文/顾祥林，肖绪文，亓立刚，等

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引言

根据中国工程建设标准化协会《关于印发的通知》(建标协字〔2019〕12号)的要求，由中国建筑第八工程局有限公司、中国建筑股份有限公司会同有关单位在深入调研、系统理论研究与试验和工程实践经验基础上，共同编制了《竖向分布钢筋不连接装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 795—2021) ^[1] (简称《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》)。经中国工程建设标准化协会混凝土结构专业委员会组织审查，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》于2021年1月5日发布，自2021年6月1日起实施。

为便于广大设计与施工人员快速了解《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》内容，本文介绍《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》的主要内容。

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《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》

编制基本情况

近年来，装配式建筑作为一种符合国家绿色低碳转型和高质量发展目标的建造方式，已在全国范围内推广，2021年全国装配式建筑新建面积达到7.4亿m ² ，同比上一年增长18%，2022年上半年装配式建筑新建面积占比达到25%，其中装配整体式剪力墙结构由于具有抗侧刚度大、整体性好、承载力高等优点，被广泛应用于多高层住宅类建筑。然而，目前市面上普遍采用的套筒灌浆装配式混凝土剪力墙结构具有竖向钢筋连接数量多、材料成本高；现场安装就位困难、施工效率低；灌浆质量难以保证等行业难点问题 ^[2] 。2021年上海市装配式建筑质量检测结果表明套筒灌浆合格率仅68.2%。

为彻底规避上述问题，编制组系统开展了预制剪力墙结构的文献资料调研、理论研究与有限元分析等研究，结果表明竖向分布钢筋楼层处断开的预制剪力墙的抗震性能接近现浇剪力墙结构 ^[3] 。同时参考新西兰结构工程协会的建议，并结合相关工程实践经验，认为当竖向分布钢筋满足最小配筋要求时，宜将钢筋集中在墙体两端布置，以便剪力墙在受力过程中形成塑性铰区域，提高整片墙体的抗震性能 ^[4] 。

基于以上设计理念，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》编制组系统性地开展了设计计算理论研究 ^[5] ，并开展系列试验验证工作，制作了8片足尺墙体及1/2缩尺比剪力墙结构模型，进行剪力墙振动台试验研究 ^[6-8] 。通过对剪力墙模型在低周反复荷载作用下的抗震性能分析，验证了竖向分布钢筋不连接墙体抗震性能与理论研究结果的一致性。根据试验研究结果，此种新型剪力墙结构体系表现出较好的结构耗能与延性，在抗震性能、刚度退化和承载力方面与现浇墙体基本一致。

经过设计计算理论研究、试验验证及大量的有限元分析计算，编制组提出了竖向分布钢筋不连接装配整体式剪力墙结构(简称SGBL装配整体式剪力墙结构)的设计方法，包括构件正截面承载力计算公式、斜截面承载力计算公式与连接构造方式。此种结构体系已在多地完成示范，累计应用项目约10万m ² ，创效显著。

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《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》编制特色

2.1   先进性与科学性

（1）理论

基于构件层次，首次提出截面承载力等效原则的结构设计计算方法，包括：正截面受压承载力与斜筋受剪承载力计算公式。基于弹性地基梁理论，考虑钢筋粘结应力分布影响，推导出水平接缝滑移情况下，边缘构件纵向钢筋销栓剪切应力计算模型，进而给出基于销栓作用下水平接缝抗剪计算简化公式。并通过试验验证计算公式的合理性，通过理论-试验-工程应用全过程科学地验证了该体系相关性能，为《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》新结构体系提供设计提供指导。

（2）技术

我国装配式剪力墙建筑多采用套筒灌浆、浆锚、后浇搭接等连接作为墙体竖向连接方式。通过近十多年的实践，还存在诸多不足。我国装配式混凝土剪力墙多采用细钢筋，钢筋较为密集，制作与安装精度要求高，易导致钢筋就位困难，降低施工效率；套筒灌浆连接的质量不能保证，且套筒灌浆检测效果不理想，存在质量风险；灌浆套筒等连接接头需求量较大，建设成本增加；后浇搭接连接现场湿作业量大。

