目前国家大力推广装配式建筑，我国混凝土住宅建筑以剪力墙结构体系为主，水平预制构件（如钢筋桁架叠合板、预制楼梯）在剪力墙结构住宅中得到了广泛的应用，竖向预制构件的应用相对少很多。

最近几年出现了一些采用竖向空腔预制构件的结构体系，另外如集中约束搭接剪力墙、灌芯剪力墙，此两者都在构件中沿竖向设置有空心圆孔。通过在竖向空腔中进行竖向钢筋的直接搭接或间接搭接，这些结构体系较好地避免了灌浆套筒剪力墙体系存在的问题。

针对装配式项目采用的技术，广东博意建筑设计院的研究团队对上述竖向空腔预制构件结构体系进行了研究。以YJ140户型一个标准层为研究对象，在预制墙体布置位置完全相同的情况下（预制墙体只布置在非边缘构件区，边缘构件区采用现浇），对比墙体部分的单位体积钢筋用量，灌芯剪力墙与现浇剪力墙较为接近，灌浆套筒剪力墙和双皮墙则比现浇剪力墙超出较多。

在此背景下，碧桂园北京区域、广东博意建筑设计院与吉林建筑大学土木工程学院（灌芯剪力墙结构体系的专利研发与持有人）、天津百利环保有限公司建立了战略合作关系。经过四方的联合研究，决定在北京市延庆区延庆新城项目五地块（碧桂园·京源著项目）上进行灌芯剪力墙结构技术的试点应用，碧桂园·京源著项目作为装配式项目，原装配式方案是按灌浆套筒剪力墙进行设计。

广东博意建筑设计院作为项目的主体设计单位，负责项目改用灌芯剪力墙后的新装配式方案设计、施工图设计、构件深化设计的校审；吉林建筑大学土木工程学院提供专利授权及设计咨询服务；天津百利环保有限公司负责构件深化设计并进行构件生产与供货。考虑到北京寒冷地区的气候特点，合作四方对灌芯剪力墙结合保温一体化设计与生产的可行性进行了深入研究，首次在灌芯剪力墙结构体系中应用夹心保温一体化预制构件。

碧桂园·京源著项目总建筑面积约为36235平方米，为7~8层的住宅楼，底部加强区采用现浇结构，底部加强区以上采用灌芯剪力墙结构。作为装配式项目，满足北京市的装配式建筑预制率要求，本项目平均预制率达41.81%。使用的预制构件类型包括预制内外墙板（灌芯体系）、预制叠合板、预制空调板、预制PCF板、预制楼梯。  

碧桂园·京源著项目鸟瞰图

由于项目地处寒冷地区，预制外墙板采用承重、保温、装饰于一体的夹心保温外墙板。本项目装配式实施方案采用BIM全过程设计，BIM技术在预制方案、预制率及装配率估算、预制构件虚拟拼装检查等方面发挥了重要的作用。下图为预制构件三维布置图以及部分节点示意图。

灌芯剪力墙墙板生产工艺的关键在抽芯成孔。生产时采用圆钢管（或气囊胶管）抽芯成孔，在混凝土初凝后终凝前完成抽芯。

抽芯成孔方式一：圆钢管

抽芯成孔方式二：气囊胶管

灌芯剪力墙的施工安装简单方便，检测直观。因为灌芯的混凝土为普通混凝土，延庆新城项目施工工期未受到北京地区冬季低温天气的影响，在气温低于5℃高于0℃时，仍能正常进行混凝土的浇筑施工，有利保障了施工进度。

墙板安装过程

灌芯剪力墙结构体系作为一种在竖向构件预制方向具有重大突破的新技术，其采用的空心孔+钢筋搭接连接方式，既降低了预制构件重量，也简化了钢筋连接方式，减少了施工工序和施工时间，在降低工程材料成本的同时实现了施工效率的大幅提升。作为首个应用灌芯与夹心保温一体化设计和生产的灌芯剪力墙项目，其技术效益得到了碧桂园·京源著项目参建各方的一致好评！

(本文部分图片素材由吉林建筑大学和天津百利环保有限公司提供)