装配整体式剪力墙建筑装配方案设计方法

胡龙平 赵永强

在工业化建筑的推进过程中，建筑一体化、标准化设计的关键技术和方法发展滞后，只注重装配式结构而忽略了建筑部品、机电设备、内装系统的配套，构件生产的自动化程度低、现场装配缺少工具化的吊装及支撑体系。为此需研究一种系统化、标准化、集成化的装配式剪力墙建筑装配方案设计方法[1]。

1.装配部位与范围的选择

1.1 装配部位的选择

预制墙体一般采用“预制墙板+现浇节点”的设计方案，相邻预制墙体之间设置后浇段，后浇段的长度一般为400mm～600mm。建筑立面平整部位墙体一般可以设计为预制，但是需要注意门窗洞口两边预制墙体长度不应小于200mm，同时要兼顾采用预制的墙体模板的周转次数和重复利用率，现浇部位可以通过预制墙的外叶板作为现浇部分施工的模板。普通位置楼板均可采用预制楼板加叠合层设计，预制楼板的宽度选择要结合运输、现场安装、结构安全等全局考虑。在结构安全的前提下做到标准预制楼板规格最少，现场拼接操作次数最少，接缝长度最少。厨房、卫生间降板区域可以整体降板同层排水整体预制。公共走道部位，设备管线穿插较多，做好集成精细化设计后可以整体降板整体预制。梁一般采用预制梁加叠合层的设计，梁顶部预留后浇层高度一般取叠合板现浇层厚度，连梁同不含受力构件墙体一起预制。对于边界有降板的梁，后浇层的厚度不宜超过梁高的1/2，也可以采用整体预制或现浇。主次梁搭接处，考虑到主梁的连续性，可采取主梁现浇次梁预制，也可以都分别预制，节点区域采取现浇。阳台、空调板的规格和种类应尽量统一、边界条件统一。对于板式阳台，一般采用预制叠合阳台；对于梁式阳台，一般采用全预制梁式阳台。长度太大的阳台，考虑到运输和吊装便利设计成两个部分，形成分离式叠合阳台。楼梯重复率较高，一般均可采用装配式设计，分梯段预制和全预制[2]。

1.2 装配范围的选择

在满足政府部门对装配式建筑相关批文规定下，选择平立面规则、标准化程度高的单体进行装配整体式剪力墙建筑设计。项目一般有多个单体，每个单体宜通过几个标准化户型组合而成，选择标准化户型重复率高的相关单体进行装配整体式剪力墙设计。对装配整体式剪力墙建筑单体预制楼层的选择，我们可以根据抗震等级、房屋高度和高宽比对预制楼层范围进行调整。从标准化程度最大化角度考虑尽量减少标准层的个数，在满足规范要求下可采用预制剪力墙、叠合板、预制阳台、预制空调板、叠合梁、预制楼梯、预制非结构墙的合理组合。

2.装配部位的专业集成设计

2.1 预制墙体集成

（1）建筑：门窗洞口、防水构造企口、滴水和鹰嘴、保温方式处理、竖向和水平拼缝立面处理、外墙饰面、预留洞口。

（2)结构：钢筋、抗剪键槽和粗糙面、保温拉结件、预制墙体在后浇段的出筋形式与钢筋连接方式、预留槽口、碰撞问题。

（3）机电和内装：水电管线敷设、预留线盒、预留洞口、门窗框固定预埋件、栏杆预埋件、碰撞问题等。

2.2 预制叠合板集成设计

（1）建筑：卫生间降板构造、防水处理、拼缝形式、预留洞口。

（2）结构：单向板、双向板、钢筋、粗糙面、桁架钢筋、拼缝处的出筋形式与钢筋连接方式、碰撞问题、与墙体和梁搭接问题。

（3）生产施工：固定斜撑预埋件、电梯附墙预留孔、施工放线孔、吊环、七字码固定预埋锚栓、碰撞问题。

（4）机电和内装：水电管线敷设、预留线盒、预留洞口、碰撞问题[3]。

2.3 预制阳台、空调板集成设计

（1）建筑：降板构造、防水处理、拼缝形式、预留洞口。

（2）结构：梁式阳台、板式阳台、钢筋、粗糙面、桁架钢筋、出筋形式、与现浇层的钢筋连接方式、碰撞问题、预留洞口。

（3）机电和内装：水电管线敷设、预留线盒、预留洞口、栏杆预埋件、冷凝水管预留洞、雨水管预留洞、碰撞问题。

3.归并处理设计技术

3.1 采用标准化模数房间

为了提高预制构件标准化程度，不同户型之间以及户型内部建筑各专业均遵循模数协调原则，按“少种类、多组合”的原则进行标准化设计，实现系列化和多样化。可按照表1选择相关模数，实现外墙、内墙、门窗等竖向构件的尺寸标准统一，最大限度地提高模板利用的重复率，控制外墙板的种类和数量。

表1 装配整体式剪力墙住宅适用的优选尺寸系列（M）

3.2 预制构件的归并设计

对笔者公司12 个装配式剪力墙结构项目进行构件统计，形成构件数据库，通过分析构件模数可行性，形成构件标准化模数（表2），提出实现标准化模数的实施路径。

表2 构件标准化模数表

4.应用与结论

本研究成果已经在笔者公司多个项目成功应用，设计团队出图时间提升20%，减少设计变更50%以上，降低项目建造费用2%左右。装配式住宅标准化产品的成果应用不仅降低了公司的拿地风险，还加速企业决策定位、设计开工，销售、周转、实现规模提升，提高保障产品品质，使公司赢得广大业主的认可，创造了良好的经济效益。