《装配式混凝土砌块砌体建筑技术规程》编制与技术要点介绍

文/中国建筑设计研究院有限公司 易国辉 张兰英 娄 霓

0 引言

随着我国老龄化程度不断加深，国家对可持续发展和环境愈加重视，对住宅产业化发展亦大力支持，建筑工业化发展具备技术条件和政策支撑。而我国传统砌体建筑体系现场作业量大，劳动密集，但劳务人员对施工环境要求变高，劳动力缺失越来越显著，成本越来越高，且现场湿法作业多，建造质量不好控制。如何实现砌块建筑快速建造，同时保障建筑施工质量，是发展砌块建筑须解决的问题。T/CECS 816-2021《装配式混凝土砌块砌体建筑技术规程》（以下简称《规程》）的编制正是基于上述考虑，针对我国量大面广的砌块建筑，通过装配式建造手段，进行技术的有效传承与创新，并结合装配式砌块砌体建筑实践经验与试验研究成果，从设计、构件制作、施工安装、质量验收等方面系统提出装配式砌块砌体建筑标准化技术解决方案，实现我国砌体结构的可持续发展与应用。

1 装配式混凝土砌块砌体建筑概述

装配式混凝土砌块砌体建筑（以下简称装配式砌块建筑）是指采用预制砌块砌体或干垒砌块砌体进行建筑设计、生产与建造的建筑。其中预制砌块砌体是指在工厂采用自动化机械设备，按设计尺寸将普通混凝土小型空心砌块或轻骨料混凝土小型空心砌块用砂浆砌筑成单元砌体，再运输至施工现场吊装就位的砌体，工厂通过标准化、流水线式施工作业使砌体质量得到很好保证，现场装配式吊装施工又有效提高了建造速度（见图1）。干垒砌块砌体指施工现场采用干垒砌块进行干法垒砌，通过浇筑大流动性混凝土成为整体的砌块砌体（见图2）。上述建造方式摒弃了传统砌块砌筑工艺，在实现快速垒砌建造的同时降低对工人技术水平的依赖，运输与设计建造均比较灵活。

图1 预制砌块砌体

图2 干垒砌块砌体

2 《规程》重点内容介绍

2.1 编制逻辑

《规程》组织架构以国内装配式砌块砌体2种典型的建造方式——预制砌块砌体及干垒砌块砌体为逻辑编制主线，在建筑设计、结构设计、制作与运输、施工安装、质量验收等方面，体现预制砌块砌体及干垒砌块砌体建筑特点，编制目录如表1所示。

表1 《规程》编制目录

2.2 结构体系与设计指标

按建造方式的不同，《规程》将装配式砌块砌体房屋类别分为预制砌块砌体房屋与干垒砌块砌体房屋。按抗震构造的不同，预制砌块砌体房屋分为多层预制砌块砌体结构和预制配筋砌块砌体结构，干垒砌块砌体房屋分为低层干垒砌块砌体结构与干垒配筋砌块砌体结构。

其中预制砌块砌体房屋由于预制砌块砌体构件之间及其与现浇混凝土构件的接缝采用粗糙面、马牙槎、钢筋可靠连接等构造措施，结构整体性能与普通砌块砌体结构类似，《规程》关于预制砌块砌体的结构设计指标规定与现场砌筑的普通砌块砌体一致。但考虑到我国目前关于装配式砌块砌体结构的工程实践数量不多，《规程》对装配式砌块砌体结构采取从严要求原则，与普通砌块砌体结构相比适当降低其最大适用高度（见表2），其中，预制砌块砌体房屋最小抗震墙厚度取190mm，干垒砌块砌体房屋最小抗震墙厚度取200mm。

表2 装配式砌块建筑的最大适用高度 m

另外一种干垒砌块砌体房屋的干垒砌块砌体结构采用全灌芯形式，灌孔混凝土可改善砌块间的接触关系，受力性能优于普通砌块砌体结构。试验结果表明：按配筋砌块砌体构造配筋的干垒砌块砌体结构在弹性阶段的刚度退化系数、开裂损伤程度与普通现浇剪力墙接近。编制组基于大量试验研究成果提出系统的干垒砌块砌体结构设计指标[1]。但考虑到我国目前关于干垒砌块砌体结构的工程实践数量偏少，本规程对干垒砌块砌体结构的适用高度采取从严要求原则，对干垒砌块砌体的应用范围限定在多层。

