裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的研究.doc

裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的研究 梁彥LIANGYan （山東博遠(yuǎn)建筑設(shè)計(jì)有限公司，泰安271000） （ShandongBrainyArchitecturalDesignCo.，Ltd.，Taian271000，China） 摘要：裝配式剪力墻住宅的特點(diǎn)是應(yīng)用鋼筋混凝土預(yù)制外墻、預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制樓梯、疊合樓板、陽臺板、空調(diào)板等預(yù)制構(gòu)配件和功能性部品，通過工廠預(yù)制、機(jī)械化裝配并考慮裝修需求預(yù)留接口。 Abstract:Fabricatedshearwallhouseistousetheprefabricatedparts,suchasprecastreinforcedconcreteexteriorwall,prefabricatedinteriorwall,prefabricatedstairs,laminatedfloor,balconypanels,airconditioningpanelsandsoon,andthefunctionalponents,andconsidertherenovationneedsforasideinterfacethroughprefabricationandmechanizationassembly. 關(guān)鍵詞：裝配式；剪力墻；預(yù)制；節(jié)點(diǎn) Keywords:fabricated；shearwall；prefabricated；node ：TU375：A ：1006-4311（xx）06-0105-02 1目前國內(nèi)住宅市場及施工現(xiàn)狀 經(jīng)過近10年的發(fā)展，我國裝配式住宅雖已取得長足發(fā)展，但在實(shí)施中仍面臨諸多技術(shù)銜接問題。就我國目前情況來看，這一過程仍需經(jīng)歷很長一段時(shí)間。對于混凝土建筑，從施工生產(chǎn)的角度來看，建筑物的主體一般由梁、板、墻、柱等基本構(gòu)件以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成，而不同的構(gòu)件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有不同的施工特點(diǎn)，其施工生產(chǎn)所需要的物資和人力消耗水平差異較大，施工質(zhì)量控制的難度也不相同，施工速度也有很大差別，例如：在傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)施工中，梁、板、陽臺等水平構(gòu)件的施工，由于需要搭設(shè)滿堂的腳手架和模板才有工作面，占用了較多的人力和物資資源，而墻、柱等垂直承重構(gòu)件施工時(shí)占用場地相對較?。豢傮w上來說傳統(tǒng)工法由于受到場地、天氣、人員等條件或因素的影響，在建筑質(zhì)量方面會存在許多的質(zhì)量通病，如果將現(xiàn)澆施工的工法改變?yōu)轭A(yù)制為主的施工工法，把現(xiàn)場難以施工的部分構(gòu)件轉(zhuǎn)移到工廠里預(yù)制加工成半成品，就可以消除大部分的質(zhì)量通病，從而提高建筑物的整體質(zhì)量水平，同時(shí)能加快建設(shè)的速度、降低物料和人工的消耗水平。 2裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)（PC）技術(shù)簡介 用預(yù)制和預(yù)應(yīng)力混凝土做成的構(gòu)件就叫PC構(gòu)件，PC中包含了兩種技術(shù)，其一是預(yù)制（PCa）的技術(shù)，其二是預(yù)應(yīng)力（PS）技術(shù)。這是一種不同于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的新型結(jié)構(gòu)體系。按照組成建筑的構(gòu)件特征和性能劃分，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的基本預(yù)制構(gòu)件包括：預(yù)制樓板（含預(yù)制實(shí)心板、預(yù)制空心板、預(yù)制疊合板、預(yù)制陽臺）；預(yù)制梁（含預(yù)制實(shí)心梁、預(yù)制疊合梁、預(yù)制U型梁）；預(yù)制墻（含預(yù)制實(shí)心剪力墻、預(yù)制空心墻、預(yù)制疊合式剪力墻、預(yù)制非承重墻）；預(yù)制柱（含預(yù)制實(shí)心柱、預(yù)制空心柱）；預(yù)制樓梯（預(yù)制樓梯段、預(yù)制休息平臺）；其他復(fù)雜異形構(gòu)件（預(yù)制飄窗、預(yù)制帶飄窗外墻、預(yù)制轉(zhuǎn)角外墻、預(yù)制整體廚房衛(wèi)生間、預(yù)制空調(diào)板等）。各種預(yù)制構(gòu)件根據(jù)工藝特征不同，還可以進(jìn)一步細(xì)分，例如預(yù)制疊合樓板包括預(yù)制預(yù)應(yīng)力疊合樓板（南京大地為代表）、預(yù)制桁架鋼筋疊合樓板（合肥寶業(yè)西韋德為代表）、預(yù)制帶肋預(yù)應(yīng)力疊合樓板（PK板）（濟(jì)南萬斯達(dá)為代表）等，預(yù)制實(shí)心剪力墻包括預(yù)制鋼筋套筒剪力墻（北京萬科和榆構(gòu)為代表）、預(yù)制約束漿錨剪力墻（黑龍江宇輝為代表）、預(yù)制漿錨孔洞間接搭接剪力墻（中南建設(shè)為代表）等，預(yù)制外墻從構(gòu)造上又可分為預(yù)制普通外墻（長沙遠(yuǎn)大、深圳萬科為代表）、預(yù)制夾心三明治保溫外墻（萬科、宇輝、亞泰為代表）等，總之，預(yù)制構(gòu)件的表現(xiàn)形式是多樣的，可以根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和要求靈活采用，在此不一一贅述。 3世界各國裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展 大板住宅是第二次世界大戰(zhàn)以后發(fā)展起來的，到20世紀(jì)80年代裝配式混凝土建筑的應(yīng)用達(dá)到全盛時(shí)期。日本認(rèn)為預(yù)制裝配建筑分為：預(yù)制混凝土（PCa）與預(yù)應(yīng)力混凝土（PC）。日本的PC主要應(yīng)用在裝配式框架結(jié)構(gòu)，采用預(yù)應(yīng)力方式壓接，屬裝配速度快的“干節(jié)點(diǎn)”。 日本最初的工業(yè)化建造混凝土結(jié)構(gòu)為由木木結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成的軸線框架結(jié)構(gòu)。