劉俊臣，徐其功，李 娜

（廣東省建科建筑設計院有限公司 廣州510010）

關鍵字：結構拉縫；構造墻；裝配式建筑；鋁模

0 引言

新型建筑圍護墻體的應用對提高建筑質量和品質、建筑模式的改變等都具有重要意義，非砌筑是新型建筑圍護墻體的共同特征之一。《裝配式建筑評價標準：廣東省標準DBJ∕T 15-163—2019》第4.3.1條提出“當建筑圍護墻體均為預制墻體和采用高精度模板澆筑的混凝土墻時，表4.1.2 中Q2a得5 分”，即非承重圍護墻非砌筑項得5分。高層剪力墻結構住宅項目中一般采用全現(xiàn)澆外墻來滿足外圍護墻非砌筑，同時采用鋁模施工來達到高精度模板的要求［1-2］。

全現(xiàn)澆外墻均按受力外墻設計時，剪力墻在商業(yè)裙樓處的轉換比例將大大提高，帶來抗震等級提高和結構超限等問題。同時在裝配式建筑中，無側向支撐的樓梯間全現(xiàn)澆外墻在預制樓梯處還會存在穩(wěn)定問題。采用結構拉縫技術設置構造墻是解決這些問題的關鍵技術［3］。本文以佛山某工程為依據，研究結構拉縫的有關技術。

結構拉縫一般采用左、右、下三邊拉縫或左（右）下兩邊拉縫與主體剪力墻隔開［4-5］。結構拉縫型材可采用PVC-U 型材［6］，構造如圖1～圖2 所示，拉縫的設計和施工應滿足下列要求：

圖1 結構拉縫立面示意圖Fig.1 Structure Seam Elevation

圖2 結構拉縫構造示意圖Fig.2 Schematic Diagram of Structural Drawing Joints （mm）

⑴結構拉縫材料施工階段室外側采用雙面膠封堵凹槽，外墻裝飾面層施工前清理后做打膠處理（采用改性硅酮膠）。

⑵結構拉縫構造墻體和承重剪力墻體混凝土澆筑時應交替分段進行，避免豎向拉縫材料移位。

⑶ 拉縫材料安裝必須橫平豎直，必須經過相關單位驗收后方可澆筑混凝土，混凝土澆筑完成后對拉縫質量進行復查。

⑷ 在安裝豎向結構拉縫時，注意定位筋的長度不要超過墻體鋼筋厚度，兩端滿足保護層厚度。

⑸ 在安裝豎向結構拉縫時，拉縫板上口用膠帶封口防止混凝土進入板內。

⑹ 混凝土澆筑至梁面以上30 mm 后，在初凝前將水平拉縫材料壓入混凝土內，且同時做好構造鋼筋插筋。拉縫板與混凝土黏結密實，未密實區(qū)域使用抹平工具推送混凝土填充實；禁止橫向拉縫板在混凝土凝固后安裝。

拉縫構造墻充分利用了鋁模施工優(yōu)勢，實現(xiàn)外墻一次澆筑成型，并減少交叉工序（如砌筑、抹灰、貼磚等濕作業(yè)），節(jié)約工期，提高效率［7-8］。但設置拉縫板施工復雜，安裝質量較難控制，拉縫處存在漏水隱患，且大量項目反饋現(xiàn)場均未按設計要求設置拉縫，并存在較多裂縫質量問題，構造外墻引起結構的安全性問題不容忽視［9］。

1 結構整體性能指標和經濟性

1.1 工程概況

佛山某裝配式高層住宅項目，抗震設防烈度7（0.1g）度，場地類別Ⅲ類，特征周期Tg=0.45 s，抗震等級二級，基本風壓0.6 kN∕m2，地面粗糙度C類，建筑體形系數(shù)1.4，該住宅層高2.9 m，建筑總高度100 m，1、2層商業(yè)裙樓采用現(xiàn)澆樓梯，3～33 層及屋面層采用預制梁式剪刀梯。

1.2 結構整體性能指標

鋁模全現(xiàn)澆受力外墻在商業(yè)裙樓有大空間使用要求的區(qū)域，需要對部分剪力墻進行轉換。整體結構中框支剪力墻面積占總剪力墻面積如超過10%將劃歸部分框支剪力墻結構，底部加強區(qū)抗震等級將提高或結構超限，增加工程造價。

本項目1、2層為商業(yè)裙樓，有大空間使用要求，需要對部分剪力墻進行轉換。設計過程中分別按以下2種方案進行結構整體性能指標和經濟性對比［10］。

⑴方案1：全現(xiàn)澆受力外墻。塔樓按全現(xiàn)澆外墻按受力墻設計，整體結構中框支剪力墻面積占總剪力墻面積超過10%，屬于部分框支剪力墻結構，底部加強區(qū)抗震等級將提高至一級，如圖3?所示。

