预制装配整体式混凝土剪力墙结构关键技术研究 蒋风红 陈华 田惠文 缑立鹏 任思潴 李宁 中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 ２０１２０４ 摘要：结合工程实践，对预制装配整体式混凝土剪力墙结构的关键技术进行了总结。主要从现场平面规划、预制构件 吊装、灌浆施工、钢筋节点优化及拼缝处的防水等方面，阐述了关键技术的具体应用。从而实现劳动力节约、工期节 约和质量提升的目的。 关键词：预制装配整体式；剪力墙结构；吊装；钢筋优化；外墙防水 中图分类号：ＴＵ７５６４ ５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４—１００１（２０１８）０１．００３０—０２ ＤＯＩ：１０ １４１４４４．ｃｎｋｉ．ｊｚｓｇ ２０１８ ０１ ０１０ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓｈｅａｒ Ｗａｌ ｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅ ＪＬ＆ＮＧ Ｆｅｎｇｈｏｎｇ ＣＨＥＮ Ｈｕａ ＴＩＡＮ Ｈｕｉｗｅｎ ＧＯＵ Ｌｉｐｅｎｇ ＲＥＮ Ｓｉｈａｏ ＬＩ Ｎｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｃｏｎｔｒａｃｔｏｒ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｉｇｈｔｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０４，Ｃｈｉｎａ １ 工程概况 背景工程为上海市一大型住宅项目，总建筑面积 ３０ｌ ５ｌ２ ｍ ，占地面积７６ ３ｌ４．６ ｍ ，采用预制装配整体式 剪力墙结构体系，单体预制率约３３％，主要预制构件包括 预制凸窗、预制外墙、预制内墙、预制阳台板、预制楼梯 板，其中外墙全部为预制夹心保温墙体。单体结构最高３３ 层，其中１～３层采用现浇结构体系，４～顶层采用预制装配 式结构体系。 大于９ ｍ。预制构件堆场位置及面积的合理确定需要充分 考虑吊装就位区与主道路的距离、塔吊运输能力及堆场基 础承载力等因素。根据本项目施工经验，现场存储一层结 构施工需要的预制构件，所需堆场面积为单层建筑面积的 ６０％；当堆场的承载力不符合要求时，可采用下部回顶支 撑结构的加固方式或通过加强结构配筋来实现。 塔吊的选型需要考虑三大技术参数，一是工作幅度， 在主体施工阶段，吊装预制构件是主要工作；二是起重高 度，需高于建筑高度１０ ｍ左右，且满足群塔的安全垂直距 ２ 关键施工技术 ２．１ 预制装配整体式剪力墙结构施工流程 预制装配式混凝土剪力墙结构的生产及施工流程…主 要包括：预制构件生产一预制构件运输一预制构件堆放一 定位放线一预制墙板吊装一预制墙板位置调整与固定一剪 离：三是起重能力，起重力矩控制在额定值的０．７５以下。 塔吊附着应满足下列要求：外挂板、内墙板等非承重构 件，不得用作塔吊附墙连结；分户墙、外围护墙与主体同 步施工，塔吊附着杆件需优先选择窗洞、阳台伸进。 本工程建筑高度较高，外架形式选取悬挑脚手架，悬 挑型钢穿出预制外墙区域预留的洞口，需在设计阶段进行 深化并在构件生产阶段预留准确。 