1 前言

隨著我國北方多個省份對“建筑保溫與結(jié)構一體化技術”密集性出臺推廣政策，如何定義該類技術和如何實現(xiàn)一體化的目的，成為業(yè)內(nèi)探討的熱題。雖然各地對“建筑保溫與結(jié)構一體化”的定義表述不一，但是其核心技術特征還是比較明顯的，那就是設計使用年限、耐火極限和主體結(jié)構相同。在出臺的推廣文件中，CL建筑體系是唯一一個被各省行業(yè)主管部門推薦并重點支持的技術，成為“建筑保溫與結(jié)構一體化”的代表。本文將以CL建筑體系的核心構件——CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻在明確保溫做法的使用年限及環(huán)境類別、材料要求、構造措施、施工細節(jié)等方面均予以解讀，從而使業(yè)界對一體化技術得到充分的認識。

2  CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻構造特征

CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻是在CL網(wǎng)架板兩側(cè)澆筑混凝土形成的復合墻體（圖1），而CL網(wǎng)架板是一種包含保溫板、多層鋼筋焊網(wǎng)在內(nèi)的，由斜插腹筋連接而成的鋼筋焊接網(wǎng)架保溫夾芯板。CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻主要適用于建筑物的外墻、樓電梯間墻、分戶墻等具有保溫隔熱、隔聲要求部位的維護墻體，其和室內(nèi)的普通剪力墻等結(jié)構構件共同形成剪力墻結(jié)構等結(jié)構形式。該復合剪力墻可以應用在抗震設防為8度及8度以下地區(qū)、建筑物高度不宜超過100m的建筑中（具體見各省相關現(xiàn)行技術規(guī)程）。

2.1保溫層的技術要求

CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻的保溫層通常采用性價比較高的XPS板，在填充墻等部位也采用EPS板；厚度在70mm-200mm之間，以經(jīng)過節(jié)能設計審查的最總計算結(jié)果為準。

2.2 混凝土構造層的技術要求

       構造層是現(xiàn)澆的自密實混凝土，強度等級不低于C25，厚度在底部加強部位為60mm，在一般部位為50mm。其內(nèi)部配置有鋼筋焊網(wǎng)。

	圖1  CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻構造示意圖

3  CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻中保溫系統(tǒng)的耐久性設計

為使墻體保溫系統(tǒng)能夠在設計使用年限方面與建筑主體結(jié)構相匹配，實現(xiàn)節(jié)能與結(jié)構一體化，滿足我國建筑行業(yè)的節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，應在明確其使用年限、環(huán)境類別的前提下，對復合剪力墻中保溫層的保護層的滿足自重及荷載能力、長期使用過程中由于環(huán)境作用引起材料性能劣化對結(jié)構安全性與適用性的影響、與主體結(jié)構連接措施等方面進行設計規(guī)定。

3.1  明確保溫系統(tǒng)整體的使用年限和環(huán)境類別

若滿足節(jié)能與結(jié)構一體化要求，保溫做法的設計使用年限應該按照建筑物的合理使用年限確定，不應低于現(xiàn)行國家標準《工程結(jié)構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB 50153的規(guī)定，一般情況下為不低于50年。

根據(jù)國家規(guī)范《混凝土結(jié)構耐久性設計規(guī)范》GB/T50476-2008的規(guī)定，CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻通常處于的環(huán)境類別、環(huán)境條件、作用等級、腐蝕機理、結(jié)構構件示例等可以參照表1。

表1  不同環(huán)境類別對CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻的作用等級

作為依附于主體結(jié)構上的一個獨立鋼筋混凝土構件，保溫層的保護層應滿足自重、地震力、風荷載等荷載作用。CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻采用混凝土保護層落地，和基礎相連接的方式解決構件的自承重問題，并通過各樓層板的懸挑式連接進行豎向荷載的多重分配。在承受地震力方面，混凝土保護層采用0.28%的高于普通剪力墻構造配筋的高配筋率，即保證了“小震不破壞、中震可修復、大震不脫落”的抗震目標，又能在正常使用狀態(tài)下為結(jié)構的豎向承載起到積極作用。而CL復合剪力墻中的斜插腹筋，即有長細比的要求又是三維立體空間桁架模式，可以抵抗垂直與墻面的風荷載的拉、壓作用，并將其所承擔的荷載部分傳遞到內(nèi)部的主結(jié)構墻體。3.2 構造層的承載力設計要求

