缩略图

双面叠合剪力墙构件吊装裂缝控制技术研究

作者

仲晶

上海攀丰建筑工程有限公司 2025 年 6 月

引言

装配式建筑在住宅工程中的应用比例不断提升,双面叠合剪力墙因其施工周期短、构造集成度高而成为主流结构体系之一。该结构形式在现场吊装环节中面临构件自重大、拼装精度高、节点连接复杂等实际问题,尤其在大体量项目中更易出现运输裂缝、吊装偏移与浇筑空鼓等质量缺陷,直接影响结构整体稳定性与立面免抹灰质量,裂缝控制已成为限制其推广应用的重要技术瓶颈。

1 实际工程应用案例概况

1.1 案例背景

本项目位于上海市闵行区紫竹科学园区内,地块编号为 MHP0-1004 单元 08A-03Ab,用地性质为二类住宅用地,规划总建筑面积为 87561.06 平方米,包含 6#至 16#共 8 栋住宅单体,地上十八层、地下一层,主体结构采用装配整体式双面叠合剪力墙体系,预制率为 40% 。

1.2 施工难点

项目结构体系采用装配整体式双面叠合剪力墙,虽具有现场湿作业减少与工期压缩的显著优势,但其施工组织及工艺实施复杂程度显著高于现浇结构体系,主要难点集中体现在预制构件运输与吊装过程中裂缝的形成与扩展机制。

1.3 解决措施

为应对吊装阶段构件变形、对缝误差与混凝土不密实引发的裂缝问题,项目从构件验收、吊装控制、拼缝定位与砼浇筑密实等关键环节入手,建立覆盖全过程的技术控制路径,明确各节点质量标准与操作细节。

2 吊装裂缝控制技术

2.1 构件验收与构造加强控制措施

闵行区吴泾镇紫竹科学园区的项目在双面叠合剪力墙施工中采用统一编号的预制构件,构件进场环节要求由结构专业和质检人员根据图纸编号和结构布置图对构件规格、钢筋布置与嵌固区尺寸进行联合复核,施工方案中明确要求预制墙体上下端钢筋外露长度必须满足后浇连接搭接长度 ⩾35d ,且与现场竖向钢筋节点对应精度偏差不得超过 10mm,若构件端部存在掉角、蜂窝麻面、吊环偏位等情况,必须实施表面修复并记录整改痕迹。构件验收合格后在堆场按支撑点轴线方向放置,底部双层方木必须垫稳并设 2% 坡度排水,防止混凝土吸湿膨胀诱发微裂。为防止拼缝处构件在起吊过程中受力集中,项目在构件两端预留凹凸槽并内嵌细骨料聚合物砂浆,增强拼装边界抗剪性能。项目技术交底中,施工单位在构件浇筑阶段在上下节点位置增设 U 型封边箍筋,墙端钢筋布置采用双层钢筋绑扎且内设斜向拉结筋,拉结筋的两端锚固长度不小于 15d 并与边缘钢筋成 45°对称布置,该处理有效分散构件就位过程中的剪拉应力集中。

为确保吊装过程中构件整体刚度满足现场调位需求,在预制过程中于中部企口槽位置预埋定位钢片并统一配置高分子止裂条,构件出厂前以混凝土抗压强度达到设计值 100%作为验收放行条件。项目在后浇连接部位明示必须采用 C35 补偿收缩混凝土,并于拼缝内部位增设微膨胀剂掺量不小于 8% 的抗裂层,构件对缝竖缝采用横缝嵌填结构胶+抗裂砂浆的两道式处理,所有处理环节在构件吊装验收表中记录批次、操作人员及完成时间,形成全周期裂缝控制闭环机制。

2.2 吊装过程裂缝诱因识别与应力调控方法

在闵行区吴泾镇紫竹科学园区工程中,需将双面叠合构件划分为单元模块区,吊装起始面应为支座面且严格控制起吊角度在 5 以内,确保竖向轴线与重心重合,防止两侧面板在短时起吊阶段发生扭曲变形。起吊过程中,必须采用双吊点对称布置、四点柔性钢缆悬挂,设水平稳定牵引绳进行构件导向调整,避免因单侧受力而造成局部界面张拉破坏。吊装作业前进行张力预调测试,计算最大受力点钢缆张力:

