预制型钢桁架双皮墙高效安装技术*

田 毅，卢芳龙，李 阳

(中建一局集团建设发展有限公司，北京 100102)

0 引言

预制型钢桁架双皮墙是由两片预制混凝土板通过型钢桁架连接而成，由预制构件厂生产，运输至施工现场安装后，在两片预制板间的空腔内浇筑混凝土，待现浇混凝土凝结后与预制型钢桁架双皮墙形成整体共同受力。

预制型钢桁架双皮墙安装前需做好准备工作，在垫层施工、筏板钢筋绑扎和混凝土浇筑阶段持续为构件高效安装创造条件，体现装配式建筑施工工作前置的特点。各阶段测量和部件定位准确、节点连接可靠、吊装就位精准、底部密封严密、混凝土浇筑密实，安装难点集中在节点连接可靠性和预制型钢桁架双皮墙底部密封严密性中。

1 工程概况

国内某工业厂房位于陕西省西安市，由1座综合动力站和1座冷却塔组成，总建筑面积51 000m2。动力站地下1层、地上2层，建筑高度24.06m；冷却塔地下1层、地上1层，建筑高度3.85m。厂房为国内首例装配式综合动力站和装配式冷却塔，是预制型钢桁架双皮墙(以下简称双皮墙)技术在国内的首次应用。双皮墙高1～11m，厚400～1 000mm，共635种、1 142块，双皮墙预制构件最大质量为11t，主要应用部位为挡土墙和水池池壁[1]。

2 节点构造

为使装配式墙体具有良好的受力、防水性能，同时便于生产和安装，构件连接节点应满足结构整体性、防水性、生产和安装阶段的便捷性等要求[2-6]。

2.1 墙板-筏板(楼板)节点构造

为节省现场钢筋绑扎工作量，墙体主要受力钢筋配置于预制墙板中。预制墙板中的钢筋与筏板中的预留插筋通过间接搭接进行连接，使双皮墙与筏板基础成为整体共同受力[7]，如图1所示。

图1 墙板-筏板(楼板)节点构造

2.2 墙板间连接节点构造

墙板间的连接节点如图2所示。为便于施工，双皮墙间的连接钢筋采用钢筋网片，既满足钢筋传力要求，又避免现场绑扎钢筋，实现高效、高质量施工。

图2 墙板-墙板节点构造

除钢筋连接外，双皮墙外侧拼缝部位应进行打胶处理，打胶作为预制墙体拼缝间的临时封堵措施，使混凝土浇筑时不发生漏浆，同时胶体可填平接缝部位的凹槽，便于防水施工。双皮墙外侧拼缝打胶构造如图3所示。

图3 墙板拼缝打胶节点构造

2.3 施工缝节点构造

双皮墙内部有型钢桁架相连，当墙体较长需设置施工缝时，可将施工缝设置在型钢桁架朝向预制墙体中线一侧，混凝土可采用钢丝网或快易收口网等措施防漏，使后浇混凝土间黏结可靠，并增大渗流路径，使墙体防水性能满足要求。施工缝节点构造如图4所示。

图4 施工缝节点构造

3 存储和运输

3.1 构件存储要点

双皮墙的存储场地应平整、坚实、有排水措施。根据施工流水，施工现场应至少存放当天计划吊装构件。构件按塔式起重机分区堆放，便于安装，构件堆放区域应在起重机工作范围内，不受其他工序影响。构件堆放层数应≤2层，垫木表面包裹软质材料，且位置上下对齐，与吊点在同一竖直线上[8]。

3.2 构件运输要点

预制构件运输前，选定合适、平整的路线，车辆启动应慢，车速行驶均匀，严禁超速、猛拐和急刹车。运输车辆采用大吨位卡车或平板拖车，应满足预制构件运输要求，保证运输过程中构件不受损坏。根据安装计划，将所需预制构件规格、数量等信息清单发至构件厂或临时堆场，运输前按清单仔细核对预制构件相关信息。运输过程中，应防止墙体开裂或滑落。双皮墙尺寸较大，为避免预制墙板边缘在运输过程中被损坏，应在捆绑带部位设置丝杠作为支撑，如图5所示。丝杠运输至堆场或现场前不得拆除。

图5 双皮墙构件运输示意

4 双层墙安装技术

4.1 前期准备

双皮墙吊装前需进行准备工作，目的如下：①定位预制墙板边线位置，为吊装施工做准备；②做好筏板(楼板)中的竖向插筋与双皮墙中型钢桁架避让工作，防止安装阶段发生碰撞；③可避让筏板(楼板)上的钢筋与化学锚栓，防止化学锚栓植筋时碰撞钢筋。

