冯 彦

在现阶段的城市建设中，建筑高度和规模不断扩大，施工难度和复杂性也大大提升，对建筑施工技术提出了更高的要求。不仅需要满足相关的质量要求，还应在施工效率、经济以及环保等方面得到进一步提升。而装配式混凝土结构的出现既能够促进施工进度和质量的提升，还可以提高经济效益和生态环保效益。因此，现阶段必须重视对装配式混凝土结构设计和建造技术的分析研究，不断优化完善结构设计，提高施工技术水平，有效促进建筑行业的可持续发展。

1 装配式混凝土建筑的结构设计要点

1.1 结构布置要点

在装配式混凝土建筑结构设计中，最为关键的就是做好竖向和平面的结构布置。在具体结构布置中需要遵循“受力明确、传力直接、规整标准”的原则。竖向构件必须达到既定的刚度、稳定性、承载力等相关要求，并且要提升竖向结构的整体抗倾覆能力，避免竖向构件在投入使用后，由于水平作用力产生拉应力而降低竖向结构的稳定性[1]。同时还应做好竖向构件的截面变化控制，尽可能减小截面在竖直方向的变化，通过提升混凝土强度的方法来达到轴压比等指标要求，这样可以有效减少构件的大尺寸变化，进而减少叠合楼板类型。对于平面梁，在进行设置时需要减少次梁的设置，尽可能采用大板，长度和宽度需要分别大于6 600 mm 和1 200 mm，混凝土梁截面也需要严格控制尺寸，从而降低叠合梁预制成本。

1.2 结构计算要点

装配式混凝土结构的设计与现浇混凝土基本相同。在进行结构计算时，需要从承载力和正常使用极限方面入手来开展准确计算，多采用PKPM、YJK 和MIDAS 等软件。装配式混凝土结构的计算参数，如周期折减系数、梁刚度放大系数等都与现浇混凝土结构相一致。但是在混凝土结构抗震等级方面，装配式结构的划分高度相对较低。由于在具体施工中可能会存在各种不同的要求和工程地质情况，因此在结构设计时必须从实际入手，合理根据相关参数进行计算[2]。除此之外，装配式混凝土结构中经常会出现不规则结构，各构件间的受力极其复杂，此时通过补充验算，如弹性时程分析、节点有限元分析等对构件受力情况进行进一步的计算分析。

1.3 结构构件设计要点

对于地下室、框架、转换层以及剪力墙等关键结构，在结构设计中对其进行现浇化处理，同时还需要围绕装配式建筑的实际施工流程，从预制、调运等环节入手进行验算计算。此外，为了进一步提升节点连接可靠性，缩减节点连接所需钢筋，在构件预制时，除了需要缩减截面尺寸，还要使用大直径钢筋。预制墙板在竖直方向的拼缝必须避开边缘构件，以免影响结构连接效果。同时对于预制叠合板，在拆分时为了统一叠合板尺寸，需要做好拼缝后胶带的合理调整。

最后，对于单个预制构件的拆分重量，在具体设置时需要结合现场吊装能力来进行确定。总之，在设计预制构件结构时，既需要从结构自身的受力情况来进行科学计算，又要从经济性、标准化生产、可操作性等其他方面综合考虑。

1.4 构件连接设计要点

构件连接设计与装配式建筑各构件之间能否达到预期的整体性，和受力平衡密切相关。只有确保连接设计的科学合理，各构件之间才能够正常进行应力的传递，使建筑整体具备足够的强度和抗震性能。混凝土构件连接方法包括干式和湿式，后者在当下施工中得到了广泛应用，其利用套筒、焊接等方式与钢筋进行连接，再将混凝土灌入其中，从而形成稳固的混凝土结构。

