于洪平 趙輝 馬思遙 李碧淙 YU Hongping ZHAO Hui MA Siyao LI Bicong

對(duì)國(guó)內(nèi)兩種雙面疊合墻體系進(jìn)行對(duì)比分析，重點(diǎn)研究鋼筋桁架疊合墻體系與鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)做法上的不同。在工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，提出裝配式疊合墻建筑在方案階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與裝配式拆分標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)建議，可為疊合墻體系裝配式標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)提供參考。

裝配式；雙面疊合墻；標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；構(gòu)件拆分

0 引言

雙面疊合剪力墻是指由兩層集成鋼筋籠的預(yù)制板形成空腔構(gòu)造的預(yù)制混凝土構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后空腔內(nèi)澆筑混凝土形成整體受力結(jié)構(gòu)，此體系結(jié)合了現(xiàn)澆和預(yù)制兩種技術(shù)。疊合墻構(gòu)件四周不出筋，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度更高，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)構(gòu)件空腔內(nèi)澆筑混凝土、鋼筋間接搭接的連接做法可使剪力墻體系的整體性、防水性能更好，成為裝配式全截面剪力墻體系之外的主要裝配式體系。目前，國(guó)內(nèi)兩種疊合剪力墻體系主要包括鋼筋桁架疊合墻體系與鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系，全國(guó)范圍內(nèi)各地方設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)逐步發(fā)布并實(shí)施，各地對(duì)疊合剪力墻的預(yù)制率或裝配率計(jì)算明確，考慮預(yù)制墻輪廓體積進(jìn)行適當(dāng)折減（0.7～1.0）計(jì)入預(yù)制墻方量，采用疊合剪力墻體系的項(xiàng)目陸續(xù)在北京、上海、西安、重慶、深圳等地得到應(yīng)用。本文對(duì)以上兩種體系的設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，并結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的疊合墻標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與論證。

1 體系對(duì)比

疊合剪力墻體系源于德國(guó)，自2005年德國(guó)預(yù)制混凝土公司在我國(guó)合肥投建第一條疊合剪力墻體系流水線，疊合剪力墻體系逐步進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)技術(shù)迭代與實(shí)踐應(yīng)用，鋼筋桁架疊合墻體系與鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系是符合我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情的疊合剪力墻體系，均可采用與現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行計(jì)算，兩種體系不同點(diǎn)如下。

1）設(shè)計(jì)依據(jù) 鋼筋桁架疊合墻體系設(shè)計(jì)依據(jù)為DG/TJ 08-2266—2018《裝配整體式疊合剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系設(shè)計(jì)依據(jù)為T(mén)/CECS 579—2019《裝配整體式鋼筋焊接網(wǎng)疊合混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。

2）疊合墻鋼筋籠連接筋 鋼筋桁架疊合墻體系采用鋼筋桁架，而鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系采用鋼筋焊接籠。

3）最大適用高度 鋼筋桁架疊合墻體系最大適用高度有所降低（在7度設(shè)防烈度區(qū)降低30m），鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系最大適用高度同裝配國(guó)標(biāo)。

4）水平地震作用放大 鋼筋桁架疊合墻體系同一層內(nèi)既有現(xiàn)澆墻肢又有預(yù)制墻肢，現(xiàn)澆墻肢水平地震作用彎矩、剪力應(yīng)乘以不小于1.1的放大系數(shù)，后者不作要求。

5）剪力設(shè)計(jì)值放大 鋼筋桁架疊合墻體系底部加強(qiáng)部位對(duì)剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行放大調(diào)整（一級(jí)1.6，二級(jí)1.4，三級(jí)1.2），后者不作要求。

