现阶段, 我国装配式建筑处于大发展阶段。在此背景下, 研发了预制装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构。该结构由预制环形钢筋混凝土内墙、预制环形钢筋混凝土外墙、预制环形钢筋混凝土楼梯和环形钢筋混凝土叠合楼板等构件通过环筋扣合锚接形成装配整体式混凝土剪力墙结构。将传统剪力墙结构体系进行了优化, 使剪力墙结构简单、施工方便。所有构件均在工厂制造、施工现场安装, 可实现绿色施工, 且能保证结构安全可靠。

本文对装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构的剪力墙预制、楼梯预制、预埋件的定位等技术进行了分析, 阐述了提高装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构构件生产精度的方法及保护技术。

环形钢筋在弯折过程中易发生平面扭曲, 可利用一种夹具将几根待弯曲的钢筋夹在一起同时弯曲, 避免成型不一致, 同时对弯曲后钢筋校正使其平面规整、尺寸划一, 将长度尺寸接近的钢筋放在同一组待安装钢筋批次中, 保证了钢筋加工质量。预制环形钢筋混凝土剪力墙过程中, 首先要使用模具, 模具加工的钢筋定位槽和孔的间距要符合偏差要求, 不得超差, 然后钢筋就位后利用定位胶塞控制钢筋中心位置, 环形钢筋上、下出剪力墙的长度利用同级相互偏差小的钢筋来做, 在模具外画定位线, 利用工具做横杆挡使其外侧长度一致, 并且要保证上、下环筋外露长度均不超标, 水平钢筋同理调整, 为保证外露钢筋定位准确, 要做一些夹具和定位辅助属性板的辅助工具, 固定在模具和模台上, 竖向钢筋必须在加工前将原材料端部变形部分切除, 避免小折角影响钢筋定位偏移。

针对环形钢筋混凝土内外剪力墙, 研究出一种可实现外露钢筋精确定位的侧模板装置。该侧模板的边缘设置条形孔, 将外露的环形钢筋插入条形孔中, 条形孔的宽度比剪力墙的设计钢筋直径分别大2mm, 对侧的侧模板孔距一致。在确保剪力墙钢筋可以插入条形孔的同时, 控制钢筋间距, 保证外露钢筋在浇筑过程中不偏移。

目前, 采用人工将环形钢筋放入对应的条形孔内, 再绑扎, 钢筋精度可控制在±2mm, 但施工效率有待提高。正在研究一种环形钢筋网片机, 根据钢筋设计间距生产钢筋网片, 而后将钢筋网片整体吊装入带有条形孔的侧模板中 (见图1) 。这种方法可将钢筋间距控制在钢筋网片机的生产精度2mm以内, 且不会造成二次偏移。

针对环形钢筋混凝土楼梯, 可采用铝模板生产一种装配式踏步高度可调式楼梯。当前, 住宅建筑中普遍采用钢筋混凝土现浇楼梯, 现浇楼梯混凝土浇筑、外观成型质量受操作人员技术水平和责任心等人为因素影响很大, 此外, 现浇楼梯的模板支设复杂、费时费工, 这在一定程度上影响了工期。装配式楼梯可利用大钢模板在工厂预制, 但是由于楼梯质量较大, 构造异形, 运输不方便, 所以可采用游牧式, 在施工现场利用铝模板生产, 将踏步高度设置成可调式, 除可实现楼梯构件尺寸的高精度生产, 也可节约铝模板, 因为踏步长度不变, 但踏步高度可用调节杆调节。楼梯开模示意如图2所示。

该方案可保证楼梯梯段板和踏步表面平整度, 确保楼梯上吊装螺栓及其他预埋件的定位精度, 也可实现踏步高度不同时的踏步变化, 节约铝模板。

目前, 预制构件生产过程中, 预埋件定位固定主要方式有真空吸盘固定、磁吸附固定等。真空吸盘、磁吸附固定在混凝土浇筑、振捣过程中不能保证有效固定, 会产生一定量的平面滑移、错位, 均不能保证预埋件位置精准性。

经过多次尝试, 最终确定了一种用于预制构件预埋件精确定位的横梁装置, 该装置包括若干围成浇筑区域的侧边模, 在侧边模上设有与横梁连接的边模板竖杆, 横梁位于浇筑区域上方, 横梁上设有刻度, 并设有活动的预埋件竖杆, 预埋件竖杆下端固定有预埋件, 如图3所示。

具体的操作方法为:每根横梁配合2个边模竖杆, 2个边模竖杆分别设在2个对立的侧边模上, 2个边模竖杆上端分别与横梁两端焊接, 边模竖杆下端与连接板焊接, 边模竖杆上的连接板和侧边模上均设有连接孔, 侧边模通过螺栓插入连接孔与边模竖杆连接。预埋件竖杆上端与套管焊接, 套管套在横梁上, 套管上端设有与横梁配合的螺钉, 预埋件竖杆下端与连接板焊接, 预埋件竖杆连接板和预埋件上均设有连接孔, 预埋件竖杆通过螺钉插入连接孔与预埋件连接。

另外, 为最大限度地减少不同构件对生产线上钢模台的破坏, 可采用在钢模台上铺设铝模板, 并在铝模板上打孔固定预埋件的方法。钢模台横向边缘设置若干定位孔, 铝模板宽度与钢模台相同, 长度稍大于构件设计长度, 铝模板横向边缘设置与钢模台吻合的定位销, 将铝模板与钢模台固定。铝模板上预留定位孔对预埋件进行定位, 预埋件定位孔在铝模板下设置十字形凹槽, 定位销从铝模板下穿入定位孔, 定位销下端设置十字形销帽, 销帽直接嵌入凹槽中, 保证铝模板能够与钢模台平整无缝接触。其中, 定位销上预留螺钉, 将预埋件固定于定位销, 如图4所示。

目前, 由中国建筑第七工程局有限公司自主研发的装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙结构已经申报国家行业标准, 对结构设计、构件制作、装配施工及工程验收等方面给出了相应指标和具体规定, 但是对于环形钢筋构件这种特殊的混凝土构件, 在生产过程中还不能保证其精度, 故本文提出了解决外露环形钢筋预制构件及预埋件的定位精度问题, 可在一定程度上提高构件的安装精度, 满足广大居住者对外观及质量的要求。