裝配式建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)研究

導(dǎo)語：裝配式建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：如何實(shí)現(xiàn)裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接的安全可靠、安裝的方便快捷是目前裝配式建筑發(fā)展的主要研究方向，本文依托沙特阿美項(xiàng)目變電站裝配式建筑，設(shè)計(jì)研發(fā)了各類型節(jié)點(diǎn)新型連接方式及結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)的安裝方法進(jìn)行了深入研究與探討。

關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)連接；預(yù)埋件；裝配式；墻板支撐

本文根據(jù)裝配式建筑的特點(diǎn)，對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)及安裝關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究探討，相比于傳統(tǒng)裝配式建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及安裝方式，本文研究的內(nèi)容主要包含自主研發(fā)的調(diào)節(jié)支撐系統(tǒng)對(duì)預(yù)制墻板進(jìn)行固定調(diào)平，利用新式墻板連接節(jié)點(diǎn)提高整體安裝效率及可靠性，新式預(yù)埋件安裝對(duì)埋件的預(yù)制精度和強(qiáng)度的提升，適用于變電站的裝配式結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化了變電站的整體布局，方便后期的安裝和使用[1，2]；整體安裝過程具有吊裝操作簡單，節(jié)點(diǎn)連接可靠，調(diào)整快捷，定位準(zhǔn)確，施工方便等優(yōu)點(diǎn)，解決并改進(jìn)了裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接及安裝施工等主要技術(shù)難題。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1．節(jié)點(diǎn)連接基于裝配式建筑墻板連接方式，設(shè)計(jì)了5種剪力墻與雙T梁板的連接節(jié)點(diǎn)形式及連接構(gòu)件，整個(gè)結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和連接剛性，在保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的前提下最大限度的減少了現(xiàn)場施工難度。主要節(jié)點(diǎn)連接形式包括：剪力墻-基礎(chǔ)連接節(jié)點(diǎn)、剪力墻水平連接節(jié)點(diǎn)、剪力墻垂直連接節(jié)點(diǎn)、剪力墻-雙T梁板連接節(jié)點(diǎn)、雙T梁板連接節(jié)點(diǎn)。為保證結(jié)構(gòu)橫向抗剪剛度，剪力墻垂直連接節(jié)點(diǎn)采用焊接，其余所有節(jié)點(diǎn)均為高強(qiáng)螺栓連接。所有新型節(jié)點(diǎn)在沙特阿美項(xiàng)目均已得到成功的實(shí)踐應(yīng)用，主要適用于單層小跨度預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)（裝配層高不超過12m，橫向單跨最大不超過20m），特別是對(duì)于變電站及高低跨的單層建筑，具有較好的應(yīng)用效果，其他類型的裝配式建筑均可參考借鑒其節(jié)點(diǎn)連接形式。（1）剪力墻-基礎(chǔ)連接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖如圖-1所示，混凝土剪力墻預(yù)制時(shí)底部每隔500mm預(yù)埋E51型鍍鋅鋼板，3個(gè)直徑20mm高強(qiáng)螺栓與鋼板內(nèi)側(cè)焊接固定；現(xiàn)澆混凝土底部基礎(chǔ)預(yù)埋2個(gè)直徑20mm高強(qiáng)螺栓；安裝時(shí)在剪力墻底部連接位置提前安放20mm調(diào)平墊塊用于剪力墻板垂直度調(diào)整，剪力墻板調(diào)整固定后與基礎(chǔ)通過ACC-01型鍍鋅角鋼采用預(yù)埋高強(qiáng)螺栓連接，最后預(yù)制混凝土剪力墻與基礎(chǔ)之間的縫隙采用高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行灌漿抹平。