預(yù)制裝配式混凝土剪力墻安裝施工工藝及應(yīng)用實(shí)踐分析

張 昊，沈世豪

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

裝配式建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑與很大不同，現(xiàn)澆建筑是在施工現(xiàn)場(chǎng)砌墻、澆筑、制作門窗等，而裝配式建筑是在工廠完成建筑部分或全部構(gòu)件，然后將構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地，運(yùn)用連接技術(shù)進(jìn)行拼裝成型。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化特征明顯，所以又有產(chǎn)業(yè)化建筑之稱。

1 裝配式建筑簡(jiǎn)析

預(yù)制裝配式建筑中的許多部件，如墻體、門窗、樓梯等都可以在預(yù)制車間內(nèi)完成，不需要在施工地點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)澆筑或砌筑，因而施工效率大大提高，同時(shí)工程施工給環(huán)境帶來(lái)的污染（如揚(yáng)塵污染、噪聲污染、土壤污染）等也大大減輕，人力成本壓力得到緩解。在進(jìn)行預(yù)制裝配式建筑施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)所需要儲(chǔ)存的原材料很少，大部分的房屋構(gòu)件都是在預(yù)制工廠提前根據(jù)圖紙進(jìn)行預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝組裝施工，工業(yè)化、組裝化特征比較明顯。

2 預(yù)制裝配式混凝土剪力墻安裝施工工藝

某裝配式建筑項(xiàng)目由兩棟十層的裝配式混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)組成，裝配率達(dá)到54%。

2.1 豎向構(gòu)件吊裝工藝

①在正式吊裝前先做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，由技術(shù)人員對(duì)墻板尺寸等進(jìn)行檢查核對(duì)，確保不存在差錯(cuò)。檢查后放置墊塊，墊塊放置結(jié)束，按坐漿工藝鋪設(shè)坐漿料，設(shè)置安全區(qū)域，在構(gòu)件運(yùn)輸線路周圍拉設(shè)警戒線，提醒下部人員遠(yuǎn)離吊裝區(qū)域。②起吊墻板，起吊前先做好觀察與防護(hù)，確保無(wú)干擾因素及安全隱患后，放起吊信號(hào)指揮吊裝機(jī)械緩慢起吊。將構(gòu)件起吊到距離地面1m左右，暫停吊車對(duì)安全情況進(jìn)行檢查，確保一切正常后繼續(xù)操作機(jī)械起吊。③指揮轉(zhuǎn)換。操作吊車緩緩接近工作面，工作面吊裝人員謹(jǐn)慎靠近吊車準(zhǔn)備下構(gòu)件及安裝。④墻體安裝。構(gòu)件到達(dá)指定安全位置后，組織兩名施工人員安放斜支撐墻體固定螺母，兩人在樓板上用電鉆打出眼，然后使用膨脹螺栓進(jìn)行加固。組織兩名施工人員按照設(shè)計(jì)圖畫(huà)紙對(duì)標(biāo)高以及垂直度進(jìn)行調(diào)整，將斜支撐擰緊，由專人進(jìn)行摘鉤。

2.2 水平構(gòu)件吊裝工藝流程

（1）預(yù)制疊合板吊裝。在吊裝預(yù)制疊合板時(shí)，要將墊板放在腳手架底部，四周墻體與立桿間距控制在1m范圍內(nèi)，各立桿之間的距離不能超過(guò)1.8m，地面與掃地干距離控制在0.2m以內(nèi)，為保證整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，在安裝時(shí)需設(shè)置兩道水平桿。托頂設(shè)置在水平桿上方，木方放置在托頂上部，托頂?shù)捻斖许斆嫘柙谕粋€(gè)水平面上。使用指定吊具吊裝疊合板，吊裝過(guò)程中嚴(yán)格控制墻體與疊合板之間的距離，一般情況下，墻體邊緣與疊合板邊緣最大距離為1cm。

（2）預(yù)制空調(diào)板、陽(yáng)臺(tái)板吊裝。吊裝預(yù)制空調(diào)板與陽(yáng)臺(tái)板需自制鋼筋馬凳，并將其放置在設(shè)計(jì)指定位置。吊裝時(shí)使用指定吊具移動(dòng)起吊空調(diào)板，將空調(diào)板與陽(yáng)臺(tái)板安裝在設(shè)計(jì)位置。預(yù)制板吊裝是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較高的工作，吊裝過(guò)程中容易因機(jī)械故障、人員疏忽大意引起預(yù)制板從高空墜落甚至造成人員傷亡的情況。為此，在預(yù)制板吊裝環(huán)節(jié)，一定要做好對(duì)工作人員的安全教育工作，引導(dǎo)工作人員樹(shù)立安全防范意識(shí)，讓操作人員能嚴(yán)格按照規(guī)范安全操作，在場(chǎng)其他人員自動(dòng)遠(yuǎn)離吊裝區(qū)域，以防發(fā)生任何意外事故。吊裝前，對(duì)需要使用的機(jī)械設(shè)備做嚴(yán)格的檢查測(cè)試，確保設(shè)備能正常運(yùn)行，不存在安全隱患。吊裝過(guò)程中對(duì)預(yù)制板采取一定的防護(hù)措施，減少機(jī)械對(duì)預(yù)制板的損壞，防止預(yù)制板變形或破損。

