叠合板式混凝土剪力墙结构预制墙板安装施工工法

一、前言
叠合板式混凝土剪力墙结构体系是引进、吸收国外的新技术、新工艺，在我国建筑市场上已经开始有所应用，并在推广过程中。该体系施工便于项目的计划与组织，能够有效的保证项目的进度优化、质量控制和节约成本，符合国家节能环保的产业政策。叠合板式混凝土剪力墙结构预制墙板安装施工，是采用工业化生产方式，将工厂生产的叠合式预制墙板构配件运到项目现场，使用起重机械将叠合式预制墙板构配件吊装到设计部位，然后浇筑叠合层及加强部位混凝土，将叠合式预制墙板构配件及节点连为有机整体。其关键技术叠合板式剪力墙结构抗震设计研究与工程应用获得安徽省科学技术二等奖。具有“一”型连接构件的抗震叠合板式剪力墙、具有“T”型连接构件的抗震叠合板式剪力墙、具有“L”型连接构件的抗震叠合板式剪力墙获得了国家实用新型专利证书。对比传统结构体系施工，该施工工艺具有施工周期短，质量易控制，构件观感好、减少现场湿作业，节约材料、低碳环保等施工特点。


二、工艺特点
该工法主要通过叠合式预制墙板的安装，辅以现浇叠合层及加强部位混凝土结构，形成共同工作的墙板。叠合式预制墙板安装施工具有施工周期短，质量易控制，构件观感好、减少现场湿作业，节约材料、低碳环保等特点。


1、采用工业化的方式生产叠合式预制墙板构配件，便于生产的工业化、标准化及叠合式预制墙板构配件的质量控制。


2、叠合式预制墙板构件吊装采用集中吊装，便于施工现场的布置及施工的组织，能有效的进行进度优化与控制。


3、叠合板式预制墙板为预制混凝土构件，辅以必要的现浇叠合层钢筋混凝土结构，大大提高了结构体系的整体性。


4、叠合式预制墙板支撑体系采用专用的斜支撑等专用配套支撑体系，增强了支撑体系施工的专业化管理。


5、现浇结构支模采用定制的钢模板及边缘构件或采用木胶模板，操作简洁、方便。


6、叠合式预制墙板替代了绝大部分传统墙板施工中的模板。


7、叠合式预制墙板施工，由于其外观质量易于控制，表面平整、光滑，大大减少了墙体抹灰工程。


三、工艺适用范围
适用于抗震设防烈度为7 度及以下地震区和非地震区的一般工业与民用建筑。


四、工艺原理
采用工业化生产方式，将工厂生产的叠合式预制墙板构配件运到项目现场，使用起重机械将叠合式预制墙板构配件吊装到设计部位，然后浇筑叠合层及加强部位混凝土，将叠合式预制墙板构配件及节点连为有机整体。


五、叠合式预制墙板施工工艺流程及操作要点：
1、工艺流程
测量放线→检查调整墙体竖向预留钢筋→固定墙板位置控制方木→测量放置水平标高控制垫块→墙板吊装就位→安装固定墙板斜支撑→安装附加钢筋→现浇加强部位钢筋绑扎→现浇部位支模→预制墙板底部及拼缝处理→检查验收→墙板浇注混凝土


2、操作要点
2.1 施工前准备
2.1.1 技术准备
根据设计图纸编制叠合式预制墙板的专项施工方案及构件吊装平面布置图，并以此为依据选择适宜的吊装机械，并对相关技术人员和作业工人进行培训和安全技术交底。


2.1.2 现场准备
（1）在吊机的工作范围内不得有障碍物，并应有堆放适当数量配套预制构件的场地。


（2）场内运输宜设置循环道路。




（3）场内的三通一平应符合施工要求，预制构件的堆放场地应平整、坚实，并有可靠的排水措施。


2.1.3 施工机械准备
（1）根据现场条件，合理布置吊装机械、材料堆放场地及运输通道等。


（2）进场施工机械，检查其完好状态，要有专人操作，定期维修保养。


2.1.4 材料准备
根据设计文件，提出材料计划，确定叠合式预制墙板构配件供应商，按计划组织材料分批进场，进场时检查预制墙板构配件型号、数量等，验收合格后方可使用。


