裝配整體式剪力墻在建筑工業(yè)化中的應(yīng)用——以杭州某經(jīng)濟(jì)適用房工程建筑工業(yè)化設(shè)計為例

李真茂

LI Zhenmao

(浙江漢林建筑設(shè)計有限公司，浙江 杭州310003)

1 裝配整體式剪力墻技術(shù)特點(diǎn)

傳統(tǒng)墻體施工技術(shù)需主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件現(xiàn)澆后，在砌筑墻體外側(cè)做保溫層、抗堿防裂網(wǎng)片、內(nèi)外兩側(cè)砂漿找平，其施工復(fù)雜且保溫層易滲水、面層易脫落。采用裝配整體式剪力墻，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件、建筑保溫、建筑面層(外葉)一次制作成型，不用做保溫和抹砂漿找平，其質(zhì)量和平整度都比較好，總體墻體厚度和傳統(tǒng)施工方式完成厚度基本持平。目前國內(nèi)很多地區(qū)(如上海、湖南、浙江等)出臺鼓勵政策:預(yù)制外墻板不計入建筑面積，同樣戶型的使用面積可以增加2～5 m2。采用裝配整體式剪力墻(圖1)，剪力墻、梁和填充墻體能夠齊平，與傳統(tǒng)墻體施工空間效果基本一致，室內(nèi)使用空間方正，使用功能得到最大的保證。

圖1 裝配整體式剪力墻模型

2 工程概況

杭州三墩北某地塊經(jīng)濟(jì)適用房小區(qū)總建筑面積約21 萬m2，建筑層數(shù)21～27 層，全部采用標(biāo)準(zhǔn)化戶型設(shè)計，建筑平面(圖2)為同一種核心筒方式，為實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化和成本控制提供了先決條件，建筑設(shè)計師可以在戶型設(shè)計、細(xì)部節(jié)點(diǎn)等方面“精雕細(xì)琢”。該工程外墻設(shè)計采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，把外飾面、保溫層、部分剪力墻預(yù)制成一體，即預(yù)制混凝土夾心保溫板;預(yù)制外墻板接縫處采用兩道防水做法;水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件梁、樓板為疊合。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，即豎向部分剪力墻(圖3)預(yù)制、邊緣構(gòu)件現(xiàn)澆(圖4)和水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件疊合，主要混凝土預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制保溫外墻板、預(yù)制內(nèi)墻板、預(yù)制梁、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺、預(yù)制設(shè)備平臺、預(yù)制女兒墻等，預(yù)制剪力墻豎向鋼筋采用套筒灌漿方式連接(圖5)，屬于機(jī)械連接。結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 1—2014)》及現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范，采用PKPM(10 版2013 年9 月1 日)軟件進(jìn)行分析計算，分別計算兩種情況下模型(外掛板輸入與不輸入)，整體計算滿足結(jié)構(gòu)安全要求，并通過了杭州市建委組織的結(jié)構(gòu)專家論證。

4 外墻節(jié)能和防水設(shè)計

建筑外墻采用300 mm 厚預(yù)制混凝土夾心保溫板，剪力墻部分:外葉50 mm 厚混凝土板+保溫層50 mm厚擠塑聚苯板+內(nèi)葉200 mm 厚鋼筋混凝土(剪力墻)，理論節(jié)能計算傳熱系數(shù)為0.55 W/(m2·K)，熱惰性指標(biāo)3.01;非剪力墻部分:外葉50 mm 厚混凝土板+保溫層150 mm 厚擠塑聚苯板+內(nèi)葉100 mm 厚鋼筋混凝土，理論節(jié)能計算傳熱系數(shù)為0.20 W/(m2·K)，熱惰性指標(biāo)3.35;設(shè)計中梁柱部分沒有冷熱橋，遠(yuǎn)低于浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)外墻傳熱系數(shù)為1.5 W/(m2·K)的限值。

預(yù)制外墻板的接縫處和門窗洞口四周是裝配式建筑防水薄弱部位，采用兩道防水措施，避免水進(jìn)入保溫層。水平縫采用構(gòu)造防水和材料防水相結(jié)合的做法(圖6)，接縫處采用高低縫或企口縫構(gòu)造，防止跑漿和避免水進(jìn)入保溫層;垂直縫采用結(jié)構(gòu)防水和材料防水相結(jié)合的做法(圖7)，外墻板工藝分縫位置考慮在現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件位置;水平縫和垂直縫縫間填加聚乙烯棒和進(jìn)口建筑耐候防水膠。門窗洞口(圖8)上部設(shè)預(yù)制滴水線，下部設(shè)高低差或斜面向外排水，門窗框或副框與墻板一體化預(yù)制，安裝后在門窗與混凝土的接縫處通過密封膠密封。

圖3 結(jié)構(gòu)平面布置圖

圖4 預(yù)制剪力墻與邊緣構(gòu)件連接示意圖

圖5 預(yù)制剪力墻鋼筋連接套筒布置示意圖

圖6 水平縫構(gòu)造防水和材料防水做法

圖7 垂直縫結(jié)構(gòu)防水和材料防水做法

圖8 窗洞口防水做法

5 結(jié) 語

三墩北某地塊經(jīng)濟(jì)適用房項目設(shè)計采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，是2014 年浙江省新型建筑工業(yè)化的示范項目，工程達(dá)到“五節(jié)一環(huán)?！睒?biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場濕作業(yè)明顯減少，節(jié)水達(dá)到80% ; 外墻板傳熱系數(shù)約為傳統(tǒng)的35% ，節(jié)能達(dá)到65% ; 沒有外腳手架和水平構(gòu)件模板、砌體抹灰，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)材達(dá)到20% ; 可以節(jié)省施工場地和材料堆放場地，節(jié)地達(dá)到20% ; 本工程建筑裝配率超過65% ，項目施工時間比傳統(tǒng)施工方式縮短50% ; 由于大部分構(gòu)件采用工廠預(yù)制，施工現(xiàn)場比較整潔，揚(yáng)塵、建筑垃圾大幅減少，施工現(xiàn)場對周圍環(huán)境的污染少，比較環(huán)保; 同時單幢建筑主體吊裝人員僅需20 人左右，節(jié)省人工成本的同時也解決了招工難問題。

裝配整體式剪力墻技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用在住宅工程中，能夠加快推進(jìn)浙江省建筑工業(yè)化工作，提高房屋建設(shè)質(zhì)量和水平，更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)。