螺栓连接全装配式混凝土剪力墙结构施工应用

孔文艺　佘金波

【摘 要】为加快螺栓连接全装配式剪力墙体系的推广应用，文章对主体结构标准化施工技术作了介绍，包括预制构件生产、构件安装密封和防水以及地基和基础施工等，工程实践表明，该施工方法绿色、高效，有利于质量、工期和成本控制，可为进一步完善螺栓连接全装配式混凝土结构施工研究提供参考。

【关键词】低多层装配式建筑; 螺栓连接; W-PC体系; 绿色施工

【中图分类号】TU741.2【文献标志码】B

现有装配式混凝土剪力墙体系以装配整体式结构为主，实际应用中普遍存在标准化程度低、节点构造复杂、现场湿作业多、施工要求高以及质量检测困难等突出问题，导致工业化程度低，综合成本高，安全隐患大，且应用以抗震要求较高的中高层结构为主。螺栓连接装配式剪力墙结构属于干式连接体系，通过螺栓将分布钢筋的套筒灌浆或后浇混凝土等湿式连接转化为预制构件间的直接连接，安装简单，施工效率高，质量可控，用于低多层装配式房屋具有技术和经济优势。

装配式结构施工是实现预期结构设计目标的关键，螺栓连接装配式剪力墙结构的施工工艺与所采用的具体连接构造有关，按照装配化程度可将螺栓连接剪力墙体系划分为两大类：

（1）墙身预制、墙身端部预埋竖向螺杆、边缘构件和楼板现浇形成的部分预制装配式螺栓连接体系[1]，由于现场仍存在较多的湿作业，因而该类体系的工业化程度不高。

（2）剪力墙板和楼板全预制全装配式全螺栓连接体系[2-3]，水平和竖向接缝均通过螺栓连接，除少量用于局部接合部填充或封堵的灌浆施工外，现场湿作业很少，符合装配式建筑的技术要求，但目前国内的螺栓连接全装配式体系主要采用通过连接钢板或预埋金属连接盒等间接连接等形式。为改善我国低多层装配式混凝土结构技术现状，借鉴发达国家建筑工业化的发展经验，成都建工预筑科技有限公司在技术引进基础上对日本螺栓连接壁式预制混凝土结构（Wall Precast Concrete Structure，简称W-PC）进一步研发，形成结构设计与建造成套技术。螺栓连接全装配式剪力墙体系施工技术研究对于加快该体系在四川省乃至全国的推广应用以及进一步完善螺栓连接装配式混凝土结构施工研究等均具有重要意义。

1 螺栓连接装配式剪力墙结构体系

本文所研究的螺栓连接装配式剪力墙结构是由预制墙板、楼板、墙柱和卧梁等预制构件构成的一种全预制全装配全螺栓连接盒式结构体系，其典型组成如图1所示。

该体系的相邻预制构件间通过预留螺栓孔直接进行螺栓连接，传力明确，构造简单，充分发挥了螺栓节点和装配式结构的技术优势，技术先进，设计合理，能够达到“全预制、全装配和可拆卸”的应用目标，适用于低多层住宅、酒店、公寓和别墅等荷载情况简单、体型规则的一般民用建筑以及抗震救灾安置房、铁路和施工工地临时用房、部队营房等要求快速成型的房屋。

2 施工技术要点

螺栓连接全装配式剪力墙结构施工过程充分利用信息化手段，根据预制构件出厂时的二维码信息对构件的类型、几何尺寸、位置等进行准确识别。

2.1 主要施工内容

施工过程分为两个阶段：工厂内的制作阶段和现场施工阶段，主要施工内容包括预制构件生产、地基与基础施工、构件安装、密封与防水以及装饰装修等环节。

2.2 预制构件生产

螺栓连接全装配式剪力墙结构的构件生产在工厂内的流水化生产线上完成，主要涉及墙板、楼板、卧梁、墙柱、梯段板和雨篷板等。

构件制作前，由施工方根据设计图纸編制专项技术方案以保证构件质量，包括原材料要求、钢筋骨架和模具尺寸允许偏差、构件外观质量要求及成品构件尺寸允许偏差等，参考GB/T S1231-2016《装配式混凝土建筑技术标准》和日本W-PC体系构件生产的质量控制标准并从严控制，如构件外观质量尤其是连接部位要求不应有一般缺陷。