（3）疊合樓板安裝。先進(jìn)行放線，放線結(jié)束后對(duì)支座、板縫等進(jìn)行檢查，主要是檢查標(biāo)高。檢查工作結(jié)束后開(kāi)始畫(huà)疊合板位置線，安裝疊合板支撐，完成框梁支模綁筋工作。上述工作完成后將疊合樓板吊裝就位，對(duì)制作出疊合樓板的擱置長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，鋪設(shè)好水電管線，完成上層鋼筋綁扎以及現(xiàn)澆層混凝屯澆筑施工。在放線以及標(biāo)高檢測(cè)階段，工作人員先以支撐平面布置圖為依據(jù)于樓板面上確定出支撐點(diǎn)的位置。位置確定后再次根據(jù)頂板平面布置圖彈出疊合板邊緣垂直線。結(jié)束上述準(zhǔn)備工作就開(kāi)始安裝疊合板。安裝時(shí)采用普通鋼管腳手架制作架體，用可調(diào)支托制作頂部，將一定規(guī)格的木方安裝在支托上部。進(jìn)行這一階段的施工時(shí)要調(diào)節(jié)好立桿間距，間距不能超出合理范圍。使用鋁合金模板支撐疊合板拼縫。疊合板支撐架安裝結(jié)束后開(kāi)始安裝梁支撐。安裝時(shí)梁底支撐鋁梁寬度等必須科學(xué)合理。在水暖電氣管線預(yù)埋施工中，有以下技術(shù)要點(diǎn)需要注意：管線預(yù)埋施工分部進(jìn)行，電氣管線以及水暖管線的施工必須協(xié)調(diào)進(jìn)行。施工時(shí)，水管暖要做好密封處理。對(duì)水暖管要嚴(yán)格檢測(cè)，確保水暖管不存在裂縫等質(zhì)量缺陷。安裝時(shí)要做好疊合板的檢查，確保疊合板的尺寸、外觀等必須達(dá)標(biāo)。做好混凝土強(qiáng)度檢查，保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再拆除支撐體系。對(duì)疊合板安裝成品的檢查要根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙、施工設(shè)計(jì)圖紙及其他文件資料進(jìn)行。檢查人員需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定疊合板安裝質(zhì)量并做出質(zhì)量報(bào)告，全面保證疊合板安裝質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，允許進(jìn)行下一道工序。

2.3 灌漿施工工藝流程

（1）檢查連接部位。檢查時(shí)按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：鋼筋內(nèi)外無(wú)裂縫、無(wú)損傷，構(gòu)件連接面不存在雜物，干凈整潔，對(duì)構(gòu)件連接面，可在必要時(shí)進(jìn)行濕潤(rùn)處理，以保證最終的、整體的施工質(zhì)量。

（2）構(gòu)件吊裝固定。在構(gòu)件吊裝固定環(huán)境，要檢查與控制構(gòu)件的垂直度，校準(zhǔn)垂直度，在位置準(zhǔn)確的情況下加斜撐固定。

（3）分倉(cāng)與接縫封堵。在這一施工環(huán)節(jié)，要對(duì)單倉(cāng)長(zhǎng)度進(jìn)行檢查與控制。進(jìn)行分倉(cāng)時(shí)，于兩側(cè)內(nèi)襯模板間填塞封堵料，將料填實(shí)填密。分倉(cāng)結(jié)束后進(jìn)行標(biāo)記并將分倉(cāng)時(shí)間準(zhǔn)確記錄下來(lái)。封堵時(shí)，使用專用封堵條或封堵料，根據(jù)構(gòu)件特性科學(xué)地封堵構(gòu)件接縫外沿，最后對(duì)密封情況進(jìn)行檢查，確保不會(huì)出現(xiàn)滲漏。

