裝配式混凝土剪力墻住宅施工技術分析

肖燕武，張志敏

（廣州城市職業學院，廣東 廣州 510405）

0 引言

近年來，我國大力進建筑產業現代化、工業化發展，落實“適用、經濟、綠色、美觀”建筑方針。在此背景下，裝配式建筑逐漸發展起來，其在降低能源消耗、提升生產效率、保護環境、促進社會發展等方面具有重要作用。為了提升建筑質量，需要對裝配式建筑施工技術進行深入研究，本文著重圍繞裝配式混凝土剪力墻住宅施工技術展開分析。

1 我國裝配式建筑發展歷程

我國裝配式建筑發展可追溯至20 世紀中期，經由多年發展形成了施工安裝一體化的新型建造方式，并編制了相關規范規程。但是隨著現澆結構的快速發展，加上裝配施工技術的限制，裝配式建筑發展逐漸停滯。進入21 世紀以來，隨著我國建筑技術的發展，以及綠色、環保等理念的推廣，現澆結構資源浪費嚴重、污染較大的問題開始凸顯，裝配式建筑重新進入人們的視野，國家層面出臺各種政策文件提倡裝配式建筑的推廣應用。從裝配式建筑的發展情況來看，各地已經建成使用了不少裝配住宅項目，且裝配建筑技術水平明顯提升，如：澆外掛剪力墻結構體系、疊合剪力墻結構體系、裝配整體式剪力墻結構體系等均獲得了成功運用。圖1 為裝配整體式剪力墻結構，其整體性、抗震性均較好，適用于多層、高層建筑；疊合剪力墻結構體系在施工方面更為便利，但是受剪承載力略遜于裝配整體式建力墻，主要運用于低烈度區。本文以裝配式混凝土剪力墻住宅施工技術為研究對象展開詳細分析。

圖1 裝配整體式剪力墻結構

2 裝配式混凝土剪力墻住宅施工技術優勢與應用要點

2.1 技術優勢

2.1.1 有利于提高施工質量

在工廠加工生產階段，裝配式構件的質量可得到有效控制，水泥、骨料和礦物摻合料的比例也可控制在合理范圍內。對于鋼筋加工，可使用計算機對工藝焊接、間距、規格等參數進行監控，與設計圖紙保持一致。應用熱軋帶肋鋼筋，可顯著改善墻體裂縫等病害，確保建筑整體安全。建筑構件水泥、砂、鋼筋等相關數據也可全程監測，所有材料均送至第三方實驗室進行檢測，可滿足國家現行要求。漿預制PC 構件鋼筋置入現澆構件中，連接鋼筋的抗拉強度較大者的1.1 倍，另外設置連接縱筋，是預制墻板內的錨固長度LaE。

2.1.2 有利于加快工程進度

與傳統建筑施工模式相較，裝配式建筑的施工進度快約30%，PC 預制構件直接進行工廠化的生產，按照構件形式以及數量可分為外墻裝配式外墻板、預制樓梯和疊合板等，均有標準的模具，且有駐場監理工程師和構件廠的工程質量員進行檢查，如鋼筋尺寸等。鋼筋焊接為機械化操作，所有工序均為流水作業，生產周期短，效率高。在施工現場，施工人員根據設計圖紙中規格、型號和工序等要求進行構件組裝。按照裝配式混凝土施工要求開展作業，可快速完工。同時，為了降低高空作業的安全風險，提高工程整體質量，需對人、材、料、機、法、環等因素進行綜合考量，確保施工方案的科學合理。

2.1.3 有利于降低工程造價，將造價控制在可控范圍內

裝配式結構工程采用工廠化生產模式，生產中所用的模具均可重復利用。裝配式混凝土施工過程中，需按照規定線路將構件運送至施工現場指定位置進行堆放存儲，并做好保護措施，后在現場管理員的指導下進行安裝。作為施工企業，需通過系統的培訓提升施工隊伍的素質，在裝配式混凝土結構施工中增加人力即可，可減少其他環節的人力物力。同時，裝配式結構使用工廠化生產模式，可節約工程建設成本。

