浅议不同地区装配式混凝土住宅设计与施工的差异

甘中迪

上海建工七建集团有限公司 上海 200050

近年来，随着国家大力提倡节能环保，与传统建筑相比，具有降低能耗，减少施工过程中的污染，提高劳动效率和保证建筑质量等特点的装配式建筑在政策支持下得到了飞速的发展。作为装配式建筑中的主力，装配式混凝土住宅建设项目在全国各地都得到了政府的倡导，掀起了一股建设的热潮。

本人所在的企业为特级施工总承包企业，在全国各地都承建了装配式混凝土住宅项目，本人有幸参与了合肥市蜀山区人才公寓这一装配式住宅项目的建设，在施工过程中通过与在上海承建的类似项目对比，发现了两个不同地区的同类项目存在着预制墙板竖向连接方式、预制外墙板水平拼缝防水节点以及装配率计算方法这三个主要差异，通过对这些差异进行深入的分析，拓宽了自己对装配式混凝土住宅的认识。

1 工程概况

合肥市蜀山区人才公寓B地块深化设计及施工一体化项目位于合肥市湖光路与开福路交口西北侧，项目共建设七幢高层住宅及幼儿园、停车场等配套设施，总建筑面积88238.39平方米。项目最高的单体为1#住宅，其地上30层，地下1层，建筑高度91.70m。

1#～7#楼高层住宅楼均采用装配整体式砼剪力墙结构，单体预制装配率50%。PC构件设于标准层，主要预制构件为预制内外墙板、预制内墙板、PCF板等。住宅单体采用的装配整体式剪力墙结构体系，是国家建筑产业化战略计划的一部分，也是合肥市政府大力推进住宅产业化的重点项目。

2 预制墙板竖向连接方式的差异

预制装配式混凝土住宅中预制墙板竖向连接方式是整个结构体系中非常重要的一个节点，特别是这个节点的抗震性能是保证整个建筑安全性的关键，所以近年来有大量学者对这个节点的各种连接方式的抗震性能进行了研究。在这样一个关乎结构安全的关键节点上，合肥和上海的项目做法有着较大的差异，对两个做法进行对比分析后可以发现此处节点施工的关键所在。

2.1 不同连接方式介绍

蜀山区人才公寓项目预制板墙竖向连接采用了套筒灌浆连接方式，节点做法见图1。此连接方式是在上层预制板墙的底部留洞，洞内设有预制套筒，套筒上下两端分别设置有出浆孔和注浆孔，孔内侧和套筒相连，外侧和预制板墙齐平。下层预制板墙顶部设有与上层套筒对应的竖向预留连接钢筋，连接处主要施工工序为：下层板墙安装→上层板墙吊运，底部套筒对准下层板墙竖向钢筋后插入安放完成→通过板墙侧向的注浆孔进行灌浆→灌浆完成，连接节点施工完成。

在上海同类项目的同样位置的节点则采用了螺栓连接的方式，节点做法见图2和图3。此连接方式下层板墙顶部做法与套筒灌浆一致，而上层板墙底部留设与下层竖向钢筋对应的套管，套管上下两端同样设有出浆孔和注浆孔，但在套管上方留设有一方洞作为操作空间。此连接处主要施工工序为：下层板墙安装→上层板墙吊运，底部套管对准下层板墙竖向钢筋后插入安放完成→在操作空间内采用垫板、螺帽锁紧下层板墙的竖向钢筋→通过板墙侧向的注浆孔进行灌浆→对操作空间用高一级的混凝土进行封闭→封闭完成，连接节点施工完成。

图1 螺栓做法节点图

图2 螺栓做法现场照片

2.2 连接方式差异分析

套筒灌浆的连接方式是应用较广的一种技术，是《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）中推荐的主要竖向构件连接节点构造之一，其优点是工艺较为成熟，施工较为简单，连接处浆料粘结强度高，相比传统的钢筋搭接更为安全可靠。但是随着此连接方式的大规模应用，在实际施工中也暴露出了它的缺点，就是灌浆质量难以控制。近年来，有不少业界人士从不同参建方的角度指出灌浆质量控制的重要性和难度，有学者更是对套筒灌浆质量进行了专项研究，总结了实际施工中可能发生影响质量的各种问题，如灌浆时底部坐浆层强度不到，坐浆层漏浆；内部有杂物，出浆孔未能出浆；浆料现场加水导致强度降低；浆料原材质量问题；浆料施工过程中流动性降低等等。

