装配式混凝土剪力墙结构技术创新与应用
2023-01-06张玉秀
张玉秀
(酒泉职业技术学院,甘肃 酒泉 735000)
装配式混凝土剪力墙结构的主要特征是构件预制,将构件运输到施工现场,进行现场装配。这种施工形式好处极大,切实有效地提高了建筑施工的效率,并在一定程度上解决了建筑施工的一些普遍问题。
1 装配式混凝土剪力墙概述
从一般意义上来说,剪力墙结构主要是指纵、横向主要承重结构全部为结构墙的结构,这种结构在建筑物结构中起着至关重要的作用,一是如果其处于整个建筑物的中间位置,则会对水平作用有较好的抵抗作用。二是从美观与实用角度来讲,它能较好地分割空间,从而有效增加建筑物的使用空间,并起到一定的装饰作用。
剪力墙一般被称为结构墙,对于装配式混凝土剪力墙来说,在内涵上基本一致,只不过使用的构件是预制好的。从其构件预制程度来看,装配式剪力墙结构主要有以下三种:一是剪力墙的结构全部是预制的,在一些竖缝的地方采用混凝土加固,实现结构的整体连接。目前,这种剪力墙结构已经较为成熟,是当前应用最为广泛的建筑形式。由于工业化程度较高,对于防火、保温性能要求较高,需要的成本也相对较高。二是双面叠合混凝土剪力墙结构。这种结构是将建筑剪力墙分成了三层,内、外层是提前预制,中间层主要是进行现浇混凝土连接。此外,在墙板横向和竖向两个位置都分别利用钢筋进行间接连接,从而增强建筑的稳定性。三是剪力墙结构混凝土的浇筑方式分为现浇和预制两种形式,其中对于外墙结构来说,一般是进行现浇混凝土。这种预制与现浇形式结合的方式,能够极大地提升剪力墙外部的防水性能,而且在施工现场施工也非常方便。
2 装配式混凝土剪力墙结构技术创新分析
随着科学技术的发展,装配式混凝土剪力墙结构的技术创新越来越多,总的来说,主要有以下几种技术创新。
2.1 构件连接技术
装配式混凝土剪力墙结构技术的构件具有不同的连接方式,当前广泛应用的是预埋钢板焊接、钢筋套筒灌浆连接、设置抗剪键、预埋钢板螺栓连接等技术。笔者在充分了解这些技术的基础上,进行了一系列实验,以验证这些技术在连接剪力墙结构方面的有效性。本文通过拟静力的方式对不同的钢筋连接方式进行了实验。为了保证实验的客观性,均采用的是预制混凝土墙体,选定了较多的实验维度,如连接刚度对比、滞回性能对比、耗能对比等,最后的结果显示,不同的钢筋连接方式均能有效连接装配式剪力墙结构,而且完全满足相关连接技术要求,达到了国家规定的标准和规格。总之,装配式混凝土剪力墙结构连接技术多种多样,目前已有的连接技术均比较有效。但是,在实际施工的过程中,还需结合实际情况进行合理选择,在保证性能完善的基础上追求最大的经济效益。
2.2 安装技术
就装配式混凝土剪力墙施工技术来说,首先需要控制墙体位置。一般建筑施工都有相应的技术图纸,在进行建筑装配时,要深入研究图纸,在弄清建筑内部结构的基础上,有效规划控线管理。目前,剪力墙的安装技术主要包括墙体安装、控制墙体标高、控制钢筋位置等。这些安装技术均是装配式混凝土剪力墙装配过程中的关键技术,每一种技术都对剪力墙最终的安装效果有着极大的影响,在安装技术选用得当且较为科学的情况下,可以提升建筑物的整体质量。当然,需要特别注意的一点是,悬挑板的安装并不容易,虽然悬挑板也是预制构件之一,但是,在安装的过程中不能选择复杂的安装工具,应以简单为原则,这样才能保证安装效果。例如,在某工程项目中,施工单位在安装悬挑板时所采用的安装方式就是手动葫芦式,这种方式极大地提升了建筑工程的质量,带来了较大的社会经济效益。
2.3 模板工程技术
模板工程技术是装配式混凝土剪力墙结构中的关键技术,剪力墙的装配质量与其紧密相关,一般来说,模板工程技术主要包括以下几个部分。
2.3.1 保证墙面与楼板之间紧密连接
在模板工程施工的过程中,进行混凝土浇筑时会存在漏浆现象,这种现象在建筑工程施工过程中比较普遍,而其带来的直接后果就是模板的稳定程度会大大下降。因此,在施工时需要采用一些方法保证墙面与楼板之间紧密连接,而最常见的方法就是将砂浆或水泥填涂在缝隙出现的位置。
2.3.2 内侧模板固定技术
一般情况下,剪力墙外墙模板中的内侧模板比外侧模板要短,经过实际测量,发现两者之间的差距在2~3cm之间,只有内、外侧模板有着一定的长短差距,才能保证在配板时较为准确、误差较小。同时,模板固定还需要进行支模处理,而支模就需要选定合适的参照物。一般会选用浇筑过的墙体为参照,然后选择外侧模板,将其与墙体紧密相靠,由于墙体具有一定的脆弱性,会受到模板的损害,施工技术人员一般会在墙体与外侧模板之间垫上海绵,起到保护作用。此外,在进行实际施工的过程中,会存在内侧模板外移或内移的情况,这会在一定程度上影响模板的稳定性和准确性,因此,技术人员一般会将钢筋固定在模板内侧,解决这个问题。
2.4 钢筋工程技术
