裝配整體式剪力墻在建筑工業化中的應用——以杭州某經濟適用房工程建筑工業化設計為例

李真茂

LI Zhenmao

(浙江漢林建筑設計有限公司，浙江 杭州310003)

1 裝配整體式剪力墻技術特點

傳統墻體施工技術需主體結構構件現澆后，在砌筑墻體外側做保溫層、抗堿防裂網片、內外兩側砂漿找平，其施工復雜且保溫層易滲水、面層易脫落。采用裝配整體式剪力墻，將結構構件、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，其質量和平整度都比較好，總體墻體厚度和傳統施工方式完成厚度基本持平。目前國內很多地區(如上海、湖南、浙江等)出臺鼓勵政策:預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，與傳統墻體施工空間效果基本一致，室內使用空間方正，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濟適用房小區總建筑面積約21 萬m2，建筑層數21～27 層，全部采用標準化戶型設計，建筑平面(圖2)為同一種核心筒方式，為實現建筑工業化和成本控制提供了先決條件，建筑設計師可以在戶型設計、細部節點等方面“精雕細琢”。該工程外墻設計采用裝配整體式剪力墻結構體系，把外飾面、保溫層、部分剪力墻預制成一體，即預制混凝土夾心保溫板;預制外墻板接縫處采用兩道防水做法;水平結構構件梁、樓板為疊合。

圖2 標準層建筑平面圖

3 建筑結構設計

裝配整體式剪力墻結構體系，即豎向部分剪力墻(圖3)預制、邊緣構件現澆(圖4)和水平結構構件疊合，主要混凝土預制構件有預制保溫外墻板、預制內墻板、預制梁、預制樓板、預制樓梯、預制陽臺、預制設備平臺、預制女兒墻等，預制剪力墻豎向鋼筋采用套筒灌漿方式連接(圖5)，屬于機械連接。結構設計依據《裝配式混凝土結構技術規程(JGJ 1—2014)》及現行結構規范，采用PKPM(10 版2013 年9 月1 日)軟件進行分析計算，分別計算兩種情況下模型(外掛板輸入與不輸入)，整體計算滿足結構安全要求，并通過了杭州市建委組織的結構專家論證。

4 外墻節能和防水設計

建筑外墻采用300 mm 厚預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+內葉200 mm 厚鋼筋混凝土(剪力墻)，理論節能計算傳熱系數為0.55 W/(m2·K)，熱惰性指標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+內葉100 mm 厚鋼筋混凝土，理論節能計算傳熱系數為0.20 W/(m2·K)，熱惰性指標3.35;設計中梁柱部分沒有冷熱橋，遠低于浙江省居住建筑節能設計標準外墻傳熱系數為1.5 W/(m2·K)的限值。

預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，避免水進入保溫層。水平縫采用構造防水和材料防水相結合的做法(圖6)，接縫處采用高低縫或企口縫構造，防止跑漿和避免水進入保溫層;垂直縫采用結構防水和材料防水相結合的做法(圖7)，外墻板工藝分縫位置考慮在現澆混凝土構件位置;水平縫和垂直縫縫間填加聚乙烯棒和進口建筑耐候防水膠。門窗洞口(圖8)上部設預制滴水線，下部設高低差或斜面向外排水，門窗框或副框與墻板一體化預制，安裝后在門窗與混凝土的接縫處通過密封膠密封。

圖3 結構平面布置圖

圖4 預制剪力墻與邊緣構件連接示意圖

圖5 預制剪力墻鋼筋連接套筒布置示意圖

圖6 水平縫構造防水和材料防水做法

圖7 垂直縫結構防水和材料防水做法

圖8 窗洞口防水做法

5 結 語

三墩北某地塊經濟適用房項目設計采用裝配整體式剪力墻結構體系，是2014 年浙江省新型建筑工業化的示范項目，工程達到“五節一環保”標準，現場濕作業明顯減少，節水達到80% ; 外墻板傳熱系數約為傳統的35% ，節能達到65% ; 沒有外腳手架和水平構件模板、砌體抹灰，減少了材料浪費，節材達到20% ; 可以節省施工場地和材料堆放場地，節地達到20% ; 本工程建筑裝配率超過65% ，項目施工時間比傳統施工方式縮短50% ; 由于大部分構件采用工廠預制，施工現場比較整潔，揚塵、建筑垃圾大幅減少，施工現場對周圍環境的污染少，比較環保; 同時單幢建筑主體吊裝人員僅需20 人左右，節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可以廣泛地應用在住宅工程中，能夠加快推進浙江省建筑工業化工作，提高房屋建設質量和水平，更好地實現節能減排和環境保護。