力墙竖向连接套筒灌浆一现浇区域钢筋绑扎一现浇区域模 板安装一现浇区域混凝土浇筑一预制楼梯和阳台等构件吊 装及安装一……一结构封顶一外墙打胶一验收。 ２．３预制构件吊装技术 吊装前需对专业施工人员及管理人员进行安全教育， 并明确分工；对所使用的吊具、对讲机、构件质量再次进 行全面检查，确保安全可靠；确保作业面干净清洁，临边 ２．２统筹平面布置 现场平面规划应根据构件的质量及尺寸确定，统筹规 划运输路线、道路宽度、堆场位置及面积、塔吊位置及型 号、外架形式等。 由于预制构件质量较大，故需要较大车型的车辆运 输，导致现场环形运输道路的宽度需大于６ ｍ且转弯半径需 洞口等封闭到位，墙体放线应精准，橡胶垫布置应合理。 在吊装过程中，实行质量员与安全员全过程共同旁站制 度，确保过程受控。 吊装过程中存在吊装作业层外架与预制构件碰撞的 风险，为避免碰撞，针对不同情况制订了相应的措施：当 作者简介：蒋风红（１９６６一 ，女，大专，工程师。 通信地址：上海市浦东新区罗，．ｂ￣￥４０８８弄星月金融湾８号 ５０８室（２０１ ２０４） 电子邮箱：ｉｚｐｌ９９１＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ 收稿日期：２０１ ７—０５—２４ 塔吊升节可满足构件起吊高度高于外架时，可采取升节措 施；当吊装作业面为顶层时，塔吊自由端高度受限不能升 节，为满足吊装要求，考虑预制阳台板尺寸、预制外墙最 大构件尺寸、外加立杆横距与纵距等因素，采用了作业层 囡２０１ ８．１．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 蒋风红、陈华、田惠文、缑立鹏、任思潞、李宁 预制装配整体式混凝土剪力墙结构关键技术研究 ｍ －”、～ １＾ 外架立朴 Ｉ；１ｔ俞板及人尺寸ＰＣ构件位置局部临时隔一搭 一水、材料防水等３重防水措施【４】。内墙板的水平拼缝采¨Ｊ高 强滋浆料封堵，防水构造通过设置反坎构造，防１ｆ：叫水入 室内，外墙板的拼缝内侧塞入外 １．５Ｂ（Ｂ为缝宽）的ＰＥ 棒后冉刚“改良硅酮胶”防水材料进行封闭（罔３）。内墙 极的竖向拼缝采用现浇混凝土浇筑，实现结构白防水；外 ，吊装 芑 匕Ｊ 及时恢复外架的措施。 构什吊 作、 层上方６００ ｎｌｍ左右时，缓缓下降墙板， 待到 预 制筋顶部２０ ｍｍ处，墙两侧挂线坠对准地面 的控制线，预制墙扳喊部套筒位置卜ｊ地面预埋钢筋位置对 准后，将埔扳缀缓下降，使之平稳就他。 定墙板构件的临时支撑不宜少丁２道，每道支撑由上 部的长斜支撑朴与Ｆ部的短斜支撑杆组成。先利用下部短 斜支仟精确定似，冉利用卜部的长斜支杆柬调整墙板的垂 直瞍（ １）。 图１预 墙板吊装就位及调整 ２．４ 灌浆技术 灌浆时从卜排灌浆孔进行注浆，直至上排所有出浆 孔溢…浆液，ｆＪ！ＪＪ视为灌浆饱满，出浆孔溢浆后采用橡胶塞 进仃封堵。现场取样做同条件抗压试块。灌浆料采用高强 无收缩潜浆料，配合专用的灌浆机对灌浆套筒进行灌浆处 理 】。在高温季节，为防止灌浆料提前硬化而造成灌浆不 畅或灌浆孔堵塞，现场提前１ ｄ对灌浆孔进行打水湿润处 理，并避 午问高温时段进行灌浆。灌浆料严格按ｊｊ｛｛配比 配制并随拌随川，灌浆时留通气孔。 ２．