装配式剪力墙结构高效施工设计与工艺优化_张翔.pdf

161工程设计工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月1 装配式剪力墙结构施工工艺（1）吊装竖向构件。在我国北方，夹心保温式外墙板一般是竖向构件中最常见的外墙板类型1，这种类型的外墙板只需要在完成吊装工作后进行外部墙面的造型装饰，其中的操作流程具体包括放线、校正钢装配式剪力墙结构高效施工设计与工艺优化张 翔，郑一苇中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610000Efficient Construction Design and Process Optimization of Prefabricated Shear Wall StructureZHANG Xiang,ZHENG YiweiSouthwest Municipal Engineering Design&Research Institute of China,Chengdu 610000,Sichuan,China051.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介：张翔，男，本科，工程师，研究方向为市政工程结构设计。筋墙板及摘钩等2。（2）套筒灌浆。在这一环节首先要进行灌浆料的调配搅拌，然后检测流动度，接着要借助机械设备进行灌浆及封堵。在此期间要每半个小时查看一次灌浆的状况，一旦发现灌浆不实的问题出现，就要及时进行二次灌浆操作，灌浆的封堵也要做好记录3。（3）绑扎柱墙钢筋。绑扎工作要依据图纸的具体设计来进行操作，在绑扎节点钢筋过程中，要先完成底部钢筋的扎绑。我国预制墙板间存在三种类型的节点，即一字型、L 型与 T 型，其中节点结构最为繁复的是 T 型4。（4）柱墙模板加固。墙体阴角处使用 50 mm、70 mm方木作为背棱，所有部位的阴角模板使用母子扣，在墙柱边线将止浆板固定在剪力墙两侧，止水板和方木形成 L 形槽口，将剪力墙模板翻入 L 形槽内，固定模板。（5）支模浇筑。这一施工操作在构建节点及后浇板带等部位都要开展，不同的形式的模板在具体花费和质量上都是存在差距的。（6）水平构件吊装。构件就位至控制线内，然后由 2 人安放斜支撑墙体固定螺母，用电钻在楼板面上打眼，用膨胀螺栓加固。2 装配式剪力墙结构施工效率的影响因素2.1 设计因素（1）节点标准化设计。节点标准化设计过程中，应根据工程项目的实际情况选择合适的节点形式，并综合考虑结构的传力特性和承载能力。摘要：当前装配式建筑在我国建筑行业得到了广泛应用，而装配式建筑施工的设计与施工问题不容忽视，会对装配式建筑的施工效率造成直接影响。因此，文章分析影响装配式剪力墙结构施工效率的关键因素，并从施工设计和施工工艺两方面提出相应的优化策略，以供相关工作人员参考。关键词：装配式建筑；剪力墙；节点设计；叠合板；高效施工Abstract:At present,prefabricated buildings have been widely used in Chinas construction industry,and the design and construction problems of prefabricated building construction can not be ignored,which will have a direct impact on the construction efficiency of prefabricated buildings.Therefore,this paper analyzes the key factors affecting the construction efficiency of prefabricated shear wall structures,and proposes corresponding optimization