預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)及其連接技術(shù)探討

周景深 范沙沙 蔣 榮

(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421001)

1 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)階段，預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)分為兩種，即部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)和全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)，如表1所示，擁有各自特點及優(yōu)缺點。采用部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)，需要對現(xiàn)有預(yù)制件進行拼裝，然后運輸?shù)竭m當位置進行現(xiàn)澆施工，實現(xiàn)全方位連接與整合。施工期間，部分預(yù)制件需要與內(nèi)墻連接，通過現(xiàn)澆施工確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。采取內(nèi)部預(yù)制方式，容易導(dǎo)致外墻預(yù)留過多非承重接縫，未能合理處理將造成墻體存在滲漏隱患。近年來，全部預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)逐步得到了應(yīng)用，不再將外墻當成是簡單裝飾性結(jié)構(gòu)，而是需要得到承重處理。在結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中，需要解決不同類型墻體構(gòu)件整合、拼裝問題，掌握復(fù)雜墻體拼裝要點，通過科學(xué)裝配連接保證剪力墻結(jié)構(gòu)整體完整度較高[1]。無論采用哪種預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，在完成結(jié)構(gòu)選型后，需要做好連接方式的選擇，保證結(jié)構(gòu)預(yù)制效率和質(zhì)量。具體采用哪種連接技術(shù)，需要結(jié)合結(jié)構(gòu)實際連接需求確認，還應(yīng)做到科學(xué)應(yīng)用連接技術(shù)，保證結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

表1 不同預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點比較

2 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)

2.1 套筒連接技術(shù)

采用套筒連接技術(shù)，實際就是在預(yù)制混凝土構(gòu)件中進行金屬套筒預(yù)埋，然后通過套筒插入鋼筋，實現(xiàn)水泥基灌漿料的灌注，達到鋼筋連接的目標。如圖1所示，在套筒兩端，需要進行灌漿連接。在灌漿料制備上，需要以水泥為主，配合采用細骨料、外加劑等材料進行均勻混合，得到灌漿連接干混料。應(yīng)用該技術(shù)，需要在工廠進行預(yù)制墻板加工的過程中，在頂部進行插筋的預(yù)埋，并在底部進行套筒的預(yù)埋，鋼筋與套筒之間通過填充微膨脹結(jié)構(gòu)的砂漿，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼筋續(xù)接。在套筒作用下，水泥灌漿料的膨脹將受到限制，使得鋼筋表面與套筒內(nèi)壁形成作用力，達到受力鋼筋與鋼筋傳遞力量的目標[2]。通過對鋼筋連接接頭進行灌漿充填，能夠使裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)保持合理受力。實際施工階段，為避免施工質(zhì)量受灌漿質(zhì)量影響，需要加強預(yù)埋插筋和套筒準確定位，確保現(xiàn)場吊裝時預(yù)制墻板與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間做到鋼筋垂直連接。通過加強垂直度偏差控制，能夠使接頭連接質(zhì)量得到保證。

2.2 漿錨連接技術(shù)

漿錨連接技術(shù)也被稱之為間接搭接技術(shù)，需要將搭接鋼筋拉開一定距離然后進行搭接，能夠通過剪力結(jié)構(gòu)將連接鋼筋拉力傳輸?shù)焦酀{位置，然后傳輸至周邊混凝土結(jié)構(gòu)中，發(fā)揮結(jié)構(gòu)整體承載力?，F(xiàn)階段，可以采用插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋搭接技術(shù)，利用螺旋箍筋加強結(jié)構(gòu)力約束。通過在預(yù)制構(gòu)件下端預(yù)留內(nèi)壁粗糙的孔洞，可以在結(jié)構(gòu)安裝時插入下部墻體預(yù)留鋼筋，然后通過灌入漿料實現(xiàn)結(jié)構(gòu)錨固連接。在孔洞方向完成螺旋鋼筋設(shè)置，能夠使接頭連接性能得到提高。采用該種連接結(jié)構(gòu)，能夠?qū)v筋和分布鋼筋應(yīng)力進行有效傳遞，所以應(yīng)當對中間墻體結(jié)構(gòu)進行強化，以免出現(xiàn)性能減損問題。實際運用該種連接技術(shù)，還應(yīng)對特定強度墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)力進行保留，以免在鋼筋發(fā)生屈服時出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)因外力遭到破壞的問題。針對縱向鋼筋和直徑達到20 mm以上鋼筋，不能采用漿錨連接技術(shù)[3]。實際進行連接結(jié)構(gòu)施工，需要在螺旋箍筋中完成預(yù)埋鋼筋和套管一同安放，在水泥硬化前將套管拔出。如果在預(yù)埋鋼筋周圍進行金屬波紋管的預(yù)埋，由于管厚較小，能夠起到預(yù)留孔洞“模板”效果，因此可以直接連接。從整體上來看，漿錨連接能夠使剪力墻結(jié)構(gòu)整體性得到提高，繼而達到優(yōu)化結(jié)構(gòu)抗震性能的目標。

2.3 機械連接技術(shù)

機械連接技術(shù)屬于發(fā)展較早的技術(shù)，在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)施工中能夠得到成熟運用。實際采用該技術(shù)，能夠利用鋼筋對不同類型建筑部位進行連接，需要按照一定施工流程進行作業(yè)，保證機械連接質(zhì)量。借助機械咬合連接件，能夠使結(jié)構(gòu)整體實現(xiàn)鋼筋受力傳遞，達成由鋼筋分攤特定比例機械受力的目標。從原理上來講，就是對鋼筋端面承壓作用進行發(fā)揮，將一根鋼筋受力傳遞給另一根鋼筋，目前已經(jīng)衍生出錐螺紋接頭、套筒擠壓接頭等多種技術(shù)。相較于其他連接技術(shù)，機械連接技術(shù)擁有較大適用面，因此在裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，能夠使剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能得到完善，有效杜絕多樣化技術(shù)應(yīng)用弊病。

3 結(jié)論

在預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，需要將結(jié)構(gòu)連接當成是影響結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題。應(yīng)用套筒連接技術(shù)需要對鋼筋連接接頭進行灌漿充填，保證預(yù)制墻板與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)做到鋼筋垂直連接，使剪力墻結(jié)構(gòu)保持合理受力。采用漿錨連接技術(shù)，通過剪力結(jié)構(gòu)將連接鋼筋拉力傳輸?shù)焦酀{位置，然后傳輸至周邊混凝土結(jié)構(gòu)中，使結(jié)構(gòu)抗震性能得到優(yōu)化。實現(xiàn)機械連接，借助機械咬合連接件，能夠使結(jié)構(gòu)整體實現(xiàn)鋼筋受力傳遞，有效杜絕多樣化技術(shù)應(yīng)用弊病。