3.3  構造層材料的耐久性要求

CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻中保溫層的混凝土保護層，應按結(jié)構構件的標準，根據(jù)結(jié)構所處的環(huán)境類別、作用等級和設計使用年限，對其最低強度等級、最大水膠比和原材料組成進行耐久性設計。

CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻保溫層的保護層用混凝土的粗骨料最大粒徑一般控制在15㎜之內(nèi)，比國家相關規(guī)范中對混凝土結(jié)構構件的標準嚴格5㎜以上?；炷磷畹蛷姸鹊燃墳镃25，與主體結(jié)構要求一致；最大水膠比為0.45，嚴于普通混凝土的要求；鋼筋的室外側(cè)混凝土保護層最小厚度為35㎜，比結(jié)構要求增加至少15㎜；混凝土中氯離子的最大含量也從嚴按照0.15%進行控制。CL復合剪力墻保溫層的保護層內(nèi)構造鋼筋也應采用鍍鋅鋼筋。

3.4  構造層的裂縫控制

CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻的裂縫控制等級為三級（允許出現(xiàn)裂縫），但最大裂縫寬度限值為0.2㎜，即按照嚴寒、寒冷地區(qū)露天結(jié)構構件的裂縫控制要求進行。為了減小構件的裂縫，CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻外側(cè)構造層內(nèi)配置雙向鋼筋焊網(wǎng)，除配筋率不低于結(jié)構要求外，鋼筋間距不不應大于100㎜。

3.5  保溫系統(tǒng)與結(jié)構連接措施的耐久性措施

CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻的保溫系統(tǒng)與主體結(jié)構的連接主要通過三種途徑實現(xiàn)。第一種途徑是穿過保溫板的斜插腹筋，該腹筋通過與保溫板兩側(cè)的混凝土層中的鋼筋焊網(wǎng)焊接來實現(xiàn)構件的連接，主要作用為傳遞垂直于墻體平面的外力。第二種途徑是樓層板處懸挑構件與保護層的鋼筋及混凝土連接，主要作用是將保護層與主體結(jié)構進行扶壁連接，增加其平面外穩(wěn)定性。第三種途徑是洞口周邊及墻體端部的U型鋼筋及其混凝土保護層。以上連接措施中，所有穿過保溫板的鋼筋均做二次防腐處理，尤其是斜插腹筋，除進行鍍鋅外還應對穿過保溫板的部分進行鍍塑處理，以彌補鋼筋調(diào)直生產(chǎn)過程中對鍍鋅層的損傷，增加耐久性。

4 施工過程中的耐久性保證措施

4.1  確保鋼筋保護層厚度的保證措施

為保證保溫板兩側(cè)鋼筋焊網(wǎng)在混凝土澆筑過程中的保護層厚度，特別是與保溫相鄰的墻身受力鋼筋的保護層厚度，CL現(xiàn)澆復合混凝土剪力墻中兩側(cè)與鋼筋之間必須放置構造鋼筋焊網(wǎng)并采用內(nèi)置塑料墊塊（圖2）。內(nèi)置塑料墊塊是將加工成型的墊塊在CL網(wǎng)架板生產(chǎn)過程中，放置在鋼筋焊網(wǎng)與保溫板之間。CL網(wǎng)架板安裝完畢，再在該墊塊外側(cè)綁扎普通砂漿墊塊。該種墊塊牢固可靠、工廠化生產(chǎn)、質(zhì)量及數(shù)量穩(wěn)定，起到保證保護層尺寸的作用。由于在混凝土澆筑過程中，保溫板受混凝土高差作用會出現(xiàn)偏移，因此，目前其它形式的如在單網(wǎng)的鋼絲網(wǎng)架保溫夾芯板兩側(cè)現(xiàn)澆混凝土的做法，難以保證鋼筋的保護層厚度，對結(jié)構受力和耐久性均有較大隱患，是值得警惕的。