分析预制混凝土外墙接缝构造设计

发表时间：2020-12-09T08:00:35.648Z 来源：《建筑细部》2020年第24期 作者： 林伟飞

[导读] 预制混凝土结构建筑越来越常见，该类结构相对于现场浇筑混凝土结构表现出了明显优势，可以更好实现对于施工效率以及施工经济性的优化。但是伴随着当前预制混凝土结构复杂性的不断提升，相应设计难度同样也越来越大，如此也就必然需要从多个角度提升其设计水平，其中技术层面的创新优化就是重要方向。本文主要讨论装配式混凝土剪力墙结构住宅中预制混凝土外墙接缝的防水设计原理、接缝节点的设计要点，并探讨接缝细部构造与立面设计相结合的设计思路。林伟飞

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摘要：预制混凝土结构建筑越来越常见，该类结构相对于现场浇筑混凝土结构表现出了明显优势，可以更好实现对于施工效率以及施工经济性的优化。但是伴随着当前预制混凝土结构复杂性的不断提升，相应设计难度同样也越来越大，如此也就必然需要从多个角度提升其设计水平，其中技术层面的创新优化就是重要方向。本文主要讨论装配式混凝土剪力墙结构住宅中预制混凝土外墙接缝的防水设计原理、接缝节点的设计要点，并探讨接缝细部构造与立面设计相结合的设计思路。 关键词：装配式建筑；接縫构造；外墙防水；预制混凝土外墙

1预制混凝土结构设计优势

1.1预制混凝土结构设计是当前建筑行业较为常用的一类先进技术手段，将其灵活运用到预制混凝土结构设计中同样也表现出了较强的作用价值，对于设计人员的辅助功能更强，应该将其作为未来预制混凝土结构设计的重要方法。从预制混凝土结构设计的实际应用中来看，其首先表现出了较强的三维可视化特点，这也就明显有别于传统结构设计的二维特点，能够更好降低整体设计难度，促使设计人员在立体构图中进行预制混凝土结构的优化设计，最终有助于体现更强设计效率和准确度，规避了以往设计方案中可能存在的明显不合理问题。

1.2预制混凝土结构设计的应用往往还能够具备较强优化性特点，其可以针对整个结构体系进行多个角度的综合分析，尤其是对于其中存在的各类隐患和不协调问题，预制混凝土结构设计的优化处理效果较为突出。这种设计方案的优化作用表现在多个功能上，比如预制混凝土结构设计的碰撞检测就能够及时发现存在矛盾和冲突的各个预制构件，进而予以自动化调整和处理，规避该方面影响问题；对于设计方案进行虚拟化施工安装处理，更是可以有效提升其整体优化效果，对于各个难以落实的设计内容予以及时调整优化。

1.3预制混凝土结构设计的运用还可以表现出较强协同性特点，其能够积极引入多方力量，促使相应设计处理能够考虑到多个方面的具体要求，这些要求都可以在最终设计方案中得到满足，对于相冲突的问题也能够及时优化处理。 2预制混凝土结构设计接缝的防水设计 2.1概述

众所周知，装配式建筑是由预制构件现场拼装而成的，构件之间的拼装接缝在防水上一直是一个薄弱节点，特别是对于有些外墙板考虑抗震设计因素，接缝设计需要满足一定范围内可变形，更增加了接缝部位的防水难度。

传统的建筑外墙本身密封性较好，防水以“堵”为主，堵住一切薄弱部位可有效起到防水的效果。

对于装配式建筑，由于拼缝较多，其效果不尽理想。所以装配式建筑的防水，设计过程中就应考虑可能有水流会突破外侧防水层，所以要通过防水与排水两相结合，再加以合理的构造设计达到防水效果 2.2原理

2.2.1传统建筑的外围护结构采用的防水措施可总结为三大策略：

（1）墙体结构材料的自防水：利用材料自身的密度和足够的厚度，确保不出现使水侵入的裂缝。即对应于国内部分标准、技术规程文件中提及的“结构自防水”。

（2）构造防水：利用“雨幕”原理，在外层和内层之间形成等压空腔，或使进入的水通过一定的构造设计疏导出围护结构外。 （3）材料防水：比喻为“完美屏障”、“穿雨衣”，可对应于外贴防水雨布、防水卷材，外涂防水涂料等构造措施。 2.2.2预制混凝土（PC）外墙在防水设计上同样继承了上述三种策略：