为改进传统混凝土剪力墙结构的施工技术，取消套筒灌浆等连接方式，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》采用坐浆代替灌浆，形成可靠的专用坐浆施工技术与检验技术，提高了施工效率和连接质量，降低了成本。另外，取消套筒后，可提高构件标准化，避免了套筒精确预埋，易于自动化生产的实现。

（3）软件

基于国内盈建科通用结构设计软件平台，编制组综合运用三维建模技术、有限元分析技术、数据库技术等开发了符合《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》的建模与前处理、结构计算与设计、深化设计与图纸绘制的全过程正向设计软件模块，可完成SGBL装配整体式剪力墙结构设定、竖向分布钢筋不连接钢筋预制墙的布置、边缘构件计算范围的自动生成以及特殊参数的指定，并能够进行该体系的正截面受压、斜截面受剪以及水平接缝等计算，实现软件化出图。

2.2   可协同性

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》各章节与现行相关标准是协同的，在现行相关标准的基础上从结构设计到构件生产、施工与验收，进一步对SGBL装配整体式剪力墙结构给出更为严格的规定。《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》明确给出了SGBL装配整体式剪力墙结构体系的适用范围、最大适用高度、设计方法、边缘构件长度、坐浆质量控制等要求，并与现行相关标准相协同，未出现内容冲突与矛盾。

2.3   可操作性

针对构件设计，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》给出了详细的设计计算方法、构造措施与连接设计，并开发了专有设计软件。该软件操作简单，易于设计人员设计。

针对施工验收，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》给出详细的坐浆工艺流程、材料与验收要求，便于施工人员准确操作，质量可控。

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《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》
编制的主要内容

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》明确SGBL装配整体式剪力墙结构是由竖向分布钢筋不连接预制墙板、现浇边缘构件、现浇剪力墙和楼屋盖组成的剪力墙结构。其中现浇剪力墙主要适用于难以采用预制墙板的区域，例如电梯间、楼梯间等。

SGBL装配整体式剪力墙结构中预制剪力墙竖向分布钢筋在楼面处不连接，楼面处采用坐浆方式，边缘构件优先采用成形钢筋骨架，上下层间的成形钢筋采用直螺纹方式进行连接，预制墙板两侧预留钢筋可通过水平搭接连接形式锚入边缘构件形成整体，边缘构件纵向钢筋通过承载力等效原则加大，保证承载力不降低，SGBL装配整体式剪力墙结构构造示意如图1所示。需要说明的是，图中坐浆表示在楼层板与预制墙板底之间设置一种水泥为基本材料，添加细骨料、外加剂及其他材料混合而成的用于水平接缝填充的干混料浆料层。而“座浆”仅用于特定词组中，如“座浆料”。

▲ 图1   SGBL装配整体式剪力墙结构构造示意 ^[9]

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》适用于6～8度抗震设防烈度区的SGBL装配整体式剪力墙结构的设计、制作运输、施工与质量验收。

3.1   结构设计

综合考虑设计、施工及造价等因素，同时结合多种大型结构分析与有限元分析软件的设计结果，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》在《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231—2016) ^[10] (简称《装配式建筑标准》)的基础上对SGBL装配整体式剪力墙结构最大适用高度进行了适当降低，当建筑高度超限、建筑等级为甲级、抗震设防烈度为9度时，均需专门论证，该结构房屋的最大适用高度如表1所示。

注：当 SGBL装配整体式剪力墙结构中预制墙板底部承担的总剪力大于该层总剪力的80%时，最大适用高度宜取表1中括号内的数值。

3.1.1   结构分析

为了验证SGBL装配整体式剪力墙结构抗震性能，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》设计了8个足尺剪力墙模型试验 ^[6-7] 。由试验结果(图2) ^[6-7] 可知，预制剪力墙(PD-1)与现浇剪力墙(XD-1)峰值前刚度基本相同，峰值后刚度退化规律一致，承载力相当，因此可采用与现浇结构相同的方法进行结构分析。SGBL装配整体式剪力墙结构门窗洞口相关力学性能与现浇剪力墙一致，详细分析详见《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》条文说明4.2.1条。

