預制型鋼桁架雙皮墻高效安裝技術*

田 毅，盧芳龍，李 陽

(中建一局集團建設發展有限公司，北京 100102)

0 引言

預制型鋼桁架雙皮墻是由兩片預制混凝土板通過型鋼桁架連接而成，由預制構件廠生產，運輸至施工現場安裝后，在兩片預制板間的空腔內澆筑混凝土，待現澆混凝土凝結后與預制型鋼桁架雙皮墻形成整體共同受力。

預制型鋼桁架雙皮墻安裝前需做好準備工作，在墊層施工、筏板鋼筋綁扎和混凝土澆筑階段持續為構件高效安裝創造條件，體現裝配式建筑施工工作前置的特點。各階段測量和部件定位準確、節點連接可靠、吊裝就位精準、底部密封嚴密、混凝土澆筑密實，安裝難點集中在節點連接可靠性和預制型鋼桁架雙皮墻底部密封嚴密性中。

1 工程概況

國內某工業廠房位于陜西省西安市，由1座綜合動力站和1座冷卻塔組成，總建筑面積51 000m2。動力站地下1層、地上2層，建筑高度24.06m；冷卻塔地下1層、地上1層，建筑高度3.85m。廠房為國內首例裝配式綜合動力站和裝配式冷卻塔，是預制型鋼桁架雙皮墻(以下簡稱雙皮墻)技術在國內的首次應用。雙皮墻高1～11m，厚400～1 000mm，共635種、1 142塊，雙皮墻預制構件最大質量為11t，主要應用部位為擋土墻和水池池壁[1]。

2 節點構造

為使裝配式墻體具有良好的受力、防水性能，同時便于生產和安裝，構件連接節點應滿足結構整體性、防水性、生產和安裝階段的便捷性等要求[2-6]。

2.1 墻板-筏板(樓板)節點構造

為節省現場鋼筋綁扎工作量，墻體主要受力鋼筋配置于預制墻板中。預制墻板中的鋼筋與筏板中的預留插筋通過間接搭接進行連接，使雙皮墻與筏板基礎成為整體共同受力[7]，如圖1所示。

圖1 墻板-筏板(樓板)節點構造

2.2 墻板間連接節點構造

墻板間的連接節點如圖2所示。為便于施工，雙皮墻間的連接鋼筋采用鋼筋網片，既滿足鋼筋傳力要求，又避免現場綁扎鋼筋，實現高效、高質量施工。

圖2 墻板-墻板節點構造

除鋼筋連接外，雙皮墻外側拼縫部位應進行打膠處理，打膠作為預制墻體拼縫間的臨時封堵措施，使混凝土澆筑時不發生漏漿，同時膠體可填平接縫部位的凹槽，便于防水施工。雙皮墻外側拼縫打膠構造如圖3所示。

圖3 墻板拼縫打膠節點構造

2.3 施工縫節點構造

雙皮墻內部有型鋼桁架相連，當墻體較長需設置施工縫時，可將施工縫設置在型鋼桁架朝向預制墻體中線一側，混凝土可采用鋼絲網或快易收口網等措施防漏，使后澆混凝土間黏結可靠，并增大滲流路徑，使墻體防水性能滿足要求。施工縫節點構造如圖4所示。

圖4 施工縫節點構造

3 存儲和運輸

3.1 構件存儲要點

雙皮墻的存儲場地應平整、堅實、有排水措施。根據施工流水，施工現場應至少存放當天計劃吊裝構件。構件按塔式起重機分區堆放，便于安裝，構件堆放區域應在起重機工作范圍內，不受其他工序影響。構件堆放層數應≤2層，墊木表面包裹軟質材料，且位置上下對齊，與吊點在同一豎直線上[8]。

3.2 構件運輸要點

預制構件運輸前，選定合適、平整的路線，車輛啟動應慢，車速行駛均勻，嚴禁超速、猛拐和急剎車。運輸車輛采用大噸位卡車或平板拖車，應滿足預制構件運輸要求，保證運輸過程中構件不受損壞。根據安裝計劃，將所需預制構件規格、數量等信息清單發至構件廠或臨時堆場，運輸前按清單仔細核對預制構件相關信息。運輸過程中，應防止墻體開裂或滑落。雙皮墻尺寸較大，為避免預制墻板邊緣在運輸過程中被損壞，應在捆綁帶部位設置絲杠作為支撐，如圖5所示。絲杠運輸至堆場或現場前不得拆除。

圖5 雙皮墻構件運輸示意

4 雙層墻安裝技術

4.1 前期準備

雙皮墻吊裝前需進行準備工作，目的如下：①定位預制墻板邊線位置，為吊裝施工做準備；②做好筏板(樓板)中的豎向插筋與雙皮墻中型鋼桁架避讓工作，防止安裝階段發生碰撞；③可避讓筏板(樓板)上的鋼筋與化學錨栓，防止化學錨栓植筋時碰撞鋼筋。