板墙竖向连接处强度是保证结构抗震性能和安全的关键，而保证连接处节点强度的关键就是保证灌浆的质量。螺栓连接可以说是针对套筒灌浆中灌浆质量难以控制这一缺点的一种改进方法，其最大的优点就是通过深化设计将原来质量难以控制的灌浆连接方式改为质量可靠的机械连接方式，此连接方式的抗震、抗弯和抗剪性能均较为优异，而且螺栓连接是在套筒上方操作空间内进行施工，施工时螺母等均可见，施工质量还可直接检验（测扭矩），连接处的质量保证率非常高。此时灌浆仅起到辅助保护作用，灌浆质量的控制无需特别关注。螺栓连接的缺点就是要增加一道操作空间混凝土灌实的工序，同时还要增加一些螺母，造价会有稍许的上升。但混凝土灌实的工序施工时可见，质量容易控制，且不占关键工期，造价的增加也不高，综合来看螺栓连接的优点大于缺点。

3 预制外墙板水平拼缝防水节点的差异

预制外墙板水平拼缝处的防水节点是外墙防水体系中一个非常重要的节点，处理不当很容易造成外墙渗水，对住户的生活带来不便，对企业声誉带来影响，有的业界人士也将其列为装配式住宅中的一个关键节点构造。在这个关键节点上，合肥和上海的项目做法同样有着较大的差异。

3.1 不同水平拼缝防水节点介绍

蜀山区人才公寓项目的预制外墙板水平拼缝处防水节点采用了企口连接的形式，节点做法见图4。本项目的预制外墙为复合墙板，从外到内由60厚外页墙板、30厚EPS保温板和200厚内页墙板组成。外页板墙底部外侧部分向下伸出35，和下层外页板墙顶部离缝20，形成一个企口。外页板墙接缝处外口采用PE棒加耐候胶封堵，内侧留设空腔，保温层接缝处采用胶条密封，内页板墙接缝处为高强灌浆层，内口用专用高强灌浆封堵料和防水砂浆封堵。

图3 企口式水平拼缝防水节点

在上海同类项目的同样位置的节点则没有设置企口，节点做法见图5。上海项目的外墙板采用200厚预制板墙，板墙底部不设企口，和下部板墙顶部水平连接，水平拼缝外口设置防水胶条，接缝处为高强灌浆层，内口设置防水封堵。

图4 无企口水平拼缝防水节点

3.2 防水节点差异分析

企口式的防水节点优点比较明显，由于设置了企口，外露的水平拼缝在结构面之下，从构造上避免了渗水路径。防水节点由外侧防水封堵、倒坡空腔和内侧封堵形成了三道防水，防水性能可靠，单从防水上说没有缺点。

无企口的防水节点相比而言只有外侧防水封堵和内侧防水封堵两道防水，从防水可靠性上来说要比企口式的差。为何上海这个项目的拼缝节点不设置成企口式呢，原因就在于板墙厚度上，由于板墙只有200厚，下层板墙的顶部还要预留现浇部分的槽口，已没有空间设置防水企口。

从上述分析可见，不同的防水节点是由不同的外板墙形式决定的，从总体项目的角度来看，两种外墙板的优缺点同样明显。首先复合保温墙板比普通墙板多了60厚的混凝土和30厚保温板，自重增加了30%多，自重增加导致住宅整体抗震力增加，住宅必然要使用更多的钢筋来保证抗震性能，每平米的钢筋和混凝土耗用量比同类建筑要高。其次在建筑面积一样的情况下，较厚的复合保温墙板肯定导致室内实际面积的减小，对住户的影响较大，从减少建设成本这个角度看，传统板墙较好。

