2.3 预制墙板

采用横墙承重的预制装配式住宅建筑的墙板类型，可按所在位置、构造做法、材料选用等方面分类。

2.3.1 按所在位置分类

1.内墙板

内墙板又分为横向内墙板、纵向内墙板和隔墙板三种。

（1）横向内墙板

横向内墙板是建筑物的主要承重构件，要求具有足够的强度和足够的厚度，以满足承受荷载的要求和保证楼板有足够的支承长度。这类墙板多采用单一材料，分别采用钢筋混凝土板、粉煤灰矿渣混凝土板和振动砖墙板，其中钢筋混凝土板又分为实心板和空心板两种。

（2）纵向内墙板

纵向内墙板在结构平面布置中处于非承重墙体的位置，不承受楼板荷载。为了保证整个建筑物的空间刚度，共同抵御地震力，纵向内墙板要与横向内墙板共同作用，因此，常采用与横向内墙板同一种类和强度的材料。

（3）隔墙板

主要用于内部的分隔。这种墙板没有承重要求，但应满足建筑功能上隔声、防火、防潮等方面的要求，采用较多的有钢筋混凝土薄板、加气混凝土条板、石膏板等。

所有的内墙板，为了满足内装修减少现场抹灰湿作业的要求，墙面必须平整。

2.外墙板

横墙承重时，除山墙板为承重墙板外，纵向外墙板都是自承重板材。外墙板主要应该满足保温、隔热、防止雨水渗透等围护功能的要求，同时也应起到立面装饰的作用。外墙板也应有一定的强度，这样与横墙结合后，能承担一部分纵向地震力和风力，以保证整个建筑物的整体性。

外墙板亦可用于框架结构的挂板。

外墙板在我国北方多采用复合板材，既带有各种保温材料夹芯的钢筋混凝土板，也有用各种轻骨料如陶粒、浮石等做成的单一材料板材；用于框架结构的挂板亦可采用加气混凝土拼装大板。在我国南方地区则采用单一材料空心板材较多。

山墙板是外墙板中的特殊类型，既要满足承重要求，也要满足保温、隔热和防止雨水渗透的围护功能要求。

2.3.2 按构造分类

1.单一材料板墙

单一材料板材是用一种材料做成的实心板或空心板（见表2-2、表2-3）。根据《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1—2014）中条款4.1.2规定，预制构件的混凝土强度等级不宜低于C30；预应力混凝土预制构件的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30；现浇混凝土的强度等级不应低于C25。

2.复合材料板材

复合材料板材是由几种按功能要求所选用的材料组合而成的，一般用于外墙板。复合材料外墙板由三层复合组成。

（1）承重层

承重层是复合外墙板的主要承重结构，它除了承担荷载和板自身的重量外，还要分担一部分纵向水平力。承重层的材料密度较大，一般多放在板的内壁，这样对于减少室内水蒸气的渗透，防止在内墙面产生凝结水有利。承重层一般多采用普通混凝土或承重的轻骨料混凝土。

（2）保温隔热层

保温隔热层一般置于中间夹层的部位，其材料多采用容重较轻的无机或有机材料，如加气混凝土、岩棉、泡沫聚苯乙烯等。

（3）面层

面层是复合板材的外层，主要起装饰和防雨水等防护作用，一般均采用细石混凝土。

面层的装饰作法较多，除了在面层上做干粘石、水刷石和镶贴陶瓷锦砖（马赛克）、面砖外，还可利用混凝土的可塑性，采用不同的衬模，制作出不同纹理、质感和线条的装饰混凝土立面。

复合材料墙板类型参考见表2-4。

2.3.3 按材料分类

我国各地用于装配式大板建筑及框架挂板的墙板材料较多，一般根据“因地制宜、就地取材”的原则，按照建筑物对墙体不同功能的要求，合理选用墙体材料。常用的有以下几种：

1.振动砖墙板

振动砖墙板一般采用普通烧结黏土砖或多孔黏土砖制作而成，灰缝填以砂浆，采用振捣器振实，包括面层厚度分为140 mm和210 mm（表2-5），分别用于承重内墙板和外墙板。

