用發(fā)展前景。由此可見(jiàn)，加快裝配式建筑的應(yīng)用推廣有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。Keys：裝配式建筑；高層剪力墻結(jié)構(gòu)；吊裝；灌漿；質(zhì)量控制1工程概況本項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)，項(xiàng)目占地面積60877.9㎡，總建筑面積136549.13㎡，主要有14棟15~18層高層建筑組成，外加一些商業(yè)配套，結(jié)構(gòu)類(lèi)型為整體裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，其中預(yù)制構(gòu)件類(lèi)型主要包括：預(yù)制剪力墻、預(yù)制填充墻、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制樓梯、預(yù)制空調(diào)板等，配套商業(yè)建筑還包括預(yù)制框架柱、預(yù)制疊合樓板等，預(yù)制率為25%，其中最大構(gòu)件重量為2.9噸，最小構(gòu)件重量為0.2噸。2施工工藝流程2.1吊裝施工引測(cè)控制軸線→樓面彈線→水平標(biāo)高測(cè)量→預(yù)制墻板逐塊安裝（控制標(biāo)高墊塊放置→起吊、就位→安裝斜撐→脫鉤、垂直度調(diào)整→加固）→現(xiàn)澆剪力墻鋼筋綁扎（機(jī)電管線預(yù)埋）→剪力墻模板安裝→支撐排架搭設(shè)→預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板、空調(diào)板吊裝→現(xiàn)澆梁板部分鋼筋綁扎（機(jī)電暗管預(yù)埋）→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→預(yù)制樓梯安裝2.2灌漿施工拌制灌漿料→漿料流動(dòng)度檢測(cè)→預(yù)留試塊→注入漿料→灌漿孔封堵3施工控制要點(diǎn)3.1塔吊選型塔吊選型應(yīng)結(jié)合塔吊的臂長(zhǎng)及起重量荷載特點(diǎn)進(jìn)行綜合確定，重點(diǎn)考慮工程施工中最重預(yù)制構(gòu)件對(duì)塔吊吊運(yùn)能力的要求，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件存放的位置、吊運(yùn)部位、距塔吊中心的距離，綜合確定塔吊是否具備相應(yīng)起重能力。結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，采用H6020-10、H7015-10型塔吊，構(gòu)件吊裝是施工進(jìn)度計(jì)劃的關(guān)鍵性工作，本項(xiàng)目高層建筑每一棟單體配備一臺(tái)塔吊，靠近配套用房的高層建筑和配套用房共用一臺(tái)塔吊，同時(shí)為確保塔吊在吊裝過(guò)程中的平穩(wěn)性，選擇采用四倍率鋼絲繩吊裝，如此一來(lái)，吊裝安裝的精確度和成功率也會(huì)得到很大提升。另外根據(jù)塔吊施工說(shuō)明，以H7015-10型塔吊為例，臂長(zhǎng)在37m和42m的塔吊端頭可吊裝4.05噸和3.46噸，該建筑最重構(gòu)件為陽(yáng)臺(tái)板（3.6噸），此構(gòu)件離塔吊中心距離小于37m，滿(mǎn)足吊裝要求，值得注意的是，由于本項(xiàng)目有14臺(tái)塔吊，考慮到施工吊裝的安全性，必須編制群塔專(zhuān)項(xiàng)施工方案，且群塔在吊裝過(guò)程中通過(guò)升節(jié)高度和設(shè)置限位裝置來(lái)有效避免塔臂碰撞問(wèn)題。3.2裝配式預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸和堆放3.2.1構(gòu)件運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件成品運(yùn)輸是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，往往容易被人忽略，根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，大板重板采用20m的大掛平板車(chē)運(yùn)輸，平板車(chē)自帶墻板托架，托架與墻板之間放入墊片等柔性材料，然后用繩索與托架固定，確保構(gòu)件邊角不被損壞。