2.3 结构连接

2.3.1 预制砌块砌体水平连接

1）多层预制砌块砌体结构水平连接

多层普通混凝土小型空心砌块砌体结构可采用芯柱体系与构造柱-芯柱体系，GB 50003—2011《砌体结构设计规范》对多层普通混凝土小型空心砌块砌体结构芯柱与构造柱的设置位置、配筋构造均有明确规定，通过芯柱与构造柱的设置，有力保证砌块砌体结构的受力安全性与整体性。

按等同普通混凝土小型空心砌块砌体结构设计原则，《规程》规定多层预制砌块砌体结构宜在房屋纵横墙交接处设置现浇钢筋混凝土构造柱，并基于构造柱的构造形式规定多层预制砌块砌体之间应采用整体式接缝连接；《规程》提出当接缝位于纵横墙交接处的构造柱区域时，构造柱区域宜全部采用现浇混凝土，与现浇混凝土相连的预制砌块砌体端部应隔皮设置端部开口砌块（见图3，4）；《规程》要求当接缝位于非构造柱位置时，相邻预制砌块砌体之间应设置现浇段（见图5），现浇段的宽度不应小于墙厚且不宜小于200mm，与现浇混凝土相连的预制砌块砌体端部应隔皮设置端部开口砌块，现浇段内竖向钢筋不应少于4φ12；与接缝现浇构造柱或现浇段混凝土相邻的砌块孔洞，地震烈度6～7度时应填实，地震烈度8度时应填实并插入1根φ12钢筋；《规程》明确预制砌块砌体水平钢筋与现浇构造柱或现浇段混凝土拉结与锚固措施。

图3 “L”形转角节点构造柱连接

图4 “T”形转角节点构造柱连接

图5 “一”字形相邻预制砌块砌体现浇段接缝构造

2）预制配筋砌块砌体水平连接

基于普通混凝土小型空心砌块砌体结构边缘构件配筋要求及构造，参照装配式混凝土剪力墙后浇边缘构件连接形式，《规程》提出采用现浇配筋砌块砌体边缘构件或现浇混凝土构造柱的形式进行预制配筋砌块砌体连接，在满足现行规范对配筋砌块砌体抗震构造要求的基础上，在较大程度上方便了现场施工，更有利于保证结构安全与施工质量。在预制配筋砌块砌体边缘构件的设置方面，《规程》提出底部加强部位的轴压比，一级大于0.2和二、三级大于0.3时，应设置约束边缘构件，其他情况应设置构造边缘构件；《规程》规定无翼墙端部构造边缘构件的配筋范围宜为3孔配筋，“L”形和“T”形转角处构造边缘构件的配筋范围宜采用图6中的阴影区域；《规程》要求无翼墙端部约束边缘构件的配筋范围宜为4孔配筋，“L”形和“T”形转角处约束边缘构件的配筋范围宜采用图7中的阴影区域。

图6 “L”形和“T”形转角处构造边缘构件配筋范围

图7 “L”形和“T”形转角处约束边缘构件配筋范围

针对预制配筋砌块砌体的水平连接，《规程》建议当接缝位于纵横墙交接处的边缘构件阴影区域时，边缘构件阴影区域宜全部采用现浇混凝土，与现浇混凝土相连的预制配筋砌块砌体端部应隔皮设置端部开口砌块（见图8，9）；《规程》提出当接缝位于非边缘构件位置时，相邻预制配筋砌块砌体之间应设置现浇钢筋混凝土构造柱，构造柱的宽度不应小于墙厚且不宜小于200mm，构造柱竖向钢筋不应少于4φ14，构造柱箍筋直径不应小于6mm，构造柱箍筋间距不应小于200mm，与构造柱相连的预制配筋砌块砌体端部应隔皮设置端部开口砌块（见图10）；《规程》要求预制配筋砌块砌体的水平钢筋应与现浇边缘构件或构造柱有效拉结与锚固。