振动砖墙板的制作一般采取在台座上进行，亦可利用建筑物的房心地面作台座，生产墙板。

普通黏土砖振动砖墙板的排砖方法是采用横排错缝，这样可以避免墙板出现竖向裂缝。为了脱模起吊方便，在板内预埋为安设活动吊环用的混凝土吊孔块，这样可以节省吊环钢材。预制混凝土吊孔为C20普通混凝土，净体积每100个约为4 m ³ 。在墙板制作时，按照设计图纸规定的位置安放混凝土吊孔。为防止灰浆杂物进入吊孔，墙板制作时必须盖好吊孔盖（图2-4），待墙板成型后，随即取出吊孔盖，并清除渗入吊孔内的灰浆，用活动吊环在吊孔内转动（图2-5），确保活动吊环在吊孔内能灵活转动。墙板脱模起吊时，将活动吊环从吊孔缝隙中插入，并旋转900，使吊环嵌在吊孔凹槽中，即成了临时吊环。活动吊环可在墙板起吊就位后取出重复使用。另外，为了增强墙板脱模起板时的抗折能力，墙板中应布置竖向混凝土肋，每三皮砖设一个咬口。在墙板的四周要布置连续钢筋骨架。

多孔黏土砖振动砖墙板亦采取横排错缝。为使墙板脱模起吊不出现裂缝，在墙板内设置工具式预应力钢筋吊具（图2-6）。用预应力钢筋吊具给墙板施加预应力，不但可以减少墙板抗脱模起吊弯矩的竖向配筋，使墙板不致因受弯而产生裂缝，并且可提高墙板在装卸、运输过程中的刚度。另外，在施加预应力时，因产生压缩而破坏了墙板与台座间的吸附力，便于脱模起吊。但是这种方法一次耗钢量较大（一个四单元五层的居住建筑需准备300~400根，每根用钢约20 kg），且需加强保管，防止损坏和丢失。

预应力钢筋吊具是由一根击18冷拉Ⅱ级或Ⅲ级钢筋，两端各焊接螺丝端杆（25锰硅韭22）。底端螺杆的丝杆长40 mm，供旋入底座钢垫板中；上端丝杆长150~200 mm，以便套入带吊钩的顶座钢垫板中，丝杆末端有方头，以便于施加预应力。杆长应根据墙板尺寸决定，为便于施加预应力，应留有40~50 mm余量。

生产墙板时，先将 Φ 19钢管作为芯管埋入构件内，上下端模穿 Φ 30孔。芯管还可兼做固定模板的拉杆使用，即在芯管伸出模板外50 mm处打一个圆孔，插上钢筋，用木楔楔紧（图2-7）。

墙板灌筑混凝土振捣成型后，开始转动芯管，并定人定时（一般每隔半小时）转动。待墙板混凝土或砂浆终凝表面不致塌陷时，将芯管拔出，如由一端看另一端孔洞明亮呈圆形则合格，否则需用小于芯管直径的钢筋疏通，如疏通后不呈圆形，则应将芯管重新插入，待混凝土或砂浆具有一定强度后再拔出芯管。

如设计无规定，待墙板混凝土达到设计强度等级的70%时，穿预应力钢筋吊具并施加预应力。采用振动砖墙板，则砂浆的强度等级应不低于7.5 N/mm ² 。旌加预应力可采用人工或机械方法。按理论计算，每根预应力钢筋应施加的张拉力约45 kN。人工施加预应力时，可用活动扳手，一般到扳不动为止。墙板上下两端安放钢垫板的凹槽面要清理平整，施加预应力时，应使垫板与墙板凹槽面贴紧，杆尾套人垫板后外露长度不应超过凹槽。

墙板安装就位固定焊接后方可抽出预应力钢筋，先松螺帽，再撤垫板，然后垂直地抽出预应力钢筋。抽出的预应力钢筋，丝口要涂油保护，与垫板、螺帽配套由专人负责保管。凡有损伤、滑丝的预应力钢筋，严禁使用。