５现浇区钢筋优化技术 应用ＢＩＭ技术，对预制构件水平及竖向连接钢筋进行 三维可｝见化模拟｝３】，优化了预制剪力墙与现浇边缘构件的 锚 连接办式，提出丫采用预留内螺纹套简，现浇区绑筋 前拧入锚拴，绑筋后将锚栓拧到设计锚 长度的连接方式 （图２）。此种新型连接方式既解决了预带ｌ＿剪力墙预留钢筋 在现浇｛ 域相Ⅱ碰撞的『口Ｊ题，也可缩减现浇段长度，增人 １ｒ外墙预制牢。 图２预制墙板与观浇区钢筋节点的优化形式 ２．６ ＰＣ外墙防水施工技术 预制构件 现浇结构的拼缝处采川结构防水、构造防 端板的 缝用“改良硅酮胶”做材料防水。 挤塑聚苯乙烯 ３０发泡聚 厚１Ｏ耐候防 ’ 昌 一 ０’ ．ｎ～ 凝土 ５０５０ｔ００１００●●，，， （ｇ０】 （９０） 图３水平拼缝防水节点 每隔３个楼层在横竖拼缝节点没置橡胶排水管（带止【ＩＪ 】片），仃效排除拼缝中的积水：试水干燥后在墙板外侧拼 缝处挂 批腻子，唢涂真 漆。通过多重防水措施，仃效 解决ｒ外墙渗水的难题。 ３ 成效 预制装配整体式混凝土结构的应用实践表明，该』：艺 町实现预制构件工厂化生产、施 现场拼装，既保证Ｊ 工 程质量又能节约工期，同时可节约劳动力，有效助推绿色 施１二理念的传播。 ３．１劳动力节约 相同面积的预制装配式墙板与现浇墙板相比，预制构 件施工过程将大大节约社会劳动力。以本工程８ 楼为例， 装配 层用工人数为３２人，同 Ｉ积的下部现浇层川丁人 数为４１人，节省用－Ｅ２１．９％。 ３．２工期节约 从各个建设阶段将总 期分解为阶段工期，对比分析 预制装配式剪力墙结构与 浇结构的工期差异。与 浇结 构相比，预制装配式高层住宅（ 面积约５００ ＩＴＩ ），往 主体施工阶段工期较短，红装饰装修阶段省去外墙保温和 内墙抹灰等工序，总１：期缩短（表１）。以本 程已施ｆ： 的７个单体结构为样本，预制装配式楼层共计ｌ１２ ，对 层施工时间进行统计，施工速度半均为５～６ ｄ／层，最快达 ４ ｄ／层；相同单体的下部现浇楼层施１［速度为６～７ ｄ／层。此 外，ｌ奉工程外墙为夹心保温，为外架拆除、外场施 等工 况节约了大量工期。 （下转第６６页） 建筑施工·第４ｏ卷·第１期－口 卓建明、陆勇、郭士新、陈鹏：高预制率装配式建筑角码支撑体系研究与应用 ●■■■■■■■—■■●■■●■■■■■｜∞目目■■■■■■口 ＝ｉ ■■●目ｄ《■％口 ｇ ＝＝ 日目Ｅ 《 ｊ … … 方便安装高度的调节，即采用普通扳手将Ｍ２０螺栓拧入预 埋连接套简，螺栓应拧紧、密实。 ５）将叠合板吊运至距离梁面３０ ｃｍ左右，吊机下落速 度放缓，在校正定位位置后，搁置在支撑角码上，用Ｍ２０ 螺栓将梁侧支撑角码与板内预埋套筒固定，即采用普通扳 手将Ｍ２０螺栓拧入预埋连接套筒，螺栓应拧紧、密实，连 率装配式建筑竖向支撑体系的搭设，利用预制构件自身的 强度和刚度，完成构件安装，节省了材料成本，提高了施 工效率，可广泛应用于高预制率装配式建筑，具有良好的 社会效益和经济效益。 在国家引导下，装配式建筑进入了快速发展的时 期，但其支撑体系仍需要进行多种形式的研究与开发。如 接固定作用是保证板的稳定、牢固，并保证在预制叠合板 上进行水电安装施工、钢筋绑扎施工等作业过程中，叠合 板不会产生滑落、偏移等问题。 何针对不同预制率的装配式建筑选用不同的支撑体系而达 到同样的施工效果，是我们今后需要进行深入研究的一个 方向。 综上所述，免竖向支撑．