（1）结构材料自防水：工厂预制养护的混凝土相较于现场浇筑混凝土更不易开裂；接缝处灌浆料与混凝土等强度，通过混凝土表面粗糙面连接成整体。

（2）材料防水：PC构件安装缝内施打密封胶。

（3）构造防水：接缝内预留排水空腔，并在接缝表面设开口，将侵入接缝的水导出。

由于装配式建筑的特点，仅采取材料防水策略，依靠接缝表面密封并不能确保接缝防水效果。暴露于室外的密封胶受环境因素影响会收缩、开裂。有效的接缝防水设计应根据工程所处的气候环境采用三种设计策略的不同组合。 可靠的接缝防水设计应该结合多种策略且适应于工程所处的气候环境条件[1]。 3接缝节点的防水设计

3.1装配式混凝土剪力墙结构住宅的预制混凝土外墙接缝分类

（1）“黏合”接缝，预制构件顶、侧或底部与后浇混凝土的结合面设置粗糙面。这类接缝主要是预制构件与现浇砼之间的施工缝。 规范规定：“粗糙面的面积不宜小于结合面的80%……预制墙端的粗糙面凹凸深度不应小于6mm。”（JGJ 1-2014 《装配式混凝土结构技术规程》- 条文6.5.5）“黏合”接缝通过预制构件设置粗糙面确保与后浇混凝土的连接密实，杜绝渗水缝隙。外墙防水做法同现浇结构，无特殊附加措施。关键是做好连接部位预制混凝土的水洗粗糙面[2]。

（2）“填充”接缝，预制非承重外墙板底部与现浇梁间的水平安装缝，通过灌浆盲孔连接，水平缝与盲孔一起用高强度灌浆料灌实（灌浆前以无收缩胶条或砂浆封堵）。预制剪力墙外墙板底部与现浇梁间的水平安装缝。通过灌浆套筒连接，水平缝与套筒一起采用高强度灌浆料灌实。

（3）“可动”接缝，“可动”接缝在装配整体式剪力墙建筑中主要出现在PCF式外挂墙板，以及预制三明治外墙板的外叶板的接缝。需要考虑温度变形和结构受力变形的位移影响。主要通过施打密封胶密封+墙板顶、底端企口构造形成坡度（构造防水）实现防水效果。 4接缝与立面的结合 4.1概述

装配式建筑接缝在满足外围护结构功能要求的前提下，应考虑建筑美学要求。即应从立面整体效果出发，可从以下几点出发加以考虑：

（1）合理规划接缝位置，突出或削弱其在立面上的形象。

（2）处理好接缝与外墙材料分格缝的关系，在必要的部位可以设置假缝以达到立面线条的整体连续或呼应。 （3）利用PC构件工厂预制，外形控制精度毫米级的特点，使PC构件的拼缝作为一种建筑立面美学的元素； 4.2外露接缝的立面设计

装配式由于使用预制技术，生产出的建筑构件尺寸精度理论上达到毫米级，如果施工的精度也能控制得很好，立面上的“拼缝”就是“并非刻意的建筑线脚”，如同音乐里的休止符，它会强化立面的韵律感，通过标准化的外围护构件的不同组合增加立面变化，它的立面外观可以更具理性更有现代感，外露接缝相对于用抹灰浆、涂覆涂料的方式遮盖，也更经济、方便，易于维护[3]。 4.3接缝作为立面装饰线条

西洋传统石砌建筑的立面常常通过材料拼缝和精心设计的线脚在立面上形成光影的变化，丰富立面细节，使建筑拥有“表情”。装配式建筑的预制混凝土构件也可以通过构件端部拼缝部位的“倒角”、外凸或内收，形成各种造型，强调立面设计的“线”元素，从而丰富立面设计。混凝土易于塑形的特点使得相较于使用石材和GRC干挂的做法内凹的接缝对接缝胶能起到一定的保护作用，简单、标准化的形式设计并不会给模具制作带来过大的成本增加。 5结束语

装配式建筑预制构件的接缝部位是外墙防水的薄弱环节，需经合理的设计和施工管控，才能达到需要的防水效果。对于装配式建筑外立面上的预制构件打胶的接缝，设计师应接受它作为构造的必要，在立面设计中将其考虑进去。装配式建筑作为一种先进的建造技术体系，伴随它的不断发展成熟，必然能形成能够表达它自身的结构逻辑的美学范式，达到建筑艺术形象判断与理性判断的统一。本文总结归纳了装配式预制混凝土建筑外墙接缝的几种类型和对应的构造设计要点、外墙接缝密封胶施工的主控点，并简单探讨了接缝与立面设计的结合问题。 参考文献：

[1]张喆.预制装配式建筑外墙防水构造及施工要点[J].中华建设，2015，（04）：120-121.

[2]胡红珍.基于预制混凝土外墙接缝构造设计的预制装配式混凝土结构设计[J].四川水泥，2020（1）：83. [3]俞秋佳.论预制混凝土外墙接缝构造设计下的预制装配式混凝土结构设计方法[J].居舍，2019（28）：92.