由于预制墙板和楼板等主要构件一般为一字形板式构件，不涉及出筋、预埋或叠合层等，外形简洁，构造简单，制作效率高。对于房屋外墙板可采用面砖、石材等反打一次成型工艺将结构与装饰一体化集成（图2），保证装饰品质和质量，提高耐久性。

2.3 地基与基础施工

螺栓连接全装配式混凝土剪力墙一般采用现浇混凝土倒T形条形基础，地基与基础施工符合GB S1004-2015《建筑地基基础工程施工规范》的有关要求，地基整平完成后进行放线、浇筑基础垫层混凝土、绑扎钢筋、支模和浇筑混凝土等操作。

底层墙板预留竖向螺栓孔对应位置预埋螺杆，并进行精确定位，如图3所示。

2.4 构件安装

预制构件现场安装施工是整个施工过程中的关键环节，从底层墙板、墙柱开始安装，直至主体结构完成，主要施工流程如图4所示。

预制墙板吊装就位后，对安装位置、标高、垂直度和累计垂直度进行校核，经校准定位后采取可靠的临时固定措施。

2.5 密封与防水施工

螺栓连接全装配式剪力墙结构防水施工包括外墙拼缝防水、屋面防水以及厨房和卫生间等有水房间防水。

密封与防水根据设计要求的方案和指标进行施工，外墙拼缝防水建筑密封胶施工时，先放填充材料后注胶，且注胶均匀、饱和、表面光滑连续。

在以上各阶段的施工过程中，始终坚持安全施工和绿色施工原则，同时考虑保证连接可靠性和可拆卸等，对螺栓进行防锈和防腐。

3 典型应用

螺栓连接全装配式混凝土剪力墙主体结构施工过程中，除卧梁接头部位需少量封堵湿作业外，其余均为干作业，符合绿色施工要求，现场施工效率高，有利于质量、工期和成本控制。

图5是四川省某地一栋螺栓连接全装配式剪力墙结构在农房结构中的应用，主房间主体结构两层，附属用房单层，屋面结构采用轻型钢结构双坡屋面，整个工程共用到89块墙板、7块楼板、41根卧梁和18根墙柱，仅用4天时间即完成主体结构施工。

图6为一栋采用螺栓连接全装配式剪力墙建成的智能公共厕所，单层结构，主体结构施工仅用一天时间，与传统建造方式相比，施工质量、效率得到大幅提高。

4 结束语

螺栓连接全装配式剪力墙体系以“全预制、全装配和可拆卸”为主要特征，主体结构施工过程工业化程度高，绿色、高效，施工标准化技术研究有利于提高工程质量、消除质量安全隐患和提高施工效率，有利于施工全过程控制。

参考文献

[1]龙莉波，马跃强，戚健文，等. 装配式螺栓连接剪力墙施工技术的研究与应用[J]. 建筑施工，2016，38（9）：1234-1236.

[2]孙建，邱洪兴，谭志成，等. 螺栓连接全装配式一字形RC剪力墙受力性能试验研究[J]. 建筑结构学报，2016，37（3）：67-75.

[3]王小平，黄鹏飞，李思婷.装配式预制混凝土墙板竖向承载力试验研究与分析[J]. 混凝土，2019（3）：134-139.

[定稿日期]2021-02-03

[基金项目]住房和城乡建设部2019年科学技术项目计划（项目编号：2019-K-090）

[作者简介]孔文艺（1967～），男，本科，高级工程师，主要从事新型建筑工业化与智能建造、再生骨料混凝土及其制品研究工作。