▲ 图2    预制与现浇剪力墙结构试验结果 ^[6-7] 对比

3.1.2   构件设计

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》结合国内外剪力墙结构的相关资料及多个SGBL装配整体式剪力墙足尺模型试验数据，提出了此剪力墙配筋的设计方法。

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》中4.3.2～4.3.8条所阐述的SGBL装配整体式剪力墙的承载力计算公式是在现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010) ^[11] (简称《高规》)中剪力墙计算公式的基础上推导，并经8片SGBL装配整体式剪力墙足尺试验模型进行了验证。同一轴压比条件下SGBL装配整体式剪力墙各抗震性能指标均不低于现浇墙体，个别指标如延性、耗能特性优于现浇墙体，等强设计理论正确。

（1）正截面承载力计算

SGBL装配整体式剪力墙结构正截面承载力计算公式是在《高规》剪力墙结构计算公式的基础上，结合《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1—2014) ^[12] (简称《装配式结构规程》)规定”竖向分布钢筋断开后不考虑其承载力贡献要求”提出的。经过理论分析与试验验证，该公式具有合理性。

（2）斜截面承载力计算

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》给出SGBL装配整体式剪力墙结构的斜截面承载力计算公式，该公式在《高规》斜截面承载力基础上考虑斜向钢筋的水平分量抗剪作用。软化桁架模型分析与数值模拟，结果表明，交叉斜向钢筋受压时抗剪贡献较小，可以忽略，故只考虑其受拉情况的贡献。

（3）构造设计

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》规定预制墙板竖向分布钢筋宜按直径为8mm间距为300mm（HRB400级）布置，主要因为竖向分布钢筋不参与受力，满足预制墙板最小配筋率和抗裂要求即可。水平分布钢筋布置与《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2016年版)[13](简称《混规》)布置相同。结合试验与数值分析结果，斜向钢筋最小直径不宜小于16mm，且不少于4根，最佳布置角度在30°～60°。

由于水平分布钢筋与现浇边缘构件需浇筑成整体，经试验验证，在计算斜截面承载力时应考虑抗剪贡献。因此《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》4.3.11条对预制墙板与现浇段水平连接节点做出规定：1)预制墙板与现浇边缘构件之间可采用水平钢筋搭接连接；2)采用水平钢筋搭接连接时，其锚固长度不应小于1.2 l _aE 且不宜小于35 d ( l _aE 为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，按《混规》11.1.7条规定取用； d 为连接钢筋的较小直径)；3)预制墙板间，非边缘构件部分现浇段的长度不应小于墙厚且不宜小于200mm，并满足预制墙板水平钢筋直锚长度要求。预制墙板的水平连接构造示意图如图3所示，图中 L _g 为现浇暗柱的长度。

▲ 图3    预制墙板水平连接构造示意

3.1.3   连接设计

（1）边缘构件长度

当高层SGBL装配整体式剪力墙结构上部结构均为预制剪力墙时，加强层与标准层边缘构件钢筋均按计算配筋，根据加强层截面受力分析和塑性铰影响，综合考虑，边缘构件长度为墙长的1/5，配筋在等强配筋基础提高10%，该规定严于《高规》的相关要求。低多层SGBL装配整体式剪力墙结构的底层边缘构件无需加强。

（2）底部与顶部连接

底部采用坐浆方式时，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》规定摊铺座浆料后修正为斜面，坐浆层上表面高于预制墙板底部设计标高的20mm以上，此规定保证了坐浆充分压实。《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》给出底部接缝抗剪承载力计算公式，该计算公式考虑了截面受压和受拉两种情况，为偏安全考虑，截面受压和受拉两种情况的轴向力相关系数分别取0.6和0.8。此抗剪承载力计算公式较《混规》及《装配式结构规程》更加严格，且《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》给出不满足抗剪时布置插筋增加水平接缝抗剪的措施。

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》也给出了中间层和顶层屋面的预制墙板可靠连接措施来保证墙板的整体性。1)屋面楼层应在预制剪力墙板顶设置圈梁，纵筋配筋率不小于0.5%且数量不少于4根（直径为12mm、HRB400级钢筋），构造如图4所示；2)预制墙板顶部应和叠合板现浇层整体浇筑，并配置水平钢筋4根（直径为12mm、HRB400级）， 预制墙板顶部竖向分布钢筋深入现浇层，预制墙板楼面处连接构造如图5所示。

