李建航
(中铁十四局集团房桥有限公司,北京102400)
叠合剪力墙也成为“双皮墙”,两侧混凝土板和钢筋桁架在工厂制作成内含空腔构件,现场安装就位后在空腔内浇筑混凝土,形成预制和现浇混凝土整体受力的混凝土墙体。
叠合剪力墙优点包括:(1)单个构件自重轻,便于生产、施工、运输,降低构件的生产、施工、运输成本,对塔吊和其他起重设备的最大吊起重量要求较低;(2)生产工艺机械化、标准化程度高,能够全自动流水线生产;(3)安装工艺简单、施工快;(4)叠合墙构件综合成本比实心剪力墙综合成本降低5%~10%;(5)更容易实现一体化集成,双面叠合剪力墙可将保温体系进行一次性预制复合,可实现保温节能一体化、外墙装饰一体化;(6)连接方式更加有效、可靠,叠合剪力墙连接均采用钢筋套筒机械连接或间接搭接,不设置预埋套筒,可有效解决灌浆套筒连接的质量隐患,从而保证施工质量;(7)安全性更高,减少模板施工,减少了高空支模作业,增加施工安全性;(8)构造合理加强防水性,空腔中间浇筑自密实混凝土,防水性能更好。
采用三一全自动流水生产线进行叠合剪力墙的生产,生产线配置核心自动翻转台进行叠合施工。叠合剪力墙生产工艺流程:A 面墙板模具安装→A 面墙板钢筋安装→预埋与预留安装→混凝土灌注→拉毛→养护→B 面墙板模具安装→B面墙板钢筋安装→预埋与预留安装→混凝土灌注→A 面墙板翻转→AB 面墙板叠合→养护→拆模。
叠合剪力墙模具材质主要使用钢模具、铝模具和玻璃钢模具。考虑叠合剪力墙构件精度要求高、拆装方便、绿色环保、使用寿命长等优点,选择钢模具进行生产。模型设计采用“1+1”形式组成,由底部扁铁和上部角钢2 部分组成,底部角钢采用5mm 扁铁固定于模台上进行精确定位,角钢坐落于底部扁铁上组成叠合剪力墙模型。采用“1+1”模式不仅保证了精度要求,更能提高模具的拼模效率。
为确保构件生产质量,在拼模之前应对模台进行水平校验,之后模台每生产10 天校验1 次。校验方法采用3m 靠尺在任意方向高差不大于2mm。
模具组装前必须清理模台和模型,模具工作面与模台必须垂直。模具拼装连接牢固、缝隙严密,不得漏浆。模具验收合格后边摸和模台涂刷脱模剂,表面不应有划痕、锈渍等现象。
钢筋箍筋和桁架筋下料误差为-5~0mm,确保钢筋笼绑扎成型厚度误差为-5~0mm,钢筋绑扎牢固。垫块采用条形垫块,加强垫块对钢筋笼的支持作用,确保钢筋保护层厚度达到设计要求。控制叠合剪力墙AB 面厚度的顶针均匀的分布于A面墙板,不少于4 个/m2,确保叠合剪力墙厚度误差±3mm[2]。
预埋件需要保证安装牢固,定位精确,混凝土浇筑振捣过程中不允许振捣棒接触预埋件,防止位移。
叠合剪力墙混凝土不低于C35,水泥等级不低于42.5 普通硅酸盐水泥,沙应选用细度模数为2.3~3.0 中沙,石子宜选用5~25mm,其中B 面墙板石子宜选用5~15mm。混凝土坍落度控制在120~180mm 为宜。混凝土采用自动布料机均匀连续浇筑,确保混凝土均匀。A 面墙采用高频振动台振捣。
叠合剪力墙空腔内与现浇混凝土结合面应采取拉毛或者凿毛处理,也可采用露骨料粗糙面。
叠合剪力墙成型后及时送入蒸养窑进行养护,蒸养温度控制在(50±5)℃,湿度100%。
A 面墙板混凝土强度达到设计强度的75%时即可进行翻转叠合,A 面墙板的模台进入翻转工位,拆除边摸,采用支撑板将A 面墙固定于模台上。叠合时确保两模台支撑腿位置无混凝土残渣等杂物,调整支腿高度为设计叠合剪力墙厚度误差±0.5mm。A 面模台翻转至B 面模台位置。B 面采用摇振台振捣,先横向摇振,再纵向摇振,最后混合摇振,摇捣时间不少于4 分钟,振捣完成后拆除支撑板,A 面模台翻转复位。叠合完成后的叠合剪力墙送入养护窑进行进行保温保湿养护。
叠合剪力墙构件达到设计拆模强度时即可拆模,设计未规定时不宜小于设计混凝土强度的75%。应对根据模板的安装顺序进行拆模,不得采用振动构件方式拆模。采用翻板机把构件立起,使用车间航车起板吊入专用运输架内进行存放。
制作2 块试验试件,1 块足尺现浇剪力墙SW-1 和1 块足尺叠合剪力墙SW-2,试验分3 次加载至预定的轴压力,然后轴向压力保持恒定,试验过程采用单点进行水平加载,作用点位于试件顶部加载梁中间位置。试件的滞回曲线如图1 所示。实验结果如表1 所示。
图1 滞回曲线
表1 试验结果
通过对1 块现浇剪力墙和1 块预制叠合剪力墙在恒定竖向荷载作用下施加水平低周往复荷载(先力控制后位移控制)试验可得:试件在层间位移角约为1/300 时,出现斜裂缝、边缘构件纵筋屈服,试件进入屈服状态;层间位移角约为1/110 时,角部先后剥落、压溃,逐渐形成塑性铰并向内扩展,沿对角线的腹剪斜裂缝逐渐成为临界斜裂缝;最终因角部压溃与墙身临界斜裂缝共同作用导致丧失承载力,为弯剪破坏模式,可见叠合剪力墙受力性能与整体浇筑的剪力墙基本相同图,等同于现浇。
叠合剪力墙具有良好的抗震性能,可按照现浇的结构分析和承载力计算,叠合剪力墙比常见的灌浆套筒连接方式的竖向构件更具有竞争力,本文总结介绍了叠合剪力墙的生产经验,具有推广应用价值。