strategies from two aspects of construction design and construction process for the reference of relevant staff.Key Words:prefabricated building;shear wall;node design;composite plate;efficient construction分类号：TU765162工程设计 2023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究（2）构件差分方式。构件分差方式的优化也会对其标准化加工的便捷程度产生影响。（3）套筒连接。在我国建筑行业中，采用灌浆套筒连接这一现象是较为普遍的，这种套筒连接手段对构件的生产制造精度和产成品保护等具有非常高的要求。一旦竖向构件在装配过程中发生了偏差，将会对其质量造成影响，给构件顺利安装制造障碍。（4）叠合板反坎预制优化5。一般不同部位叠合板的形式只在具体大小上有不同，整体的构造都是相近的，但是卫生间位置的叠合板具有更加复杂的操作实施步骤，因此，此处的叠合板是否能够顺利完成预制，会对施工效率造成重要影响6。2.2 施工因素（1）竖向节点施工。预留筋位于竖向节点底部，主要利用搭接方式与钢筋连接，这会对处于该位置的箍筋的施工带来不便。因此，竖向节点在钢筋扎绑手段上的优化水平对该处的施工效率影响较大。（2）劳动力配备。现今在我国的装配式建筑施工活动中，平均每千平方米的施工工作大约需要 60 人来完成。在不同的工程项目中，具体的劳动力资源需求也是不一样的。因此，在装配式建筑施工项目中，劳动力资源的最优配置是十分重要的。（3）施工方案变更。与传统现浇剪力墙结构相比，其加权综合单价是现浇构件的 3 倍之多，因此，装配式剪力墙结构高效施工设计阶段需要专业人员提前介入，合理分析方案的可行性与经济性，避免后期方案修改或返工，增加不必要的成本开支，进而影响工程项目进度。（4）叠合板吊装。装配水平构件所投入的施工时长会对装配式剪力墙装配项目整体工期的平均进度造成影响，所以从叠合板的生产制造到装配完工这整个过程达成标准化操作是十分重要的。（5）小型构件吊装。空调板的吊装都是实施单块吊装，每个空调板的大小尺寸一般都是相同的且质量大约为 300 kg。但是塔式起重机能够吊起质量 16 t 的重物，实施单块吊装并不能有效发挥塔式起重机的工作效力。因此，应该想办法打破空调板单板吊装的局限性，寻找能够提高吊装效率的吊装工具和吊装策略。（6）叠合板支撑架的选择。叠合板支撑架形式的确定要考虑具体的成本，而且相关施工环节的推进效率受到叠合板支撑架种类的影响。3 装配式剪力墙结构高效施工设计优化3.1 优化套筒连接方式学习吸取国外在套筒连接方式上的实践经验，可以选择在顶部和底部预制墙体实施螺旋式套筒连接。而且通过实验发现，这种套筒连接方式在施工应用中呈现出来的抗拉性能是符合施工需求的，是一种不错的连接手段。3.2 优化节点设计（1）水平节点。基于实际施工操作中的具体情况开展水平节点优化设计，在叠合板预留筋的底部进行弯钩设计，处理角度为 135，另外有 3 个板带纵筋在其上分布。（2）构件标准化拆分方法与原则。装配式剪力墙结构构件共有两类拆分手段。装配式剪力墙构件的拆分要基于节点标准化设计的要求开展。在构件拆分环节，要在合理的基础上最大化地细化构件的拆分工作，做好它们的分类且类别数要控制到最小，构件的布置要保证对称性。合理控制装配式构件的大小，构件过大会对运输造成困难且不便于施工。对于竖向构件而言，单个构件的长度最好控制在 4 m 以下，而水平构件宜控制在 3 m 左右。整体而言，单个构件的重量普遍不要超过 5 t，对于特殊的大型构件也要控制在 10 t以下，这样也便于更好地把控塔式起重机投入使用的花销。另外，构件之间的连接点最好设计在承受外力小的地方，同一室内建筑构件的拆分应该基于等宽度这一原则。