裝配整體式縱肋疊合剪力墻結構體系特點與質量控制

魏斌乾

摘 要：裝配整體式縱肋疊合剪力墻結構體系，是采用上下貫通的預制圓孔（橢圓孔、方孔）墻板、疊合樓板及其他混凝土構件，經現場裝配式安裝所構成的裝配式混凝土剪力墻結構。其構造形式、制作工法、鋼筋連接技術、施工工藝等不同于傳統的PC結構體系。通過兩種體系的比較，歸納總結出EVE結構體系質量控制的重點與難點，并采取相應的質量管控措施。

關鍵詞：裝配式；縱肋疊合剪力墻結構體系；EVE結構體系；質量控制

中圖分類號：TU398.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）02-0025-03

0 引言

裝配整體式縱肋疊合剪力墻結構體系（以下簡稱EVE結構體系）是裝配式住宅建筑的一種新型結構體系，適合于低層、多層、小高層住宅建筑。與傳統的PC結構體系相比，具有質量輕、豎向結構施工免支模等優點。

EVE結構體系的構造形式目前基本有兩大類。第一類構造形式為縱肋+豎向貫通腔，可細分為縱肋（端部縱肋有水平空腔）+豎向貫通腔+疊合邊緣構件和縱肋（端部縱肋有水平空腔）+豎向貫通腔+現澆邊緣構件兩種情況。第二類構造形式為縱肋+底部空腔+澆筑孔+排氣孔+現澆邊緣構件。本文重點闡述第一類的質量控制和應對措施。

1 體系研發與特點

EVE結構體系是通過預制空心的混凝土內、外墻節點部位的連接來形成可靠傳力機制，并與現場澆注的混凝土形成整體的裝配式混凝土剪力墻結構[1]。

EVE結構體系經清華大學、中國建筑標準設計研究院有限公司、北京工業大學、北京珠穆朗瑪綠色建筑科技有限公司、北京市建筑設計研究院有限公司在2017年進行結構抗震試驗，抗震試驗結果滿足結構設計規程的規定和建筑結構設計的相關規范要求，整體性能等同于現澆混凝土剪力墻結構。

EVE結構體系的研發大體經歷了三個階段，行業內通常稱為發展到第三代產品。第一代產品主要生產“一”字型墻板，墻長1～2 m長，體積小，1 t左右，質量輕，豎向拼縫多，現場安裝支撐體系復雜，需要固定底盤、定型鋼模（安裝時當受力桿件用）、拉接螺栓、拉結梁等，安裝復雜，支撐體系剛度較差，澆筑混凝土前墻板垂直度需要二次校正，一般單位很難做到，沒有二次校正的情況下墻體垂直度偏差較大，主要用在10層以下新建住宅工程。第二、三代產品在第一代產品基礎上有了很大提升，墻長2～5 m，并且增加了“L”型、“T”型墻，實現了EVE結構體系豎向構件免支模，支撐體系也有很大提升，與普通PC豎向構件的斜支撐實現了互通，保證了施工過程中墻板的垂直度和整體穩定性。第三代產品已經用于15層以下的住宅工程，但由于產品成本略高于普通PC構件，在市場開發方面受到一定限制。

《裝配式剪力墻結構設計規程》DB11/1003-2013規定裝配式剪力墻結構適用的最大高度：抗震設防烈度7度時，最大高度是60 m；抗震設防烈度8度時，最大高度是45 m。目前清華大學等單位開展抗震試驗研究，取得抗震試驗數據，8度抗震區設計可以達到70 m高度[2]。

EVE墻板的構造特點是構件單側混凝土厚度不小于50 mm，墻板內部空腔最小尺寸不小于100 mm，空腔間最小縱肋寬度為100 mm。豎向鋼筋通過豎向空腔底部混凝土板內側，對應于縱向鋼筋位置設置露筋槽，鋼筋在露筋槽內搭接連接，兩墻板之間用水平鋼筋通過水平空腔連接。現場澆注空腔混凝土，形成整體受力結構。這種鋼筋搭接連接避免了套筒灌漿接頭的質量隱患。鋼筋搭接連接接頭不受高低溫影響，比鋼套筒灌漿連接接頭的施工質量可靠穩定，便于檢查驗收和質量控制。

