装配式住宅建筑剪力墙结构设计的探究

装配式住宅建筑剪力墙结构设计的探究

高菊

合肥工业大学设计院（集团）有限公司安徽合肥230009

摘要：预制装配式剪力墙结构是目前我国高层建筑建设使用的主要结构，相比传统现场施工作业方法，该设计工业化程度较高，水耗、能耗以及污水排放量相对较少，满足我国节能减排、可持续发展等政策的要求。目前我国建筑物规模相对较大，构件种类丰富。因此建筑物若采用该结构可在短期内完工，且投入的成本与用料也处于合理范围之内，其优势较为明显。而结构设计是保证工程质量的基础，因此如何根据实际情况设计装配式住宅建筑剪力墙结构，也成为诸多学者与施工企业关注的重点。

关键词：装配式住宅；剪力墙；结构设计

引言：

我国的一些高层建筑现在最常见的一种建筑结构就是装配式剪力墙结构，这种设计结构的工业化水平较高，相对于之前的设计方案具有很多优点，能够节能减排，符合我国可持续发展的指导方针。但是我国目前的一些建筑物规模相对较大，构件的种类也比较丰富，应用了这种技术就可以大大提高施工效率，在短时间内完成施工目标。对于一个建筑来说，其结构设计是一个工程的质量基础，我们需要不断根据其实际情况的需要来不断改变设计要求，从而提高装配式剪力墙结构的质量。

1、结构分析计算与设计

1.1结构设计计算需注意事项

由于剪力墙结构的各部分之间存在着一些缝隙，就会造成施工过程中存在一些误差，基于此，我们要想尽办法来降低这种误差，可以在施工的过程中适当减少剪力墙结构的厚度，这样就可以控制各部分之间的误差在一个合适的范围内。在计算的过程中，还需要舍去预制外挂墙板纳入结构，只需要计算预制外挂墙板荷载，这样就可以进行准确的计算，误差也会减小。在计算剪力墙接合面位置的抗剪承载能力时，需要按多余地震及设防震作用下弹性设计进行计算，这样可以确保剪力墙结合面不会出现损坏和事故，有效的保障施工安全。在剪力墙结构中，外墙还需要用到爬架，为了使外墙的抹灰工艺不受到干扰，就需要将墙体都改为现浇混凝土构造柱，这样就可以有效的提高整体建筑的刚度。

1.2结构计算结果

在对建筑结构进行计算的过程中，比较常用的结构计算软件为YJK以及Midasbuilding，这两种软件可以很好的进行建筑物结构的计算和校准。

2、预制装配式建筑施工常见质量问题

2.1平板线制作与安装问题

第一，转角板出现折断。转角板主要负责维持预制装配式建筑框架的稳定程度，由于该构件厚度较薄，且体积较大，又位于转角位置，所以在施工中较为容易出现折断的问题。导致该构件受损的主要原因在于施工人员吊装过程中，转角板两边内折进而损毁。不仅如此，该构件生产过程中，由于养护方式不妥，而使得住转角部分角度与设计不符。此外，施工人员施工过程中，部分位置需要现浇，以此强化预制装配式建筑整体性，但部分现浇模板无法与预制部分连续，从而出现涨模以及振捣不实等问题。

第二，叠合板断裂。叠合板在生产加工过程中较为容易出现翘曲、断角、缺角以及预埋件脱落等多种现象。而在吊装过程中也容易出现裂缝，甚至直接断裂的现象。上述问题出现的主要原因在于部分叠合板长度过长，而在运输过程期间，因为板与板之间的挤压，使得构件受损。此外，养护不当或是加工操作存在漏洞也可能导致其受损。

第三，外墙保温层断裂。预制外墙板保温层容易产生脱落或是断裂问题。究其原因在于预制外墙板多采用“外装饰面+保温层+结构层”结构，但保温材料的选用并不统一，进而导致保温材料外墙板脱落。

2.2预制构件连接方面存在问题

第一，灌浆饱满度不足。施工人员在纵向连接预制墙板过程中，无法精确掌握灌浆当前情况，且施工过程中也容易出现预制构件灌浆孔不通畅，甚至堵塞的问题。通常情况下，若混凝土自板上孔洞溢出则判定为完成灌浆，但实际操作中，灌浆管内实际情况无法检测，所以灌浆的饱满度也无法确定。此外，许多建筑施工单位构建生产质量不过关，现场施工工人也未能彻底清洗灌浆孔，使得灌浆孔被堵塞。

