装配整体式纵肋叠合剪力墙结构体系特点与质量控制

魏斌乾

摘 要：装配整体式纵肋叠合剪力墙结构体系，是采用上下贯通的预制圆孔（椭圆孔、方孔）墙板、叠合楼板及其他混凝土构件，经现场装配式安装所构成的装配式混凝土剪力墙结构。其构造形式、制作工法、钢筋连接技术、施工工艺等不同于传统的PC结构体系。通过两种体系的比较，归纳总结出EVE结构体系质量控制的重点与难点，并采取相应的质量管控措施。

关键词：装配式；纵肋叠合剪力墙结构体系；EVE结构体系；质量控制

中图分类号：TU398.2                                文献标识码：A                              文章编号：2096-6903（2023）02-0025-03

0 引言

装配整体式纵肋叠合剪力墙结构体系（以下简称EVE结构体系）是装配式住宅建筑的一种新型结构体系，适合于低层、多层、小高层住宅建筑。与传统的PC结构体系相比，具有质量轻、竖向结构施工免支模等优点。

EVE结构体系的构造形式目前基本有两大类。第一类构造形式为纵肋+竖向贯通腔，可细分为纵肋（端部纵肋有水平空腔）+竖向贯通腔+叠合边缘构件和纵肋（端部纵肋有水平空腔）+竖向贯通腔+现浇边缘构件两种情况。第二类构造形式为纵肋+底部空腔+浇筑孔+排气孔+现浇边缘构件。本文重点阐述第一类的质量控制和应对措施。

1 体系研发与特点

EVE结构体系是通过预制空心的混凝土内、外墙节点部位的连接来形成可靠传力机制，并与现场浇注的混凝土形成整体的装配式混凝土剪力墙结构[1]。

EVE结构体系经清华大学、中国建筑标准设计研究院有限公司、北京工业大学、北京珠穆朗玛绿色建筑科技有限公司、北京市建筑设计研究院有限公司在2017年进行结构抗震试验，抗震试验结果满足结构设计规程的规定和建筑结构设计的相关规范要求，整体性能等同于现浇混凝土剪力墙结构。

EVE结构体系的研发大体经历了三个阶段，行业内通常称为发展到第三代产品。第一代产品主要生产“一”字型墙板，墙长1～2 m长，体积小，1 t左右，质量轻，竖向拼缝多，现场安装支撑体系复杂，需要固定底盘、定型钢模（安装时当受力杆件用）、拉接螺栓、拉结梁等，安装复杂，支撑体系刚度较差，浇筑混凝土前墙板垂直度需要二次校正，一般单位很难做到，没有二次校正的情况下墙体垂直度偏差较大，主要用在10层以下新建住宅工程。第二、三代产品在第一代产品基础上有了很大提升，墙长2～5 m，并且增加了“L”型、“T”型墙，实现了EVE结构体系竖向构件免支模，支撑体系也有很大提升，与普通PC竖向构件的斜支撑实现了互通，保证了施工过程中墙板的垂直度和整体稳定性。第三代产品已经用于15层以下的住宅工程，但由于产品成本略高于普通PC构件，在市场开发方面受到一定限制。

《装配式剪力墙结构设计规程》DB11/1003-2013规定装配式剪力墙结构适用的最大高度：抗震设防烈度7度时，最大高度是60 m；抗震设防烈度8度时，最大高度是45 m。目前清华大学等单位开展抗震试验研究，取得抗震试验数据，8度抗震区设计可以达到70 m高度[2]。

EVE墙板的构造特点是构件单侧混凝土厚度不小于50 mm，墙板内部空腔最小尺寸不小于100 mm，空腔间最小纵肋宽度为100 mm。竖向钢筋通过竖向空腔底部混凝土板内侧，对应于纵向钢筋位置设置露筋槽，钢筋在露筋槽内搭接连接，两墙板之间用水平钢筋通过水平空腔连接。现场浇注空腔混凝土，形成整体受力结构。这种钢筋搭接連接避免了套筒灌浆接头的质量隐患。钢筋搭接连接接头不受高低温影响，比钢套筒灌浆连接接头的施工质量可靠稳定，便于检查验收和质量控制。