2.2 叠合式预制墙板的施工
（1）测量放线：依据图纸在底板（楼板） 面放出每块预制墙板的具体位置线，并进行有效的复核。


（2）检查调整墙体竖向预留钢筋：检查墙体竖向钢筋预留位置是否符合标准，其位置偏移量不得大于±10mm。如有偏差需按 1：6 要求先进行冷弯校正，应比两片墙板中间净空尺寸小 20mm 为宜，并疏整扶直，清除浮浆。


（3）固定墙板位置控制方木：根据已放出的每块预制墙板的具体位置线，固定墙板位置控制方木，在每块墙板两端距端头 200mm 处的两侧墙边位置固定定位木方，清理表面。


（4）测量放置水平标高控制垫块：预制墙板下口留有 40mm 左右的空隙，采用专用垫块调整预制墙板的标高及找平。在每一块墙板两端底部放置专用垫块，并用水准仪测量,使其在同一个水平标高上。


（5）叠合式预制墙板吊装就位:
①墙板可以从堆放场地或直接从车上进行起吊，起吊过程中，要注意墙板上角和下角的保护。


②应按照安装图和事先制定好的安装顺序进行吊装，原则上宜从离吊车或者塔吊最远的板开始；吊装叠合式预制墙板时，采用两点起吊（如图 1），就位应垂直平稳，吊具绳与水平面夹角不宜小于 60°，吊钩应采用弹簧防开钩；起吊时，应通过采用缓冲块（橡胶垫）来保护墙板下边缘角部不致于损伤；起吊后要小心缓慢的将墙板放置于垫片之上。调整水平度和垂直度。




（6）安装固定预制墙板斜支撑：
①每块预制墙板通常需用两个斜支撑来固定，斜撑上部通过专用螺栓与预制墙板上部 2/3 高度处预埋的连接件连接，斜支撑底部与地面（或楼板）用膨胀螺栓进行锚固；支撑与水平楼面的夹角在 40°～50°之间。


②安装过程中，必须在确保两个斜支撑安装牢固后方可解除墙板上的吊车吊钩。墙板的垂直度调整，通过两根斜支撑上的螺纹套管调整来实现，两根斜支撑要同时调整。每块墙板都按此程序进行安装。


（7）安装附加钢筋：根据设计图纸(或构造节点)要求设置的现浇约束边缘构件，可先进行预制墙板安装，再进行现浇约束边缘构件的钢筋绑扎；也可先绑扎约束边缘构件的钢筋，再安装预制墙板，后绑扎连接钢筋。


（8）现浇加强部位钢筋绑扎：叠合式预制墙板安装就位后，进行水电管线连接或敷设，完成后进行叠合式预制墙板拼缝处附加钢筋安装。附加钢筋可在一块墙板安装就位后先置入，待相邻墙板安装就位后拉出绑扎。


（9）现浇部位支模：待边缘约束构件钢筋安装完成并经检查验收后，开始进行模板安装，现浇边缘约束构件部位的模板宜采用配制好的整体定型钢模或木模，以利于快速安拆。安装时保证现浇部位的表面质量及与预制墙板的接茬质量。


（10）叠合式预制墙板底部及拼缝处理：叠合式预制墙板与地面(楼面)间预留的水平缝，用 50mm×50mm 的木方进行封堵，并用射钉将其固定在地面上；预制墙板之间的竖向缝隙可以用直木方(板)来封堵，用木方(板)封堵内墙缝隙时，木方高度要与预制墙板上口标高平齐，确保浇注混凝土要求。


