陈国尧
北京建筑大学土木与交通工程学院 北京100032
摘要:装配式剪力墙是一种非常现代的建筑结构模型,与传统建筑中使用的模型相同.而其差异在于装配式剪力墙的施工方法采用组装式建筑模式，这种模式不仅可以减少水资源的消耗,而且可以减少一系列其他能源的消耗，比如这种建设模式不会产生任何固体废物,更不用说水污染及其他对自然环境的污染。因此，装配式剪力墙施工方法对住宅的现代化和建筑物的节能减排有一定的促进作用。如果要使用装配式剪力墙建造方法,则必须先向制造商进行预订,然后在现场进行组装,以确保建筑物的主要结构100%完成,并且值得一提的是, 装配式剪力墙具有很强的适应性,可以适应不同的施工环境,以确保合理的施工。
关键字:装配式剪力墙；连接结构；总体性能
前言:在改革开放的30年中,我国的建筑行业仍然是劳动密集型的传统行业,在这行业中很多建筑方法相对落后,特别是在住房建设整个生产过程中,高能耗,高污染,低效率,粗放的传统建设模式仍然普遍存在,与当前新型城镇化,工业化,信息化的发展要求不符，且远远落后于发达国家。因此，在建筑领域中装配式剪力墙是一种更方便的施工方法，这种施工方法可以在一定程度上减少施工过程中的不必要损失,因此,在国内目前的建筑行业中,装配式剪力墙已成为结构工程中的热点。本文将以装配式剪力墙结构的优缺点出发, 简单阐述这种施工方法的结构特征和设计要求等一系列工作模式,并针对相关案例对该简单构建模型的一些属性进行了粗略的分析和总结。
一、装配式剪力墙结构的优缺点
墙体结构的优缺点,目前部分预制剪力墙结构已在许多领域使用,后续的完全预制的剪力墙机制将是发展趋势。一些装配式剪力墙结构具有良好的优势,例如内部剪力墙具有良好的整体性和出色的整体连通性。但实际上,装配式剪力墙结构也有其自身的缺点,要点是,施工机械化程度并不高,且接缝性能很大程度上决定结构的性能。完全装配式剪力墙结构的优点体现在以下几个方面:机械化程度高加快了项目的进度、对环境污染较小。完全装配式剪力墙结构的缺点体现在以下几个方面:各个部分的拼接连接很复杂，结构中存在着大量的水平及竖向接缝。目前,我国的剪力墙结构已被广泛使用，将来,完全装配式剪力墙结构可能会比现在更广泛地使用。作者分别分析了部分装配式剪力墙结构和完全装配式剪力墙结构两种类型,并分析了它们的优缺点。
二、装配式剪力墙的连接结构
1.上下两层相邻的装配式剪力墙的竖向钢筋，通常采用浆锚搭接法，该方法需要在灌浆隧道中预先设置约束螺旋箍筋,并连接每个垂直钢筋。安装墙板时,部件之间的连接结构设置在墙板和地板之间的连接处,宽度与剪力墙的厚度及地板的厚度、高度相同。在剪力墙顶部的高度处设置了现浇钢筋混凝土环梁，接缝处的混凝土高度不得低于装配式剪力墙的高度。叠层楼板通常采用双向楼板设计,桁架肋布置在叠层楼板的预制部分的上部，叠层板的预制部分放置在支撑(梁或剪力墙)上的长度不少于15mm,预制板的纵向钢筋应锚固在混凝土浇筑的梁或剪力墙中。
2.楼梯、阳台、空调板等构件的连接。楼梯,阳台和空调面板作为结构的功能组件,并不承受建筑物的主要负荷,但是与主体连接的可靠性也会影响主体结构的完整性。同样,在施工和安装过程中,为了确保系统的完整性,在构件中预制了连接点,并使用支撑系统将构件与主体连接起来,然后浇筑混凝土以保持构件的完整性[2]。