施工流程如下：①筏板上表面精准放线 根据墙体布置图在筏板表面放线，包括双皮墙四边边线和化学锚栓安装位置。②清理、校正预留钢筋 根据图纸复核筏板插筋位置，防止安装时插筋与双皮墙型钢桁架发生干涉，插筋时若发生弯曲应矫直；清理插筋表面，使其无水泥浆、油污和其他杂物。③化学锚栓安装 根据放线位置在化学锚栓安装部位进行钻孔，孔径和孔深应满足化学锚栓产品要求；使用专用气筒、毛刷或压缩空气机清理钻孔中的灰尘，不多于3次，孔内不应有灰尘与明水；根据产品说明书进行化学锚栓植筋，保持化学锚栓不受扰动，保护时间根据产品说明书要求执行。④清理安装面 清理双皮墙在筏板的安装部位，不应有活动的混凝土碎块、石子、油污、浮灰和木屑等；测量、记录双皮墙安装部位的筏板标高；在双皮墙四角安装垫铁，根据标高数据将不同厚度的垫铁进行组合叠放，使垫铁顶标高与双皮墙底设计标高相同。

4.2 构件吊装

1)双皮墙运至现场后，根据总平面布置构件，按照吊装顺序及流水段配套堆放。在双皮墙型钢桁架底部绑扎缆风绳，在顶部吊装部件上安装吊钩。翻身前，在双皮墙底部垫轮胎或橡胶等软质材料，避免底部边角发生损坏。构件翻身时，起重机应缓慢起吊，根据吊点位置不断调整吊钩位置，使钢丝绳平面与地面保持垂直。

2)起吊时，双皮墙底部距地面500mm时暂停起升，检查吊点固定是否牢靠和有无其他安全隐患，无异常后继续缓慢起吊。起重机在起升和回转过程中应缓慢和保持速度均匀，防止构件在空中大幅晃动。起重机回转至安装点上方后，缓慢下落，待双皮墙底部与筏板插筋间距为500mm时，暂停下落，通过起重机和缆风绳调整双皮墙水平位置与角度，使型钢桁架与筏板插筋缺口位置对齐，然后继续缓慢下落。双皮墙进入筏板插筋后，继续使双皮墙保持平稳，防止型钢桁架与插筋碰撞，干扰安装。同时调整双皮墙底部边线与测量控制边线基本重合，缓慢下落至双皮墙稳固立于垫铁上。

3)双皮墙落在垫铁上后继续落钩，对比双皮墙边线与放线位置，采用经纬仪或全站仪测量校核双皮墙垂直度，当安装精度不满足相关规定时，将构件缓慢吊起50mm，调整双皮墙水平位置或垫片厚度，然后下落进行复测。若安装精度仍不满足标准要求，则重复该流程，直至满足要求。

4)将角码放置在化学锚栓和墙体底部预埋件对应位置，拧紧螺栓和螺母，如图6所示。

图6 双皮墙与角码连接节点

5)通过螺栓连接斜支撑上端与墙体斜支撑预埋件，斜支撑下端通过膨胀螺栓连接地面，完成双皮墙的临时固定。然后使用剪刀车将安装工提升至墙顶进行摘钩，最后使用螺栓将钢连接件固定在相邻墙体上。

4.3 墙体拼缝打胶

当双皮墙表面无特殊处理时，可采用硅酮或硅烷密封胶；当墙体表面做FRP防水或其他有黏结需求的材料时，应采用聚氨酯胶。

打胶前先清理胶体，使用干布擦拭塞堵泡沫棒和打胶连接处，然后用吹气筒吹净搭接处的灰尘。按照缝隙大小将不同截面尺寸的泡沫棒塞入缝隙内，使用胶枪沿连接缝隙上边缘开始打胶，完成后使用20mm宽的抹子从上至下刮平胶缝，保证拼缝部位打胶后的平整度。在20℃标准条件下，墙体打胶24h后方可浇筑混凝土。

4.4 墙体混凝土浇筑

绑扎楼板钢筋后即可在双皮墙中部浇筑混凝土，应保证混凝土自由下落高度≤2m，浇筑速度≤1m/h，浇筑点间距≤4m，每次浇筑高度≤4m。当双皮墙高度>4m时，第2次浇筑应在第1次浇筑混凝土强度≥5MPa后进行。最后一次浇筑的混凝土同条件试块强度≥5MPa后，方可拆除斜支撑、角码和相邻墙体间的钢连接件。

5 社会经济效益

经工程实践，双皮墙安装技术已较完善，在大型厂房中应用本技术，可大幅降低现场劳动力75%，极大缓解建筑工人紧缺带来的影响。在物资投入方面，钢管、木模板和木方投入分别减少97%，96%，95%，实现建筑垃圾近零排放，并有效提高工程质量和施工安全水平。此外，节省建筑物投入使用后的管理成本，减少维修费用，保证建筑物使用寿命。

双皮墙安装技术成本和工期可控、适用范围广，为装配式技术的拓展应用提供新方向和新思路。

6 结语

预制型钢桁架双皮墙安装技术预制化程度高，具有提高建筑质量、节省人工、绿色环保等作用，同时提高施工现场的工业化水平，有利于通过精细化管理实现精益建造。

可靠控制测量定位、节点连接布设、吊装就位、底部缝隙密封严密、墙间混凝土浇筑密实等施工工艺，对民用房建项目的装配式施工发展具有促进和引领作用。