（11）检查验收：叠合式预制墙板安装施工完毕后，由专业质检人员对墙板各部位施工质量进行全面检查，符合要求后，方可进行下道工序施工。


（12）叠合式预制墙板浇注混凝土
①混凝土浇筑前，叠合式预制墙体构件内部空腔必须清理干净，墙板内表面必须用水充分湿润。


②混凝土强度等级应符合设计要求，当墙体厚度小于 250mm 时墙体内现浇混凝土宜采用细石自密实混凝土施工，同时掺入膨胀剂。浇筑时保持水平向上分层连续浇筑，浇筑高度每小时不宜超过 800mm，否则需重新验算模板压力及格构钢筋之间的距离，确保墙板的刚度。


③当墙体厚度小于 250mm 时，混凝土振捣应选用 Φ30mm 以下微型振捣棒。


④每层墙体混凝土应浇灌至该层楼板底面以下 300mm-450mm 并满足插筋的锚固长度要求。剩余部分应在插筋布置好之后与楼板混凝土浇灌成整体。


六、材料设备
1、材料要求
（1） 叠合式预制墙板的厚度为50mm、60mm，宽度和高度按设计确定，但宽度不宜大于 3000mm，高度不宜大于4000mm,且单块最大重量不宜大于 3T 。


（2）叠合式预制墙板混凝土强度等级及构造钢筋应符合设计要求。


（3）叠合式预制墙板几何尺寸允许偏差应符合表 1 及表 2 规定。




2、机具设备：
塔吊（吊车）、水准仪、经纬仪、塔尺、水平尺、冲击钻、橡胶垫、专用吊钩、铁锤、撬棍、扳手等。


七、质量控制
1、进入现场的叠合式预制墙板外观质量、预留预埋、尺寸偏差应符合标准及设计要求。


2、叠合式预制墙板吊运时混凝土强度必须符合设计要求。


3、叠合式预制墙板与楼底板接缝处的混凝土必须浇捣密实，养护充分，其强度必须达到设计要求及施工规范的规定。


4、叠合式预制墙板的型号、位置、锚固必须符合设计要求，且无变形、损坏现象。


5、叠合式预制墙板安装允许偏差应符合下表 3 规定：





检查数量：应按有代表性的自然间抽查 10%，且不少于 3 间；对电梯井，应全数检查。


6、叠合式预制墙板斜支撑及安装固定件的检查: 每块墙板需用两个斜支撑来固定，斜撑上部通过专用螺栓与墙板上部 2/3 高度处预埋的连接件连接，斜支撑底部与地面用膨胀螺栓进行锚固保证稳定性；支撑与水平楼面的夹角在 40°～50°之间。


八、安全措施
1、现场设专职安全监督员，负责巡视，监督、检查安全工作，发现不安全因素立即通知有关人员整改，必要时停工整改。


2、参加施工人员必须熟悉并遵守本工种、本岗位的安全技术操作规程，不得违章作业，冒险作业。


3、新工人必须经三级安全教育并经考试合格后才能上岗操作，从事特殊作业人员如电工、焊工、起重工、各种机动车辆司机等，须持有“特种作业人员操作证”方可上岗操作，并随身携带以备检查。