3垂直板和水平板之间的节点。垂直构件和水平板通过底灰连接,垂直构件的内腔通过压入高级水泥,从而使连接部分的钢筋被高级水泥包裹,这就是所谓的压力灌浆。压力灌浆的施工步骤如下: 首先在装配式构件之间的接头处插入钢筋,然后开始灌浆,其中灌浆料应用清水搅拌,整个包装应单次使用,剩下的不能在下次施工过程中使用，在水泥浆达到规定要求后,用压力灌浆机将水泥浆倒入孔洞中,直至水泥浆流出即认为孔洞填满,出浆孔可用橡皮塞堵住，然后将模板密封。
三、装配式剪力墙结构连接技术
1套筒灌浆连接技术
连接技术采用先制成的套管作为连接形式,将连接钢筋插入套管,注入高强度灌浆材料,从而将钢筋与套管整体连接,穿过凹形套筒内侧的凸形凹槽会变形，通过灌浆在钢筋的凹线和凸线之间传递。该连接方法具有大的屈服点,高的伸长率和良好的拉伸强度，用于大板结构和框架结构以实现钢筋的可靠连接。
注意的是这种连接技术要求较高的组件精度,并且剪力墙中的竖向钢筋数量很多。一对一连接时,成本较高,施工难度较大。因此,在进行灌浆时,应将剪力墙的边缘构件中的纵向杆一一连接,并且垂直分配杆可以以间隔的形式连接。间隔连接时,仍可使用已连接的钢筋来计算水平剪切力和配筋率,并且不计算未连接的钢筋[1]。
为了确保结构在地震作用下的整体安全性和稳定性,可以对装配式整体结构的套筒灌浆连接区域的技术结构措施进行进一步研究。关于温度对套管注浆连接性能影响进行深入地研究，在温度不得低于5℃的要求下进行材料的灌浆。在使用过程中,将灌浆材料填充到封闭的套管中。套管和混凝土保护层在外面,用于隔热，当灌浆材料固化并硬化时,水化热被释放。5℃以下套管灌浆连接是否仍处于良好状态，连接性能如何都需要有待进一步研究。在炎热的天气中,由于隔热效果,套管内部温度的升高将影响灌浆材料的抗压强度，是否应采取温度控制措施以确保连接质量也需进一步地研究。
2.现浇带连接。现浇带连接是一种较传统的连接方法。就此连接方法而言,钢筋主要通过搭接连接,该连接是在安装剪力墙后通过现浇实现的。该连接方法的问题在于,上剪切壁的位置不易固定,并且现浇带顶面上的混凝土没有充分地压实。
3.约束浆锚连接技术
约束浆锚连接是在预制构件中预留孔,而受应力的钢筋则在孔的内部和外部间接地搭接,以实现钢筋之间的应力传递。主要用于剪力墙竖向分布钢筋的连接。装配式剪力墙结构技术规范中提到:当纵向钢筋通过锚栓连接时,应进行开孔工艺。该连接技术因并不复杂其不太苛刻的连接控制技术而在建筑行业中被广泛使用。其使用该种连接方式的构件的承载能力和能耗能力都很好,总体性能与现浇组件相当。
结论
近年来,中国对资源节约和合理利用的要求越来越高。我国的经济和文化发展仍在继续,装配式剪力墙结构在建筑业中的应用对节约资源具有重要意义。装配式剪力墙结构中的不同连接方法具有不同的优点和优点，在不同的使用情况下使用不同的连接方法可以使施工及建造过程更加方便。
参考文献
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[2]陈建伟，苏幼坡．预制装配式剪力墙结构及其连接技术［J］.世界地震工程，2013，29（1）：38－47．
[3]钱稼茹，彭媛媛，张景明等.竖向钢筋套筒浆锚连接的装配式剪力墙抗震性能试验［J］，建筑结构，2011,41（2）:1-6.
[4]余志武，彭晓丹，国巍，等．装配式剪力墙结构新型连接节点的构造与抗震性能研究[J]．西安建筑科技大学学报(自然科学版)，2015(2)：160-164．
[5]宋国华，霍达，王东炜，等．装配式大板结构竖向齿槽接缝受剪承载力设计[J]．土木工程学报，2003(11)：61—64．