其中,Fmax 为最大吊点钢缆受力,W 为构件自重,θ为吊缆倾角,该公式用于反推索具型号与起重设备臂长配比,杜绝因索具刚度不足引起微振疲劳裂缝。在吊装末端的构件就位过程中,为消除构件瞬时变位所带来的冲击应力,项目统一采用在底部预设 20mm 柔性橡胶垫块缓冲构件下落能量,限位装置约束水平位移幅度不大于 5mm 。施工交底中要求双面墙板在就位前必须同步核对两侧板面平整度,若偏差超过 4mm 应采用临时调平器调节支撑平面,使双侧面板传力路径一致,从根源减少横向剪应力累积。

此外,对于墙体高度超过 3.6m 的构件段落,额外在板中设置临时加劲钢带,其与吊点水平夹角控制在 45 °内。吊装结束后技术人员需以裂缝监测笔检查构件表面并绘图记录,尤其是板端拼缝、吊环根部与底部支座位三类高裂缝风险区,识别微裂迹象并封闭处理,相关应力调控过程同步记录于吊装日志,确保吊装过程各节点裂缝诱因在数据化、可控化体系中被有效管理[1]。

2.3 墙板对缝垂直度与拼装精度控制策略

闵行区吴泾镇紫竹科学园区的项目在双面叠合剪力墙构件吊装过程中,为确保板缝拼接处不产生错台、开裂等隐患,重点构建了全过程拼装精度调控机制,在构件起吊、就位、限位与拼缝闭合等环节设立标准化操作规程。构件吊装完成后,项目技术交底要求立即开展拼缝对缝复核,测量方式以墙体两侧定位钢线作为基准,使用激光垂准仪进行四角测高比对,保证拼缝轴线偏差控制在 ±3mm ,垂直度偏差不大于 2mm/m 。项目将双面墙板拼缝设计为榫槽式机械咬合结构,预制时板侧设置凹槽宽度20mm、深度 30mm,对缝后形成内嵌约束结构,在混凝土浇筑前即实现初步抗滑移定位。为解决拼缝中部可能出现的中空或错位问题,现场在构件下放至预定位置前,采用四点可调钢支架进行同步微调,支架下端设高强度可旋微调脚螺杆,顶端限位控制模块结合墙体厚度设置,调整范围精度为 ±2mm ,完成后立即施加板缝定位压板,保障对缝闭合后不位移[2]。

在拼装操作中,项目使用硬质橡胶塞片与调平钢垫板间隔插设的方式控制拼缝下口开合角度,控制误差不大于 ±1.5mm ,技术人员根据水平激光与测距反馈随时调整插片厚度,避免错台引发剪应力集中。对缝完成后拼缝位置按施工方案嵌填聚合物干混砂浆,其流动度应控制在 180±10mm ,避免砂浆因太稀流失或因太稠空鼓。拼装完成 48 小时后,项目组织二次复核,检测拼缝宽度、水平错台与角度偏移三项指标,并将结果记录在叠合构件安装精度报验表中,作为后续混凝土灌注工序的质量准入依据。此外,为确保拼缝结构长期稳定,技术要求墙体拼接部位钢筋绑扎点必须与套筒灌浆口保持10mm 净距,严禁钢筋遮挡灌浆路径,否则应重新开凿并清理后修复,技术管理人员每日对已拼装完成区域进行抽检,形成精准拼装控制的动态闭环体系。

2.4 浇筑密实处理与微振监测技术

在闵行区吴泾镇紫竹科学园区项目中,双面叠合剪力墙构件在安装定位完成后,其中空腔混凝土浇筑过程直接关系到竖向受力完整性与界面结合强度。为此,施工组织中明确提出采用高流动性泵送混凝土配合小粒径碎石并掺入聚羧酸减水剂以提升可泵性与密实性,初凝前坍落度保持在 190±10mm 以保证灌注过程连续饱满。浇筑过程分自底向上分层进行,每层厚度控制在 600mm 以内,振捣时间控制为 20\~30 秒/点,采用插入式高频振捣棒,并严禁碰触剪力墙内层钢筋与埋件,确保混凝土填满构件中腔空间且不引起钢筋位移或构件扰动。在振捣操作中引入微振监测机制,通过在墙板企口底部及对缝位置预设振动响应传感器,实时采集混凝土流动边界的振动幅值与持续时间信号,振动值异常衰减或持续时间短于规范值将触发技术人员现场复核并补振,保证中部不留空腔、角部不现蜂窝麻面,系统默认控制参数为振幅低于 1.2g 或激活频率低于 20Hz 即判断为不密实状态[3]。

