承重预制混凝土叠合剪力墙PCF体系的施工技术.pdf

承重预制混凝土叠合剪力墙 P C F 体系的施工技术 Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y f o r P CF S y s t e m o f Lo a d Be a r i n g P r e c a s t Co n c r e t e La mi n a t e d S h e a r W a n 李杰 上海万科房地产有限公 司 上海 2 0 1 1 0 5 摘 要： 国内预制 P C F以前为非主体承重结构，浪费了空间、成本。由此，通过借鉴 日本经验，在科学实验基础上创新 设计出 P C F 部分参与承重的方案和节点。新项 目成功地进行了 P C F 实践 ，节约了成本 、降低 了施工难度且写入了新 规范，为推广住宅产业化做出了一定的新贡献。 关键词： 预制混凝土P C F 承重试验创新关键技术节点处理 中图分类号： T U 7 5 6 文献标识码 B 【 文章编号】1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 0 4 0 3 1 4 0 3 1 创新背景 产业化技术运用是未来我国住宅建设 的必然选择 ， 预 制混凝 土 P C ( P r e f b r i c a t e d C o n c r e t e的首字母 ) 技术是其 重要组成内容，但 目前预制混凝土的主体结构产业化技术 还不十分成熟、 不能推广。 原因之一是我国高层住宅多为现 浇剪力墙结构 ，现浇钢筋混凝土 R C( R e i n f o r c e m e n t C o n c r e t e的首字母 ) 外墙为承重构件 ， 因我国现行建筑设计规 范不完全适应预制钢筋混凝土 P C结构 ，故住宅预制外墙 P C 板设计时一般不能作为承重剪力墙 ( 除非做特殊处理 ， 但也存在施工难度大、 造价高等问题 ) 。 为了提高 P C 产业化 率、 探索住宅产业化之路 ， 上海万科采用了现浇剪力墙外墙 采 用半预制混凝土的形式P C F ( P r e f b r i c a t e d C o n c r e t e F o r m ， 见图 1 ) ， 即预制剪 力墙外墙模 ( 外墙 内侧厚 2 0 0 m m R C +外侧厚 8 0 m m P C F ， 见图 2 ) ， 并已运 用于部分项 目， 但 此 P C F 在设计计算时不作 为承重结构 ，不参与主体结构的 受力计算 ， 因此存在空间、 成本 的浪费 ， 故非主体承重受力 的 P C F 有“ 为产业化而产业化” 之嫌。如果 P C F 能参与主体 承 重结构受力 ， 那么将对 P C F 或 P C楼节约成本 、 降低施工 难度等大有裨益。 目前 ， P C F + R C 叠合剪力墙能否作为承重墙应用于我国 的高层剪力墙结构住宅 尚缺乏充分的研究、 论证 ， 设计规范 还是空白， 加之这种墙板在我国引入时间不长 ， 没有可 以执 行的设计 、 施工、 验收标准， 且对于在我国只作为非承重 作者简介： 李杰( 1 9 6 8 一 ) ， 男， 本科， 高级工程师。 作者地址 ： 上海 市七莘路 3 5 6 8号 ( 2 0 1 1 0 5 o 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 2 2 4 3 1 4 2 0 l 2 4 B 砌 【d jn g 图 1 典型 P CF 图 2 PC F不参与承重的示意 墙使 用的这种状况来说 ， 没有充分发挥预制墙体 的优越性。 经过考察我们得知 ，P C F 在 日本能运用于住宅中， 为此 ， 我 们借鉴 日本经验 ，结合我国规范进行了新的试验探索与开 发项 目 试点。 