装配式住宅预制剪力墙施工工艺研究

装配式住宅预制剪力墙施工工艺研究

中建二局第三建筑工程有限公司天津分公司天津300300

摘要:装配式混凝土结构越来越广泛的推广运用,尤其在住宅类项目中应用尤为突出,其中主要装配构件主要有预制剪力墙、叠合楼板及预制楼梯等,本文以某一特定项目为载体主要针对预制剪力墙施工工艺展开研究。

关键词:装配式;预制构件;剪力墙;吊装;灌浆

1、工程概况

某工程拟建工程包括22#楼、23#楼、25#楼、26#楼、27#楼、28#楼、29#楼、30#楼、31#楼、32#楼及地下车库。其中,22#楼地上32层,地下1层,主体高度95.2m;23#楼,25#楼地上27层,地下1层,主体高度80.8m;26#楼地上29层,地下1层,主体高度84.3m;27#楼、28#楼、29#楼、30#楼、31#楼、32#楼地上33层,地下1层,主体高度95.7m;1栋3层幼儿园,主体高度10.8m;2层沿街配套商业及-1层地下车库。总建筑面积174773㎡。工程结构形式:框架结构、装配整体式剪力墙结构。建筑设计使用年限为50年,建筑工程等级一级,耐火等级为1级;抗震设防烈度:7度。

2、预制剪力墙施工准备

2.1技术准备

1、施工现场按照设计院提供的预制剪力墙深化设计图纸,结合工程实际,做好下列施工准备:

(1)预制墙深化图确认前将与构件相关联的节点进行前期深化,铝模与预制剪力墙构件连接深化;

(2)加强建筑图、结构图和构件图及水电安装图纸的结合,比较各图纸的相符性,确保工厂制作和设计、现场施工的吻合;

(3)运用BIM技术对预制构件现场堆放进行施工模拟,确保构件场内堆放合理有序;

(4)落实施工前期工作,包括预制构件保护起吊、运输、储存、临时支撑、接缝防水处理等。

2、交底和沟通

(1)按照三级技术交底程序要求,逐级进行技术交底,特别是对不同技术工种的针对性交底,要切实加强和落实;

(2)根据构件的受力特征进行专项技术交底培训,确保构件吊装状态符合构件设计状态受力情况,防止构件吊装过程中发生损坏;

(3)切实加强与建设单位、设计单位及构件分包单位的联系;

(4)施工前,坚持样板引路制度,组织参观工法样板,让施工人员了解预制装配式剪力墙结构的特点和要求,正式施工时能有个参照和实样的概念;

(5)根据构件的连接方式,进行连接钢筋定位、灌浆套筒连接,安装工艺培训,规范操作顺序,增强施工人员的质量意识及操作技能水平。

2.2现场准备

(1)预制构件的运输道路,采用混凝凝土硬化,要求平整无积水,畅通无阻;

(2)预制构件卸车场地按照施工场地平面布置图采用100mm厚C20混凝土进行硬化,要求场地坚实、平整、无积水,高出自然地面100mm,在材料堆放场地下均匀对称铺设100×100木方垫木防止预制构件出现破损。

(3)构件进行编号,分规格码放整齐于堆放场地。

(4)根据构件设计图,放好轴线和构件边线,确定构件位置和水平控制标高(在墙上弹出叠合板标高控制线及叠合板位置线,并将构件名称写在墙体上)。

2.3吊装注意事项

(1)吊点垂直受力,严禁在横梁和构件间采用三角方式吊装。

(2)在预制墙校正过程中,板内斜撑杆以一根调整垂直度为准,待校正完毕后再紧固另一根,不可两根均在紧固状态下进行调整。

(3)每块预制构件吊装稳固后均需测量水平与垂直度偏差在允许范围内,遇需调整时应松开相关紧固件,严禁蛮力矫正。

(4)若预制墙的连接钢筋因妨碍施工被临时弯曲时,在该道工序结束后应立即恢复原功能,以保证结构安全。

(5)按“楼板埋件分布图”要求,在预制构件首层现浇地坪上准确预埋PC板安装用、下端固定用金属连接件。

(6)构件吊装前,应对构件和已完成构件的交接面进行粗糙处理或标高核实。剪力墙下的粗凿面凹凸不应小于6mm。交接面浮浆和杂物应清理干净后才能进行此位置构件安装。

3预制剪力墙吊装施工工艺流程

图1预制剪力墙吊装施工工艺流程

3.1起吊前准备

预制构件采用塔吊进行吊装,构件吊装之前,应针对吊装作业、就位与临时支撑等进行充分的准备,确保吊装施工顺利进行。

(1)起吊准备

根据构件吊装计划及构件进场资料定位所需吊装构件,检查构件预制时间及质量合格文件,确认构件无误及构件强度满足规范规定的吊装要求。无误后,安装吊具。并在构件上安装缆风绳,方便构件就位时牵引与姿态调整。

