分析房建工程中裝配式混凝土剪力墻結構施工技術應用

操勝利

安徽龍湖建工集團有限公司 安徽 蕪湖 241000

1 工程案例

本文以某房屋建筑工程為例，該工程占地面積達11900m2以上，共分為27層地上建筑結構與2層地下建筑結構，整體高度可達81.5m。除了作為承重結構的剪力墻之外，該建筑的隔墻、樓板、女兒墻、樓梯等結構也均為預制混凝土構件制成。下面本文對該建筑裝配式施工技術的特點展開了分析。

2 剪力墻軸心受壓承載力分析

剪力墻在房屋建筑中的主要功能是承受來自風壓與地震帶來的橫向與縱向荷載，其結構通常由鋼筋混凝土構成，因此在工廠預制生產階段，需要首先結合其設計圖紙與建筑物特點進行剪力墻的軸心受壓實驗，以確保其能夠滿足建筑荷載需求。在本工程中，首先采用強度疊加理論對設計圖紙中的剪力墻結構進行計算，發現得到結果與設計中的模擬值不符，并且在進行后期實驗的過程中發現墻體結構出現了小范圍碎裂現象。于是本文結合當前國內的設計規范與行業標準，重新對剪力墻軸心受壓承載力進行了計算。

經過數值模擬以及假設墻體內部鋼筋構件的軸壓承載力不變的情況下，本文采用了如下公式進行計算：

在公式當中，N與φ分別代表軸壓力以及軸心受壓穩定系數；α、β、γ這三項數值則代表混凝土、槽鋼骨架、鋼筋強度的折減系數；?c、?a、?y分別為混凝土、槽鋼骨架、鋼筋的抗壓強度設計值；Ac、Aa、Ay別為混凝土、槽鋼骨架、鋼筋的界面截面積。隨后采用分組實驗法，一共設置了9組試件，每組試件的截面面積與鋼筋機構保持一致，剪力墻厚度分別為120、140、160mm[1]。其他相關設計參數如表一所示。最后得到的剪力墻豎向位移荷載如圖1。

圖1 剪力墻軸心受壓承載力豎向位移曲線

表1 剪力墻軸心受壓承載力實驗參數

3 裝配式混凝土剪力墻結構施工設計方案優化措施

確定了剪力墻的結構參數之后，本文對現場施工方案進行全面審核，力求在保證施工質量的前提下最大限度上節約施工成本，具體措施如下所示：

3.1 剪力墻吊環預埋調整

剪力墻裝配施工結束后，由于還需要對吊環進行切除處理，不僅影響施工進度，同時也會產生不必要的成本損耗。于是本工程中要求預置剪力墻的生產廠家不單獨設置預埋吊環，而是在現場施工環節中采用柵肋代替吊環的作用，安裝結束后可直接進行人工拆除，從而進一步提高了現場安裝效率。

3.2 腳手架預留孔洞設計

為便于人工安裝，剪力墻外部需要設置腳手架結構。傳統的澆筑式施工工藝可以在建模過程中預留裝設空洞，但由于裝配式項目無法在成品構建上鑿孔，于是本工程采用附著式升降腳手架結構，在進行剪力墻預制的過程中，提前要求廠家在墻體外部結構中預留31個腳手架安裝孔洞，孔洞直徑保證在50cm左右。腳手架安裝口的預留位置需要在施工前期進進行確定，并且積極與生產廠家進溝通，避免腳手架的安裝位置與施工圖紙中的預留管線重合，從而影響下一道工序的開展。于是要求生產廠家在設置預留孔洞時，需要根據圖紙標準來對剪力墻體上的孔洞位置進行編號，以確保施工人員能夠根據編號標識，將構件準確安裝到對應位置。

3.3 剪力墻與疊合樓板連接孔洞設計

在進行剪力墻與樓板的對接施工時，需要以龍骨螺栓作為固定件將二者連接到一起。為了避免安裝過程中，墻體與樓板之間存在標高誤差，因此本工程要求生產廠家將用于對拉螺栓連接的孔洞交接處，設置至少±50mm調整空間，以便于人工安裝時能夠通過調整樓板標高的形式減少安裝誤差。進行螺栓固定前工作人員需要對預留孔進行周密的檢查，在清除孔洞雜物的同時，也要對孔洞尺寸與深度進行重新核驗，避免固定之后產生的應力過于集中，從而破壞墻體結構導致建筑施工質量問題。在進行螺栓固定之后，工作人員需要使用水泥砂漿填補樓板對接出的縫隙，同時為了保證施工質量，用于封填的水泥砂漿需要采用細石材料進行混合[2]。