图8 “L”形转角边缘构件阴影区域全部现浇构造

图9 “T”形转角边缘构件阴影区域全部现浇构造

图10 “一”字形相邻预制配筋砌块砌体现浇段接缝构造

2.3.2 预制砌块砌体竖向连接

结合装配式施工要求，考虑现场施工方便以及钢筋连接需求，《规程》提出：预制砌块砌体水平接缝宜设置在基础圈梁顶面与楼面标高处（见图11），接缝宜采用坐浆形式，坐浆下表面应设置粗糙面，坐浆厚度不宜小于20mm。

图11 水平接缝连接构造

2.3.3 干垒砌块砌体连接构造

1）低层干垒砌块砌体结构连接构造

针对低层干垒砌块砌体结构，《规程》提出采用全灌芯连接形式，其构造柱及钢筋混凝土芯柱的设置规定基于低多层普通混凝土小型空心砌块砌体提出，规定在房屋纵横墙交接处应设置现浇钢筋混凝土构造柱，构造柱的配筋与构造应满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》（2016年版）及GB 50003—2011《砌体结构设计规范》中有关多层砌块房屋的要求；要求与构造柱相邻的砌块孔洞，地震烈度8度时应设置钢筋混凝土芯柱；明确无翼墙端部和不小于2.1m的洞口两侧宜设置不少于单孔的钢筋混凝土芯柱；建议楼层纵横墙中部的钢筋混凝土芯柱间距，地震烈度6度时不宜大于2.0m，地震烈度7～8度时不宜大于1.5m。

2）干垒配筋砌块砌体结构连接构造

针对干垒配筋砌块砌体结构，《规程》提出采用全灌芯形式，并结合普通配筋砌块砌体结构边缘构件设置方式，规定底部加强部位的轴压比，二、三级大于0.3时，应设置约束边缘构件，其他情况应设置构造边缘构件；要求无翼墙端部、“L”形和“T”形转角处构造边缘构件的配筋范围宜采用图12中的阴影区域；建议无翼墙端部、“L”形和“T”形转角处约束边缘构件的配筋范围宜采用图13中的阴影区域；明确边缘构件配筋范围内应设置水平箍筋，边缘构件配筋范围内的纵向钢筋和水平箍筋的最小设置要求。

图12 构造边缘构件配筋范围

图13 约束边缘构件配筋范围

2.4 装配式砌块砌体制作、现场安装及质量验收

装配式砌块砌体建造流程明显区别于普通砌块砌体建筑形式。在预制砌块砌体方面，区别于传统砌块砌体建造流程，预制砌块砌体结构质量验收分工厂及现场质量验收两部分（见图14）。预制砌块砌体构件制作需在工厂完成质量检验，合格后方可出厂。现场施工与验收部分区别于传统砌块砌体部分的则主要是其连接安装部分，所以《规程》在现场施工及验收章节重点对预制砌块砌体的连接安装工程进行针对性规定。其他均参考现行标准执行，保证《规程》内容的可操作性及与其他规程协调统一。

图14 预制砌块砌体建造流程

干垒砌块砌体建造流程与传统砌块砌体相比，在工厂砌块生产方面基本一致，现场施工与验收部分区别于传统砌块砌体部分的主要是其连接安装部分（见图15），所以《规程》在现场施工及验收章节重点对干垒砌块砌体的连接安装工程进行针对性规定，其他均参考现行标准执行。

图15 干垒砌块砌体建造流程

3 结语

《规程》首次针对装配式砌块砌体的设计建造技术开展系统研究，提出完善的装配式砌块砌体建筑技术体系，实现多项技术的创新与突破。《规程》的编制、实施与推广将开拓砌体结构领域的建筑工业化道路，进一步提升砌块建筑工业化建造效率与建成品质，推动绿色建筑和建筑工业化进程，减少环境污染，有效降低资源能源消耗及建造成本，同时可丰富装配式建筑类型，扩大应用范围，为城镇化建设提供更多的解决方案，对推动我国装配式建筑技术革新与应用起到积极作用。