连接设计的重点在于合理进行连接位置和节点的确定[3]。连接位置应综合考虑受力和施工可操作性，选择集中受力较小、施工难度较低的位置。此外，为了使连接节点的整体结构稳定性得到提升，节点结合面要进行糙化处理，预留相应的键槽或者进行凿毛处理等。需要注意的是，二次浇筑混凝土强度应高于原构件混凝土的强度，以此获得良好的加固连接效果。现阶段，装配式构件连接方式很多，不同方式的适用范围和优缺点都存在差异，因此在具体装配式建筑设计时，必须结合工程具体情况合理选择构件节点，确保达成强节点弱构件的目的。

2 框架剪力墙结构在装配式建筑工程中的具体应用

2.1 工程概况

某建筑项目整体采用装配式应力混凝土框架剪力墙结构，地上9 层，地下1层，总建筑面积为8 000 m2。项目主体结构±0.000 以下采用现浇形式。

2.2 节点连接深化设计

2.2.1 难点分析

（1）在设计梁柱节点时，节点核心区中梁柱交叉纵筋的数量非常多，所以钢筋布设连接的难度很大，特别是在本次工程项目建设中，预应力钢绞线穿过预制主梁，致使预制梁柱的安装施工效率非常低，难以达成标准化操作，同时混凝土浇筑的质量也无法得到全面保障。

（2）因为工程项目采用框架预制、剪力墙现浇的施工方式，所以在进行节点深化时，要做好预制柱、剪力墙钢筋、构建连接等方面施工方案的合理设计。

（3）预制主梁选择通过后张预应力筋连接，柱端部锚具的设计应该综合考虑柱纵向钢筋的设计情况，二者保持匹配。

2.2.2 实施方案

为了对上述难点问题进行有效处理，文章采用了下述的技术方案。首先，为了确保预制梁施工进度计划目标顺利完成，加快施工效率，工程采用直螺纹套筒和灌浆套筒结合的方式，这样就可以减少梁柱节点核心区钢筋的设置量，达到标准化施工要求。其次，为了提高预制主次梁节点安装速度，深化设计中通过直螺纹套筒来连接测量梁底纵筋和主梁，之后再通过混凝土将其余结合板浇筑到一起。再次，由于工程项目中的剪力墙相对较少，如果以剪力墙预制来进行施工，则无法与其他预制构件保持相同的吊装质量，因此采用现浇施工，并利用预埋直螺纹套筒将剪力墙和预制柱进行连接[4]。最后，因为预制柱中钢筋布设非常密集，所以设计了专用于梁柱节点的预应力锚具（图1）。与一般锚具相比较，其尺寸较小，这样就可以避免锚具在施工中与主筋碰撞，并为施工提供便利。

图1 节点核心区专用预应力锚具

2.3 吊装预制构件

预制构件的吊装作为装配式建筑施工中的重点和关键，不仅施工难度大、耗时长，并且存在一定的施工风险，在施工中遵循“慢起、快升、缓放”的原则来进行施工。对于不同预制构件，在具体吊装时也有着不同的技术要求。

2.3.1 吊装竖向构件

在吊装中需要先将构件吊升至距地面1 m 位置，然后检查整个吊装构件是否牢固安全，确认无问题后再继续起吊。当吊装至作业面约1 m 位置时，合理调整预制筋到控制线区域，并根据实际情况进行支撑和设置膨胀螺栓，按照施工设计要求准确检测相关参数，如标高垂直度等，在其都达到既定要求后，才可进行后续构建的安装。

2.3.2 吊装水平构件

按照设计要求进行水平构件支撑的搭建，垫板置于脚手架底部，立杆和墙体间的距离设置在1 m 左右，相邻立杆间距离则在1.8 m，扫地杆和地面间距为0.2 m，同时为了进一步提升支撑的稳固性，还需要额外进行两道水平杆的搭建。在吊装水平预制件的过程中，预制件和墙体间的边界线要控制在10 mm，同时在吊装中，构件外沿钢筋需要向上弯曲，相邻构件在吊装时的竖向间距最大不超过10 mm，如果大于该距离，则必须利用木楔调整[5]。此外，为了确保构件结构在下降过程中的稳定性，还需要在构件底部设置缆风绳，调整和稳定构件位置。

