裝配整體式剪力墻結構的新型連接節點施工

龐 濤 欒文彬

1. 南京大地建設集團有限責任公司 南京 210029；2. 江蘇新筑預應力工程有限公司 南京 210017

1 試點工程概況

試點工程為南京大地伊麗雅特灣項目15#樓，地上11層，地下1層。地下室和地上1～2層為現澆結構，3～10層采用預制剪力墻、預制疊合板、預制樓梯。

1.1 預制剪力墻連接節點形式

預制剪力墻連接節點（圖1、圖2）是將下層剪力墻上部主筋集中插入上層剪力墻預留的若干孔道中，通過壓力注漿，使該節點與剪力墻形成整體，孔道成型主要通過波紋管實現，波紋管預留形式見圖3。

圖1 預制剪力墻之間的節點連接

圖2 現澆剪力墻與預制剪力墻的 節點連接

1.2 預制剪力墻結構性能研究及平面布置

圖3 波紋管預留形式示意

鑒于該種連接形式的剪力墻是首次應用，項目設計前，我們在東南大學實驗室對其結構性能進行了一系列低周反復試驗和抗剪試驗，試驗目的是驗證該種連接方式的結構體系抗震性能，試驗結果表明：采用新型連接方式的預制剪力墻，在低周反復荷載作用下能有效地傳遞應力，工作性能良好，受剪承載力不低于普通現澆剪力墻。

同時，我們還針對集中約束鋼筋搭接進行試驗。試驗結果表明：試驗破壞截面均位于注漿料孔道以外的構件部分，破壞形式為比較典型的小偏拉破壞，注漿料孔道以外構件的部分鋼筋屈服。預制剪力墻平面布置如圖4所示。

圖4 標準層平面預制剪力墻平面布置（編號處為預制剪力墻）

1.3 預制剪力墻生產

根據設計院設計的配筋和節點形式，生產廠家進行圖紙深化設計。本項目預制剪力墻板分為4種類型，共173塊；預制預應力板分為30種型號，共420塊；預制非預應力板分為10種型號，共100塊；預制樓梯段分為2種類型，共30塊。以上構件全部采用鋼模具制作，其中預制預應力樓板采用長線臺座法生產，模具為法國進口鋼模，其他模具均由構件廠家委托國內專業鋼模制造廠家加工生產（圖5）。

2 預制構件安裝施工

2.1 施工流程

預制剪力墻的運輸、堆放→進場驗收→安裝操作面準備→初步就位→坐漿→安裝可調斜支撐→校正→壓力注漿→養護→疊合板支撐系統搭設→預制疊合板、樓梯吊裝→疊合層混凝土澆筑[1-3]

2.2 進場驗收

施工現場質檢員根據產品合格證、出廠發貨單、構件詳圖及驗收標準，對進場的預制剪力墻外觀質量和尺寸偏差進行全數驗收，填寫進場驗收記錄。驗收合格后報現場監理工程師抽檢，抽檢合格并經監理工程師簽字認可，方可進行后續工序的施工。

2.3 預制剪力墻的安裝

1）安裝前操作面的準備：將安裝操作面清理干凈，并用水沖洗操作面，保證操作面濕潤但不得有積水；將底層控制點引至每層樓面形成軸線控制網，引測軸線、細部尺寸線；為了保證預制剪力墻水平位置和標高的準確，在預制剪力墻安裝位置處彈出軸線、墻體邊線、控制邊線等；利用抄平塑料墊塊控制預制剪力墻的安裝標高，在預制剪力墻角部設置30 mm×30 mm塑料找平墊塊（圖6）；根據施工圖紙、驗收標準及樓層彈出的控制線，對預制剪力墻插筋的規格、位置、數量、長度進行檢查驗收；根據控制線的位置檢查安裝用可調斜支撐埋件位置是否準確。

圖5 預制剪力墻鋼模示意

圖6 找平墊塊設置

2）初步就位：預制剪力墻從堆放場地吊至安裝樓層，由1名指揮工、2～3名操作工配合，將構件吊至樓層上的預留插筋上部100 mm時，將墻板內部預埋波紋管和預留插筋對準、插入，同時利用調節標高的塑料墊塊和水平位置控制線，將預制墻體進行初步就位（圖7）。

圖7 預制剪力墻初步就位示意

3）坐漿：預制剪力墻初步就位后重新提起150～300 mm，再進行坐漿。

4）安裝可調斜支撐、校正：坐漿完畢，預制剪力墻下落至平臺上，在每塊墻板上安裝2根可調斜支撐，可調斜支撐主要用于預制剪力墻的臨時固定和垂直度校正。

2.4 注漿

注漿材料進場應該出具材料出廠檢測報告，現場應對材料進行抽樣復檢，復檢合格后方可使用，檢測結果應符合相關規范要求。在進行注漿前，需做注漿料的流動擴展度檢測，并做書面記錄。注漿機應安裝壓力表，采用開關回流閥的辦法控制注漿壓力數值在0.5～1 MPa，注漿料流速約為25 L/min，注漿時漿料從下部注漿口注入，直至漿料從出漿口連續涌出，無明顯氣泡時，堵塞出漿口，并穩壓1 min，以減少孔道回流現象。