2.粉煤灰矿渣混凝土墙板

这种墙板的原材料全部或大部分均采用工业废料制成，有利于贯彻环保的要求。其配合比（重量比）可参见表2-6。

3.钢筋混凝土墙板

这种墙板多用于承重内墙板，北方多采用实心墙板，南方多采用空心墙板。

4.轻骨料混凝土墙板

这种墙板以粉煤灰陶粒、页岩陶粒、浮石、膨胀矿渣珠、膨胀珍珠岩等轻骨料配制的混凝土，制作单一材料外墙板，质量密度小于1 900 kg/m ³ ，以满足外墙围护功能的要求。

5.加气混凝土等轻质板材

加气混凝土板材是由水泥（或部分用水淬矿渣、生石灰代替）和含硅材料（如砂、粉煤灰、尾矿粉等）经过磨细并加入发气剂（如铝粉）和其他材料按比例配合，再经料浆浇注、发气成型、静停硬化、坯体切割与蒸汽养护（蒸压或蒸养）等工序制成的一种轻质多孔建筑材料，配筋后可制成加气混凝土条板，用于外墙板、隔墙板。加气混凝土板材规格见表2-7。

其他轻质材料板材还有石膏板等，亦用于隔断墙。

2.3.4 墙板构造设计

装配式建筑预制剪力墙属于竖向预制构件，预制剪力墙宜采用一字型，也可采用L型、T型或U型；开洞预制剪力墙洞口宜居中设置，洞口两侧的墙肢宽度不应小于200 mm，洞口上方连梁高度不宜小于250 mm。

预制剪力墙的连梁不宜开洞；当需要开洞时，洞口宜预埋套管，洞口上、下截面的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200 mm；被洞口削弱的连梁的截面应进行承载力验算，洞口处应配置补强纵向钢筋和箍筋，补强纵向钢筋的直径不应小于12 mm。

预制剪力墙开有边长小于800 mm的洞口且在结构整体计算中不考虑其影响时，应沿洞口周边配置补强钢筋；补强钢筋的直径不应小于12 mm，截面面积不应小于同方向被洞口截断的钢筋面积；该钢筋自孔洞边角算起伸入墙内的长度，非抗震设计时不应小于 l _a ，抗震设计时不应小于 l _ae ，如图2-8所示。

当采用套筒灌浆连接时，自套筒底部至套筒顶部向上延伸300 mm范围内，预制剪力墙的水平分布筋应加密（如图2-9），加密区水平分布筋的最大间距和最小直径应符合表2-8的规定，套筒上端第一道水平分布筋距离套筒顶端不应大于50 mm。

端部无边缘构件的预制剪力墙，宜在端部配置2根直径不小于12 mm的竖向构造钢筋；沿该钢筋竖向应配置拉筋，拉筋直径不应小于6 mm、间距不宜大于250 mm。

2.3.5 墙板连接设计

楼层内相邻预制剪力墙之间应采用整体式接缝连接，且应符合下列规定：

（1）当接缝位于纵横墙交接处的约束边缘构件区域时，约束边缘构件的阴影区域（图2-10）宜全部采用后浇混凝土，并应在后浇段内设置封闭箍筋。

（2）当接缝位于纵横墙交接处的构造边缘构件区域时，构造边缘构件宜全部采用后浇混凝土（图2-11）；当仅在一面墙上设置后浇段时，后浇段的长度不宜小于300 mm（图2-12）。

（3）非边缘构件位置，相邻预制剪力墙之间应设置后浇段，后浇段的宽度不应小于墙厚且不宜小于200 mm；后浇段内应设置不少于4根竖向钢筋，钢筋之间不应小于墙体竖向分布钢筋直径且不应小于8 mm；两侧墙体的水平分布筋在后浇段内的锚固、连接应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）的有关规定。

预制剪力墙底部接缝宜设置在楼面标高处，应符合下列规定：

①接缝高度宜为20 mm；

②接缝宜采用灌浆料填实；

③接缝处后浇混凝土上表面应设置粗糙面。

上、下层预制剪力墙的竖向钢筋，当采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接时，应符合下列规定：

