螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻結構施工應用

孔文藝　佘金波

【摘 要】為加快螺栓連接全裝配式剪力墻體系的推廣應用，文章對主體結構標準化施工技術作了介紹，包括預制構件生產、構件安裝密封和防水以及地基和基礎施工等，工程實踐表明，該施工方法綠色、高效，有利于質量、工期和成本控制，可為進一步完善螺栓連接全裝配式混凝土結構施工研究提供參考。

【關鍵詞】低多層裝配式建筑; 螺栓連接; W-PC體系; 綠色施工

【中圖分類號】TU741.2【文獻標志碼】B

現有裝配式混凝土剪力墻體系以裝配整體式結構為主，實際應用中普遍存在標準化程度低、節點構造復雜、現場濕作業多、施工要求高以及質量檢測困難等突出問題，導致工業化程度低，綜合成本高，安全隱患大，且應用以抗震要求較高的中高層結構為主。螺栓連接裝配式剪力墻結構屬于干式連接體系，通過螺栓將分布鋼筋的套筒灌漿或后澆混凝土等濕式連接轉化為預制構件間的直接連接，安裝簡單，施工效率高，質量可控，用于低多層裝配式房屋具有技術和經濟優勢。

裝配式結構施工是實現預期結構設計目標的關鍵，螺栓連接裝配式剪力墻結構的施工工藝與所采用的具體連接構造有關，按照裝配化程度可將螺栓連接剪力墻體系劃分為兩大類：

（1）墻身預制、墻身端部預埋豎向螺桿、邊緣構件和樓板現澆形成的部分預制裝配式螺栓連接體系[1]，由于現場仍存在較多的濕作業，因而該類體系的工業化程度不高。

（2）剪力墻板和樓板全預制全裝配式全螺栓連接體系[2-3]，水平和豎向接縫均通過螺栓連接，除少量用于局部接合部填充或封堵的灌漿施工外，現場濕作業很少，符合裝配式建筑的技術要求，但目前國內的螺栓連接全裝配式體系主要采用通過連接鋼板或預埋金屬連接盒等間接連接等形式。為改善我國低多層裝配式混凝土結構技術現狀，借鑒發達國家建筑工業化的發展經驗，成都建工預筑科技有限公司在技術引進基礎上對日本螺栓連接壁式預制混凝土結構（Wall Precast Concrete Structure，簡稱W-PC）進一步研發，形成結構設計與建造成套技術。螺栓連接全裝配式剪力墻體系施工技術研究對于加快該體系在四川省乃至全國的推廣應用以及進一步完善螺栓連接裝配式混凝土結構施工研究等均具有重要意義。

1 螺栓連接裝配式剪力墻結構體系

本文所研究的螺栓連接裝配式剪力墻結構是由預制墻板、樓板、墻柱和臥梁等預制構件構成的一種全預制全裝配全螺栓連接盒式結構體系，其典型組成如圖1所示。

該體系的相鄰預制構件間通過預留螺栓孔直接進行螺栓連接，傳力明確，構造簡單，充分發揮了螺栓節點和裝配式結構的技術優勢，技術先進，設計合理，能夠達到“全預制、全裝配和可拆卸”的應用目標，適用于低多層住宅、酒店、公寓和別墅等荷載情況簡單、體型規則的一般民用建筑以及抗震救災安置房、鐵路和施工工地臨時用房、部隊營房等要求快速成型的房屋。

2 施工技術要點

螺栓連接全裝配式剪力墻結構施工過程充分利用信息化手段，根據預制構件出廠時的二維碼信息對構件的類型、幾何尺寸、位置等進行準確識別。

2.1 主要施工內容

施工過程分為兩個階段：工廠內的制作階段和現場施工階段，主要施工內容包括預制構件生產、地基與基礎施工、構件安裝、密封與防水以及裝飾裝修等環節。

2.2 預制構件生產

螺栓連接全裝配式剪力墻結構的構件生產在工廠內的流水化生產線上完成，主要涉及墻板、樓板、臥梁、墻柱、梯段板和雨篷板等。

構件制作前，由施工方根據設計圖紙編制專項技術方案以保證構件質量，包括原材料要求、鋼筋骨架和模具尺寸允許偏差、構件外觀質量要求及成品構件尺寸允許偏差等，參考GB/T S1231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》和日本W-PC體系構件生產的質量控制標準并從嚴控制，如構件外觀質量尤其是連接部位要求不應有一般缺陷。

