张 胜，钟 易，周锡玲，肖 智，李锦实（.远大住宅工业集团股份公司，湖南长沙 4003；.湖南农业大学，湖南长沙 4003 ）

2016 年，国务院办公厅颁布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》明确提出，发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进新型城镇化发展的重要举措。在我国建筑能耗严重的情况下，实施高效节能的装配式建筑是我国建筑可持续发展的必然要求。螺栓连接多层全装配式混凝土墙板结构建筑是由预制墙板、预制楼板采用螺栓连接而成的一种新型装配式建筑，其吊装施工现场无现浇混凝土作业，主体结构吊装速度可达每天 1 F。施工现场建筑垃圾少，可有效减少环境污染以及材料浪费，是一种高效节能的全装配式建筑。

1 预制墙板、楼板设计

螺栓连接多层全装配式混凝土墙板结构建筑采用一体化设计，满足设计、构件制作及施工安装等技术环节的要求。其主要受力构件为预制墙板和楼板，墙板、楼板设计除需考虑保温隔热、承载能力、运输、施工等要求外，还应满足螺栓连接传力要求。

1.1 预制墙板设计

为确保预制墙板能满足不同气候地域保温、隔热要求，利用绿建斯维尔软件以一栋两层墙板结构 230 m2别墅为研究对象，分别在进行寒冷地区、夏热冬冷、夏热冬暖地区建筑节能设计。设计计算结果表明，北方寒冷地区的北京市采用预制夹心墙板，10 cm 挤塑聚苯板为保温层，采用热工性能综合权衡能满足 JGJ 26—2018《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》的要求；夏热冬冷地区的长沙市以及夏热冬暖地区的海口市，设计采用 80 mm 挤塑聚苯板为保温层 预制空心墙板，其建筑围护结构热工性能设计均能满足当地要求。

北方寒冷地区预制夹心外墙板的内叶板是主要承重构件，需按竖向承重构件进行设计，并且在承重内页板中实现螺栓连接。为满足承载力及螺栓连接盒和套筒预埋要求，内页墙体混凝土厚度≥140 mm，同时最小配筋率满足≥0.2%。外叶墙板为满足耐火极限要求其厚度≥50 mm。

为实现预制空心墙板在螺栓连接区有效传递荷载，将预制空心墙板四边区域设计为混凝土实心区，混凝土实心区高度或宽度≥400 mm。预制空心墙板内、外叶墙板厚度均≥50 mm；中间混凝土实心板肋宽度≥150 mm，且保温材料宽度≤800 mm。预制墙板上开有边长≤800 mm的小洞口，且在结构整体计算中不考虑其影响时，应在洞口四周配置补强钢筋，补强钢筋的直径≥12 mm。

1.2 预制楼板设计

预制空心楼板按单向板设计，楼板沿跨度方向也采用螺栓连接。为方便预埋螺栓连接盒和螺栓套筒并有效地传递荷载，其连接区域亦设计为实心截面。实心截面区域宽度≥250 mm，配置不少于 4 根直径10 mm的钢筋，箍筋直径≥6 mm，间距 200 mm；板肋宽≥150 mm，保温材料沿板的受力方向布置，宽度≤600 mm。

2 螺栓连接设计

螺栓连接多层全装配式混凝土墙板结构建筑中预制夹心墙板、空心墙板与空心楼板之间连接均采用螺栓连接。螺栓采用 8.8 级及以下的普通螺栓连接件，包括螺栓连接盒、预埋套筒及螺杆等。

在地震设计状况下，预制墙板接缝的受剪承载力设计值VuE应按式 1 计算：

预制夹心墙板、预制空心墙板与预制空心楼板之间的水平缝螺栓连接，其数量应满足式 1 的计算要求，且每块墙板螺栓个数≥2 个。螺栓间距宜满足表 1 的要求，螺栓距墙端的距离≥150 mm，且≤450 mm。楼层内相邻预制夹心墙板、预制空心墙板之间竖向接缝所需螺栓数量按设计计算，且不应少于 3 个。螺栓距顶部和底部≤500 mm，螺栓间距宜相等，且≤1 000 mm。

