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装修|超高层装配式建筑“内浇外挂”体系建造关键技术

来源：中国建筑2016年技术交流会论文集
导读
2016年8月23日 ， 中国建筑股份有限公司科技与设计管理部与中国建筑股份有限公司技术中心组织召开了“中国建筑2016年技术交流会” ， 会议征集论文200余篇 ， 遴选了82篇优秀论文编撰成《中国建筑2016年技术交流会优秀论文集》 ， 由中国建筑工业出版社出版 。经技术中心学术委员会组织专家评审及参会代表投票 ， 本文《超高层装配式建筑“内浇外挂”体系建造技术》获得优秀论文一等奖 ， 作者为：姜绍杰（中国建筑国际集团有限公司） ， 刘新伟、吴晓杰（深圳海龙建筑科技有限公司） 。本网为全文转载 ， 以飨读者 。
摘要：国内采用“内浇外挂”体系建造的超高层建筑不多 ， 该体系将施工现场现浇难度较大的围护构件在工厂内预制 ， 然后运至现场外挂安装后节点区与内部竖向主体承重结构构件现浇 ， 有利于外墙防水抗渗 ， 提高施工效率 。本文结合超高层建筑对地震荷载和风荷载极为敏感的特点 ， 介绍了超高层装配式建筑“内浇外挂”体系建造的某些关键技术 ， 包括预制外挂墙板的水平、竖直节点连接技术、防水构造技术、抗震抗风技术、现场安装精度控制和防碰撞技术以及施工组织管理技术等 ， 为我国在超高层建筑采用这种体系提供了较高的参考价值 。
关键词：超高层；装配式建筑；内浇外挂；预制外挂墙板
1 引言
房屋建筑采用建筑工业化方式建造能节约资源 ， 减少劳动力 ， 提高施工质量等 ， 根据专业机构测算 ， 可以降低能耗23% ， 降低水耗79% ， 减低模板消耗81% ， 施工场地20% 。因此 ， 推行装配式建筑是我国传统建筑行业转型升级的必然选择 。
目前装配式剪力墙结构建造方式主要包括以下四种：
（1）装配整体式剪力墙 ， 采用剪力墙墙身整体预制 ， 边缘构件采用现浇形式；
（2）双面叠合剪力墙 ， 采用剪力墙内侧面和外侧面预制 ， 中间现浇；
（3）单面叠合剪力墙 ， 采用建筑外围剪力墙外侧面预制 ， 内侧现浇；
（4）内浇外挂 ， 即主体结构受力构件采用现浇 ， 非受力构件采用外挂形式 。
前3种建造方式适用于一般高层建筑[1] ， 而第4种内浇外挂体系由于内部主体结构受力构件采用现浇 ， 周边围护的非主体结构构件采用工厂预制运至现场外挂安装就位后在节点区与主体结构构件整体现浇 ， 这种方式没有突破结构设计规范限制 ， 可适用于超高层建筑 。
本文根据香港和内地不同设计习惯和方法 ， 结合超高层建筑对地震荷载和风荷载极为敏感的特点 ， 从超高层建筑设计、生产、施工等整个建造过程介绍了“内浇外挂”体系一些关键技术 。
2 柔性连接节点技术
超高层建筑由于层数多 ， 高度大 ， 水平方向的地震反应和风致影响十分显著 ， 除了竖向荷载 ， 预制外挂墙板将承受相当大的水平地震荷载、风荷载 ， 连接节点设计主要采取了如下技术措施:
在主体结构受力构件与非主体结构受力构件之间选择确定合理传力路径：对于一般外挂构件 ， 其承受的竖向荷载主要通过预制构件顶部的外伸钢筋锚入主体结构受力构件来传递给主体结构 ， 而水平荷载诸如地震荷载、风荷载则通过预制构件两端的钢筋与主体竖向构件现浇形成整体 ， 即采用“先装法”先施工预制外墙板 ， 后现浇梁、板等受力构件 ， 两端的钢筋连接采取只传递剪力不传递弯矩的构造做法实现了“柔性连接” ， 弱化了对主体结构的影响 。
对于一些预制外墙构件由于空间形状比较复杂 ， 采用有限元分析软件进行局部补充计算：图1是7度抗震烈度、沿海地区某超高层项目中的预制凸窗采用abaqus软件分析的模型 ， 计算结果表明 ， 凸窗顶部的两端受力较大 ， 该处外伸钢筋配筋也相应加强 。
装修|超高层装配式建筑“内浇外挂”体系建造关键技术


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