EVE结构体系的优点是墙板质量轻、常规起重机即可满足吊装要求，机械租赁费用低。墙板现场安装就位简单，调节容易，竖向构件免支模，施工工序少，用工少，安装效率高。无论从生产方式、模具加工，还是吊装作业等比普通PC构件具有一定的优势。EVE结构体系与传统PC结构体系比较见表1。

2EVE结构体系质量控制重点

2.1 钢筋连接部位传力可靠

墙板空腔竖向钢筋采用非接触性搭接时，应严格控制钢筋横向净距与搭接长度符合设计要求，钢筋搭接性能是结构连接的关键节点，是结构安全最基本的保证。据相关资料反映在进行抗震试验时，钢筋横向净距取2 d（ d为搭接钢筋直径），但实际施工控制与试验还是有一定的差距。在检查与验收钢筋时，通过目测重点检查墙板底部与板脚50 mm水平接缝内搭接钢筋的横向净距，是否符合设计要求。

2.2 空腔内现浇混凝土能与墙板共同作用

主要从以下6个方面控制：①空心墙板混凝土虽然密实，吸水量很小，但它与模板有本质区别，对混凝土坍落度还是有一定损失，这就要求在浇筑部位进行坍落度检测。建议采用扩展度检查混凝土的塌落度，严格混凝土配合比设计，选用流动性好、收缩小的混凝土，以保证混凝土振捣密实和新旧混凝土良好结合。②二次浇灌时，为了排除孔内空气对浇筑混凝土密实度和成型质量的影响，要严格控制混凝土的浇筑顺序，应先浇筑圆孔内混凝土，再进行板与板接缝凝土浇筑，最后进行节点混凝土浇筑，便于空气排出。③加强对搅拌站原材料的控制，石子粒径必须符合设计要求。④按照30 cm分层下料、分层振捣，及时振捣，加强旁站。⑤控制空腔内混凝土干燥收缩和裂缝，浇筑混凝土前应事先将空腔喷水湿润，保证新旧混凝土结合良好，不会发生脱离。⑥如果条件允许建议使用自密实混凝土或者采用灌浆料。

2.3 结合面粗糙处理符合要求

预制墙板钢筋搭接区域空腔内壁与现浇混凝土结合部位粗糙面处理不到位或者没有毛化处理，会影响混凝土结合。为了保证预制墙板钢筋搭接区域空腔内壁和现浇混凝土之间的粘接性能，形成整体受力，保证混凝土的握裹强度，在浇筑混凝土前，应事先在模具表面涂刷缓凝型脱模剂。脱模后及时用压力水冲洗露出粗骨料，使其形成深度6 mm的粗糙面。

2.4 底部接缝层混凝土质量合格

墙板底部50 mm空腔接缝混凝土经常出现浇筑不密实，烂根现象比较严重，影响底部拼缝的力学性能，同时削弱了剪力墙在楼层处水平接缝受剪承载力。为了保证水平接缝处现浇混凝土密实，浇筑混凝土前先倒入同配合比30 mm厚砂浆层或减石子混凝土进行振捣，再分层倒入混凝土进行振捣密实。

2.5 墙板安装标高控制

墙板底部接缝层厚度小于50 mm时，混凝土在振捣作用下流动困难。施工现场要严格控制墙板安装标高，控制墙板底部现浇混凝土接缝层要达到50 mm以上。由于施工标高控制不到位，50 mm接缝层经常出现只有20～30 mm。还有一种情况是墙板的板脚在运输、堆放或者吊装过程中损坏，就位时未采取任何措施致使接缝层高度不满足要求，导致混凝土在振捣过程中很难流动，出现接缝混凝土不饱满，甚至引发孔（空）洞等严重质量缺陷。施工时要控制墙体宽度范围内混凝土通过标高控制线找平，吊装墙板时板脚部位要通过标高调节垫片进行调节。如果发生有板脚损坏的情况，要采用事先预制好的楔形混凝土垫块敲入预制构件叶墙板两侧，以保证50 mm的混凝土接缝层厚度。