2.5 水平結構施工

剪力墻注漿完畢，即可搭設水平支撐架，安裝預制疊合板，綁扎暗梁及疊合層鋼筋，布設水電管線，經監理驗收合格后進行疊合層混凝土澆筑[4-6]。

3 質量檢驗

3.1 結構實體檢驗

1）連接節點注漿體強度等級應符合設計要求。以每層為一個檢驗批，注漿料用量每10 t且每檢驗批取樣不少于1次，每次取樣留設3 d、28 d標準養護試件各1組，每組3個試件，試件尺寸為40 mm×40 mm×160 mm的棱柱體。

2）剪力墻底部坐漿強度等級應符合設計要求。每層留設不少于1組28 d標準養護試件，試件為邊長70.7 mm的立方體，每組3個試件，標準養護28 d后進行抗壓強度檢驗。由于本工程坐漿所用注漿材料與連接節點所用注漿材料一致，且用水量更少，抗壓強度顯然更高，故不再單獨進行檢驗。

3.2 剪力墻漿錨連接節點注漿密實度檢驗

剪力墻漿錨連接節點是裝配整體式剪力墻結構的關鍵受力部位，節點注漿應密實飽滿。因結構構造和施工工藝的特殊性，連接節點注漿密實程度檢驗是裝配整體式混凝土結構實體檢驗的重點和難點。

1）沖擊回波法。沖擊回波法在《混凝土結構現場檢測技術標準》GB/T 50784—2013中是作為混凝土構件內部缺陷的一種檢測方法，本工程根據在孔道波紋管位置反射信號的有無以及反射時間的長短，即可判定孔道內注漿缺陷的有無。當注漿存在缺陷時，激振的彈性波在缺陷處會產生提前反射，同時彈性波繞過缺陷反射回來也會產生滯后反射，彈性波的滯后反射所用時間比注漿密實處長，等效波速顯得更慢，如圖8所示。

圖8 沖擊回波法工作原理示意

2）模型試驗測試。為更直觀地檢驗沖擊回波法在本工程中的適用性，施工前我們在實驗室對預制剪力墻節點模型的注漿密實度進行了大量的試驗測試。對采集的數據進行頻譜解析處理，并轉換成彩色等值線圖（圖9），模型試驗表明，沖擊回波法在本工程中檢驗漿錨節點的注漿密實情況和缺陷位置是可行的。

圖9 模型試驗測試結果

3）現場實體檢驗。注漿密實度現場實體檢驗在注漿施工完成24 h后進行。檢測時，在剪力墻表面沿波紋管由下向上進行，激振點與傳感器結構點間隔10 mm，上下測點間距為25 mm，每個點采集1個數據。由于注漿的施工工藝決定了波紋管頂部易出現不密實的缺陷，為更好地檢驗判定注漿密實情況，在每根被檢孔道波紋管頂端增加了3～5個測點以進行對比。現場檢驗結果見圖10，圖中顯示沿高度方向，相同的時間位置的顏色基本一致，說明此波紋管注漿密實度較好，未見明顯缺陷。沖擊回波法檢驗以每一樓層為一個檢驗批，每檢驗批抽檢孔道總數的10%且不少于10個孔道，考慮到抽檢樣本的代表性，被檢孔道還應平均分布于不少于3個預制剪力墻體。

圖10 現場檢驗結果

4）原位取芯法驗證檢驗。由于本試點工程是首次將沖擊回波法應用于房屋建筑工程裝配整體式混凝土結構節點注漿密實度的檢驗中，為作進一步的驗證檢驗，積累研究資料，經設計單位同意，在沖擊回波法檢驗密實度符合要求后，仍在被檢孔道中選取不少于3處，以φ50 mm鉆孔原位取芯作進一步驗證，鉆孔位置為預埋波紋管頂部。取芯檢驗孔道平均分布于不少于3個預制剪力墻體。驗證檢驗結果與沖擊回波法檢驗結果一致。取芯造成的墻體破損處采用注漿料及時填充密實。

4 結語

南京伊麗雅特灣15#樓施工采用的集中約束連接方式的預制剪力墻體系具有施工簡單、便捷等特點。對于剪力墻施工中最重要的連接節點施工和質量檢驗，我們探索了新的方法，為今后推廣應用打下了基礎。