預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板、空調(diào)板以及樓梯采用平方運(yùn)輸，放置時(shí)構(gòu)件底部設(shè)置通常木條，并用緊繩與運(yùn)輸車(chē)固定，陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板可疊放運(yùn)輸，疊放運(yùn)輸不得超過(guò)6層。本工程預(yù)制疊合樓板采用疊放式運(yùn)輸，宜采用二點(diǎn)支點(diǎn)的方式，兩點(diǎn)支點(diǎn)設(shè)置在距離板端的1/3或1/4處。構(gòu)件均通過(guò)運(yùn)輸架進(jìn)行運(yùn)輸，為防止運(yùn)輸過(guò)程中構(gòu)件的損壞，運(yùn)輸架應(yīng)設(shè)置在枕木上，預(yù)制構(gòu)件與架身，架身與運(yùn)輸車(chē)都要進(jìn)行可靠的固定，另外運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)，車(chē)輛啟動(dòng)應(yīng)慢、車(chē)速均勻，轉(zhuǎn)彎變道時(shí)要減速，以防墻板傾覆。3.2.2構(gòu)件堆放預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)面積根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件和建筑物每層預(yù)制構(gòu)件數(shù)量具體而定，構(gòu)件堆場(chǎng)盡量布置在建筑物居中位置，且盡量避開(kāi)地下車(chē)庫(kù)位置。以本項(xiàng)目為例，施工現(xiàn)場(chǎng)每棟高層建筑物布置一處堆場(chǎng)，堆場(chǎng)四周搭設(shè)鋼管或者安裝拼裝式鍍鋅成品圍欄，堆場(chǎng)占地面積大小根據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層所需預(yù)制構(gòu)件存放量大小進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)堆場(chǎng)和施工道路以及其它臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行劃分，并懸掛PC堆場(chǎng)標(biāo)識(shí)牌和安裝臨時(shí)關(guān)閉門(mén)，施工作業(yè)時(shí)，非吊裝人員不得入內(nèi)，其他工種材料嚴(yán)禁堆放在此區(qū)域內(nèi)，預(yù)制墻板采用10號(hào)槽鋼制作插架進(jìn)行堆放，中間空隙采用木方填塞，以防止晃動(dòng)確保安全。3.3構(gòu)件吊裝施工3.3.1預(yù)制墻板吊裝毫無(wú)疑問(wèn)，構(gòu)件起吊和安裝是整個(gè)裝配式建筑施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，合理安排非現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)施工的先后順序，在墻板吊裝前，應(yīng)確保與斜撐相連的鋼板環(huán)已預(yù)埋準(zhǔn)確。起吊前先將吊具上的吊環(huán)螺栓擰入預(yù)制墻板上口的預(yù)埋套筒內(nèi)，然后掛好吊鉤，在板的下端墊好方木或橡膠墊，以防受損，起吊動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)，待板下端離地面20~30cm時(shí)，在原位停頓片刻，經(jīng)觀察確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后再繼續(xù)提升并移向安裝地點(diǎn)。預(yù)制構(gòu)件吊裝施工時(shí)，每吊裝一塊墻板立即把4根斜撐調(diào)節(jié)桿安裝到位，上下分別有2道斜撐，其中一端固定在墻板上，另一端固定在預(yù)埋拉環(huán)上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)斜撐桿來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)制墻板的垂直度，過(guò)程中使用2m靠尺進(jìn)行配合調(diào)整垂直度。轉(zhuǎn)換層施工：轉(zhuǎn)換層施工是豎向構(gòu)件安裝中又一個(gè)非常重要的組成部分。