a.提前在构件上放好控制线。

b.确认塔吊起吊重量与吊装距离满足吊装需求;核实现场环境、天气、道路状况等满足吊装施工要求。

c.成立专业小组,进行安全教育与技术交底;确保各个作业面达到安全作业条件;确保塔吊、钢丝绳、卡环、锁扣、外架、安全用电、防风措施等达到安全作业条件;检查复核吊装设备及吊具处于安全操作状态。

d.检查构件内预埋的吊环或其他类型吊装预埋件是否完好无损,规格、型号、位置是否正确无误。起吊前应先试吊,将构件吊离地面约50cm,静置一段时间确保安全后再行吊装。

e.对较重构件、开口构件、开洞构件、异形构件及其他设计要求的构件,应进行吊装过程受力分析,包括翻身过程、起吊过程、临时支撑状态等多种工况,对其中受力不利状态进行加固补强,避免吊装过程中构件破坏或者出现其他安全事故。

f.装配式结构施工前,应选择有代表性的单元进行预制构件试安装,并根据试安装结果及时调整完善施工方案和施工工艺。

就位与临时支撑准备

a.核对已完成预制构件的混凝土强度及预制构件和配件的型号、规格、数量等符合设计要求。

b.检查墙板构件套筒、预留孔的规格、位置、数量和深度;检查被连接钢筋的规格、数量、位置和长度;当套筒、预留孔内有杂物时,应清理干净;当连接钢筋倾斜时,应进行校直;连接钢筋偏离套筒或孔洞中心线不宜超过5mm。

c.测量放线,设置构件安装定位标识;校核现场预留钢筋的平面间距、长度等;并须确认现浇构件的强度已达设计要求。测量放线包括在预制墙板室内侧画出100cm标高线及两条纵向定位线;在楼板上画出对应于预制墙板纵向定位线和横向定位线。

d.检查临时支撑埋件套筒,如有杂物应及时清理干净;检查楼板面临时支撑埋件是否已安装到位;确认楼板混凝土强度达到设计要求;预先在墙板上安装临时支撑连接件。

e.检查临时支撑的规格、型号、数量满足施工要求,调节部件灵活可调且紧固后牢固可靠,检查可调斜撑的调节量程是否满足施工要求;检查连接件规格、数量等满足施工要求。

f.应备好可调节接缝厚度和底部标高的垫块。底部标高垫块宜采用钢质垫片或硬橡胶垫片,厚度采用1mm、2mm、5mm、10mm的组合。

3.2预制剪力墙吊装

墙板构件吊装应根据吊点设置位置在铁扁担上采用合适的起吊点。用吊装连接件将钢丝绳与墙板预埋吊点连接,起吊至距地面约50cm处时静停,检查构件状态且确认吊绳、吊具安装连接无误后方可继续起吊,起吊要求缓慢匀速,保证预制墙板边缘不被破坏。墙板模数化吊装梁吊装示意图

构件距离安装面约100mm时,应慢速调整,安装人员应使用搭钩将溜绳拉回,用缆风绳将墙板构件拉住使构件缓速降落至安装位置;构件距离楼地面约300mm时,应由安装人员辅助轻推构件根据定位线进行初步定位;楼地面预留插筋与构件灌浆套筒应逐根对准,待插筋全部准确插入套筒后缓慢降下构件。

3.3安装临时支撑

预制墙板构件安装时的临时支撑体系主要包括可调节式支撑杆、端部连接件、连接螺栓、预埋螺栓等几部分。

墙板构件的临时支撑为2道,每道支撑由上部的长斜支撑杆与下部的短斜支撑杆组成。上部斜支撑的支撑点距离板底不宜小于板高的2/3,且不应小于板高的1/2,具体根据设计给定的支撑点确定。

墙体斜支撑的安装分为连接件安装、支撑杆安装、支撑紧固。

连接件安装在构件吊装之前进行。墙板上的连接件选用马蹄型连接件,其由一块钢板及一个铁环焊接而成(马蹄型连接件),通过M20螺栓和一块钢制垫片与预制墙板连接,楼板上的连接件选用几字型连接件,其由S19的圆钢焊接而成,板内由?8钢筋绑扎固定(几字型连接件)。