EVE結構體系的優點是墻板質量輕、常規起重機即可滿足吊裝要求，機械租賃費用低。墻板現場安裝就位簡單，調節容易，豎向構件免支模，施工工序少，用工少，安裝效率高。無論從生產方式、模具加工，還是吊裝作業等比普通PC構件具有一定的優勢。EVE結構體系與傳統PC結構體系比較見表1。

2EVE結構體系質量控制重點

2.1 鋼筋連接部位傳力可靠

墻板空腔豎向鋼筋采用非接觸性搭接時，應嚴格控制鋼筋橫向凈距與搭接長度符合設計要求，鋼筋搭接性能是結構連接的關鍵節點，是結構安全最基本的保證。據相關資料反映在進行抗震試驗時，鋼筋橫向凈距取2 d（ d為搭接鋼筋直徑），但實際施工控制與試驗還是有一定的差距。在檢查與驗收鋼筋時，通過目測重點檢查墻板底部與板腳50 mm水平接縫內搭接鋼筋的橫向凈距，是否符合設計要求。

2.2 空腔內現澆混凝土能與墻板共同作用

主要從以下6個方面控制：①空心墻板混凝土雖然密實，吸水量很小，但它與模板有本質區別，對混凝土坍落度還是有一定損失，這就要求在澆筑部位進行坍落度檢測。建議采用擴展度檢查混凝土的塌落度，嚴格混凝土配合比設計，選用流動性好、收縮小的混凝土，以保證混凝土振搗密實和新舊混凝土良好結合。②二次澆灌時，為了排除孔內空氣對澆筑混凝土密實度和成型質量的影響，要嚴格控制混凝土的澆筑順序，應先澆筑圓孔內混凝土，再進行板與板接縫凝土澆筑，最后進行節點混凝土澆筑，便于空氣排出。③加強對攪拌站原材料的控制，石子粒徑必須符合設計要求。④按照30 cm分層下料、分層振搗，及時振搗，加強旁站。⑤控制空腔內混凝土干燥收縮和裂縫，澆筑混凝土前應事先將空腔噴水濕潤，保證新舊混凝土結合良好，不會發生脫離。⑥如果條件允許建議使用自密實混凝土或者采用灌漿料。

2.3 結合面粗糙處理符合要求

預制墻板鋼筋搭接區域空腔內壁與現澆混凝土結合部位粗糙面處理不到位或者沒有毛化處理，會影響混凝土結合。為了保證預制墻板鋼筋搭接區域空腔內壁和現澆混凝土之間的粘接性能，形成整體受力，保證混凝土的握裹強度，在澆筑混凝土前，應事先在模具表面涂刷緩凝型脫模劑。脫模后及時用壓力水沖洗露出粗骨料，使其形成深度6 mm的粗糙面。

2.4 底部接縫層混凝土質量合格

墻板底部50 mm空腔接縫混凝土經常出現澆筑不密實，爛根現象比較嚴重，影響底部拼縫的力學性能，同時削弱了剪力墻在樓層處水平接縫受剪承載力。為了保證水平接縫處現澆混凝土密實，澆筑混凝土前先倒入同配合比30 mm厚砂漿層或減石子混凝土進行振搗，再分層倒入混凝土進行振搗密實。

2.5 墻板安裝標高控制

墻板底部接縫層厚度小于50 mm時，混凝土在振搗作用下流動困難。施工現場要嚴格控制墻板安裝標高，控制墻板底部現澆混凝土接縫層要達到50 mm以上。由于施工標高控制不到位，50 mm接縫層經常出現只有20～30 mm。還有一種情況是墻板的板腳在運輸、堆放或者吊裝過程中損壞，就位時未采取任何措施致使接縫層高度不滿足要求，導致混凝土在振搗過程中很難流動，出現接縫混凝土不飽滿，甚至引發孔（空）洞等嚴重質量缺陷。施工時要控制墻體寬度范圍內混凝土通過標高控制線找平，吊裝墻板時板腳部位要通過標高調節墊片進行調節。如果發生有板腳損壞的情況，要采用事先預制好的楔形混凝土墊塊敲入預制構件葉墻板兩側，以保證50 mm的混凝土接縫層厚度。