第二，套筒连接错位问题。构件套筒连接过程中，可能出现钢筋与预制套筒位置错位的问题。该错位问题通常分为两种情况：其一，部分错位。若套筒与钢筋错位不严重，该状态下钢筋可勉强与套筒相连。其二，完全错位。该情况下必须再次生产或是加工构建。形成该问题的主要原因在于套筒孔径相对较小，而施工单位生产构建过程中并未完全按照施工图纸予以生产与加工，导致需要进行再次加工。若施工人员通过加工钢筋勉强令钢筋与套筒相连，则与设计不符，导致工程质量难以得到保证。

2.3施工人员操作不当

部分施工单位施工人员施工技术水平较低，且监管不严，导致工程质量因施工人员操作不当而下降。部分施工人员在实际施工中踩踏预制钢筋，致使钢筋发生变形或是偏差，进而影响之后装配整体质量。甚至存在部分构件因施工人员操作不当而损毁，需要再次加工或是生产，不仅延缓了工程工期，建筑美观度也受到影响。

3、预制装配式建筑施工常见质量问题应对措施

3.1应用辅助工具

针对平板线制作与安装问题，本文建议施工单位应用部分辅助工具以保证构件的安全。具体方式如下：

第一，采用转角板L型吊具。针对转角板易折易断问题，本文建议施工人员在吊装过程中应用L型吊具，使得转角板所承受的拉力转移至吊具，借此达到保护转角板的目的。

第二，采用平板护角。本文建议施工方依照构件厚度，制作以塑料或是橡胶为材料的护角，在构件出厂或是运输途中安放于四个角上，以此减少平板在生产或是加工中受到的损伤。此外，施工方在运输平板时，可适当加大运输次数，而减少单次运输的平板量。

第三，缩减叠合板制作的跨度。施工方可通过与设计单位的交流，要求设计单位缩减叠合板跨度，尽可能将叠合板长度缩减至板挠度范围之中，借此达到避免吊装过程中，叠合板龟裂甚至断裂的问题。

3.2预制构件连接方面问题应对措施

预制钢筋与钢筋孔洞错位是建筑中较为常见的问题。本文认为，施工单位在不影响建筑质量的情况下，适当地拓展空洞面积，以此增加钢筋入孔的几率，使得钢筋纵向整体性得到强化，连接效果也更为优秀。不仅如此，随着孔洞面积的扩大，施工人员更为容易确定当前灌浆饱满度是否满足要求。施工单位也可加强现场施工与构件生产工厂之间的交流，双方可以即时共享现场钢筋绑扎规范性，从而及时调节预制构件，避免出现套筒连接错位的问题。

3.3提高工人操作水平

第一，强化施工人员培训力度。施工企业需要强化施工人员培训力度，令其了解现代化建筑产业化相关理论知识、操作规范以及专业技能，使得施工人员的操作更为规范，避免现场施工失误，同时确保施工质量。

第二，构建岗位责任制度。目前，许多施工单位岗位责任不明，一旦工程出现问题，容易出现无人负责或是相互推诿责任的现象。为此，施工单位应明确各个岗位的职责，若工程产生质量问题或是现场失误，可根据岗位责任制度追究责任人，借此加强施工人员的责任心，进而提高建筑施工质量。

4、结束语

依照发达国家建筑建设经验而言，预制装配式建筑剪力墙结构设计可以有效减少建筑能耗，是未来建筑设计发展方向。设计人员在设计预制装配式剪力墙结构过程中，需要明确设计原则与流程，并科学设计节点连接与叠合楼板等关键环节，并加强现场施工管理，将现场实际情况纳入考虑范围之内，从而形成高质量的设计方案，为整体建筑质量奠定良好的基础，使得高层建筑可靠性以及安全性均满足实际情况的需求。

参考文献：

[1]王开飞,李挺,邵长昊.装配整体式剪力墙结构全过程设计[J].城市住宅,2016(06).

[2]孙强.装配整体式剪力墙结构设计方法初探[J].科技与企业,2013(07).

[3]陈子康,周云,张季超,吴从晓.装配式混凝土框架结构的研究与应用[J].工程抗震与加固改造,2012(04).