⑵方案2：結構拉縫設置構造墻。將結構中框支剪力墻面積占總剪力墻面積的比例控制在10%以內，僅框支梁、框支柱抗震等級將提高至一級，如圖3?所示。

圖3 結構設計方案Fig.3 Structural Design Plan

2 種方案的剪力墻轉換率如表1 所示，指標對比如表2所示。

表1 剪力墻轉換率計算Tab.1 The Ratio of Transformation Shear Wall

表2 指標對比Tab.2 Index Comparison

與方案1 相比，方案2 部分全現(xiàn)澆受力外墻改為構造墻后，盈建科計算結構整體指標對比如下：①第一自振周期略有加大，變化幅度約為4%；②地震作用下基底剪力減小約為5%；③地震作用下的最大層間位移角變化約為10%，遠小于《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程：JGJ 3-2010》［11］限值1∕1 000 的要求；可見，結構拉縫設置構造墻方案，總體計算中的各項性能指標均滿足文獻［11］的要求。

1.3 經濟性

工程量對比中僅計算對比2 個方案的不同之處。標準層中，采用全現(xiàn)澆受力外墻方案與構造墻方案的混凝土用量相同，僅1、2層中的轉換梁、轉換柱及轉換層樓板的混凝土用量有所不同。方案1與方案2僅商業(yè)二層頂板轉換層板配筋不同，其余層板配筋相同。工程量對比如表3～表5所示。

表3 混凝土用量對比Tab.3 Consumption of Concrete （m3）

表4 鋼筋用量對比Tab.4 Consumption of Reinforcement （kg）

表5 拉縫板材料Tab.5 Consumption of Reinforcement （m）

取混凝土單價530 元∕m3，鋼筋4 000 元∕t，水平拉縫14.6 元∕m，豎向拉縫23.4 元∕m，方案2 結構拉縫設置構造墻單棟樓節(jié)省造價：69.27×530-1.448×4 000-269.7×14.6-365.8×23.4=18 421元。

方案2 中部分剪力墻設計成構造墻后，剪力墻加構造墻的配筋有所減少，但在地震和風工況下，梁的配筋有所增大，綜合考慮，梁、柱、剪力墻、構造墻，配筋并無節(jié)省?？紤]設置拉縫板施工不便帶來的工期延長問題，結構拉縫設置構造墻與全現(xiàn)澆受力外墻相比，綜合造價并無優(yōu)勢。

2 墻體穩(wěn)定性

在現(xiàn)澆剪刀梯中，剪刀梯可作為樓梯間外墻側向支撐，但是在裝配式住宅建筑中，預制剪刀梯與外墻脫開，并留有10 mm的施工誤差縫，此時90 m 高的樓梯間無側向支撐外墻存在穩(wěn)定問題，如圖4所示。

圖4 無側向支撐外墻平面及立面示意圖Fig.4 No Lateral Bracing Exterior Wall Plan and Elevation

采用結構拉縫技術將該墻段設置為構造墻（見圖5、圖6），重新計算。

圖5 取消局部剪力墻示意圖Fig.5 Cancellation of the Partial Sheer Wall

圖6 無側向支撐外墻結構拉縫立面Fig.6 Structure Seam of No Lateral Bracing Exterior Wall Elevation

通過計算對比分析，采用結構拉縫構造墻，結構的各項性能指標均滿足規(guī)范要求。

結構拉縫設置構造墻解決了無側向支撐的樓梯間全現(xiàn)澆受力外墻在預制樓梯處穩(wěn)定問題。對于其他部位的鋁模全現(xiàn)澆外墻因樓板開洞導致剪力墻平面外無側向支撐而存在穩(wěn)定問題的墻段，同樣可采用拉縫設置構造墻方案解決墻體穩(wěn)定問題。構造墻設計時需要滿足自身的抗風抗震計算。

3 結論

⑴ 結構拉縫設置構造墻與全現(xiàn)澆受力外墻相比，綜合造價并無優(yōu)勢。

⑵ 對于帶商業(yè)裙樓的建筑，結構拉縫設置構造墻減少了剪力墻的轉換比例，可避免剪力墻轉換比例超限帶來的抗震等級提高和結構超限的問題。

⑶ 若設計按拉縫而現(xiàn)場不實施，相應的墻肢及連梁內力增加非常顯著，嚴重影響結構安全。設計時建議采用包絡設計，即取結構拉縫設置構造墻和全澆受力外墻2種結構方案的配筋大者。

⑷結構拉縫設置構造墻可解決鋁模全現(xiàn)澆外墻中平面外無側向支撐剪力墻的穩(wěn)定問題。