4、施工现场要设置醒目、明显的各种安全标志，要害部位如孔、洞老虎口等要设有防护围栏和警戒标志。


5、各种机械要求一机一闸，并装有随机开关，配电箱、开关箱严禁一闸多用。


6、各种机械、机具安全防护装置、保险信号必须齐全，保持完好灵敏可靠，在设备运行不准保养转动部位，遇有停电立即切开电源。


7、高处作业要系好安全带，拴好挂牢，不准穿硬底鞋、带钉易滑鞋登高作业。


8、高处作业的工具、材料不准上下抛掷，应用绳索索吊，高处作业要有专人指挥。


9、及时清理高处及安全网上的杂物和垃圾。


10、人员出入口搭设安全保护棚。


11、高处作业遇有六级以上大风要停止作业。


12、梯子、升降架、吊盘、吊笼及各种脚手架、平台马道应按规定要求设置，并经检查验收后方可使用。起重吊盘、吊笼不准运送人员，起重机具要安全保护装置齐全。


九、环保措施
1、加强环境保护宣传、教育，增加施工人员的环保意识和自觉性。


2、各类物资，材料堆放整齐，废弃物要及时清运，按指定地点堆放，注重区域卫生。


3、施工现场必须整洁干净。设专人洒水、打扫，不能扬尘污染环境。


4、机械设备应在规定的作业时间内施工，防止噪声污染、扰民。


5、施工完的楼地面处残存建筑垃圾，应及时清理干净。


十、效益分析
经济效益：
采用叠合板式混凝土剪力墙结构比常规现浇混凝土结构节约大量抹灰材料和模板材料，以剪力墙厚度为 200mm 为例，现浇混凝土结构每平方剪力墙需用混凝土 0.2m3，普通钢筋 30.6kg，2m2 模板和抹灰，若改为叠合式墙板设计，剪力墙现浇混凝土厚度 100mm，每平方叠合板需用混凝土 0.1m3，普通钢筋 3kg，仅需墙板缝模板，无抹灰材料。





叠合式墙板与现浇墙板相比，施工价格虽然高出 64.4 元，但是工业化程度高，施工精度高，施工工期短，可减少现场模板工作量的 90％，现场配筋工作量减少90％，全部现场工作量减少 65％～70％；无需墙面和门窗洞抹灰，避免了抹灰层空鼓和开裂带来的后期维修费用；缩短工期，降低项目综合管理费用。同时有效减少建筑垃圾、粉尘和污水排放，降低噪声对环境的影响。


除此之外，预制混凝土叠合板结构还可以大大节约模板和减少钢管支撑，节约国家资源的开采、钢材用量和用电量，降低能源消耗和二氧化碳排放量。


社会效益：
通过叠合式混凝土剪力墙结构预制墙板的运用，在施工过程中节约了大量人力及物力，施工操作便捷，可操作性强、工期短、工作效益高、施工质量易于控制。并有较好的性能价格比，受到广大业主的好评，经济效益、社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。


十一、应用实例
实例1：西伟德叠合板式住宅推广试验楼工程
西伟德叠合板式住宅推广试验楼工程，位于合肥市紫石路与青鸾路交叉口的快可美厂区内，该工程占地面积354.86m2，总建筑面积 1699.3m2，为五层带电梯塔式住宅楼，建筑物总高度为16.10米，工程于2010年8月24日开工,2011年1月13日竣工。由安徽省建筑设计研究院设计，安徽建工第四工程有限公司承建。在该项目的施工过程中，对比传统结构体系，实现节时、节能、节地、节水、节材和环保等目的。工程外观质量好，节点控制效果明显，交付使用后，未出现任何质量问题，产生了良好的经济效益和社会效益。

实例2：天门湖公租房3#楼
该工程位于合肥市经开区蓬莱路以东，地上十八层，建筑面积为16978由安徽省建筑设计研究院设计，安徽宝业住宅产业有限公司承建。工程采用叠合板式混凝土剪力墙结构。该结构体系的施工，使预制结构优势与现浇结构优势有效结合，既保证了结构的整体性，也整体的提高了车库工程质量，减少混凝土质量通病。不仅缩短了施工工期，减少了现场钢筋、模板作业，节省了大量的周转材料，真正地做到了资源节约和节能减排。

实例3：新站平板显示基地配套公租房 13#、14#、17#、18# 楼
该工程位于合肥市新站区，北临龙子湖路，东临东淝河路，由合肥鑫城国有资产经营有限公司投资，安徽宝业住宅产业化有限公司承建，建筑面积为 57700 m2，地下一层，地上十八层，主体结构部分墙板采用叠合式预制墙板，楼板全部采用叠合式预制楼板。

实例4：经开区出口加工区公租房8#、9#。
经开区出口加工区配套公租房 8#、9# 楼位于经开区青龙潭路，由合肥海恒发展股份有限公司开发，安徽宝业住宅产业化有限公司承建。建筑面积83256.02m2，地下一层，地上十一层，结构为叠合板剪力墙结构。地下室挡土墙及部分剪力墙采用叠合墙板，楼板全部采用叠合楼板。