2 科学试验 为 了检验P C F 叠合剪力墙承重受力的情况 ，上海万科 房地产公司委托同济大学土木工程防灾国家重点实验室进 行了系统研究 ， 用 2 1 个预制叠合式和 3 个现浇钢筋混凝土 剪力墙模型， 进行了预制叠合剪力墙的低周反复荷载试验 ， 得到了不同剪力墙 的荷载 一位移( P _ ) 滞回曲线( 图 3 ) ， 荷载、 屈服荷载 、 破坏模式与数据资料。其标准化骨架曲线 见 图 4 。 试验得 出的结论为 ： P C F 可 以参与主体结构设计承重 受力计算。 这种结论改变了以往预制外墙 P C F ( 厚 8 O m m ) 全 部不能参与承重设计计算的历史 ，变为可以部分参与承重 ( 厚 8 0 m m的 P C F ， 其中内侧厚 3 0 m m可以视为是主体承重 之一部分 ， 图 5 ) 。 ， ： 鑫 一 圳一 一 m 3 o 4 0 交 短 t 。 4 0 3 0一 一 1 0 0 l 0。 0 4 o 位移h n m 图 3 p -A滞 回曲线 图 4标准化骨架 曲线 图 5 P CF参 与承重 的示意 这样 ， P C F 不再是外墙 当模板使用的一张“ 外皮 ” ， 而是 承重主体的一部分 了。 同时， 也意味着它能缩小现浇外墙厚 度 3 O m m ( R C 外墙厚度由 2 0 0 m m可减小至 1 7 0 m m ， 但结构 受力计算时仍为宽 2 0 0 m m) ， 并扩大室 内空间 ： 又因 P C F 板 内钢筋也是主体外墙钢筋之一 ， 故减少了 1 排现浇部位 R C 的竖 向钢筋， 从而节约 了钢筋用量且减少钢筋碰撞 “ 打架 ” 的现象 ， 降低 了 P C F 的施工难度。 3工程试 点 浦东万科清林泾有 9 幢 1 8 层高层商品住宅， 建筑面积 l 1 万 m 。 ， 为剪力墙结构 ， 施工 中成 功运 用了承重的预制叠 合剪力墙 P C F新体系。该项 目外墙为 R C + P C F ， 模板施工示 意见图 6 。楼梯、 阳台、 空调板为 P C ， 柱 、 梁、 楼板等为现浇 R C 。 P C F 或 P C每层结构施工顺序 为 ：第 n 层楼面弹线一 P C F 临时斜撑、连接件预埋位置复核一P C F 外墙板 吊装、 临 时固定 、 校正一 P C F 内侧墙及绑扎钢筋一P C F 内侧模板及楼 层排架搭设、 内部现浇部位钢筋支模工程一楼板支模 、 钢筋 绑扎、预埋件安放一第 n +1 层浇捣混凝土一进入第 门 +2 层结构循环施工。 ! ， t 、 一 c d _ ， 图 6 R C+ P CF体 系模板施工示意 P C F结构施工进度为 O 1 4层 d 0 2层 d 。 该项 目2 0 1 1 年 4 月开始吊装 P C F ， 2 0 1 1 年 8 月主体结构封顶 ， 2 0 1 1 年底 进入室 内精装修阶段 ， 2 0 1 3 年交付使 用。 4 P CF关键施工技术 ( 1 ) 典型 P C F 板本身一般构造 板 内设置 1 2 m m 1 5 0 il l m及 1 4 m m的叠合钢筋 ， 叠合筋高度为 1 7 5 m m ( 埋于 R C中为高 1 5 0 m m) ， 既是受力 钢筋 ， 也是板 的防裂措施。 n 吊钩钢筋不小于 西1 4 m m 。 板 内设置内侧支模、拉结等螺栓预埋件，在加工前应一一检 查 ， 不可遗漏 ， 否则整改 、 施工十分困难( 图 7 ) 。 图 7 厚 8 Omm 的 P CF典型板 ( 2 )P C F 水平拼缝处的节点处理 因 P C F 板的下 口有宽 3 O m m的企 ，必须保障此范围 内为现浇的混凝土 ，才能视为此宽 3 0 m m的 P C F 参与主体 承重。故需将现浇部位剪 力墙 常规的 2 排竖向钢筋减为 1 排 ， 但在跨缝处宜加做 4 0 d 的加强钢筋( 图 8 ) 。 产 j ! 蝴型_ - t d 混 凝土 水 饕 鹱 寸 密封硅胶 建筑 楼屡标 、 _ 图 8 P CF水平节点 li r第3 4 卷 第4 期l 3 1 5 t + -；： _ 4 以 u 一 咖 0瑚 枷 一 J _1_；t - _ ， 一 一 n - 曩埠