①边缘构件竖向钢筋应逐根连接；

②预制剪力墙的竖向分布钢筋，当仅部分连接时（图2-13），被连接的同侧钢筋间距不应大于600 mm，且在剪力墙构件承载力设计和分布钢筋配筋率计算中不得计入不连接的分布钢筋；不连接的竖向分布钢筋直径不应小于6 mm。

（4）一级抗震等级剪力墙以及二、三级抗震等级底部加强部位，剪力墙的边缘构件竖向钢筋宜采用套筒灌浆连接。

（5）预制剪力墙与基础的连接应符合下列规定：

①基础顶面应设置现浇混凝土圈梁，圈梁上表面应设置粗糙面；

②预制剪力墙与圈梁顶面之间的接缝构造应符合《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1—2014）中9.3.3条款相关规定，连接钢筋应在基础中可靠锚固，且宜伸入到基础底部；

③剪力墙后浇暗柱和竖向接缝内的纵向钢筋应在基础中可靠锚固，且宜伸入到基础底部。

2.3.6 外挂墙板

预制混凝土外挂墙板，指应用于外挂墙板系统中的非结构预制混凝土墙板构件。安装在主体结构上由预制混凝土外挂墙板、墙板与主体结构连接节点、防水密封构造、外饰面材料等组成，具有规定的承载能力、变形能力、适应主体结构位移能力、防水性能、防火性能等，起围护或装饰作用的外围护结构系统，简称外挂墙板系统。外挂墙板系统的混凝土构件和节点连接件的设计使用年限宜与主体结构相同。

外挂墙板应采用合理的连接节点并与主体结构可靠连接。有抗震设防要求时，外挂墙板及其与主体结构的连接节点，应进行抗震设计。外挂墙板与主体结构宜采用柔性连接连接节点应具有足够的承载力和适应主体结构变形的能力，并应采用可靠的防腐、防锈和防火措施。

夹心保温外挂墙板，指由内叶墙板、外叶墙板、夹心保温层和拉结件组成的预制混凝土外挂墙板。内叶墙板和外叶墙板在平面外协同受力时，称为组合夹心保温墙板；内叶墙板和外叶墙板单独受力时，称为非组合夹心保温墙板；内叶墙板和外叶墙板受力介于二者之间时，称为部分组合夹心保温墙板。

（1）根据《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1—2014）中10.3条款相关规定，外挂墙板设计应符合以下规定：

①外挂墙板的高度不宜大于一个层高，厚度不宜小于100 mm；

②外挂墙板宜采用双层、双向钢筋，竖向和水平钢筋的配筋率不应小于0.15%，且钢筋直径不宜小于5 mm，间距不宜大于200 mm；

③门窗洞口周边、角部应配置加强钢筋。

（2）外挂墙板最外层钢筋的混凝土保护层厚度除有专门要求外，应符合下列规定：

①对石材或面砖饰面，不应小于15 mm；

②对清水混凝土，不应小于20 mm；

③对露骨料装饰面，应从最凹处混凝土表面计起，且不应小于20 mm。

（3）外挂墙板间接缝的构造应符合下列规定：

①接缝构造应满足防水、防火和隔声等建筑功能要求；

②接缝宽度应满足主体结构的层间位移、密封材料的变形能力、施工误差、温差引起变形等要求，且不应小于15 mm。

（4）当预制外墙采用夹心板墙时（图2-14），应满足下列要求：

①外叶墙板厚度不应小于50 mm，且外叶墙板应与内叶墙板可靠连接；

②夹心外墙板的夹层厚度不宜大于120 mm；

③当作为承重墙时，内叶墙板应按剪力墙进行设计。

（5）根据《预制混凝土外挂墙板应用技术标准》（JGJ/T458—2018）中3.0.3条款相关规定，外挂墙板系统在地震作用下的性能应符合下列规定：

①当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震作用时，外挂墙板应不受损坏或不需修理可继续使用；

②当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震作用时，节点连接件应不受损坏，外挂墙板可能发生损坏，但经一般性修理后仍可继续使用；