6）節(jié)點(diǎn)做法對(duì)比如圖1～5所示。

1雙面疊合剪力墻水平縫連接節(jié)點(diǎn)1a桁架連接1b鋼筋焊接籠連接（邊緣構(gòu)件部位）1c鋼筋焊接籠連接（剪力墻部位）

2雙面疊合剪力墻后澆段連接節(jié)點(diǎn)2a桁架連接2b鋼筋焊接籠連接

3雙面疊合剪力墻暗柱連接節(jié)點(diǎn)3a桁架連接3b鋼筋焊接籠連接

4雙面疊合剪力墻轉(zhuǎn)角墻連接節(jié)點(diǎn)4a桁架連接（有模板）4b桁架連接（免模板）4c鋼筋焊接籠連接（有模板）4d鋼筋焊接籠連接（免模板）

5雙面疊合剪力墻翼墻連接節(jié)點(diǎn)5a桁架連接（矩形）5b桁架連接（T形）5c鋼筋焊接籠連接（矩形）5d鋼筋焊接籠連接（T形）

2 項(xiàng)目策劃階段標(biāo)準(zhǔn)化

2.1 平面設(shè)計(jì)

1）建筑平面布置應(yīng)按照通用化、模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化要求，少規(guī)格，多組合。

2）建筑設(shè)計(jì)應(yīng)綜合協(xié)調(diào)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、內(nèi)裝等專業(yè)，并制定協(xié)同的施工組織方案。

3）建筑平面布置宜規(guī)整、對(duì)稱，避免大量凸凹。

4）衛(wèi)生間做法推薦不降板同層排水，避免沉箱同層排水，此做法通常降板250～400mm，對(duì)相鄰疊合墻削弱較大，造成構(gòu)件異形。

2.2 立面設(shè)計(jì)

1）考慮符合規(guī)范的前提下，重視效率提升，優(yōu)先考慮一體化保溫外墻板及夾心保溫疊合外墻板。

2）通過(guò)構(gòu)件的少規(guī)格、多組合（對(duì)稱、重復(fù)）實(shí)現(xiàn)建筑的韻律美，選用輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)建筑立面線條的表達(dá)。

3）裝配式疊合墻體系與裝飾構(gòu)件結(jié)合（UHPC、GRC、陶粒板等），預(yù)制構(gòu)件考慮埋件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑立面的靈活性。

2.3 結(jié)構(gòu)布置

1）宜選用結(jié)構(gòu)單元模塊大開(kāi)間布局（空間靈活性），如圖6所示。

6結(jié)構(gòu)大開(kāi)間布局6a套型平面6b大空間剪力墻結(jié)構(gòu)分布

2）合理布置剪力墻、核心筒（集約，服務(wù)套型組合）。

3）剪力墻形態(tài)宜規(guī)則，少轉(zhuǎn)角及錯(cuò)位（避免梁的搭接節(jié)點(diǎn)處理以及復(fù)雜邊緣構(gòu)件）。

4）剪力墻墻肢長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)化（內(nèi)剪力墻墻肢最宜實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化）。

5）陽(yáng)臺(tái)設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮懸挑板實(shí)現(xiàn)（挑梁設(shè)置需布置內(nèi)襯次梁，增加節(jié)點(diǎn)處理難度和全預(yù)制構(gòu)件的復(fù)雜性）。

6）避免設(shè)置高連梁（上翻至上一層窗下），如必要可設(shè)置雙連梁。

7） 剪力墻平面外支撐梁的設(shè)計(jì)需考慮鉸接受力。

8）與同一剪力墻平面外搭接的2根及以上的梁，建議梁高錯(cuò)開(kāi)，避免底部鋼筋集中錨固導(dǎo)致干涉碰撞。

9） 外圍梁構(gòu)件頂部鋼筋建議采用通長(zhǎng)筋，便于鋼筋籠制作。

10）梁底部鋼筋根據(jù)計(jì)算需要部分進(jìn)入錨固支座，避免采用φ22以上鋼筋。

11）建議邊緣構(gòu)件（暗柱）預(yù)制，同一暗柱鋼筋配置盡量統(tǒng)一直徑（φ12～16）。

12）外墻轉(zhuǎn)角部位剪力墻布置宜延伸至窗邊（便于外墻預(yù)制，避免非受力墻與剪力墻同一構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度的影響），如必要可預(yù)留300mm長(zhǎng)度，構(gòu)件設(shè)計(jì)為預(yù)制梁下帶圍護(hù)墻體的獨(dú)立構(gòu)件且考慮此構(gòu)件與剪力墻的弱連接。