施工流程如下：①筏板上表面精準放線 根據墻體布置圖在筏板表面放線，包括雙皮墻四邊邊線和化學錨栓安裝位置。②清理、校正預留鋼筋 根據圖紙復核筏板插筋位置，防止安裝時插筋與雙皮墻型鋼桁架發生干涉，插筋時若發生彎曲應矯直；清理插筋表面，使其無水泥漿、油污和其他雜物。③化學錨栓安裝 根據放線位置在化學錨栓安裝部位進行鉆孔，孔徑和孔深應滿足化學錨栓產品要求；使用專用氣筒、毛刷或壓縮空氣機清理鉆孔中的灰塵，不多于3次，孔內不應有灰塵與明水；根據產品說明書進行化學錨栓植筋，保持化學錨栓不受擾動，保護時間根據產品說明書要求執行。④清理安裝面 清理雙皮墻在筏板的安裝部位，不應有活動的混凝土碎塊、石子、油污、浮灰和木屑等；測量、記錄雙皮墻安裝部位的筏板標高；在雙皮墻四角安裝墊鐵，根據標高數據將不同厚度的墊鐵進行組合疊放，使墊鐵頂標高與雙皮墻底設計標高相同。

4.2 構件吊裝

1)雙皮墻運至現場后，根據總平面布置構件，按照吊裝順序及流水段配套堆放。在雙皮墻型鋼桁架底部綁扎纜風繩，在頂部吊裝部件上安裝吊鉤。翻身前，在雙皮墻底部墊輪胎或橡膠等軟質材料，避免底部邊角發生損壞。構件翻身時，起重機應緩慢起吊，根據吊點位置不斷調整吊鉤位置，使鋼絲繩平面與地面保持垂直。

2)起吊時，雙皮墻底部距地面500mm時暫停起升，檢查吊點固定是否牢靠和有無其他安全隱患，無異常后繼續緩慢起吊。起重機在起升和回轉過程中應緩慢和保持速度均勻，防止構件在空中大幅晃動。起重機回轉至安裝點上方后，緩慢下落，待雙皮墻底部與筏板插筋間距為500mm時，暫停下落，通過起重機和纜風繩調整雙皮墻水平位置與角度，使型鋼桁架與筏板插筋缺口位置對齊，然后繼續緩慢下落。雙皮墻進入筏板插筋后，繼續使雙皮墻保持平穩，防止型鋼桁架與插筋碰撞，干擾安裝。同時調整雙皮墻底部邊線與測量控制邊線基本重合，緩慢下落至雙皮墻穩固立于墊鐵上。

3)雙皮墻落在墊鐵上后繼續落鉤，對比雙皮墻邊線與放線位置，采用經緯儀或全站儀測量校核雙皮墻垂直度，當安裝精度不滿足相關規定時，將構件緩慢吊起50mm，調整雙皮墻水平位置或墊片厚度，然后下落進行復測。若安裝精度仍不滿足標準要求，則重復該流程，直至滿足要求。

4)將角碼放置在化學錨栓和墻體底部預埋件對應位置，擰緊螺栓和螺母，如圖6所示。

圖6 雙皮墻與角碼連接節點

5)通過螺栓連接斜支撐上端與墻體斜支撐預埋件，斜支撐下端通過膨脹螺栓連接地面，完成雙皮墻的臨時固定。然后使用剪刀車將安裝工提升至墻頂進行摘鉤，最后使用螺栓將鋼連接件固定在相鄰墻體上。

4.3 墻體拼縫打膠

當雙皮墻表面無特殊處理時，可采用硅酮或硅烷密封膠；當墻體表面做FRP防水或其他有黏結需求的材料時，應采用聚氨酯膠。

打膠前先清理膠體，使用干布擦拭塞堵泡沫棒和打膠連接處，然后用吹氣筒吹凈搭接處的灰塵。按照縫隙大小將不同截面尺寸的泡沫棒塞入縫隙內，使用膠槍沿連接縫隙上邊緣開始打膠，完成后使用20mm寬的抹子從上至下刮平膠縫，保證拼縫部位打膠后的平整度。在20℃標準條件下，墻體打膠24h后方可澆筑混凝土。

4.4 墻體混凝土澆筑

綁扎樓板鋼筋后即可在雙皮墻中部澆筑混凝土，應保證混凝土自由下落高度≤2m，澆筑速度≤1m/h，澆筑點間距≤4m，每次澆筑高度≤4m。當雙皮墻高度>4m時，第2次澆筑應在第1次澆筑混凝土強度≥5MPa后進行。最后一次澆筑的混凝土同條件試塊強度≥5MPa后，方可拆除斜支撐、角碼和相鄰墻體間的鋼連接件。

5 社會經濟效益

經工程實踐，雙皮墻安裝技術已較完善，在大型廠房中應用本技術，可大幅降低現場勞動力75%，極大緩解建筑工人緊缺帶來的影響。在物資投入方面，鋼管、木模板和木方投入分別減少97%，96%，95%，實現建筑垃圾近零排放，并有效提高工程質量和施工安全水平。此外，節省建筑物投入使用后的管理成本，減少維修費用，保證建筑物使用壽命。

雙皮墻安裝技術成本和工期可控、適用范圍廣，為裝配式技術的拓展應用提供新方向和新思路。

6 結語

預制型鋼桁架雙皮墻安裝技術預制化程度高，具有提高建筑質量、節省人工、綠色環保等作用，同時提高施工現場的工業化水平，有利于通過精細化管理實現精益建造。

可靠控制測量定位、節點連接布設、吊裝就位、底部縫隙密封嚴密、墻間混凝土澆筑密實等施工工藝，對民用房建項目的裝配式施工發展具有促進和引領作用。