③当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震作用时，外挂墙板不应脱落；

④使用功能或其他方面有特殊要求的外挂墙板系统，可设置更高的抗震设防目标。

（6）外挂墙板的混凝土强度等级不宜低于C30。当采用轻骨料混凝土时，轻骨料混凝土强度等级不宜低于LC25。当采用清水混凝土或装饰混凝土时，混凝土强度等级不宜低于C40。

（7）夹心保温墙板中连接内外叶墙板的拉结件宜采用纤维增强塑料拉结件或不锈钢拉结件（考虑金属材料热传导问题）。当有可靠依据时，也可采用其他材料拉结件。

（8）夹心保温板墙中的保温材料，其导热系数不宜大于0.040 W/（m·K），体积比吸水率不宜大于 0.3%，燃烧性能不宜低于现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》（GB 8624—2006）中B ₂ 级的规定。

（9）外挂墙板接缝密封胶的背衬材料可采用直径为缝宽1.3倍~1.5倍的发泡闭孔聚乙烯棒或发泡氯丁橡胶棒；当采用发泡闭孔聚乙烯棒时，其密度不宜大于37 kg/m ³ 。

（10）外挂墙板接缝应符合下列规定：

①接缝宽度应考虑主体结构的层间位移、密封材料的变形能力及施工安装误差等因素；接缝宽度不应小于15 mm，且不宜大于35 mm；当计算接缝宽度大于35 mm时，宜调整外挂墙板的板型或节点连接形式，也可采用具有更高位移能力的弹性密封胶；

②密封胶厚度不宜小于8 mm，且不宜小于缝宽的一半；

③密封胶内侧宜设置背衬材料填充（图2-15）。

（11）外挂墙板与主体结构之间的接缝应采用防火封堵材料进行封堵（图2-16、2-17），防火封堵材料的耐火极限不应低于现行国家标准《建筑设计防火规范（2018年版）》（GB 50016—2014）中楼板的耐火极限要求。外挂墙板之间的接缝应在室内侧采用A级不燃材料进行封堵。

（12）外挂墙板装饰面层采用石材时，石材背面应采用不锈钢锚固卡钩与混凝土进行机械锚固。石材厚度不宜小于25 mm，单块尺寸不宜大于1 200 mm×1 200 mm或等效面积。

（13）当外挂墙板与主体结构采用点支承连接时，面外连接点不应少于4个，竖向承重连接点不宜少于2个；外挂墙板承重节点验算时，选取的计算承重连接点不应多于2个。当外挂墙板与主体结构采用线支承连接时，宜在墙板顶部与主体结构支承构件之间采用后浇段连接，墙板的底端应设置不少于2个仅对墙板有平面外约束的连接节点，墙板的侧边与主体结构应不连接或仅设置柔性连接。

（14）夹心保温墙板的夹心保温层厚度不宜小于30 mm，且不宜大于100 mm。

（15）夹心保温墙板的拉结件应符合下列规定：

①应满足夹心保温墙板的节能设计要求；

②应满足防腐、防火设计要求；

③拉结件在墙板内的锚固构造应满足受力要求，且锚固长度不应小于30 mm。

（16）夹心保温墙板应用过程中的关键技术点（4点）：

①夹心保温墙板边缘封边问题：温度变化导致的弯曲变形（图2-18）和混凝土收缩导致的弯曲变形（图2-19）。

建议：混凝土封边宽度不宜太大，30 mm~40 mm为宜，封边内不宜配置拉结钢筋以弱化内外叶墙板的组合作用；应在内叶墙板混凝土封边处开凹槽处理，单块板边缘凹槽宽度不宜小于60 mm，凹槽深宜为20 mm；外叶墙板单向配筋率均不应小于0.15%，且钢筋直径不宜小于6 mm，间距不宜大于200 mm。

②转角带保温悬翼PC板加强问题（图2-20）。

③ FRP连接件松脱问题（图2-21）。

④不锈钢连接件安装相关问题（图2-22~2-25）。