（4）灌漿料制備。在這一環(huán)節(jié)，要做好材料的選用以及質(zhì)量檢驗(yàn)工作。為保證工程整體質(zhì)量，正式作業(yè)前必須準(zhǔn)備好變速攪拌機(jī)等專用裝置，準(zhǔn)備好水與灌漿料等必備要素。控制各原料的比例，同時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)順序進(jìn)行。依次于漿桶中倒入適量水、灌漿料，操作機(jī)器進(jìn)行攪拌。漿料制備結(jié)束后進(jìn)入檢驗(yàn)階段，檢驗(yàn)主要圍繞流動(dòng)度與強(qiáng)度這兩項(xiàng)指標(biāo)開(kāi)展。檢驗(yàn)漿料強(qiáng)度時(shí)是在現(xiàn)場(chǎng)制備試塊進(jìn)行檢驗(yàn)。

混凝土材料雖然相較于水泥等單體材料，整體的性能要更優(yōu)良一些，但也存在一些性能方面的缺陷，如容易受溫度影響，使用過(guò)程中易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象等。所以在制備混凝土灌漿料的環(huán)節(jié)就必須做好質(zhì)量管控工作。工作人員要從原料選用、工藝控制、成品檢查等方面入手，確保混凝土灌漿料的各項(xiàng)性能質(zhì)量達(dá)到工程施工要求，不存在質(zhì)量隱患。具體如應(yīng)用于工程的細(xì)骨料、粗骨料等必須清潔無(wú)污染，骨料級(jí)配要達(dá)標(biāo)、粒徑達(dá)標(biāo)，如果必要，配制混合料時(shí)還應(yīng)對(duì)骨料進(jìn)行清洗，通過(guò)清洗降低骨料含泥量。

（5）灌漿連接。在灌漿連接施工之前，先仔細(xì)檢查灌漿孔與出漿孔，仔細(xì)檢查并清除孔內(nèi)雜物，保持孔洞內(nèi)干凈，漿料能在孔洞內(nèi)順利流動(dòng)。對(duì)孔洞檢查與維護(hù)結(jié)束后進(jìn)行灌漿操作，灌漿至出漿孔流出灌漿料后，將出漿孔用橡膠塞進(jìn)行封堵，灌漿泵或灌漿槍拔出口也是要第一時(shí)間封堵出漿孔。

3 預(yù)制裝配式混凝土剪力墻安裝施工常見(jiàn)問(wèn)題與解決措施

3.1 豎向構(gòu)件吊裝施工問(wèn)題與解決措施

3.1.1 問(wèn)題

經(jīng)調(diào)查研究得知，預(yù)制裝配式混凝土剪力墻豎向構(gòu)件吊裝施工中容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：豎向構(gòu)件吊裝占用時(shí)間長(zhǎng)；在吊裝豎向構(gòu)件時(shí)，構(gòu)件會(huì)受到一定程度的應(yīng)力，使構(gòu)件難到達(dá)準(zhǔn)確位置；吊裝時(shí)由于安全防防護(hù)措施做得不到位，導(dǎo)致豎向構(gòu)件容易受損。

3.1.2 措施

針對(duì)以上問(wèn)題，建議采取以下措施進(jìn)行解決與處理：在吊裝預(yù)制構(gòu)件時(shí)，使用鋼筋定位鋼板件，用其解決難對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題。綁扎上一層鋼筋前，就預(yù)先放好鋼筋定位鋼板，對(duì)鋼筋位置進(jìn)行固定，這樣在吊裝時(shí)就不必再調(diào)整鋼筋，能做到一步到位。吊裝時(shí)對(duì)預(yù)制構(gòu)件采取一定的保護(hù)措施，如應(yīng)用模式化吊具，連接吊具與吊索，通過(guò)吊具條狀構(gòu)件。通過(guò)這樣調(diào)整后，構(gòu)件在被吊起后受到的水平壓力會(huì)很小，構(gòu)件也不容易彎曲、變形或損壞。

3.2 水平構(gòu)件吊裝施工問(wèn)題與解決措施

3.2.1 問(wèn)題

在吊裝水平構(gòu)件時(shí)，通常存在以下問(wèn)題：保護(hù)措施缺失，起吊時(shí)不注重對(duì)構(gòu)件的保護(hù)，單純使用鋼絲繩進(jìn)行斜拉式起吊，應(yīng)力容易在吊點(diǎn)集中最終導(dǎo)致構(gòu)件受損。