（2）剪力墻水平連接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖如圖-2所示，每塊混凝土剪力墻兩側(cè)預(yù)制時(shí)每隔500mm預(yù)埋E66型鍍鋅槽鋼，3個(gè)直徑20mm高強(qiáng)螺栓分別與槽鋼兩側(cè)內(nèi)邊焊接固定；剪力墻內(nèi)側(cè)預(yù)埋4個(gè)高強(qiáng)螺栓套管；安裝時(shí)先利用剪力墻內(nèi)側(cè)4個(gè)高強(qiáng)螺栓將預(yù)制蓋板和調(diào)平墊塊固定，通過M20高強(qiáng)螺栓對(duì)剪力墻水平及垂直度進(jìn)行調(diào)整，兩塊剪力墻板調(diào)整固定后通過ACC-03型鍍鋅鋼板采用預(yù)埋高強(qiáng)螺栓連接，最后預(yù)制混凝土剪力墻之間的縫隙采用高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行灌漿抹平。（3）剪力墻垂直連接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖如圖-3所示，在建筑縱向混凝土剪力墻端內(nèi)側(cè)每隔500mm預(yù)埋E53型鍍鋅鋼板，橫向混凝土剪力墻在相同位置預(yù)埋E54型鍍鋅角鋼；兩剪力墻調(diào)整固定后通過ACC-04型鍍鋅角鋼采用滿焊方式連接，最后預(yù)制混凝土剪力墻之間的縫隙采用高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行灌漿抹平。（4）剪力墻-雙T梁板連接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖如圖-4所示，混凝土剪力墻內(nèi)側(cè)預(yù)制時(shí)每隔500mm預(yù)埋E56型鍍鋅鋼板，4個(gè)直徑16mm高強(qiáng)螺栓在鍍鋅鋼板內(nèi)側(cè)焊接固定；延T型梁翼緣板每隔500mm預(yù)埋E59型鍍鋅角鋼，4個(gè)直徑16mm高強(qiáng)螺栓在鍍鋅角鋼內(nèi)側(cè)焊接固定；安裝時(shí)利用兩塊ACC-05型鍍鋅角鋼分別將T型梁翼緣板上下面與剪力墻通過高強(qiáng)螺栓固定，最后預(yù)制混凝土剪力墻之間的縫隙采用高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行灌漿抹平。（5）雙T梁板連接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖如圖5所示，混凝土雙T梁預(yù)制時(shí)在翼緣板上部邊緣每隔500mm預(yù)埋E60型鍍鋅角鋼，5個(gè)直徑12mm高強(qiáng)螺栓與鍍鋅角鋼內(nèi)側(cè)焊接固定；安裝時(shí)兩塊T型梁上部通過ACC-07型鍍鋅鋼板采用高強(qiáng)螺栓連接，最后連接處上部采用高強(qiáng)灌漿料進(jìn)行灌漿抹平。2．預(yù)埋件所有預(yù)埋件均為鍍鋅防腐，根據(jù)預(yù)埋件的位置不同，將新型的預(yù)埋件結(jié)構(gòu)分為以下幾種形式。（1）預(yù)埋件位于現(xiàn)澆砼上表面時(shí)，據(jù)預(yù)埋件尺寸和使用功能的不同，采用以下幾種固定方式：a、平板型預(yù)埋件尺寸較小，可將預(yù)埋件直接綁扎在主筋上，但在澆筑砼過程中，需隨時(shí)觀察其位置情況，以便出現(xiàn)問題后及時(shí)解決。b、角鋼預(yù)埋件也可以直接綁扎在主筋上，為了防止預(yù)埋件下的砼振搗不密實(shí)，應(yīng)在固定前先在預(yù)埋件上鉆孔供砼施工時(shí)排氣。c、大面積預(yù)埋件施工時(shí)，除用錨筋固定外，還要在其上部點(diǎn)焊適當(dāng)規(guī)格角鋼，以防止預(yù)埋件位移，必要時(shí)在錨板上鉆孔排氣。對(duì)于特大預(yù)埋件，須在錨板上鉆振搗孔用來振實(shí)砼，但鉆孔的位置及大小不能影響錨板的正常使用。（2）當(dāng)預(yù)埋件位于砼側(cè)面時(shí)，可選用下列方法：a、預(yù)埋件距砼表面淺且面積較小時(shí)，可利用螺栓緊固卡子使預(yù)埋件貼緊模板，成型后再拆除卡子。b、預(yù)埋件面積較小時(shí)，可用普通鐵釘或木螺絲將預(yù)先打孔的埋件固定在木模板上，當(dāng)砼斷面較小時(shí)，可將預(yù)埋件的錨筋接長，綁扎固定。c、預(yù)埋件面積較大時(shí)，可在預(yù)埋件內(nèi)側(cè)焊接螺帽，用螺栓穿過錨板和模板與螺帽連接并固定。3．變電站結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)主要分為下部混凝土框架結(jié)構(gòu)和上部預(yù)制板結(jié)構(gòu)，其中下部框架結(jié)構(gòu)主要為建筑物底部提供1.5~2.5m架空層，方便直埋的高壓電纜從架空層底部穿入電氣室并連接空氣絕緣開關(guān)的安裝與施工，架空層還有利于將地面與室內(nèi)空氣絕緣開關(guān)等電氣設(shè)備隔離，起到防潮的作用。

