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摘要:本文首先详细介绍了预制装配式剪力墙技术发展,并且以此作为基础,结合预制装配式剪力墙技术问题,进一步总结出预制装配式剪力墙技术应用策略。
关键词:预制装配式剪力墙;结构设计;建筑工程;预制体系
在建筑工程施工过程中,积极引进预制装配式针对混凝土结构开展全面建设,不仅可以有效节省自然资源和基础能源,进而成为现阶段建筑行业发展的核心趋势。现阶段,我国预制混凝土装配模式建筑模式,在结构方案设计过程中仍然处于摸索阶段。
一、预制装配式剪力墙技术发展
在20世纪50年代,我国建筑行业开展装配模式的全面发展,但是无论是技术水平,还是建筑行业系统发展,基本上都是建立在苏联技术,以及混凝土制造技术的基础上进行技术优化和完善,但是现阶段由于我国在建筑施工技术力量以及管理系统管理能力相对比较薄弱,大多数方案设计以及施工技术措施需要完全依靠国外,国内生产过程中,仍然存在着预制大板结构体系核心发展的问题和不足,加上现阶段在建筑行业应用市场上,主要以东北等相对寒冷的地区为主,所以后续预制大板结构体系很快停止,追求其原因则是主要由于全装配大板结构自身产生漏水、不保温等严重问题,致使基础居住环境无法与现浇结构相互比较,进而在经过地质结构、自然灾害等问题,导致预制大板结构在生产和制作过程中产生多出裂缝。
近几年,为了不断增加建筑结构预制装配模式的应用范围,我国国家和政府相继出台了一系列管理政策,致使我国多家单位在实际建设过程中的理论取得了全面成功,并且成功研发出一系列属于建筑行业自身的管理结构体系,进一步构成各种特色的技术方式。而预制装配式剪力墙结构体系在实际应用和操作过程中,普遍具备系统结构生产简单、标准规格统一、零部件装配效率高等相关优势和特点,最终成为国内预制体系发展的主要方向。如表1,预制装配式剪力墙数据[1]。
表1预制装配式剪力墙数据
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二、预制装配式剪力墙技术问题
(一)竖向钢筋连接设计
现阶段针对建筑结构中,预制装配式剪力墙结构竖向钢筋链接方式主要分为三种模式。比如:套筒灌浆连接模式、浆锚连接模式、机械连接模式等。所以现阶段我国建筑行业结合预制装配式剪力墙标准要求,进而通过市场开展数据和信息调查最终得出相关结论:套筒灌浆连接技术的核心应用相对比较广泛,为此我国技术人员针对现阶段预制套筒灌浆连接技术中的预制结构零件开展详细讨论,并且结合现阶段信息数据进行详细分析后发展,装配模式基础结构的总方向受力结构钢筋成为更加安全、稳定的链接模式,所以此种技术可以在预制装配式剪力墙以及混凝土结构中进行推广和应用。
目前,我国技术人员针对灌浆套筒结构的连接性进行更加深入和广泛的技术研究,并且分别针对5个实验零部件进行相互对比,进而研究筒灌浆连接结构对于内部力量传递的综合影响,其结果表明,竖方向钢筋结构则需要使用对灌浆套筒连接模式,保证建筑结构整体剪力墙基础能量消耗与现浇结构的差距较小,同时为了保证建筑结构中竖向钢筋连接更加方便快捷,尽可能减少连接套筒数量,在建筑结构方案设计过程中,需要使用直径较大的钢筋直径,并且在连接位置上需要使用间隔交错套筒技术方式,从根本上减少建筑结构钢结构数量,进而不断提升工业化施工进度。而建筑结构的刚度富裕总量不断增加时,进而将建筑剪力墙上层墙体结构与下层墙体之间采用半刚性结构连接,最终致使墙体结构的双排钢筋转变为一排大直径钢筋结构[2]。
(二)横向钢筋连接设计
在剪力墙水平钢筋连接位置的施工过程中,由于预制装配式剪力墙结构设计的系统操作相对比较简单,所以在系统运转和标准规程操作过程中,其建筑施工则需要使用搭接连接,所以最为常见的建筑方式则是需要使用U型钢筋结构进行系统连接。但是在建筑现场开展项目实施过程中,会存在工人实际开展吊装预制墙体过程中,在建筑结构出现预留钢筋结构相互碰撞等问题,极大地影响建筑工程施工质量和施工时间。所以,针对此种工程建筑模式,则需要使用水平方向的钢筋材质直线锚固预留模式,但是为了进一步满足横向钢筋连接质量,以及锚固长度,进而造成现阶段现浇区域过度等相关情况,进而减少设备装配效率和质量水平。
为了进一步增加设备基础装配效率,有效解决墙体水平钢筋锚固长度不足等相关问题和情况,所以在建筑施工现场仅需要预留长度为250毫米的现浇区域,等待预制墙体在施工现场安装就位后,需要在建筑结构区域内附加安装封闭形态下的矩形箍结构,最后在箍筋结构中不需要焊接横向短钢筋。除此之外,建筑施工过程中,对于附加钢筋节后能够增加现浇区域,尤其是内部混凝土结构与剪力墙水平钢筋的握裹力施工区中,能够进一步降低钢筋结构的移动,最终此种连接技术工艺成为预制剪力墙水平钢筋连接的主要方案设计思路。