本項(xiàng)目轉(zhuǎn)換層預(yù)埋插筋為直徑16的鋼筋，分為內(nèi)外兩排，呈梅花形分布，那么關(guān)鍵點(diǎn)又來(lái)了，插筋定位偏差將直接影響到墻板能否順利插進(jìn)去，如若偏差較大，將導(dǎo)致無(wú)法插入，針對(duì)這個(gè)質(zhì)量通病，本項(xiàng)目分別采用木模板和鋼板制作成的鋼筋定位器，經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，使用鋼筋定位器可以完全抵抗因混凝土澆筑振搗產(chǎn)生的鋼筋偏位，而且鋼板定位更精準(zhǔn)，在混凝土達(dá)到強(qiáng)度后拆除還可以重復(fù)利用，既保證了施工質(zhì)量又比較經(jīng)濟(jì)高效。3.3.2預(yù)制水平構(gòu)件吊裝預(yù)制水平構(gòu)件主要包括陽(yáng)臺(tái)板、空調(diào)板以及疊合樓板，相對(duì)于豎向構(gòu)件而言，水平構(gòu)件安裝相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易，板類(lèi)構(gòu)件吊裝的前提是支撐系統(tǒng)搭設(shè)完成，支撐架模板與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板一同搭設(shè)，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般立桿支撐間距不大于900mm，搭設(shè)支撐架水平連系桿與內(nèi)排支模架系統(tǒng)聯(lián)系成為一個(gè)整體，無(wú)論是陽(yáng)臺(tái)板、空調(diào)板還是疊合樓板必須按照構(gòu)件編號(hào)有序安裝，嚴(yán)禁混吊混裝。特別值得注意的是，疊合樓板安裝時(shí)，安裝方向通過(guò)板上的指示方向（一般為指北方向）、預(yù)留洞口插筋等進(jìn)行確定，每塊板吊裝就位偏差不得大于2mm，累計(jì)誤差不得大于5mm，預(yù)制板支撐架在結(jié)構(gòu)樓層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求時(shí)方可拆除。3.3.3預(yù)制樓梯安裝預(yù)制樓梯安裝的前提條件是該層樓面混凝土澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度要求方可進(jìn)行。值得注意的是樓梯上下端分別為固定支座和滑動(dòng)支座，其處理方式也是不同的，首先彈出樓梯安裝控制線，并對(duì)控制線及標(biāo)高、插筋進(jìn)行復(fù)核，同時(shí)也應(yīng)做好L型樓梯擱置梁的浮漿清理工作，然后采用軟坐灰方式進(jìn)行找平，安裝完成后再進(jìn)行精度調(diào)整。3.4灌漿施工灌漿施工是整個(gè)裝配式結(jié)構(gòu)施工中又一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，灌漿料的強(qiáng)度以及漿料是否滿(mǎn)灌將直接影響墻板之間的連接強(qiáng)度，從而影響結(jié)構(gòu)安全。一般而言，應(yīng)遵循同層灌漿原則，灌漿料同條件養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到35N/mm2后，方可進(jìn)行有擾動(dòng)施工。灌漿工藝流程包括：拌制灌漿料→漿料流動(dòng)度檢測(cè)→預(yù)留試塊→注入漿料→灌漿孔封堵并記錄。灌漿作業(yè)時(shí)從灌漿口注入漿液，注漿過(guò)程應(yīng)保持連續(xù)均勻，緩慢注漿，當(dāng)漿體以整膠狀從出漿口流出時(shí)，用橡膠塞抵住出漿口下部，待上部空氣排空后完全封堵，并用橡膠錘擊打塞緊。灌漿結(jié)束后，應(yīng)檢查灌漿密實(shí)飽滿(mǎn)度，如有空洞應(yīng)查明原因并及時(shí)補(bǔ)漿。但是這里需要分情況說(shuō)明：如若漿體未硬化，從注漿孔采用機(jī)械注漿機(jī)進(jìn)行補(bǔ)漿，同時(shí)要將已封堵的橡膠塞全部取下，重新進(jìn)行灌漿操作；如若漿體已硬化，宜采用帶橡膠細(xì)管接頭的手動(dòng)活塞式注漿器進(jìn)行補(bǔ)漿，將細(xì)管沿出漿口插入至套管內(nèi)部，推動(dòng)注漿器，待出漿口出漿時(shí)，迅速塞緊橡膠塞。4施工常見(jiàn)問(wèn)題防治4.1預(yù)制構(gòu)件堆放條件、堆放方式不滿(mǎn)足施工要求首先應(yīng)根據(jù)預(yù)制構(gòu)件類(lèi)型有針對(duì)性地制定堆放方案，一般而言，豎向構(gòu)件采用立方，水平構(gòu)件采用疊放，同時(shí)應(yīng)明確堆放層數(shù)；其次，堆放架應(yīng)具有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以及滿(mǎn)足抗傾覆要求。