4 預制構件吊裝和安裝施工

4.1 剪力墻吊裝施工的位置調整

預制剪力墻安裝過程中，需要首先在建筑主體中設置好安裝標識，以此確保其裝設高度、左右偏差能夠控制在合理范圍之內。但是由于墻體在預制過程中不可避免會與設計標高產生一定誤差，因此需要工作人員通過在墻內設置螺栓套筒的形式來對墻體標高進行調整，使其左右墻體間距、自身垂直度范圍都能夠得到不同幅度的調節，以此保證墻體之間的無縫對接。此外，安裝過程中工作人員還可以通過設置輔助支撐裝置來對墻體進行微調，在保證施工質量的同時，也能夠盡可能維持建筑物的整體結構美觀。

確定了墻體位置之后，施工人員接下來需要進行鋼筋位置的調整。鋼筋不僅對樓板之間起到連接作用，同時也是剪力墻中主要的應力荷載構件。鋼筋錯位不僅會影響到建筑表面的完整性，還會對房屋質量產生嚴重影響。因此施工人員在進行墻體對接之前，可以采用地位卡具先對強調墻體上的鋼筋進行校正，并確保其與墻面預留孔位置保持一致。

4.2 疊合板吊裝施工

本工程中設計的疊合板厚度為60mm，而樓板厚度則根據國家相關標準設計為100mm。如此一來便引發一個嚴重問題，由于疊合板相較于樓板剛度較低，因此實際施工過程其對吊裝帶來的彎矩抗性能力也相對較差，極易由于人為操作不當而造成疊合板的結構損壞。因此為了避免疊合板在外力作用下產生變形現象，要求施工單位在安裝過程中應當始終保持吊裝設備的低速運轉，避免由于起落速度過快導致疊合板自身承受的應力增加。

除此之外，疊合板入位過程中，為了避免圈梁四周的鋼筋結構與疊合板預留鋼筋之間出現碰撞，工作人員需要提前將鋼筋進行綁扎固定，保證疊合板能夠順利嵌入預定位置當中。到達施工圖紙中的標記位置之后，施工人員需要樓板周圍的預設標識為基準，與疊合板邊線之間進行對其，保證二者標高符合設計標準之后，才可進行固定安裝施工。安裝過程中用于吊裝疊合板材料的吊索長度需要經過嚴格控制，至少要比設計要求當中高出1～2m，以確保能夠為人工調整疊合板位置預留出足夠長度[3]。

4.3 鋼筋連接套工灌漿施工

本工程中采用三維計算機模型用于設計并確定灌漿施工所采用的鋁合金模板的構建參數，結合建筑物特點以及施工設計要求，確定鋁合模具元件為30×8mm，層壓板切割寬度為5～50mm，從而有效避免灌漿過程中出現滲漏現象。

實際施工過程中，首先將預置剪力墻結構嵌入到相應的模具之中，然后采用與預制混凝土材料對模具進行密封處理，同時在墻板底端2cm處插入套管。為了避免密封不嚴出現砂漿滲漏，用于進行灌封的混凝土材料需要選擇具有高強的細石混凝土，同時套管嵌入模具之后需要將原本橡膠材質套管更換位塑料材質，已取保其能夠被完全密封在墻板之中。

4.4 節點澆筑施工

裝配式混凝土剪力墻在進行施工過程中最關鍵的技術便是各個構件之間的連接節點澆筑施工。剪力墻體的接縫位置通常都是建筑構造中受力特征最為復雜的位置，因此除了需要采用鋼筋對其進行加固之外，還應當在墻體完成對接之后在兩面墻體的縫隙位置灌注混凝土砂漿，以確保其能夠更加牢固的凝結為一個整體。這種方式不僅不會改變剪力墻的截面長度大小，同時還能夠有效地將墻體所承受的應力分散出去，因此對于保證建筑施工質量而言至關重要，施工人員在進行這一環節施工時除了需要嚴格按照施工要求進行操作，還需要選擇合理的澆筑施工工藝，保障墻體銜接的緊密性。例如，施工過程中工作人員同樣也可以采用鋁合金模板輔助施工的方式來進行密封，將模板固定在澆筑節點位置之后，可以使用柔性密封條對模板接縫處進行密封。然后使用現澆施工的方式，一次性完成作業，避免出現二次返工現象而影響模板的形變荷載強度，從而影響到現場澆筑施工質量。

5 結束語

綜上所述，本文首先采用分組實驗法確定了建筑過程中的剪力墻參數設置，然后結合裝配式混凝土剪力墻結構的施工特點對現場操作方案進行了優化，進而以此為基礎，詳細討論了在安裝環節中，具體進行操作的有效措施，希望能夠以此提高我國建筑行業的施工質量。