3 疊合墻體系拆分標(biāo)準(zhǔn)化

1）高層建筑疊合剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)墻體宜采用現(xiàn)澆混凝土，當(dāng)建筑高寬比滿足JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》有關(guān)要求時(shí)，底部加強(qiáng)區(qū)也可采用疊合剪力墻。

2）預(yù)制構(gòu)件寬度盡量加寬（發(fā)揮疊合墻輕質(zhì)優(yōu)勢(shì)），最大寬度宜控制在6m。

3）外圍疊合剪力墻布置宜交圈，現(xiàn)澆暗柱輪廓應(yīng)考慮保溫做法、空腔內(nèi)環(huán)狀鋼筋擺放的操作空間及預(yù)制疊合墻標(biāo)準(zhǔn)化等要求。

4）若實(shí)施外保溫，推薦采用集成度更高的預(yù)制夾心疊合外墻板。當(dāng)采用預(yù)制夾心疊合外墻板時(shí)，L或T形節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆部位按照GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2016年版）對(duì)抗震墻約束（構(gòu)造）邊緣構(gòu)件范圍進(jìn)行預(yù)留。當(dāng)采用普通疊合外墻板，L或T形節(jié)點(diǎn)約束邊緣構(gòu)件按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)抗震墻約束邊緣構(gòu)件范圍進(jìn)行預(yù)留，構(gòu)造邊緣構(gòu)件可考慮免模板最大化做法，如圖7所示。

5）凸窗構(gòu)件根據(jù)外形分為立面平齊與窗洞局部外凸兩類(lèi)，對(duì)于立面平齊式凸窗構(gòu)件，建議按內(nèi)側(cè)墻板現(xiàn)澆，僅預(yù)制外層墻板及上下挑板部分（挑板現(xiàn)澆或預(yù)制），對(duì)于窗洞局部外凸形式凸窗可考慮挑板同內(nèi)墻一同預(yù)制。

6）內(nèi)部剪力墻宜與暗柱一體預(yù)制。

7）采用疊合梁構(gòu)件時(shí)應(yīng)注意梁支座部位鋼筋的布置，避免多根梁交于一處，應(yīng)減少次梁的布置，采用大板布置。

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于疊合墻體系設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)比分析鋼筋桁架疊合墻體系與鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的不同，并對(duì)疊合墻體系在項(xiàng)目策劃階段、裝配式擴(kuò)初階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)提出如下建議。

1）鋼筋桁架疊合墻體系與鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系均可采用與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相同的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，水平連接節(jié)點(diǎn)均采用鋼筋間接搭接方式，具有連接可靠、自重更輕、四周無(wú)出筋、防水性能優(yōu)越等優(yōu)勢(shì)。

2）鋼筋桁架疊合墻體系與鋼筋焊接網(wǎng)疊合剪力墻體系在空腔內(nèi)的豎向及水平向環(huán)狀鋼筋搭接長(zhǎng)度不同。結(jié)構(gòu)計(jì)算方面，鋼筋桁架疊合墻體系采取更為保守的抗震措施，包括水平地震作用放大、底部加強(qiáng)部位剪力設(shè)計(jì)值放大、降低剪力墻體系最大適用高度。

3）裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)從方案策劃階段開(kāi)始，建筑平面布置應(yīng)按照通用化、模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化要求，少規(guī)格，多組合。

4）裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜選用結(jié)構(gòu)單元模塊大開(kāi)間布局，合理布置剪力墻、核心筒，且剪力墻墻肢長(zhǎng)度宜采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

5）疊合剪力墻體系在拆分設(shè)計(jì)階段考慮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，推薦采用集成度更高的預(yù)制夾心疊合外墻板，加大單構(gòu)件拆分尺寸，提升裝配效率。