2.6 墙板端部“U”型槽保护

预制墙板端部开口“U”型槽应采取加固和保护措施。墙板端部开口“U”型槽在构件翻转、堆放、装运、吊装、安装过程中，在没有任何保护措施下极易磕碰、损坏、并且开裂，要求在“U”型槽内采用具有一定强度的软质材料垫实，如用木方并采取防脱落措施。

2.7 转换层钢筋定位控制

转换层钢筋定位不准确，偏差较大的根源，是施工单位从认识上有偏差，认为空腔面积比较大，在定位控制上不需要像钢套筒接头那样位置精准，很多施工单位未采取相应的钢筋定位措施。为了保证钢筋精准进入空腔露筋槽内，可采用钢筋卡等简易措施实现钢筋定位达到准确定位的目的。

3EVE结构体系质量控制难点

3.1 空腔混凝土的成型质量

浇筑混凝土前要制定专项质量保障措施并保证落实，并建立首段验收制。要明确每一位振捣手浇筑的部位并标于墙上，对每位振捣手浇筑的部位进行抽样扫描檢测，以检验混凝土的密实性、验证施工工艺的可靠性和质量保障措施的可行性。重点检测墙板底部接缝和钢筋搭接空腔区域内混凝土的密实性。当发现有异常时应采用钻芯取样检测，经检测发现钢筋搭接空腔区域内混凝土存在质量问题时，应当分析原因并修改和完善施工工艺及质量保障措施，会同设计单位制定专项处理方案，并按照专项方案的要求进行处理，对处理的部位应当重新检查验收。

3.2 门窗洞口纵向钢筋的位移控制

门窗洞口两侧的灌孔边缘构件、板与板连接处构件，由于钢筋数量较多，并与梁钢筋交叉，浇筑混凝土时难免受到人为碰撞、随意弯折钢筋以及振捣产生位移等影响，加之孔的直径为100 mm，可调节的范围受限，控制难度较大。一旦控制不准，纵向钢筋会堆在一起或者偏在了某个方向，严重影响结构受力，且对圈梁钢筋绑扎造成影响。混凝土浇筑时需要及时校正钢筋位置，管理人员要加强精细化管控。

4EVE结构体系的思考

4.1 重视空腔混凝土的选材

墙板空腔内浇筑普通混凝土存在诸多质量缺陷，EVE结构体系对普通混凝土的使用有比较高的要求，环境要求、浇筑工艺、坍落度损失等因素会影响混凝土的浇筑质量。透过墙板接缝观察空腔内的混凝土浇筑质量，不密实的情况时有发生。除了施工的原因外，这种结构体系本身存在失水过快的问题，由此导致混凝土流动性变差。在设计阶段建议采用流动度高、不离析、不泌水、匀质性高的自密实混凝土或者灌浆料填充空腔，以便取得更好的质量效果。

4.2 推广BIM建模

水电点位位置及管线走向受空腔限值，布置上不够灵活，不能满足个性化和智能化需求。鉴于此，需要在建筑方案设计阶段按照一体化设计理念协调建筑、结构、装修、机电等专各业之间的配合，应用BIM模型进行碰撞检查[3]。目前存在墙体底部空腔钢筋搭接重点区域内预埋电气管线较多，且没有较好的固定措施等问题，影响了混凝土的振捣质量和密实度，进而影响钢筋搭接的受力性能，给结构安全带来隐患。

4.3 墙板接缝水平钢筋连接节点设计满足基本的施工条件

墙板硬拼接缝节点处，水平钢筋经常施工不到位。按照设计要求，水平筋在接缝两侧均应满足锚固要求。而实际施工情况是水平筋放置在接缝一侧，导致两个墙板没有通过水平筋有效地连成整体，影响结构受力性能。这种设计存在一定的缺陷，再加上施工管理不到位，留下了结构隐患。建议设计者将硬拼接缝设计为工艺缝，缝宽控制在100 mm左右，以便施工人员调整水平钢筋在接缝两侧的锚固长度。

参考文献

[1] 郭学明.装配式混凝土结构建筑的设计、制作与施工[M].北京：机械工业出版社，2017.

[2] JGJ 1-2014，装配式混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[3] GBT 51231-2016，装配式混凝土建筑技术标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.