角码支撑体系（图９）施工流 程为：预制柱吊装一柱顶支撑角码安装一叠合梁吊装一梁 参考文献 ［１］王召新．混凝土装配式住宅施工技术研究【Ｄ】．北京：北京工业大学， ２Ｏｌ２． 侧支撑角码安装一叠合板吊装［３ 。 ［２］ 杨朝越，王磊．建筑工业化住宅（ＰＣ）技术应用［Ｊ】．建筑安全，２０１ ５（３）： ４—９ ［３］唐春刚．新型装配式混凝土结构技术的应用［Ｊ］．中国建材科技， ２０１ ５，２４（１）：２７－２８． 【４】刘琼，李向民，许清风．预制装配式混凝土结构研究与应用现状【ｊ】． 施工技术，２０１４，４３（２２）：９—１４，３６． 图９柱、梁、板连接节点示意 ［５】张锡治，李义龙，安海玉．预制装配式混凝土剪力墙结构的研究与展 望［Ｊ］＿建筑科学，２０１４，３０（１）：２６—３２． ５ 结语 免竖向支撑．角码支撑体系的研究应用，避免了高预制 【６］赖其淡，郭海滨．从角码的受力分析角码与立柱的连接设计ｆＪ］．浙江 建筑，２００６，２３（３）：９—１０，１３． （上接第３ｌ页） 表１装配式与现浇结构的工期对比 建设阶段 预制装配式剪力墒结构 装配式技术方案在确定户 工程设计 型时插入。随建筑和结构 方案一起设计，并不会造 成设计和图审周期加长 施工技术，统筹了现场平面布置，保证了预制构件吊装的 安全性，解决了在现浇区域预留钢筋相互碰撞的问题，在 对比情况 传统现浇结构 预制构件与现浇结构的拼缝处采用结构防水、构造防水、 材料防水等３重防水措施，有效解决了外墙渗漏的难题。项 正常设计周期 相同 目应用实践表明，通过预制装配整体式剪力墙结构关键施 工技术的应用，节约了工期，提高了工程质量和绿色施工 传统现浇施工 平均６～７ ｄ／层 结构封顶后 ８～１０个月 正常调试验收工期 正常备案移交手续 基础施工 主体施工 传统现浇施工 平均５～相同 装配式结构 工期较短 装配式结构 工期很短 相同 相同 水平，对类似项目的应用具有借鉴作用，对实现现场装配 化施工、推动建筑工业化、助推绿色建造具有重要意义。 ６ ｄ／层 装饰安装 省去外墙保温和内墙抹 灰工序。需要５～７个月 调试验收 备案移交 正常调试验收工期 正常备案移交手续 参考文献 １】龙莉波，马跃强，戚健文．等．装配式螺栓连接剪力墙施工技术的研 究与应用【Ｊ】．建筑施工．２０１６，３８《９）：１２３４—１２３６． ３．３质量提升 在工厂预制的墙板平整度好，免去内墙抹灰，避免了 ２】 刘琼，李向民．许清风．预制装配式混凝土结构研究与应用现状 施工技术，２０１ ４，４３（２２）：９—１ ４，３６． ３】周文波．蒋剑，熊成．ＢｌＭ技术在预制装配式住宅中的应用研究【Ｊ】． 施工技术，２０１ ２，４１（２２）：７２－７４ ４】段凯元，张季超．预制装配式混凝土住宅设计施工一体化研究【Ｊ】．施 工技术．２０１ ４，４３（２２）：４５—４７． 空鼓开裂的隐患：墙板现场安装采用专用调节工具进行垂 直度控制，相比现浇墙体，可有效控制住宅房间的开间和 进深尺寸，保证住宅的室内空间 。 ４ 结语 通过在预制装配整体式混凝土剪力墙结构中应用关键 ５】郑振鹏，郑仁光．李峰．预制装配整体式混凝土框架．剪力墙结构设 计【Ｊ】建筑结构 ２０１ ３（２）：２８—３２． 圜２０１ ８．１．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