2.6 墻板端部“U”型槽保護

預制墻板端部開口“U”型槽應采取加固和保護措施。墻板端部開口“U”型槽在構件翻轉、堆放、裝運、吊裝、安裝過程中，在沒有任何保護措施下極易磕碰、損壞、并且開裂，要求在“U”型槽內采用具有一定強度的軟質材料墊實，如用木方并采取防脫落措施。

2.7 轉換層鋼筋定位控制

轉換層鋼筋定位不準確，偏差較大的根源，是施工單位從認識上有偏差，認為空腔面積比較大，在定位控制上不需要像鋼套筒接頭那樣位置精準，很多施工單位未采取相應的鋼筋定位措施。為了保證鋼筋精準進入空腔露筋槽內，可采用鋼筋卡等簡易措施實現鋼筋定位達到準確定位的目的。

3EVE結構體系質量控制難點

3.1 空腔混凝土的成型質量

澆筑混凝土前要制定專項質量保障措施并保證落實，并建立首段驗收制。要明確每一位振搗手澆筑的部位并標于墻上，對每位振搗手澆筑的部位進行抽樣掃描檢測，以檢驗混凝土的密實性、驗證施工工藝的可靠性和質量保障措施的可行性。重點檢測墻板底部接縫和鋼筋搭接空腔區域內混凝土的密實性。當發現有異常時應采用鉆芯取樣檢測，經檢測發現鋼筋搭接空腔區域內混凝土存在質量問題時，應當分析原因并修改和完善施工工藝及質量保障措施，會同設計單位制定專項處理方案，并按照專項方案的要求進行處理，對處理的部位應當重新檢查驗收。

3.2 門窗洞口縱向鋼筋的位移控制

門窗洞口兩側的灌孔邊緣構件、板與板連接處構件，由于鋼筋數量較多，并與梁鋼筋交叉，澆筑混凝土時難免受到人為碰撞、隨意彎折鋼筋以及振搗產生位移等影響，加之孔的直徑為100 mm，可調節的范圍受限，控制難度較大。一旦控制不準，縱向鋼筋會堆在一起或者偏在了某個方向，嚴重影響結構受力，且對圈梁鋼筋綁扎造成影響。混凝土澆筑時需要及時校正鋼筋位置，管理人員要加強精細化管控。

4EVE結構體系的思考

4.1 重視空腔混凝土的選材

墻板空腔內澆筑普通混凝土存在諸多質量缺陷，EVE結構體系對普通混凝土的使用有比較高的要求，環境要求、澆筑工藝、坍落度損失等因素會影響混凝土的澆筑質量。透過墻板接縫觀察空腔內的混凝土澆筑質量，不密實的情況時有發生。除了施工的原因外，這種結構體系本身存在失水過快的問題，由此導致混凝土流動性變差。在設計階段建議采用流動度高、不離析、不泌水、勻質性高的自密實混凝土或者灌漿料填充空腔，以便取得更好的質量效果。

4.2 推廣BIM建模

水電點位位置及管線走向受空腔限值，布置上不夠靈活，不能滿足個性化和智能化需求。鑒于此，需要在建筑方案設計階段按照一體化設計理念協調建筑、結構、裝修、機電等專各業之間的配合，應用BIM模型進行碰撞檢查[3]。目前存在墻體底部空腔鋼筋搭接重點區域內預埋電氣管線較多，且沒有較好的固定措施等問題，影響了混凝土的振搗質量和密實度，進而影響鋼筋搭接的受力性能，給結構安全帶來隱患。

4.3 墻板接縫水平鋼筋連接節點設計滿足基本的施工條件

墻板硬拼接縫節點處，水平鋼筋經常施工不到位。按照設計要求，水平筋在接縫兩側均應滿足錨固要求。而實際施工情況是水平筋放置在接縫一側，導致兩個墻板沒有通過水平筋有效地連成整體，影響結構受力性能。這種設計存在一定的缺陷，再加上施工管理不到位，留下了結構隱患。建議設計者將硬拼接縫設計為工藝縫，縫寬控制在100 mm左右，以便施工人員調整水平鋼筋在接縫兩側的錨固長度。

參考文獻

[1] 郭學明.裝配式混凝土結構建筑的設計、制作與施工[M].北京：機械工業出版社，2017.

[2] JGJ 1-2014，裝配式混凝土結構技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[3] GBT 51231-2016，裝配式混凝土建筑技術標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2017.