由此可见在装配式混凝土住宅项目中，一个节点就可能牵涉到整个项目，施工企业需要从整个项目建设的高度来统筹考虑问题，要将思维从施工总承包向工程总承包转变。

4 装配率计算方法的差异

关于装配式建筑的装配率计算，我国在2017年颁布了推荐性国标《装配式建筑评价标准》 (GBT 51129-2017)，其中对装配率计算有着详细的规定，但是由于全国各地的情况各异，很多地方都有着和国标不同的地方性装配率计算方法，如合肥和上海的装配率计算方法就有较大的差异。

表面上看起来装配率计算主要和建设方有关，其实深入来我们施工方对其进行研究同样有意义。首先，有些地方的装配率计算方法和施工方也有关系，如合肥市计算组成中就和施工方新型模板体系的使用，BIM技术的使用，施工人员的专业化等有关。其次，由于装配式住宅项目的特点，施工和设计密切联系，作为施工方应该拓宽自己的视野，从项目整体的角度来理解装配式住宅，为以后的工程总承包打好基础。

4.1 不同装配率计算方法介绍

合肥市的装配率计算以国标的计算为基础，增加了装配式建筑应用建筑业新技术指标奖励加权得分这一项，并规定了当地装配率按国标计算不低于50%，按当地标准计算不低于55%。

合肥市装配率计算公式如下所示：

式中：Q1为主体结构指标的实际得分值；Q2为围护墙和内隔墙的指标实际得分值；Q3为装修和设备管线指标的实际得分值；Q4为评价项目中缺少的评价项分值总和；Q5为应用新技术指标奖励的加权得分，包括关键岗位作业人员专业化，工程总承包，应用BIM技术，应用新型模板系统，绿色建筑。

上海市的装配率计算是指装配式建筑中的预制构件和建筑部品数量占同类构件或部品总量的比率，其计算公式如下：

建筑单体装配率=建筑单体预制率+ 部品装配率+其他

式中：建筑单体预制率=Σ(构件权重×修正系数×预制构件比例)×100%；部品装配率=Σ(评分项部品权重×评分项部品比例)×100%。

4.2 装配率计算方法差异分析

首先，从评价内容来看两者就有着较大差异，合肥市的评价内容分为主体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线以及施工新技术4部分，上海市的评价内容分为建筑单体预制率、部品装配率和其他3部分。从各部分的组成子项来看，主要子项基本相同，合肥市的施工新技术部分，干式工法楼面、地面和管线分离2项上海市没有，上海市的集成管道井、烟道、楼板，组合成型钢筋制品和定型模板几项合肥市没有。

其次，从评价要求来看两者也有着很大差异，合肥市的评价要求中对各个部分中的子项比例上下限均有着详细的规定，对2个部分的最低分值有要求，主体结构要求不低于20分，围护结构不低于10分，对2个子项的最低分值也有要求，全装修不低于6分，关键岗位作业人员专业化不低于2分。上海市仅对建筑单体预制率和单体装配率有要求，对组成部分和子项均无规定。

再者，两地计算方法的不同也反映出了两地建管部门不同的政策引导方向，合肥市主要特点是鼓励施工方采用施工新技术，上海市则是主要为设计方明确计算细则，使项目在设计阶段就能符合装配率要求，没有特别明显的导向。

最后，根据相关研究，由于水平接缝处后浇混凝土的计算规则不一样，在相同项目相同技术的情况下，与合肥市计算方法接近的国标方法计算出的装配率远大于上海市计算出的装配率。

可见，不同地区的装配率计算差异非常大，如以工程总承包商的角色在各个地区承建装配式项目时，均应详细了解当地政策，从设计和施工全方位考虑，保证整个项目利益最大化。

5 结束语

发展装配式住宅的目标之一就是提高施工效率，可以说这就是让设计围绕施工来服务，使设计出来的住宅方便现场施工，减少现场污染，保证施工质量，提高施工效率，装配式住宅必定会朝施工设计一体化以及工程总承包的方向发展。在这种趋势下，通过研究不同地区的这些设计与施工的差异，从项目整体角度较为深刻地认识了预制墙板竖向连接方式、预制外墙板水平拼缝防水节点和装配率计算方法，拓宽了施工方对装配式住宅项目的整体认识，为企业实现未来全国化，全生命周期服务商的目标打下基础。