表1 墙板接螺栓间距单位：mm

抗震设防烈度为 8 度或抗震设防烈度为 7 度的 3 F 以上房屋，在开间进深较大、层高较高时，其角部连接部位采用连接钢板、双杆连接盒、连接盒加密布置等加强措施。

采用 ETABS 2018分别对抗震设防烈度为 8 度（0.3g）、7 度（0.15g）和 6 度的 3 F、5 F、6 F结构进行弹塑性分析，模型中墙体、楼板均采用壳单元模拟。通过计算分析螺栓中心最大间距计算分析结果满足表 2 的要求，同时，螺栓中心距墙端的距离表 2 楼板连接螺栓间距≥150 mm，且≤450 mm。

表2 楼板连接螺栓间距单位：mm

3 主体吊装施工

螺栓连接多层全装配式混凝土墙板结构建筑基础需现浇，通常情况下房屋建筑产品提供商将提供产品基础参考设计图纸，客户根据参考图纸结合地基土质、使用要求以及施工条件等因素确定基础形式。基础浇筑前需做好螺栓套筒精确定位，并采取可靠措施防止浇筑震动过程中产生位移，确保水电管线、基础预埋螺栓套筒与上部楼板、墙板的精确对位。基础完工后，上部结构为全预制墙板结构，可采用汽车吊吊装。根据构件的最大重量及最远距离选择吊车型号，确保所有构件均在汽车吊吊装的有效范围内。以 4 厅 5 室 3 卫2 露台的“橡树庄园”为例，其占地面积 169 m2，两层总建筑面积 325 m2。预制构件总数为 81 块，其中墙板 44 块，楼板 37 块，选用 QY-75 T 型汽车吊吊装。配备 5～6人吊装小组，计划每班吊装 20～30 块构件，计划工期为 2 d。先吊装第 1 F 位于基础梁上的 13 块楼板，楼板吊装施工前，将连接螺杆拧入基础梁预埋套筒内至设计长度，并采用≥M 10的抗收缩砂浆坐浆。楼板吊装过程中应逐一按顺序进行安装，严禁因中间漏放而采取后插安装。按照“慢起、快升、缓降”原则，同时确保螺栓杆与楼板洞口对孔准确，缓慢将楼板落位，楼板落位用专用扭矩扳手拧紧连接螺栓。

第一层墙板共计 22 块，吊装前在墙板底部用抗收缩砂浆坐浆，并进行螺栓杆检查与调直。墙板吊装落位后安装临时支撑，每块墙板临时支撑不应少于 2 道；原则上每块构件斜支撑数量为＜4 m 布 2 根，4～6 m 布 3 根，≥6 m 时布 4根。采用经纬仪进行垂直度检查，通过斜支撑调整构件垂直度，外墙垂直度应控制在 ±4 mm 以内。采用水准仪，利用塔尺后视已知点标高，再将塔尺置于板底垫块处，进行标高复核。

4 结 语

长期以来砖混结构因其施工技术简单、工程造价低廉，在我国广大乡村低、多层建筑中得到广泛应用。但砖混结构存在自重大、高度受限制、抗震性能差、浪费资源等缺点。据建设部 2016 年城乡建设统计公报显示：2016 年，全国村镇房屋竣工建筑面积 10.6 亿 m2，其中住宅 8.0 亿 m2，公共建筑 1.1 亿 m2，生产性建筑 1.5 亿m2。2016 年年末，全国村镇实有房屋建筑面积 383.0 亿 m2，其中住宅 323.2 亿 m2。因此有必要在广大乡村推广使用螺栓连接多层全装配式混凝土墙板结构建筑以取代一部分对环境破坏大、抗震性能差、品质难以保证的传统砖混结构建筑，从而有效地提高劳动生产率、提高乡村居住品质、促进人与自然和谐发展。