二、安裝優(yōu)化

1．可調(diào)節(jié)式墻板支撐系統(tǒng)預(yù)制墻板就位后借助可調(diào)節(jié)式支撐系統(tǒng)進(jìn)行水平度和垂直度找正，支撐桿必須考慮10%的余量，確保預(yù)制板安裝過程中數(shù)量充足，支撐桿配置前要進(jìn)行連接性和調(diào)整性檢查。（1）墻板支撐系統(tǒng)由多個(gè)可調(diào)節(jié)式支撐桿組成，可調(diào)節(jié)支撐為多段式結(jié)構(gòu)。為充分發(fā)揮機(jī)械效能，預(yù)制墻板支撐桿固定后機(jī)械吊車可撤離。通過專用配套支撐系統(tǒng)對(duì)預(yù)制墻板進(jìn)行臨時(shí)加固和垂直度調(diào)整。（2）當(dāng)相鄰預(yù)制墻板安裝兩塊或以上時(shí)，對(duì)墻板構(gòu)件間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行螺栓連接。調(diào)整支撐系統(tǒng)保證兩連接板之間的間隙和垂直度，將全部螺栓進(jìn)行初擰，從中心向四周擴(kuò)散方向進(jìn)行。2．墻板翻身吊裝技術(shù)預(yù)制墻板運(yùn)抵現(xiàn)場后，利用滑輪采用雙機(jī)三點(diǎn)抬吊方式翻轉(zhuǎn)預(yù)制墻板，翻轉(zhuǎn)完成后，解除輔助吊車，主吊車將預(yù)制構(gòu)件吊裝到指定位置，運(yùn)用座漿墊板加螺母調(diào)平法對(duì)墻板進(jìn)行水平找正。

三、與同類先進(jìn)成果主要技術(shù)指標(biāo)比對(duì)

技術(shù)性能指標(biāo)主要體現(xiàn)在大型預(yù)制構(gòu)件吊裝方法、墻板可調(diào)節(jié)支撐系統(tǒng)、新型節(jié)點(diǎn)連接方式、預(yù)埋件安裝、裝配式變電站結(jié)構(gòu)改進(jìn)等創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用方面。本文研究方案通過上述創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了施工過程的整體可控、簡單方便、安全快捷、低碳環(huán)保，比較如下表1。

四、總結(jié)

（1）采用兩車三點(diǎn)方式及滑輪對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行翻身豎直及吊裝。先進(jìn)性：構(gòu)件受力均勻、翻身平穩(wěn)可靠、調(diào)整方便、安全系數(shù)高。（2）運(yùn)用由可調(diào)節(jié)式斜撐桿組成的專用配套支撐體系對(duì)其進(jìn)行臨時(shí)加固。先進(jìn)性：固定牢靠、可快速對(duì)預(yù)制構(gòu)件垂直度調(diào)整、加快施工速度、保證施工質(zhì)量。（3）節(jié)點(diǎn)均為高強(qiáng)螺栓連接。先進(jìn)性：節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高、整體穩(wěn)定性及抗震性能好、施工方便、現(xiàn)場無需焊接和二次灌漿工作、大大提高現(xiàn)場工作效率和施工質(zhì)量。（4）在預(yù)埋件上進(jìn)行打孔和焊接固定筋。先進(jìn)性：埋件處氣泡空鼓少、與混凝土貼合緊密、固定牢靠、定位精度高。（5）增加底部架空層。先進(jìn)性：方便進(jìn)線和檢修、節(jié)省室內(nèi)空間、防潮防水。

五、結(jié)論

本文主要探討并詳細(xì)闡述了裝配式建筑整體結(jié)構(gòu)及安裝優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要包含利用配置合理的支撐調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)預(yù)制墻板進(jìn)行組裝調(diào)節(jié)，新型高強(qiáng)度的螺栓連接節(jié)點(diǎn)、新型預(yù)埋件的應(yīng)用、變電站特有的架空層設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了裝配式建筑安裝的高效率、低成本、一體化，并在阿美項(xiàng)目均取得了成功的實(shí)踐應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益，為預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)及安裝施工特別是變電站方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為其他各類裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安裝提供了實(shí)際的借鑒參考，具有廣闊的應(yīng)用前景和可觀效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張勃.裝配式建筑在變電站土建設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2019，（26）：60.

[2]金俊杰.裝配式變電站建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].建材與裝飾，2017，（20）：219-220.

作者：陳修貴 趙洪琦 滕平強(qiáng) 單位：中國電建集團(tuán)山東電力建設(shè)有限公司