2.2 應用要點

2.2.1 預制構件設計

（1）構件的科學拆分：設計單位通過加強與施工單位、生產企業的溝通協調，結合生產與施工實際情況，提出方便后續生產運輸和施工的構件拆分方案。構件拆分應遵循以下原則：①構件拆分符合模數協調原則。②構件拆分符合基本力學原則。③構件拆分應綜合考慮施工機械的性能。

（2）構件連接方式設計：目前國內有關構件連接方式主要有套筒灌漿連接和漿錨搭接兩種方式。設計中應注意以下3 點：①明確套筒和灌漿料的選用要求，并明確連接接頭的試驗要求。②對構件保護層和預留鋼筋長度做出細部設計。③對起初按照現澆結構進行設計，后改用預制結構的，進行復核計算。

（3）構件制作圖設計：構件制作圖設計主要包括3項工作：①將各個專業和各個環節所有對構件的要求匯集到構件制作圖上，便于施工和制作人員的工作，避免碰撞，遺漏問題。②對構件在制作、運輸、安裝等環節荷載作用下的承載能力進行驗算，避免由于外界原因對構件造成破壞。③設計吊裝、堆放支撐點、制作環節需要的預埋件。

2.2.2 預制構件制作

以預制構件生產質量標準及建設標準規范為基礎，結合建設單位需求和設計圖紙，編制預制構件制作標準，生產工作亦此標準為基礎展開；以現有技術、生產工藝及機械設備為基礎，結合設計圖紙確定預制構件制作方案，并對生產一線技術人員進行詳細的技術交底；對構件成品的保護及構件脫模，應嚴格按照設計圖紙及相關標準的說明進行，嚴禁野蠻拆模，構件運輸也應捆綁牢固，對易發生碰撞的位置，采用橡膠墊塊支撐。

預制構件生產過程質量檢查應嚴格按照構件檢驗方法及標準進行，預制構件質量檢測設備應配備齊全；對首件生產的預制構件，應格外重視質量檢測；質檢人員對質量檢測結果實行登記制度，記錄各項具體信息，以便對質量問題進行溯源。

2.2.3 安裝施工作業

（1）材料驗收：施工單位對預制構件進行質量驗收，對各種材料的質量證明文件和質量驗收記錄進行核查。預制構件質量檢查，包括外觀質量的檢驗，尺寸偏差檢驗，梁板類簡支受彎構件結構性能檢驗和構件受力鋼筋和混凝土強度實體檢驗等。對預制構件預埋件進行質量檢查時，主要對預埋件的數量、位置、是否有異物堵塞及外伸程度和錨固等情況進行檢查。

（2）構件堆放：施工現場構件的臨時堆放應按個按照施工組織設計和設計圖樣的要求進行，并使用專門的堆放設備。一般根據預制構件特點，將陽臺板、樓梯等水平跨度較大的構件疊放在平板上；墻板等構件豎向靠放在專用立架上。圖2 為不同構件堆放。

圖2 不同構件堆放

（3）施工準備：預制構件安裝施工前，應對存在質量問題的構件進行修補，對構件表面進行必要的清理，對構件各種控制線提前做出標記，提前做好構件安裝的輔助措施，并對現場工人按塔吊操作及調度、構件拼裝和套筒灌漿3 個工種分別進行技術培訓。

（4）構件安裝：構件安裝施工分為構件吊裝、灌漿施工、接縫處理等工序。①構件吊裝。柱子等豎向構件吊裝時，底部隔墊橡膠墊，以避免構件碰撞損壞，套筒應對準下部構件鋼筋，樓梯板安裝孔應對準預埋螺母；樓板等水平構件應對準提前放好的位置和標高線；吊裝時應避免速度太快，防止對鋼筋或套筒等構件造成損壞。②灌漿連接。預制豎向構件主要通過在灌漿套筒位置進行注漿的方式進行連接。預制豎向構件現澆區連接形式，主要包括“L”型、“T”型和“一”字型，如圖3所示。灌漿前做好套筒、預留孔復核工作，并對接縫周圍進行密封處理；冬期施工時，必須做好保溫工作；灌漿完成后，加強成品保護。③接縫處理。接縫處理應按設計要求進行，合理選擇密封膠，且打膠前將接縫位置清理干凈，并按要求填充材料；套筒連接灌漿需做到套筒內灌滿、構件接縫縫隙灌滿；外墻接縫做好多道防水工作。