3.3 优化叠合板反坎提前预制对于卫生间叠合板加工工序繁多问题，可以选择的优化方式是在工厂进行反坎等工序的预制，这样就不需要在施工现场再次进行加工，能够有效减少工作量，具体的叠合板施工流程如图 1（见下页）所示。4 装配式剪力墙结构高效施工工艺优化4.1 施工顺序优化装配式剪力墙共有 7 个施工流程，其中施工阶段占据 2 个，所有流程均采用流水线的施工方式。科学安排各个施工环节的顺序，60 个工人可以满足平均 6 d完成一层建筑施工的人力劳动资源需要。吊装竖向的建筑构件所遵循的是先外后内和先低后高的操作原则，而且要优先吊装现浇结构的临近位置，另外，所有的吊装都要就近从楼梯间的外围开始。163工程设计工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月吊装水平建筑构件时应选择某一端按照拆线型的次序进行操作。管线预留及扎绑钢筋等工作结束后，结合实际的整体施工流向状况开展混凝土浇筑工作，而且浇筑的具体顺序要与现场施工流向相符。在混凝土浇筑环节，要保障浇筑结构的完整性与浇筑质量。4.2 施工组织优化将 600 m 左右的施工面积划定为单个施工单位，然后把每个施工单位划分成两个大小将近 300 m 的流水段。吊装和扎绑钢筋等工作是在不同的流水段以流水线的形式进行施工操作，混凝土施工则应该在建筑楼之间开展流水工作，水平及竖向的混凝土浇筑工作需要同时进行。对施工区进行施工段的科学划定，并结合有序的流水线操作，有效提升装配式剪力墙建筑施工的效率。4.3 节点钢筋绑扎流程优化对于节点绑扎的问题，可以选择使用开口箍筋来有针对性地解决节点底部的箍筋绑扎操作难度大的困难。另外，可以选择应用直螺纹套筒连接方式进行钢筋密集部位的绑扎钢筋工作，实现工艺的改进。4.4 叠合板后浇带设计优化依据国外的装配式建筑施工实践成果，在水平节点的施工中不开展后浇带施工工作是比较好的选择。叠合板预留筋的布置形态呈现 Z 形的搭接形态，为了避免板缝漏浆的状况出现，同时保证其结构完整性，可以使用砂浆将板侧的三角区域抹平，具体的接缝设计如图 2 所示。板上纵筋叠合板图 2 整体式接缝构造图4.5 小型构件吊装优化施工所用的部分建筑构件的尺寸大小是相同的，比如空调板，每块板子的质量将近 300 kg，大小规格是 1 200 mm600 mm，而塔式起重机能够起重的重量可达 10 t。因此，对于小建筑构件吊装效益低的弊端，可以选择将尺寸相同的建筑构件同时起重吊装，这样能够有效提升工作效率，而且能够显著减少塔式起重机的工作时间，从而节约施工成本。4.6 叠合板吊装管理优化为了处理叠合板经常不能依据计划搬运吊装的问题，可以在每块叠合板上都印制二维码，然后通过BIM 信息管理平台智能监测叠合板的运输进度状况。这种方法依靠的是叠合板上粘贴的二维码与 BIM 信息管理平台的数据链接。5 结束语装配式建筑在当今的建筑行业中还属于一种发展中的新兴事物，当前还没有充分发挥出其所具有的高效施工的作用，在实际施工中还存在一些有待改进和优化的地方。文章基于我国装配式建筑施工的实践情况，根据其中存在的问题探究了实现剪力墙施工设计与工艺优化的相关措施，以促进施工效率的提升，为装配式建筑施工的进一步发展提供参考意见。参考文献1 张馨予,王帅,张玉丽.层次分析法在装配式建筑施工优化中的应用J.施工技术,2018(S4):1704-1707.2 王满意,刘锐,李松,等.装配式剪力墙结构高效高质量灌浆施工技术J.建筑施工,2022,44(7):1561-1564.3 刘李智,吕远贵,江涛,等.高层装配式剪力墙建筑高效建造技术研究与应用J.建筑结构,2020,50(S2):395-400.4 杨思忠,刘洋,田春雨,等.装配式纵肋叠合剪力墙结构体系研发及工程应用J.建筑科学,2021,37(7):113-120.5 陈加军,孙贵柱,陈德刚.装配式剪力墙结构高效施工技术研究与应用J.建筑技术,2018,49(S1):81-83.6 王翔宇.装配式剪力墙结构高效施工的参数优化研究D.青岛:青岛理工大学,2018.叠合层混凝土浇筑叠合板校正接缝处支模水电线管铺设叠合层钢筋绑扎叠合板吊