構(gòu)件堆放垛之間通道應(yīng)不小于0.6m，鋼架與構(gòu)件間襯墊軟質(zhì)材料以免損壞構(gòu)件，堆放場(chǎng)地應(yīng)平整、硬化，滿(mǎn)足承載要求，周?chē)O(shè)置隔離圍欄，懸掛標(biāo)識(shí)牌，堆場(chǎng)宜滿(mǎn)足一個(gè)樓層構(gòu)件數(shù)量存量，如若構(gòu)件不可避免對(duì)方在地下室頂板上部時(shí)，應(yīng)對(duì)頂板承載力進(jìn)行驗(yàn)算，不足時(shí)需要采取支撐加固措施。4.2轉(zhuǎn)換層預(yù)留豎向插筋不滿(mǎn)足安裝要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)比，插筋固定方式宜使用鋼制套板，套板中鋼筋開(kāi)孔定位宜采用預(yù)制構(gòu)件廠同型模具，以確保構(gòu)件套筒位置與插筋位置一致。同時(shí)應(yīng)標(biāo)明正反面，常規(guī)插筋定位誤差控制在3mm范圍內(nèi)，插筋外伸長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，太長(zhǎng)會(huì)影響構(gòu)件安裝下落，太短則不滿(mǎn)足套筒內(nèi)錨固長(zhǎng)度要求，另外現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)伸出鋼筋進(jìn)行防污染保護(hù)，可設(shè)置塑料套筒進(jìn)行保護(hù)。4.3預(yù)制構(gòu)件安裝偏差超出允許范圍預(yù)制水平構(gòu)件安裝時(shí)，下部支撐應(yīng)采用帶有頂托微調(diào)地支撐桿件，預(yù)制陽(yáng)臺(tái)等非對(duì)稱(chēng)構(gòu)件安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)重心位置設(shè)置支撐系統(tǒng)，防止構(gòu)件向外滑移或傾覆。預(yù)制墻板構(gòu)件安裝時(shí)應(yīng)先根據(jù)測(cè)量標(biāo)高放置下部墊塊，墊塊宜采用多種厚度，墻板垂直度調(diào)整應(yīng)與測(cè)量同時(shí)進(jìn)行，邊調(diào)邊測(cè)，另外墻板安裝后應(yīng)對(duì)相鄰構(gòu)件平整度進(jìn)行復(fù)核，確保偏差再允許范圍內(nèi)，預(yù)制構(gòu)件安裝累計(jì)誤差應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求，而非僅測(cè)量單一樓層、單一構(gòu)件。4.4鋼筋套筒灌漿連接施工質(zhì)量缺乏管控首先確保灌漿操作人員必須經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)后持證上崗，目前行業(yè)里已有檢測(cè)方法主要有：預(yù)埋傳感器法、鉆孔內(nèi)窺鏡法、X射線數(shù)字成像法。一般而言，事中檢測(cè)可采用預(yù)埋傳感器法，事后檢測(cè)可采用鉆孔內(nèi)窺鏡法，必要時(shí)也可采用X射線數(shù)字成像法。另外，應(yīng)加強(qiáng)灌漿過(guò)程質(zhì)量控制，對(duì)于灌漿不飽滿(mǎn)情況，目前普遍采用的是鉆孔注射補(bǔ)灌技術(shù)，具體是在出漿孔位置鉆孔，將與注射器相連地透明軟管放入鉆孔孔道，倒入漿料緩慢推動(dòng)注射器注漿，注射補(bǔ)灌至出漿孔出漿時(shí)，在注射地同時(shí)用橡膠塞封堵出漿孔。4.5灌漿施工時(shí)，出漿孔不出漿實(shí)際施工時(shí)，如若水平封堵不牢或者封堵料爆模，邊灌邊漏，漿料無(wú)法上行，在這種情況下，首先確保封堵料強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，并且灌漿壓力一般不大于0.4MPa，另外合理劃分封堵倉(cāng)格也是至關(guān)重要的，一般倉(cāng)格長(zhǎng)度不超過(guò)1.5m，另外吊裝前用鼓風(fēng)機(jī)清理界面雜質(zhì)，灌漿料流動(dòng)度也要滿(mǎn)足規(guī)范要求，同時(shí)灌漿前須對(duì)基面進(jìn)行濕潤(rùn)處理。特別需要注意的是，預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)或者安裝前應(yīng)對(duì)套筒孔道進(jìn)行檢查，清理雜物，確保暢通。為