圖3 墻體連接節點施工方法

3 工程案例

3.1 工程概況

本項目為某住宅工程，包括9 棟住宅樓與地下車庫，建筑面積7.5 萬m2，2～9 層預制率超過75%。本工程預制裝配式剪力墻安裝精度要求高，構件類型多、尺寸大，運輸、施工過程中極易受損；單個墻板構件鋼筋套筒數量較多，上、下層精確對位難，且由于主筋直徑大，一旦稍有偏位難以調整。

3.2 預制混凝土剪力墻施工準備工作

3.2.1 吊裝前的準備工作

（1）由于墻板構件自身重量較大，吊裝安全風險較高，在吊裝作業前需組織施工人員進行安全交底，而機械操作人員必須持證上崗，對于鋼絲繩和吊裝鋼梁等構件，必須在受力穩定性測算合格后再投入使用。

（2）技術人員需按照統一編號對構件進行管理，對構件尺寸、出筋長度、水電預留預埋位置等進行檢查，再確定尺寸、位置無誤后開始安裝作業。

（3）根據墻板構件的平面位置確定構件安裝位置和吊裝順序，縮短構件在空中的停滯時間。

3.2.2 測量放線作業

按照圖紙和測量方案標注墻板的平面位置，并在樓板上的相應位置彈出內墻、外墻的邊線和預制墻板20cm 的控制線，同時還需明確標高的控制點，作為墻板復核測量的直接依據。

3.2.3 鋼筋定位校正

預制墻板構件采用灌漿套筒連接，形成一個有機整體，但是因為預留鋼筋的直徑和匹配的灌漿套筒內徑差異較小，為4mm，造成預留插筋在套筒內部的活動空間較小。所以，預制墻板構件套筒數量越多，則安裝難度越高，如果預留插筋偏差較大，不符合設計要求，則會直接影響構件安裝進度。對此，該工程施工單位在完成測量工作后使用鋼管對預留鋼筋進行調直，將鋼筋位置、長度偏差分別控制在±3mm、0～15mm。

3.3 預制混凝土剪力墻施工技術要點

3.3.1 預制墻板吊裝

（1）放置墊片。在鋼筋調直后需對灌漿接觸面進行全面清理，并使用水準儀進行抄平。該工程施工人員使用硬質塑料墊片對預制墻體標高進行調節，確保墻板處于同一水平面上。在安裝作業結束后，預制墻板和樓板之間需預留寬度為20mm 的縫隙，設為空倉，使用墻體套筒注漿連接上、下層結構。為保證墻底標高準確，可綜合使用不同厚度的塑料墊片，確保墻板處于同一標高平面。

（2）構件吊裝順序。為避免相鄰隔板相互影響，各流水段內、外墻板需按照逆時針的方向進行吊裝，不得隨意更換順序。如果先安裝兩端后中間，那么中間位置的構件會因為空間限制，增加安裝難度。

（3）構件吊裝要求。預制構件吊裝需嚴格遵循“慢起、快吊、緩放”原則進行。在構件上升至地面以上1m位置時，需停止吊裝，停滯15～20s，直至構件停止擺動，并對構件是否水平、各吊點的受力情況進行檢查。當墻板吊裝至露面50cm 位置時停止，停滯10s，構件穩定后安排專人對墻板正反面進行檢查，確認無誤后方可緩慢下降。施工人員可使用撬杠對構件進行調整，確保套筒和插筋對準，并將樓面預留插筋置入灌漿套筒中，在墻邊20cm 位置設置控制線，對墻板構件底部進行校核，邊線也需與樓面上墻體的位置線相重合。

3.3.2 固定斜撐安裝

（1）外墻板板縫的控制。夾芯預制保溫板外墻安裝過程中，板縫會對外墻板整體的外觀效果產生直接影響，需根據標高對橫縫進行控制；對于豎縫，則需就外墻端線進行適當調整，但是因為調整空間有限，插筋的位置也會對豎縫的安裝造成影響，所以墻板豎縫安裝，也需對上述因素進行妥善處理。

