预制双面叠合剪力墙在污水池工程中的应用分析

米鹤冉

（广州市市政集团设计院有限公司，广东广州510060）

0 引言

近年来，装配式建筑变得越来越受欢迎，而预制双面叠合剪力墙是装配式建筑施工时常有的结构，基于此，本文以污水池工程为例，探究预制双面叠合建立在该项工程中的应用。

1 预制双面叠合剪力墙

预制双面叠合剪力墙也称双面墙，以该结构为主体的墙体体系也是当前一种新型的结构体系，其中叠合板式的剪力墙是作为实际受力的主要构件，在安装之前先将两片墙结构预制完成，然后使用桁架钢筋进行拉结，在两片墙体的中空内部进行混凝土浇筑，使其成为整体结构，最后是由叠合板剪力墙与后浇筑的混凝土进行整体受力，承担着结构外部产生的多种荷载作用。这种预制双面叠合剪力墙的特点就在于其主要是采用竖向连接的方式，具有较高的可靠性；在安装的速度上也更快于普通剪力墙结构，且其实际安装的难度不高，便于施工；从施工质量的可靠程度来看，其能够在浇筑时看到双皮墙中空位置的情况，因此质量有保障，同时其相关构件在现场吊装时也比较方便[1]。

2 工程概述

本次施工的项目工程当中，污水池工程是一项重要部分，其采用现浇混钢筋凝土特种结构，结构的整体安全等级为二级，其基础设计的等级为丙级，绝对高程4.80m作为设计相对标高，水池的底板下均设置100mm厚的C15素混凝土垫层。

3 污水池工程当中预制双面叠合剪力墙的具体应用

3.1 预制双面叠合剪力墙构件的选型

结合本文所分析的污水池工程项目的特点，对预制双面切合剪力墙的构件进行合理选型。预制双面叠合剪力墙构件基本上都是作为实际中的主体受力结构，包括其中的竖向构件，但竖向构件在当前的产业化发展中还缺少成熟性，因此选择构件的过程中也不推荐该类型号。由于是在污水池使用的，还需要确保预制构件具有防水特点，这样才能够满足实际需求，对其构件的设计选型以及实际加工生产进行详细探讨，其中最核心的讨论问题应当是对水池节点的设计，同时，与其他类型工程相同的是，该工程中运用的预制双面叠合剪力墙构件选型的防水要求以及装配式设计在讨论过程中存在争议的内容。再考虑到多种现实因素，在进行其选型设计的过程中，需要注意以下几点内容。

①对于要满足预制要求，在保证其他设计都符合项目基本要求以外，尽量增加剪力墙的装配式部分比重，这样能够提高现场实际作业的操作效率，比方说在选型设计的过程中，可考虑尽量选择不需要支撑及不需要模板的相关构件；②要注意防水节点的处理，一般来说在住宅类的项目当中，其防水都是运用PE棒加密封胶的方法，而在污水池工程当中，其防水节点的处理则是需要增设水池本身的自防水结构，因此要做好水池的防水施工，选用多种防水涂料和砂浆材料，同时要进一步确保预制构件选型满足实际节点区域湿连接的基本需求。在选型设计完成后确定好预制双面剪力墙的基本结构体系，比方说选用剪力墙+叠合板的结构装配形式，其主要是基于两点内容：①双面叠合剪力墙主要是采用预制再加上现浇的结合方式，因此其预制构件会在施工中与现浇的底座进行连接，同时预制构件之间也会进行相互连接，其连接节点的防水施工颇为简便且具有一定的质量保障，能够充分发挥水池结构自身的防水性能；②在工程池壁当中，其水平方向以及竖直方向上的钢筋都属于受力结构，但实际上池壁的钢筋结构会预制分块，因而其水平受力钢筋在连接过程中，其构件是处于拆分状态，故而整体性难以实现，同时，预制双面叠合剪力墙的桁架钢筋会对现浇混凝土以及其两侧的预制板产生一定的约束作用，因而钢筋之间会互相传力，其叠合板的拼缝位置钢筋也会受力，进而会形成双向板；③根据项目工程的要求可知，其绝对高程为4.80m，这就表明其对于预制构件的尺寸要求、质量要求都较高，构件在实际运输以及吊装施工的过程中也具有一定难度，而双面叠合剪力墙中间位置采用现浇混凝土施工的方式，在相同体积的条件下，其质量也会缩小，因此考虑到种种因素，对预制构件的尺寸设计可以再进行优化调整，且对于其实际安装的工艺也可进行简化处理，以便于提升现场施工的实际效率[2]。