3.4墙体安装精度调节

墙体的标高调整应在吊装过程中墙体就位时完成,主要通过将墙体吊起后调整垫片厚度进行。

墙体的水平位置与垂直度通过斜支撑调整。一般斜支撑的可调节长度为±100mm。调节时,以预先弹出的控制线为准,先进行水平位置的调整,再进行垂直度的调整。见图预制墙板安装精确调节用斜支撑。

墙板安装精确调节措施如下:

(1)在墙板平面内,通过楼板面弹线进行平面内水平位置校正调节。若平面内水平位置有偏差,可在楼板上锚入钢筋,使用小型千斤顶在墙板侧面进行微调。

(2)在垂直于墙板平面方向,可利用墙板下部短斜支撑杆进行微调控制墙板水平位置,当墙板边缘与预先弹线重合停止微调。

(3)墙板水平位置调节完毕后,利用墙板上部长斜支撑杆的长度调整进行墙板垂直度控制。

4灌浆施工工艺

(1)灌浆施工操作要求

灌浆料必须有产品检验合格报告及出厂合格证,使用说明书,灌浆料强度等级为85MPa;

施工时首先要根据灌浆料使用说明,安排专人定量取料、定量加水进行搅拌,搅拌好的混合料必须在30min以内注入套筒;

当灌浆仓大于1.5m时,对灌浆仓进行分仓,分仓使用坐浆料或者高强砂浆。

有螺纹盲孔插筋处在上层PC板吊装前,套入20mm×30mm橡胶垫;

灌浆前应检查螺纹盲孔内是否阻塞或者有杂物;

灌浆时由下孔灌入,上孔冒浆即为灌满,及时用皮塞塞紧。

(2)项目采用半灌浆套筒,构件生产前进行钢筋套筒灌浆连接接头的抗拉强度试验,每种规格的连接接头试件数量不应少于3个。

半灌浆连接通常是上端钢筋采用直螺纹、下端钢筋通过灌浆料与灌浆预留孔进行注浆。

(3)灌浆工艺流程

图2灌浆流程

(4)灌浆施工注意事项

a、泵送钢筋接头灌浆料可在5℃~40℃下使用。灌浆时浆体温度应在5℃~30℃范围内。灌浆时及灌浆后48小时内施工部位及环境温度不应低于5℃。如环境温度低于5℃时,需要加热养护,低温施工时应单独制定低温施工方案。

b、搅拌完的砂浆随停放时间延长,其流动性降低。如果拌合好后没有及时使用,停放时间过长,需要再次搅拌恢复其流动性后才能使用。正常情况自加水算起应尽可能在30分钟内灌完。

c、一个构件连接的接头一次需要的灌浆料用量较多(超过一袋20Kg时),应计算灌浆泵工作效率,考虑分次搅拌、灌浆,否则会因搅拌、灌注时间过长,浆体流动度下降造成灌浆失败。

d、严禁在接头灌浆料中加入任何外加剂或外掺剂。

e、现场同期试块检验。为指导拆模及控制扰动,可在灌浆时用三联强度模做同期试块。制作好的试块要在接头(构件现场)实际环境温度下放置并必须密封保存(与接头内灌浆料类似条件)。

5结语

本文通过对装配式住宅结构预制剪力墙的施工工艺研究,探索出预制剪力墙从吊装前准备,预制剪力墙的吊装到灌浆施工的一整套施工工艺流程,为后续类似工程的施工提供了一定的技术基础和经验,但是对于预制墙的灌浆质量仍有进一步的挖掘空间,如何保证灌浆饱满度这一课题将成为接下来的研究重点。

参考文献

[1]金波.装配式施工技术在住宅工程中的应用研究[J].建筑技术,2017(04).

[2]余正.装配式建筑施工常见质量问题与防范对策[J].住宅与房地产,2016(33).

[3]张军,侯海泉,董年才,等.全预制装配整体式剪力墙住宅结构设计及应用[J].施工技术,2009(05).

作者简介:

[第一作者]余健,男,1990年3月出生,南京理工大学、硕士研究生,中建二局三公司天津分公司徐州煤机厂项目总工。

[第二作者]周雅,女,1994年2月出生,苏州大学、本科,中建二局三公司天津分公司镇江美的城项目资料员。

[第三作者]李伟,男,1978年11月出生,青岛理工大学、专科,中建二局三公司天津分公司徐州煤机厂项目经理。

[第四作者]王春艳,女,1982年12月出生,辽宁工业大学、本科,中建二局三公司天津分公司质量技术部职员。

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