由于預制墻板和樓板等主要構件一般為一字形板式構件，不涉及出筋、預埋或疊合層等，外形簡潔，構造簡單，制作效率高。對于房屋外墻板可采用面磚、石材等反打一次成型工藝將結構與裝飾一體化集成（圖2），保證裝飾品質和質量，提高耐久性。

2.3 地基與基礎施工

螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻一般采用現澆混凝土倒T形條形基礎，地基與基礎施工符合GB S1004-2015《建筑地基基礎工程施工規范》的有關要求，地基整平完成后進行放線、澆筑基礎墊層混凝土、綁扎鋼筋、支模和澆筑混凝土等操作。

底層墻板預留豎向螺栓孔對應位置預埋螺桿，并進行精確定位，如圖3所示。

2.4 構件安裝

預制構件現場安裝施工是整個施工過程中的關鍵環節，從底層墻板、墻柱開始安裝，直至主體結構完成，主要施工流程如圖4所示。

預制墻板吊裝就位后，對安裝位置、標高、垂直度和累計垂直度進行校核，經校準定位后采取可靠的臨時固定措施。

2.5 密封與防水施工

螺栓連接全裝配式剪力墻結構防水施工包括外墻拼縫防水、屋面防水以及廚房和衛生間等有水房間防水。

密封與防水根據設計要求的方案和指標進行施工，外墻拼縫防水建筑密封膠施工時，先放填充材料后注膠，且注膠均勻、飽和、表面光滑連續。

在以上各階段的施工過程中，始終堅持安全施工和綠色施工原則，同時考慮保證連接可靠性和可拆卸等，對螺栓進行防銹和防腐。

3 典型應用

螺栓連接全裝配式混凝土剪力墻主體結構施工過程中，除臥梁接頭部位需少量封堵濕作業外，其余均為干作業，符合綠色施工要求，現場施工效率高，有利于質量、工期和成本控制。

圖5是四川省某地一棟螺栓連接全裝配式剪力墻結構在農房結構中的應用，主房間主體結構兩層，附屬用房單層，屋面結構采用輕型鋼結構雙坡屋面，整個工程共用到89塊墻板、7塊樓板、41根臥梁和18根墻柱，僅用4天時間即完成主體結構施工。

圖6為一棟采用螺栓連接全裝配式剪力墻建成的智能公共廁所，單層結構，主體結構施工僅用一天時間，與傳統建造方式相比，施工質量、效率得到大幅提高。

4 結束語

螺栓連接全裝配式剪力墻體系以“全預制、全裝配和可拆卸”為主要特征，主體結構施工過程工業化程度高，綠色、高效，施工標準化技術研究有利于提高工程質量、消除質量安全隱患和提高施工效率，有利于施工全過程控制。

參考文獻

[1]龍莉波，馬躍強，戚健文，等. 裝配式螺栓連接剪力墻施工技術的研究與應用[J]. 建筑施工，2016，38（9）：1234-1236.

[2]孫建，邱洪興，譚志成，等. 螺栓連接全裝配式一字形RC剪力墻受力性能試驗研究[J]. 建筑結構學報，2016，37（3）：67-75.

[3]王小平，黃鵬飛，李思婷.裝配式預制混凝土墻板豎向承載力試驗研究與分析[J]. 混凝土，2019（3）：134-139.

[定稿日期]2021-02-03

[基金項目]住房和城鄉建設部2019年科學技術項目計劃（項目編號：2019-K-090）

[作者簡介]孔文藝（1967～），男，本科，高級工程師，主要從事新型建筑工業化與智能建造、再生骨料混凝土及其制品研究工作。