3.2 预制双面叠合剪力墙应用的实际设计要点

3.2.1 合理控制污水池壁厚设计

对于预制双面叠合剪力墙这样的装配式施工结构来说，控制好污水池的壁厚对其设计有较大影响。其应当在满足施工要求的基础上尽量减少水池壁厚，推进预制构件施工安装与机械吊装之间的协调进行。例如，污水池壁厚还会对桁架钢筋尺寸的设计与应用造成影响，而目前制作桁架钢筋结构主要采用机器人生产加工的方式，但为了迎合大部分工程的实际需求，这类机器人的加工制作在尺寸上有一定限制，比方说其桁架的制作高度一般是在60～400mm的范围内，且钢筋的直径通常是小于14mm的，因而为了保证后续应用更加合理，需要对桁架钢筋的尺寸进行合理设计。比方说可采用扶壁柱的设置方式对竖向构件进行优化设计，能够进一步减少壁厚，其主要是将扶壁柱设置在预制构件连接的位置上，施工后将模板封好，然后进行现场的浇筑作业。然后计算工程需要的预制双面叠合剪力墙，包括其剪力墙的厚度、所需混凝土的等级、桁架钢筋之间的距离以及其上下弦钢筋的具体直径参数等，如图1所示[3]。

图1 双面叠合剪力墙的桁架钢筋结构

与其他建筑工程相比，污水池工程结构设计的特点就是，其与给排水工程之间有十分紧密的关系，因此在采用扶壁柱设置方法时，其可能会对污水池中沉淀物的聚集、排水量的计算等造成一定的影响，因而若是建筑物的内部水流系统功能复杂，或是对生化处理方面有过高要求，则不适合采用这种方法。此外，对于一些污水池工程中，壁厚存在进一步增加的情况，则使用桁架钢筋可能也会不适用，因而还可选用钢桁架。

3.2.2 水池连接节点的防水设计

对于污水池工程来说，其水池连接的节点主要包括三项，分别为预制构件之间的连接节点、结合板与预制双面叠合剪力墙之间的连接节点、预制双面叠合剪力墙与其底座之间的连接节点。对于节点位置的防水设计，参考其他污水池工程的处理资料，其大部分都是采用分体式设计的预制廊管，且整体预制廊管的应用还需要考虑实际施工场地的条件以及其使用的要求。根据当前对节点防水设计的研究来看，目前最先进的设计体系为，预制底座采用现浇模式，再加上预制双面叠合剪力墙的侧壁，而其叠合的顶板则为分体式的设计模式。在污水池工程的节点防水设计当中，最关键的还是双面叠合剪力墙与底座之间的连接设计，综合考虑防水需求以及整体性的要求，节点的设计基本都是采用现浇预制底座，或采用半现浇预制底座，这样能够实现该位置的湿连接。预制双面叠合剪力墙的各构件之间连接的节点设计，主要是应当设计一些附加的连接钢筋，让结构能够保证整体性，同时还要根据实际项目情况，确保预留充足的施工操作空间，在这个基础上尽可能缩小现浇连接区段的实际宽度。

3.3 预制双面叠合剪力墙的安装

根据本项目的特点来看，其实际工作面颇小，且预制构件的数量较多、重量较大，实际安装过程具有较大的工作量，使工期也稍显紧张。预制双面叠合剪力墙在与水池底板进行连接以后，就要对其整体架构进行现浇，而实际先浇筑混凝土的高度，则是水池底板厚度的一半，比方说水池底板厚度为1000mm，则先行现浇500mm，这样能够保证剪力墙的安装更安全，在先行浇筑一半以后，做好墙板斜撑预埋件的预埋工作，同时还要预埋好底板插筋以及暗梁箍筋，等到建立起的整体安装都完成以后再进行底板厚度剩余高度的混凝土浇筑。其整体施工安装的流程包括测量放线、支撑马镫及墙体的安装、对支撑马镫进行标高和水平参数复测、进行墙板的吊装工作、对固定墙板的斜支撑构件进行安装、加固并调整墙体、柱子的钢筋扎绑和安装模板、检查柱与墙体之间的拼缝并进行调整、验收、混凝土浇筑。根据项目的实际情况来看，其主要是选择280T的汽车来进行构件吊装。

4 结论

综上所述，预制双面叠合剪力墙是一种新型结构，其特点是可靠性强、安装难度不高且施工质量能够得到保障，但是目前其在各项建筑工程中的应用还存在一些限制。由本文分析可知，污水池工程当中预制双面叠合剪力墙的具体应用包括预制双面叠合剪力墙构件的选型、合理控制污水池壁厚设计、水池连接节点的防水设计以及安装。