2.4 现浇节点施工

工程采用C50 混凝土来进行现浇节点试件的施工，钢筋采用HRB400。在具体施工中需要从以下几点加强技术控制。第一，竖向构件连接。根据具体空间设置和预制件的形状，合理采用“一型”“L型”等开展构建连接。预制构件中需要结合现浇区实际情况、模板设置等，提前预留对拉螺栓孔。第二，叠合楼板现浇。该施工环节最为重要的就是避免现浇混凝土漏浆问题，所以在模板设置完成后于叠合板边缘安装海绵条。当梁底排钢筋、箍筋都按照要求进行施工后，吊装叠合板，梁上端箍筋采用Ф6 钢筋来作为临时固定，吊装结束后进行上排梁钢筋的施工。现浇混凝土环节，主要围绕浇筑、拆模以及养护来进行重点管理。浇筑环节需要围绕浇筑结构的密实性和完整性入手，避免在浇筑过程中出现离析、麻面等问题，同时还要做好钢筋保护层的保护，合理采用分层浇筑的方式；完成浇筑后，及时进行振捣棒的振捣施工，做到振捣均匀密实无气泡，无过振、漏振等问题；拆模环节也应严格按照既定的施工要求，混凝土强度达到预期强度标准后，才可进行拆模，同时拆模时还需要做好对边角棱等区域的保护，避免拆模不当造成混凝土结构破损。养护环节中应结合具体环境气候做好混凝土的保温、保湿和隔热等处理，以免因养护不当而出现裂缝等问题。

2.5 钢筋套筒灌浆连接

2.5.1 施工准备

灌浆开始前必须按照设计要求进行预留灌浆孔的检查，保证灌浆孔位正确并且无堵塞问题，同时还需要湿润套筒。灌浆材料在制备完成后静置，时间为2 ～3 min，以免在灌浆过程中出现气泡而影响混凝土结构的密实性。与此同时，开展剪力墙以及相应构件的匹配性试验，以此来检验套筒和浆料是否配套适用。

2.5.2 灌浆施工

灌浆施工多选择底部口作为灌浆口，对于同一分舱出浆口都灌浆结束后，按照施工要求对出浆、注浆口进行封堵。施工采用保压灌浆法，非常有助于提升灌浆的饱满性。当所有出浆口出浆并封堵完成后，需要静置30 s，然后再进行后续注浆施工。在注浆过程中，如果注浆设备存在后推感时，即可停止注浆并封堵灌浆口，采用相同灌浆流程来制作混凝土试块，以便于检测灌浆料的结构强度。

上述灌浆过程完成后，及时开展养护措施，以同时制作的试块为检验标准，在其强度达到相应要求后，才可进行钢筋套筒灌浆的后续施工。为了进一步检验工程质量，在施工结束后还需要采用其他检验方式来检验灌浆施工的效果，如在灌浆套筒中取样检测、排查套筒灌浆连接位置有无漏洞或者隐患等，通过详细全面的排查检验，避免在灌浆施工中存在任何质量问题而影响整个装配式建筑结构的安全性和稳固性[6]。需要注意的是，为了避免取样所造成的预制墙体结构损伤，取样位置应该尽可能选择在受力小的墙体区域，并合理应用人工和机械结合的方式将套筒顺利取出，然后再对剃凿位置修补和恢复。

3 结语

装配式建筑结构是今后建筑施工的主要形式，是建筑行业发展的重点和关键。为了建设出更加高质量、高水准的装配式建筑，不仅要从结构设计层面入手，结合具体工程实况和行业标准，不断做好对装配式建筑结构的优化设计，同时还要从建造技术层面入手，有效把控其中的关键点，不断提高施工技术水平，为建筑行业可持续发展作出贡献。