▲ 图4    现浇混凝土圈梁构造示意

▲ 图5    预制墙板楼面处连接构造示意

3.2   生产、施工与验收

3.2.1   生产

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》对SGBL装配整体式剪力墙结构体系预制墙板生产、运输与存放进行了详细规定，并对三面侧面出筋、斜向钢筋布置角度、键槽与粗糙度等作了专门要求，其余内容与《装配式结构规程》及《装配式建筑标准》协同一致。

3.2.2   施工与验收

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》针对SGBL装配整体式剪力墙结构体系，创新性地提出预制墙板底层水平接缝采用坐浆连接，以取代原有套筒灌浆做法。坐浆连接作为SGBL装配整体式剪力墙结构重要的接缝连接方式，为确保坐浆层的施工质量，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》对座浆料的选择、坐浆连接施工工艺及坐浆施工验收均做出了具体规定。

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》SGBL装配整体式剪力墙结构的坐浆连接中座浆料需满足表2规定。

▲ 图6    SGBL装配整体式剪力墙结构施工工艺流程

（1）坐浆施工

坐浆施工工艺包含基层清理、预设垫块、座浆料搅拌、抗压强度测试、坐浆层铺装、墙体安装、坐浆层清理与填实全过程，《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》结合施工实践经验及相关规范研究，总结坐浆施工注意事项如下：1)坐浆层铺设前应清洁基面，基面和墙底面均应晒水湿润；2)在预制墙板就位前虚铺座浆料，虚铺座浆料后应及时将上表面修整为斜面，座浆料上表面应高于预制墙板底部设计标高20mm以上，以确保压实和准确就位；3)就位后迅速调整位置与垂直度，避免较大扰动；4)夏季施工环境温度高于30℃时，应对构件底部接缝位置座浆料采取洒水保湿等养护措施，养护期不少于3d；5)冬季施工时环境温度应在5℃以上，并应在底部接缝处采取保温措施，座浆料在48h凝结硬化过程中温度不应低于10℃。

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》根据工程经验总结坐浆施工验收要求如下：1)坐浆施工前可根据施工技术方案进行工艺评定，合格后方可施工，作为验收依据；2)预制墙板座浆料28d抗压强度应满足设计要求，用于检测抗压强度的座浆料应在施工现场制作；3)坐浆层外观及饱满度应符合要求，发现未有座浆料溢出时，应立即起吊重新修整。

（2）边缘构件施工

预制剪力墙的边缘构件采用现浇方式，预制墙板坐浆施工完成后，边缘构件宜按照“钢筋绑扎→模板支设→混凝土浇筑→模板拆除”的工序进行施工，同时对边缘构件施工工序做出如下规定：1)应剔除并清理干净预制墙板结合面疏松部分的混凝土；2)采用工具式模板，保证后浇混凝土部分形状、尺寸和位置准确，并应采取防漏措施；3)在浇筑混凝土前应洒水润湿结合面，混凝土应振捣密实；4)常温施工时，混凝土拆模强度不应低于1.5MPa，并应进行混凝土养护；5)同一配合比的混凝土，每工作班应制作一组标准养护试件，同一楼层应制作不小于3组标准养护试件。

边缘构件施工工序的验收应包含纵向受力钢筋的接头位置与连接方式检查、边缘构件的外观检查及尺寸偏差核验以及相关隐蔽工程验收等。

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结语

《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》是编制组经深入调查研究，开展系统的理论研究与试验，认真总结工程经验，参考国内外相关标准，并广泛征求意见的基础上编制而成。详细阐述了《SGBL装配整体式剪力墙结构规程》编制情况、特色与主要内容，为SGBL装配整体式剪力墙结构的设计、构件生产、施工及验收提供了指导和依据，有利于推动SGBL装配整体式剪力墙结构的工程应用和新型建筑工业化的进步。

参考文献

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责任编辑： 张梅花