装配式建筑剪力墙竖缝连接形式及其研究现状

谷中甲 周振通

华北水利水电大学土木与交通学院（450003）

1999年国务院发布 《关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量的若干意见》，为装配式建筑的发展垫定了基础。随着社会经济的发展，2016年我国又陆续出台了《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》和《大力发展装配式建筑的指导意见》，为装配式建筑的发展指明了方向，用10年时间，使装配式建筑在全国新建建筑中的占比达到30%[1-2]。住建部颁布的《建筑产业现代化发展纲要》，要求装配式建筑占新建筑的比例，2025年要达到一半以上。大力发展装配式建筑，是新时代绿色发展的必然要求[3]。

在装配式建筑中，剪力墙结构得到了广泛应用，其具有装配率高、构件质量好和施工速度快等优点。剪力墙结构竖缝的连接可靠性对装配式建筑结构的稳定性具有很大的影响[4]。因此，研究装配式剪力墙竖缝连接形式有着十分重要的现实意义。

1 常见的竖缝连接形式

剪力墙结构连接缝分为水平缝和竖缝，连接上下墙体的是水平缝，连接左右墙体的是竖缝。缝的连接性能影响了整体结构的可靠性。竖缝的连接形式和施工难度在一定程度上影响了装配式建筑的发展[5]。竖向缝即为两片相邻的墙板拼接在一起而形成的拼接缝，其在预制剪力墙结构具有很好的变形能力同时能够传递剪力。当剪力墙墙体受到外部荷载时可以相对的水平方向和竖直方向的变形，这样能够很好的起到耗能作用，对结构内力和变形产生较大影响。当相邻的两块或者数块墙板受到不同大小的竖向荷载时，竖向缝可以起到传递剪力[6]的作用，从受力较大的墙板传到受力较小的墙板，使其彼此间受力均匀。竖向缝对剪力墙的抗剪承载力的影响主要取决于竖缝的形状、接缝的长度和宽度、接缝的材料、接缝处的面积及剪切键的面积等因素。我国目前的设计理念是强调装配式结构基本等同于现浇结构，接缝连接基本是以刚性连接为主，实质上实现的是装配整体式剪力墙结构[7]。

1.1 一字形竖缝

一字形竖缝为两个墙体之间的竖向拼接缝，其构造方法为：在墙体两侧预留环状U 形筋，通过矩形附加连接钢筋绑扎竖向钢筋（附加连接钢筋起到箍筋的作用）；在附加连接钢筋内绑扎竖向钢筋，然后支模、浇筑混凝土。U 形钢筋需要锚固在墙体中，锚固长度≥0.6 倍的竖缝宽度，两侧墙体的U 形钢筋在竖缝内的边缘距离≥20 mm，墙体竖缝的长度≥200 mm。U 形钢筋之间的垂直距离为150～200 mm，并且要满足设计要求。

一字形裂缝一般位于墙墙连接处，属于后浇竖缝连接形式，竖缝构造简单、强度稳定，在内墙墙体交接处最为常见。

1.2 L 形竖缝

L 形竖缝是两个墙体垂直相交处的接缝，其构造方法为：在墙体两侧预留U 形筋，通过矩形附加连接钢筋绑扎并固定竖向钢筋； 矩形附加连接钢筋的大小应根据墙体U 形筋在竖缝内的构造做相应的调整，以保证竖向钢筋均在附加连接钢筋内。墙体U形筋锚固长度≥0.6 倍的竖缝宽度，每一侧墙体的竖缝长度≥400 mm，附加连接钢筋与预制墙体之间的距离≥10 mm，墙体U 形钢筋之间的垂直距离为150～200 mm。

L 形竖缝常用在墙体拐角处，属于后浇竖缝连接形式，其结构形式应满足现场结构，并根据现场墙体竖缝结构的不同做出相应的改变[8]。

1.3 T 形竖缝

T 形竖缝是三面墙体垂直相交形成的竖缝，其构造方法为：在三面墙体上均预留U 形钢筋，其中竖向墙体伸出的U 形钢筋要与水平墙体齐平；通过矩形附加连接钢筋固定并绑扎竖向钢筋，竖向钢筋全部绑扎在矩形连接钢筋内；水平墙体的U 形钢筋锚固长度≥0.6 倍的水平竖缝宽度，竖向墙体预留的U形钢筋锚固长度≥0.6 倍的竖向竖缝宽度，竖向墙体预留的U 形钢筋应与水平墙体的U 形钢筋齐平，通过矩形附加连接钢筋连接；附加连接钢筋和预制墙体之间的距离≥10 mm，竖向墙体的缝长度≥400 mm；然后在竖缝处支设模板，进行混凝土浇筑施工。

T 形竖缝常用在水平墙体与竖向墙体的交接处，以内墙与外墙的交接处居多。T 形竖缝的模板支设较为复杂，属于后浇竖缝形式。在实际施工过程中，竖缝形式应根据实体结构形式做出相应的改变，以满足实际施工要求[9-12]。

1.4 十字形竖缝

十字形竖缝是四面墙体交叉形成的竖缝，其构造方法为：在四面的墙体上均预留U 形钢筋，其中垂直墙体预留的钢筋贯穿，两面墙体的U 形钢筋上下交叉并且采用不同的错位；水平U 形钢筋预留至竖向钢筋处；通过贯通的矩形附加连接钢筋绑扎并固定竖向钢筋；水平预留钢筋锚固长度≥0.8 倍的竖缝宽度，预留钢筋和预制构件之间的距离≥10 mm；U 形钢筋之间的垂直距离应在150～200 mm； 在竖向钢筋绑扎完成之后，支设模板、浇筑混凝土。矩形附加连接钢筋起到箍筋作用，用来绑扎水平四面墙体的竖向钢筋。

十字形竖缝构造复杂，模板支设难度较其他竖缝形式大，通常都用在内墙和外墙的交接处。十字形竖缝的施工难度较大，一般在施工现场都采用其他竖缝形式加以替代。

2 新型竖缝连接形式

新型竖缝以一字形竖缝为模板，由两侧墙体拼接而成。其构造方法为：在墙体竖缝处伸出50 mm厚的悬挑板，预留U 形钢筋的一端锚固在墙体中，另一端锚固在悬挑板中并伸出50 mm，钢筋的保护层为20 mm；另一侧墙体对称布置，两侧的U 形钢筋交叉重叠，上下位置交错拼接；最后封闭模板浇筑混凝土。U 形钢筋起到了附加连接钢筋的作用，用来绑扎竖缝区的竖向钢筋；悬挑板起到了部分模板的作用。竖缝区浇筑高标号的混凝土，使竖缝连接更加可靠和稳定。

此新型竖缝的优点在于：用预留的U 形钢筋替代附加连接钢筋，用悬挑板替代模板，在满足抗震设防要求的前提下，简化了施工工艺；后浇带的混凝土浇筑量小，提高了施工效率[13-15]。

3 总结

1）装配式建筑剪力墙竖缝的连接形式在一定程度上决定了整体结构的可靠度。目前，剪力墙竖缝连接大多采用回型钢筋交叉嵌入、后浇混凝土的连接方式，新型剪力墙竖缝连接形式的提出为今后的研究提供了新的思路。

2）装配式建筑预制构件运输和吊装的难度较大，结构节点处施工工艺复杂、质检难度大，这些都变相增加了装配式建筑的成本。通过优化竖缝设计，可以提高施工效率、降低施工成本，从而促进装配式建筑的发展。