项目中采用混凝土温度监测电缆嵌入中腔中央,作为后期温升裂缝分析参考数据,与实时微振数据联动构成智能监测闭环。墙体拼缝部位在拼装完成后两小时内完成界面湿润与基层清理,现场使用C35 膨胀型抗裂灌缝砂浆,单段连续灌缝长度不超过 5m,每段设置通气孔与回浆口以避免夹气,并采用塑性保持剂控制泌水率小于 2% 。为提升施工密实度均匀性,项目明确采用 U 型固定外模板加背楞双道支撑,凝土强度达到设计强度 70% 后方可拆模。振捣完成后技术人员依据《剪力墙结构实体浇筑密实度验收标准》进行现场抽芯检测与红外热像识别,识别密实不足区段进行重点补救与记录,形成全过程的密实性数据闭环。

2.5 墙板底缝裂缝防治与止水节点封闭技术

在双面叠合剪力墙构件施工中,墙板底缝作为竖向荷载传递与地下水渗透关键路径,闵行区吴泾镇紫竹科学园区的项目在墙板底部节点构造中采用定型止水钢板结合弹性止水带的双重封闭设计,止水钢板沿墙底连续布设并在两侧预留 10cm 搭接长度,通过与钢筋网片焊接固定确保止水路径连续性,止水带布置于钢板外侧并嵌入预制墙体底槽内,其断面尺寸控制为 10mm×20mm 。在构件拼装定位后,利用高压灌浆将其紧贴基座与剪力墙底边界,形成柔刚结合的防裂止渗屏障。墙体拼装就位完成后,墙板底缝位置清理杂质并洒水湿润,随即进行底缝灌浆操作,采用无收缩自流平灌浆料,其初凝时间不少于 40 分钟,保证施工过程可操作窗口充足,灌浆压力控制在 0.4~0.6MPa ,并在底缝两侧设置回浆通气孔以释放腔内滞气并监测灌浆充满状态。为避免底缝构造因底模弹性沉降而引起裂缝,墙体下预设 3mm 橡胶垫条以分散初期受力并吸收构件自重冲击能量,在混凝土达到设计强度 70% 后统一抽除,确保墙底与结构基面形成紧密连接。底缝灌浆完成 24 小时内由专业人员使用裂缝宽度观察卡片对缝隙部位进行逐点检测,若发现发丝状裂缝超过 0.1mm 宽度立即停止后续作业并采取高分子灌注修复工艺对裂缝进行封闭。为确保止水节点长期可靠,墙板底缝区域在拆模后统一涂刷双组份聚氨酯防水涂料,并在施工日志中记录止水钢板布设、止水带嵌设、橡胶垫条配置与裂缝检测全流程数据,建立可追溯质量档案用于后期地下结构闭水验收。

3 结束语

本研究围绕双面叠合剪力墙构件在吊装环节的裂缝控制问题,系统构建涵盖构件验收、应力调控、对缝精度、浇筑密实与底缝止裂五大控制路径,形成全过程可追溯裂缝治理闭环,确保高预制率项目的结构稳定性与界面成型质量。

参考文献:

[1]石端学.L 形预制地下连续墙吊装过程的裂缝控制研究[J].建筑施工,2014,36(07):796-797.

[2]马武华,袁文海.钢筋预制柱吊装裂缝问题浅析[J].内蒙古煤炭经济,2002,(04):75-76.

[3]王从锋,程圣国.预制混凝土柱单点吊装出现裂缝原因及对策[J].三峡大学学报(自然科学版),2001,(04):298-300.