三、预制装配式剪力墙技术应用策略
在建筑结构施工过程中,对于预制叠合板结构连接的内容和施工模式来说,其主要分为预制板块拼接、连梁以及框架梁拼接等拼接、竖向承载墙和预制叠合板的拼接等,尤其在建筑施工过程中,施工技术人员需要针对预制叠合板连接的基础结构进行方案设计,所以技术人员需要重点关注预制装配式剪力墙技术应用范围[3]。
第一,在建筑工程实施过程中,对于预制叠合板结构拼接位置设计来说,技术人员需要从多个角度进行综合考虑不同类型的受力板结构性质,此时如果建筑结构基础受力板属于双向类型,那么实际建筑工程甩筋搭接过程中,不能有效防止受力板一侧出现钢筋问题,则需要选择直筋带或者角度为135度的弯钩。尤其在工程拼接位置上的平面位置进行钢筋安装时,则需要根据缝隙实际宽度以及钢筋链接长度,制定出预制叠合板现浇每根甩筋之间的间隔保证单个直径宽度的距离。除此之外,预制装配式剪力墙的结构设计还需要根据钢筋连接长度,进一步规定建筑浇筑环节上部分直筋实际宽度。除此之外,技术人员还需要在建筑缝隙拼接位置上,安装装修凹槽,并且设置钢筋结构,只有这样操作才能有效降低建筑装修过程中所产生的抹灰开裂、拼缝处混凝土开裂等相关问题。此时如果建筑结构基础受力板属于单向类型,预制叠合板结构的任何一个侧面都会产生钢筋甩出问题,所以针对预制板设计问题,需要使用窄缝方案设计模式,保证建筑结构实施质量和效率。第二,建筑工程开展预制叠合板制作和实施过程中,如果预制叠合板底部制作仍然处于水平方向,那么在水平方向则会出现钢筋甩出问题或者以水平方向钢筋产生摩擦问题,因此建筑施工人员需要将剪力墙结构上的叠合板支座处钢筋进行拆除。随后在叠合板顶部位置上安装抗剪钢筋结构,进而保证叠合板底座支撑结构仍然处于水平结构状态。第三,预制装配式剪力墙在安装和应用过程中,叠合楼板安装高度有所降低,那么技术人员则需要结合楼板安装实际区域,单独设计楼板基础安装方案,此时如果建筑结构楼板降板整体尺寸小于50毫米的话,那么就可以在建筑工程实施过程中,在叠合楼板连接位置上安装和布置钢筋弯曲角度,进一步保证建筑施工质量。
而对于自身楼层不高的建筑结构来说,则需要将外部框架结构设计得更加简洁,并且与一字型预制剪力墙板相互结合,最终构成预制端柱的剪力墙基础结构体系,进而能够有效解决预制装配式剪力墙的结构设计合理性,所以剪力墙边缘结构零部件仍然需要使用现浇模式。除此之外,在建筑结构方案设计过程中,还需要针对设计进行进一步完善和优化,进而将建筑结构所有的立柱尺寸标准化和系统化,进一步提升建筑剪力墙装配效率和质量。
除此之外,建筑结构预制立柱在实际施工和建设过程中,需要与一字型预制剪力墙板竖向钢筋相互连接,所以针对此种建筑结构可以使用灌浆套筒开展结构链接,保证墙体基础结构一端能够有效预留250毫米,进而在现场浇筑区域进行连接。而对于建筑施工简单并且横向跨度较大的建筑结构,则需要将至少一半跨度的结构框架横梁结构与节点位置进行预制,最终构成立柱和横梁相结合的一体型预制方式。同时,预制装配式剪力墙实施过程中,则需要对于整个预制立柱以及3段预制节点进行建立,进一步提升建筑结构装配效率。但是由于此种建筑结构模式在实际设计和应用过程中,对于建筑高度的限制和立柱剪力程度的放大同样需要重点考虑。
四、结束语
由此可见,本次研究主要针对建筑工程预制装配式剪力墙结构方案设计中,对竖向钢筋结构,以及水平方向结构的链接模式开展技术分析,并且针对现阶段建筑工程所产生的问题和不足进行详细套路和分析,以此作为基础,制定出了预制结构的一些设计思路。
参考文献:
[1]王飞鹏,吴涛,刘喜,等. 基于BIM技术的装配式剪力墙结构研究[J]. 施工技术,2019,48(06):16-19.
[2]王青,杜志强,王志军,等. 装配整体式框架-现浇剪力墙结构设计要点及存在的问题[J]. 工程建设与设计,2019,No.402(04):31-32.
[3]封永梅. 装配式剪力墙结构设计与制作安装技术——评《装配式剪力墙结构深化设计,构件制作与施工安装技术指南》[J]. 混凝土与水泥制品,2020,No.287(03):105-105.
[4]黄如国. 装配式剪力墙结构工程施工组织及工期管理分析[J]. 工程技术研究,2020,v.5;No.77(21):173-174.