圖1 水平構(gòu)件吊裝現(xiàn)場(chǎng)圖

3.2.2 措施

對(duì)水平構(gòu)件在起吊過(guò)程中受應(yīng)力破壞問(wèn)題，也同樣采取模數(shù)化吊具進(jìn)行解決。

3.3 灌漿施工工藝問(wèn)題參與解決措施

3.3.1 問(wèn)題

在預(yù)制裝配式混凝土剪力墻施工中，灌漿是非常重要的一道工序，灌漿質(zhì)量直接影響整個(gè)建筑項(xiàng)目的安全性與穩(wěn)定性，因此必須做好灌漿施工與管理。然而經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，預(yù)制裝配式混凝土剪力墻灌漿施工也不是十分規(guī)范合理，施工現(xiàn)場(chǎng)存在較多問(wèn)題。如灌漿時(shí)封堵不及時(shí)導(dǎo)致漿料浪費(fèi)；施工時(shí)使用木塞封堵排漿孔與灌漿孔，木塞容易因與孔壁的摩擦力小而被擠出，最終引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題；灌漿時(shí)漿料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，灌漿密度不達(dá)標(biāo)。

3.3.2 措施

針對(duì)灌漿施工中出現(xiàn)的漿料大量流失與浪費(fèi)問(wèn)題，建議采用限位斜出漿孔式半連接灌漿套筒，有效解決漿料浪費(fèi)問(wèn)題。

3.3 混凝土剪力墻墻縫施工處理

預(yù)制裝配式混凝土剪力墻水平縫如果不處理就會(huì)影響整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致工程耐久性降低。經(jīng)研究，剪力墻水平縫與軸向壓力、鋼筋剪切摩擦力等有關(guān)。因此在處理施工水平縫時(shí)，要先分析清楚預(yù)制裝配式混凝土剪力墻是怎樣受到剪切破壞的，并分析清楚界面在極限狀態(tài)下的抗剪受力機(jī)理，根據(jù)這兩項(xiàng)結(jié)果將剪力墻最大承載力計(jì)算出來(lái)，然后采取針對(duì)性處理措施。根據(jù)分析可知，剪力墻預(yù)制構(gòu)件接縫的抗剪作用主要受鋼筋銷栓作用及軸向壓力等影響，基于這一原理，可以將剪切滑移量計(jì)算出來(lái)，根據(jù)剪切滑移量將縫隙處理方案更具體地確定下來(lái)。

現(xiàn)階段，對(duì)于剪力墻施工水平縫，國(guó)內(nèi)有以下幾種處理方案：一是在墻板縫隙相應(yīng)位置設(shè)置基礎(chǔ)暗柱或構(gòu)造柱，通過(guò)增設(shè)的鋼筋柱來(lái)縮小縫隙。二是將圈梁用在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的頂面，用圈梁縮小縫隙，提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。三是使用女兒墻，通過(guò)預(yù)制女兒墻的方法彌補(bǔ)縫隙，增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，在使用女兒墻時(shí)需注意，為使女兒墻發(fā)揮出更大的作用，要在女兒墻內(nèi)側(cè)設(shè)置凹槽的預(yù)埋木磚，以便于建筑物屋面的防水油氈收頭。

3.4 混凝土剪力墻墻縫施工處理其他質(zhì)量控制措施

施工時(shí)，必須做好施工前準(zhǔn)備工作，包括對(duì)預(yù)制構(gòu)件的檢查，圖紙的審核及技術(shù)交底等。工程項(xiàng)目責(zé)任人要及時(shí)組織參加人員學(xué)習(xí)、熟悉工程圖紙，了解預(yù)制構(gòu)件吊裝及安裝流程，明確施工質(zhì)量與施工安全要求，確保各參建人員能完全按照規(guī)定，規(guī)范完成施工。對(duì)各預(yù)制構(gòu)件的檢查必須要詳細(xì)且嚴(yán)格，不能出現(xiàn)任何誤差，檢測(cè)所用儀器要精準(zhǔn)，能為檢測(cè)結(jié)果提供保證。預(yù)制墻板構(gòu)件的吊運(yùn)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，進(jìn)行期間容易發(fā)生構(gòu)件墜落等問(wèn)題。對(duì)此，在吊運(yùn)之前就應(yīng)計(jì)算并確定好吊點(diǎn)，檢查好吊運(yùn)機(jī)械，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員說(shuō)明安全施工要求，從根本上防控安全事故的發(fā)生。預(yù)制墻板吊運(yùn)到指定位置后，先進(jìn)行斜撐固定處理，斜撐固定位置與數(shù)量必須合理。混凝土雖然擁有比較穩(wěn)定的性能，但是也會(huì)有出現(xiàn)泌水、離析的可能，因此在灌漿前必須對(duì)混凝土性能質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保混凝土抗壓強(qiáng)度、豎向膨脹率及流動(dòng)度、泌水率等各項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)標(biāo)后，再開(kāi)展灌漿作業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)制裝配式混凝土剪力墻安裝施工較為復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑的安全性與耐久性降低。為此在施工期間要嚴(yán)格控制每一環(huán)節(jié)，不斷優(yōu)化每一工藝，確保預(yù)制裝配式混凝土剪力墻安裝施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。