装配整体式剪力墙在建筑工业化中的应用——以杭州某经济适用房工程建筑工业化设计为例

李真茂

LI Zhenmao

(浙江汉林建筑设计有限公司，浙江 杭州310003)

1 装配整体式剪力墙技术特点

传统墙体施工技术需主体结构构件现浇后，在砌筑墙体外侧做保温层、抗碱防裂网片、内外两侧砂浆找平，其施工复杂且保温层易渗水、面层易脱落。采用装配整体式剪力墙，将结构构件、建筑保温、建筑面层(外叶)一次制作成型，不用做保温和抹砂浆找平，其质量和平整度都比较好，总体墙体厚度和传统施工方式完成厚度基本持平。目前国内很多地区(如上海、湖南、浙江等)出台鼓励政策:预制外墙板不计入建筑面积，同样户型的使用面积可以增加2～5 m2。采用装配整体式剪力墙(图1)，剪力墙、梁和填充墙体能够齐平，与传统墙体施工空间效果基本一致，室内使用空间方正，使用功能得到最大的保证。

图1 装配整体式剪力墙模型

2 工程概况

杭州三墩北某地块经济适用房小区总建筑面积约21 万m2，建筑层数21～27 层，全部采用标准化户型设计，建筑平面(图2)为同一种核心筒方式，为实现建筑工业化和成本控制提供了先决条件，建筑设计师可以在户型设计、细部节点等方面“精雕细琢”。该工程外墙设计采用装配整体式剪力墙结构体系，把外饰面、保温层、部分剪力墙预制成一体，即预制混凝土夹心保温板;预制外墙板接缝处采用两道防水做法;水平结构构件梁、楼板为叠合。

图2 标准层建筑平面图

3 建筑结构设计

装配整体式剪力墙结构体系，即竖向部分剪力墙(图3)预制、边缘构件现浇(图4)和水平结构构件叠合，主要混凝土预制构件有预制保温外墙板、预制内墙板、预制梁、预制楼板、预制楼梯、预制阳台、预制设备平台、预制女儿墙等，预制剪力墙竖向钢筋采用套筒灌浆方式连接(图5)，属于机械连接。结构设计依据《装配式混凝土结构技术规程(JGJ 1—2014)》及现行结构规范，采用PKPM(10 版2013 年9 月1 日)软件进行分析计算，分别计算两种情况下模型(外挂板输入与不输入)，整体计算满足结构安全要求，并通过了杭州市建委组织的结构专家论证。

4 外墙节能和防水设计

建筑外墙采用300 mm 厚预制混凝土夹心保温板，剪力墙部分:外叶50 mm 厚混凝土板+保温层50 mm厚挤塑聚苯板+内叶200 mm 厚钢筋混凝土(剪力墙)，理论节能计算传热系数为0.55 W/(m2·K)，热惰性指标3.01;非剪力墙部分:外叶50 mm 厚混凝土板+保温层150 mm 厚挤塑聚苯板+内叶100 mm 厚钢筋混凝土，理论节能计算传热系数为0.20 W/(m2·K)，热惰性指标3.35;设计中梁柱部分没有冷热桥，远低于浙江省居住建筑节能设计标准外墙传热系数为1.5 W/(m2·K)的限值。

预制外墙板的接缝处和门窗洞口四周是装配式建筑防水薄弱部位，采用两道防水措施，避免水进入保温层。水平缝采用构造防水和材料防水相结合的做法(图6)，接缝处采用高低缝或企口缝构造，防止跑浆和避免水进入保温层;垂直缝采用结构防水和材料防水相结合的做法(图7)，外墙板工艺分缝位置考虑在现浇混凝土构件位置;水平缝和垂直缝缝间填加聚乙烯棒和进口建筑耐候防水胶。门窗洞口(图8)上部设预制滴水线，下部设高低差或斜面向外排水，门窗框或副框与墙板一体化预制，安装后在门窗与混凝土的接缝处通过密封胶密封。

图3 结构平面布置图

图4 预制剪力墙与边缘构件连接示意图

图5 预制剪力墙钢筋连接套筒布置示意图

图6 水平缝构造防水和材料防水做法

图7 垂直缝结构防水和材料防水做法

图8 窗洞口防水做法

5 结 语

三墩北某地块经济适用房项目设计采用装配整体式剪力墙结构体系，是2014 年浙江省新型建筑工业化的示范项目，工程达到“五节一环保”标准，现场湿作业明显减少，节水达到80% ; 外墙板传热系数约为传统的35% ，节能达到65% ; 没有外脚手架和水平构件模板、砌体抹灰，减少了材料浪费，节材达到20% ; 可以节省施工场地和材料堆放场地，节地达到20% ; 本工程建筑装配率超过65% ，项目施工时间比传统施工方式缩短50% ; 由于大部分构件采用工厂预制，施工现场比较整洁，扬尘、建筑垃圾大幅减少，施工现场对周围环境的污染少，比较环保; 同时单幢建筑主体吊装人员仅需20 人左右，节省人工成本的同时也解决了招工难问题。

装配整体式剪力墙技术可以广泛地应用在住宅工程中，能够加快推进浙江省建筑工业化工作，提高房屋建设质量和水平，更好地实现节能减排和环境保护。