钢筋工程技术较为常见,这种技术需要有钢筋材料的支撑。目前的剪力墙结构施工过程中涉及的钢筋材料异常繁多,而且每一种钢筋材料在形态及作用方面都存在着较大的差异。基于这种情况,在实际施工过程中,必须选用先进的施工技术来保证钢筋工程的科学性和有效性,只有这样,才能保证密集的钢筋节点、钢筋材料不会出现移位的情况。一般来说,钢筋工程主要分为两个方面:一是筋框固定技术。这种技术需要进行放样,放样的标准以实体为准,在确定样本的基础上,进一步制作模具,这样才能较为准确地定位筋框。当然,筋框定位的过程中,模板也会存在位移现象,技术人员可以采用墙体梯格筋解决这个问题。二是钢筋梁柱节点施工技术,这种技术一般在高层建筑施工中较为常见,由于高层建筑对钢筋材料的需求量较大,在施工过程中会出现节点密集难以确定的问题,因此,在施工之前需要利用计算机对其进行周密计算,主要的计算方式是先进行放样和绘图,再进行模板制作,这样的先后顺序才能保证节点施工的准确性。
3 装配式混凝土剪力墙结构技术的应用
本文以具体工程项目为例,介绍剪力墙结构技术的应用,希望能为剪力墙施工技术提供一定的借鉴价值。
3.1 施工组织管理
在工程项目实际施工之前,需要详细设计建筑施工图纸,然后将图纸交给施工单位,在图纸中要仔细说明建筑物的特点,并对相关要点进行标注说明。施工单位也需要充分熟悉图纸,并熟练掌握相关关键技术,特别是一些关键技术节点,以科学制定施工方案。
3.1.1 现场平面布置
现场平面布置在施工组织管理过程中起着至关重要的作用,一般来说,现场平面图主要包含:构件堆场布置、运输路线设置、塔式起重机选型及布置等。首先对于构件堆场布置来说,构件的堆放位置应当为比较平整的地段,尽量选用混凝土硬化地面和自然草坪,因为这样的地面承载力大,可以避免因场地原因而导致构件开裂损坏。构件堆放的地方应当有排水措施,以保证施工现场的安全性。构件堆场的布置应当遵循分类放置、全面保护、合理防潮防水等原则,预制混凝土墙板构件应当用专用支架,且支架需要有足够的刚度,以保证施工时构件的稳定程度。
3.1.2 运输路线设置
①在正式施工之前需要提前设计运输路线,提前了解路段的相关情况,避免在运输过程中出现无法解决的问题,如限高、限速等。
②施工现场应当详细考虑周边的路网情况,而且还要按照永临结合的原则。
③在施工现场应当形成环形道路,最大限度地保证道路占用率最小。
④运输道路要尽量保证平整,防止车辆行驶期间动摇损坏PC构件。
3.2 专项吊装安装
在所有剪力墙结构构件预制完备的基础上,需要进行吊装。首先要进行预制剪力墙安装,需要进行的施工包括定位坐浆、剪力墙吊装、斜支撑安装、灌浆施工等,每一个环节都需要精心测量,在保证数据测量精确的前提下,才能进行下一步工作,否则会影响剪力墙的整体结构效果。此外,还需进行叠合梁板安装工作,在实际安装过程中,需要使用临时钢管进行支撑,保持稳定,临时钢管支撑的间距、角度等同样需要进行精确测量计算。同时,还要进行预制叠合阳台板安装,先进行阳台的支撑体系建设,再用塔吊安装就位。
3.3 后浇带施工
此部分是剪力墙结构施工过程中比较关键的一个环节,主要包括构件节点的钢筋绑扎、节点模板安装、混凝土浇筑等。也就是说,这个环节由于钢筋节点较多,比较容易出错,因此,需要施工人员十分耐心、细致。如在构件节点钢筋绑扎部分,在绑扎之前就应当对钢筋的位置、角度及间距等进行校正,严格按照搭接的标准和规范,垂直连接剪力墙与受力钢筋之间的节点,保证垂直角度。在绑扎纵向暗梁与暗梁钢筋时,要进行整体考虑,暗梁可以采用帮条单面焊接的方式,而暗梁钢筋则需要使用次梁钢筋进行辅助。在节点模板安装时,需要注意的地方也较多,如模板与结构面结合的宽度标准,一般在30mm左右,并且最好用双面胶进行固定。对于起紧固作用的螺栓,间距一般要求在800mm以下。在节点模板安装完成之后,需要清理构件的表面,特别是积水,一定要在第一时间清理干净,以保证剪力墙结构中的混凝土养护得当。对于混凝土养护来说,在浇筑时应当用捣棒捣紧混凝土,叠合板也需要进行振捣,最大程度地保证混凝土的结实和紧密程度。混凝土浇筑完成之后,需要定期进行养护,第一次养护时间是在浇筑结束后的12个小时之内,采用的养护方式主要是覆盖浇水,每次的养护时间应当与规范相符,浇水的次数也要合理、科学,保证混凝土处于湿润状态即可。
3.4 模板拆除
在此阶段,剪力墙的结构安装基本已经告一段落,需要拆除相关模板,要注意拆除顺序,应该先拆除非承重墙,对于水平结构的模板要先拆除中间部分,再向两端延伸。
4 结语
综上所述,装配式混凝土剪力墙施工过程中,需要注意的细节问题较多,只有细致设计,才能有效避免这些问题。装配式混凝土剪力墙施工技术能够极大地节省成本,提升经济效益。对于混凝土剪力墙结构来说,目前的创新技术非常多,每一种技术都对应着不同的应用情况,而技术人员要想切实有效地发挥装配式混凝土剪力墙结构技术的作用,需要结合具体情况进行合理选用。