（2）固定斜支撐安裝。在墻板安裝到位且下落至規定位置后，便可開始斜支撐的安裝工作。斜支撐下端和疊合板預留的套筒相連接，而上端直接固定在墻板預埋的套筒，高度為墻高的2/3 處，如圖4 所示。斜撐和豎向夾角需控制在35°～45°內。對于長度6m 以內的墻板，設置2 根斜支撐，若長度大于6m，則需增加1 根斜支撐。需注意的是，斜支撐應布設在同一側。

圖4 固定斜支撐安裝

（3）調整墻板垂直度。在斜支撐安裝結束后，施工人員可使用靠尺對墻板的垂直度進行檢查，若超出偏差允許范圍，則需同向旋轉斜支撐。然后靠尺貼近墻邊30cm 位置，對垂直度進行二次測量，測量結果顯示合格后再使用水平儀對墻體標高進行核查。在旋轉撐桿過程中，需時刻關注絲桿的外露長度，避免絲桿和旋轉桿脫離問題。

3.3.3 鋼筋綁扎

對臨近墻板暗柱位置的鋼筋進行綁扎前，需對暗柱豎向鋼筋位置進行校正，按照1:6 的比例彎曲，墻邊側向出筋也需進行調整。綁扎過程中，先綁扎箍筋，后搭接綁扎豎向鋼筋。鋼筋的交接處必須牢固，豎向鋼筋搭接位置箍筋也需進行加密。

3.3.4 鋼筋套筒灌漿

（1）分倉與接縫封堵。墻體連接部分的分倉長度需需根據現場灌漿試驗的相關結構予以確定，通常情況下長度不得大于3m。分倉長度越大，則灌漿失敗風險越高，因此必須根據工程實際情況進行控制。為了能夠承受較大的側向灌漿壓力，分倉隔墻的寬度不得小于20mm，在封縫時需注意分倉墻的位置，盡量避開套筒孔口，規避堵塞問題，對此，分倉墻和套筒邊緣間的距離不得小于30mm。在分倉過程中，可使用鋼板條作為背襯模板，而模板高度需低于墻板底縫的寬度，并使用封堵料對墻板地面和樓板表面進行封閉處理。在填充作業結束后，及時抽出背襯，按照分倉長度在構件上做好標記，并詳細記錄分倉過程和時間，為灌漿施工提供參考依據。封堵料填抹后，需待漿料硬化，其強度達到設計標準后方可進行灌漿。

（2）灌漿連接。在開始灌漿施工前需對灌漿孔、出漿孔進行全面檢查，不得有堵塞等問題，孔中也不得有雜物。使用灌漿泵從注漿孔向套筒內壓力注漿，漿料中需添加一定的水，均勻攪拌，從漿液攪拌至灌注結束必須在30min 內完成。需注意的是，同一倉需在一個灌漿孔注漿，不得多孔注漿同時進行；同一倉位需連續灌漿，不得中斷。

（3）套筒灌漿充盈度檢查。在灌漿結束且漿料完全凝固后，拆掉用于封堵孔口的膠塞，此時排漿孔的漿料高于孔下邊緣5mm 以上，則表明灌漿作業合格。

（4）灌漿節點保護。在灌漿施工結束后，需對節點部位進行重點保護，不得受到外界壓力的擾動。在開始下一工序前，必須對灌漿料進行檢查，試件強度必須達到35MPa 及以上方可，若在低溫環境下進行施工則需采取加熱措施，確保漿料順利凝結硬化。若環境溫度低于0℃，則不得進行灌漿作業。為保證注漿料凝固后的強度符合設計要求，需在每個流水段使用相同的攪拌工藝制備漿料，在養護28d 后檢測抗壓強度。

4 結語

綜上所述，目前我國裝配式住宅已取得一定規模的發展，尤其是混凝土剪力墻結構體系應用廣泛。與現澆住宅相比，裝配式住宅工序包括深化設計、構件生產、現場施工，主要承重構件以預制的方式在工廠生產，施工現場只進行少部分輔助構件的澆筑和預制，施度快、環境潔凈、質量可控，社會、經濟、環境效益顯著。