由預(yù)制混凝土構(gòu)件組拼的柱與梁結(jié)合部位不可能形成無轉(zhuǎn)動的剛性節(jié)點(diǎn)，必須設(shè)置梁柱間的剪刀撐。解決該問題的出路是采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制混凝土剪力墻的裝配結(jié)構(gòu)是一流的結(jié)構(gòu)形式。 4全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（NPC體系） 裝配式剪力墻住宅的特點(diǎn)是應(yīng)用鋼筋混凝土預(yù)制外墻、預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制樓梯、疊合樓板、陽臺板、空調(diào)板等預(yù)制構(gòu)配件和功能性部品，通過工廠預(yù)制、機(jī)械化裝配并考慮裝修需求預(yù)留接口。 根據(jù)日本、香港等地的調(diào)研和過往經(jīng)驗(yàn)，這種住宅的設(shè)計(jì)中，合理應(yīng)用PC構(gòu)件尤為重要。首先，完全預(yù)制沒有必要，適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場澆筑和施工是需要的，也是保證質(zhì)量和安全的必要手段。其次，過小規(guī)模的預(yù)制裝配不能發(fā)揮工業(yè)化住宅的特點(diǎn)，反而增加了施工現(xiàn)場預(yù)制吊裝與現(xiàn)澆作業(yè)之間的矛盾。因此我們要努力探索預(yù)制構(gòu)件使用的合理規(guī)模，節(jié)省工期、提高效率、提升品質(zhì)，推動住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（NPC體系）的工藝流程：施工準(zhǔn)備定位放線預(yù)留插筋校正豎向構(gòu)件吊裝豎向構(gòu)件校正及臨時(shí)支撐安裝漿錨節(jié)點(diǎn)灌漿水平構(gòu)件吊裝水平構(gòu)件節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎疊合板鋼筋綁扎堅(jiān)向構(gòu)件節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎節(jié)點(diǎn)模板安裝節(jié)點(diǎn)及疊合板混凝土澆筑。 工廠制作的高質(zhì)量預(yù)制板與基礎(chǔ)可靠連接，板與板連接牢靠，成為從基礎(chǔ)、樓板、墻板與屋面的整體板式結(jié)構(gòu)。例如由8榻榻米（0.91.8m）大板組成的房間，墻板為4塊，樓板為2塊可以構(gòu)成抗震性能不錯(cuò)的房子。壁板內(nèi)配置雙層細(xì)鋼筋網(wǎng)，板內(nèi)預(yù)埋波紋管，插入直徑16mm的鋼筋使結(jié)構(gòu)成一體。安裝順序?yàn)椋夯A(chǔ)（1層樓板）1層墻板2層樓板2層墻板屋面。墻板與墻板的豎向拼縫采用的連接方法希望能保證等同于無拼縫的結(jié)構(gòu)相同的承載力。 全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（NPC體系）技術(shù)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及樓板疊合層均采用現(xiàn)澆處理，既增加了結(jié)構(gòu)的整體性，達(dá)到與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)“同等型”;又解決了建筑部件、暖通空調(diào)、給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等建筑和設(shè)備專業(yè)的要求，做到了協(xié)調(diào)統(tǒng)一、優(yōu)化配置，在不降低結(jié)構(gòu)安全性的前提下，優(yōu)化了建筑性能和功能。剪力墻結(jié)構(gòu)是多層和高層住宅建筑中最常用的建筑結(jié)構(gòu)形式，從國內(nèi)外目前的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，受力合理，方便施工的墻板節(jié)點(diǎn)和接縫設(shè)計(jì)成為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，是決定該結(jié)構(gòu)形式能否形成推廣應(yīng)用的極為重要的影響因素。 預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系可以分為：部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系和全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制化率高，但是拼縫的連接構(gòu)造比較復(fù)雜、施工難度也較大，從而難以保證使其完全等同于現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。 5預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)面對的挑戰(zhàn)和如何破解迷題 裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用雖然取得很大的進(jìn)步，但仍然存在很多問題，值得我們進(jìn)行深入的調(diào)查和研究：建筑工人的勞動力不足和人工費(fèi)大幅上漲導(dǎo)致更多的企業(yè)尋求新的出路。預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)如何與現(xiàn)有以現(xiàn)澆混凝土為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范匹配適應(yīng)。預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)的豎向鋼筋連接與水平拼縫處理是核心問題和難題。高層住宅建筑平面布置和結(jié)構(gòu)剪力墻布置與預(yù)制裝配方法協(xié)調(diào)的問題。多個(gè)工程實(shí)踐與探索形成的共識點(diǎn)：1）樓梯的預(yù)制值得肯定，可以節(jié)省大量的施工人工。2）疊合樓板值得肯定，可以節(jié)省大量模板支撐兩種預(yù)制疊合樓板。3）預(yù)制陽臺板與空調(diào)板。預(yù)制陽臺板，一定要求與疊合現(xiàn)澆梁板形成整體防止?jié)B漏。預(yù)制空調(diào)板，一定與樓板，疊合現(xiàn)澆成整體。4）外墻板保溫裝飾一體化值得重視。預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)深切符合了我國“十二五”規(guī)劃中提出資源節(jié)約、環(huán)境友好的社會主義要求，是實(shí)