裝配式清水保溫復(fù)合外掛墻板設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

福州市中建科技綜合樓高22.9m, 單體總建筑面積6 348m², 首層高4.2m, 2~6層層高3.6m。結(jié)構(gòu)形式為裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu), 采用的預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制柱、預(yù)制疊合板、預(yù)制疊合梁、清水保溫復(fù)合外掛板、預(yù)制樓梯、預(yù)制內(nèi)墻板等, 預(yù)制率75%, 裝配率92%。其中豎向結(jié)構(gòu)預(yù)制柱采用鋼筋套筒灌漿連接技術(shù), 外立面采用濕式外掛清水保溫墻板技術(shù), 抗震設(shè)防烈度8度, 保溫設(shè)計(jì)達(dá)到綠色三星要求, 是“十三五”國(guó)家重大專項(xiàng)科研示范工程之一, 中美清潔能源合作示范樓。

清水保溫復(fù)合外掛板通過反打工藝依次澆筑普通混凝土和輕質(zhì)微孔混凝土, 經(jīng)過養(yǎng)護(hù)成型, 2層結(jié)合為一體, 其中普通混凝土作為面層, 通過反打工藝達(dá)到清水混凝土效果, 輕質(zhì)微孔混凝土作為保溫層和持力層。該工程采用的清水保溫復(fù)合外掛板為60mm普通混凝土+190mm輕質(zhì)微孔混凝土的雙層復(fù)合而成, 普通混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30, 設(shè)計(jì)容重2 385kg/m³, 輕質(zhì)微孔混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15, 設(shè)計(jì)容重1 350kg/m³。

1) 共計(jì)采用209塊清水保溫復(fù)合外掛板, 較小尺寸為1 980mm×2 980mm×250mm, 較大尺寸為5 380mm×3 560mm×250mm, 較大外掛板由1.149m³普通混凝土+3.604m³輕質(zhì)微孔混凝土復(fù)合澆筑完成, 重8.15t, 利用輕質(zhì)微孔混凝土輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫性能好的特點(diǎn), 減輕外掛板3.72t的質(zhì)量, 降低工程的施工難度, 節(jié)省施工機(jī)械費(fèi)用。

2) 依次將輕質(zhì)保溫復(fù)合外掛板普通混凝土和輕質(zhì)微孔混凝土澆筑成型, 每層混凝土均布置鋼筋網(wǎng)片, 普通混凝土層上間距600mm布置?90桁架鋼筋, 以增加界面結(jié)合力, 防止2種不同強(qiáng)度等級(jí)、不同性能的材料分層脫落。

3) 外掛墻板窗框在生產(chǎn)時(shí)使用模具固定預(yù)埋, 跟主體輕質(zhì)混凝土層現(xiàn)澆成整體, 從源頭上解決后期安裝窗框漏水問題。

4) 外立面采用清水混凝土飾面, 在西側(cè)山墻采用5塊光影混凝土竹林裝飾, 為保證混凝土外立面長(zhǎng)久的色澤統(tǒng)一性, 使用啞光清水混凝土保護(hù)劑, 解決了在自然環(huán)境下陽(yáng)光、酸雨、空氣、油污等對(duì)清水混凝土的侵蝕。

根據(jù)JGJ1—2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的要求, 清水保溫復(fù)合外掛板采用線支撐式外掛板, 按非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)。外掛墻板與梁結(jié)合面采用粗糙面加鍵槽處理方式, 外掛板中預(yù)留胡子筋, 安裝時(shí)胡子筋錨固在疊合梁后澆混凝土中。外掛板下部設(shè)置2個(gè)非承重外拉節(jié)點(diǎn), 用以承受平面外水平荷載, 保證外掛板具有隨動(dòng)性, 以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的變形, 連接示意如圖1所示。綜合樓清水保溫復(fù)合外掛板采用3層防水處理, 外側(cè)為MS密封膠加?30mm發(fā)泡聚乙烯棒, 內(nèi)側(cè)為?22mm的氣密條, 中間留有減壓槽, 墻板底部埋設(shè)?10mm PVC導(dǎo)管。

1) 工藝流程熟悉圖紙核對(duì)編號(hào)→施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→外掛板吊裝→初步固定→掛板調(diào)整→較終固定→后澆層澆筑→斜撐拆除→結(jié)構(gòu)縫打膠→構(gòu)件吊裝驗(yàn)收→涂刷清水混凝土保護(hù)劑。

2) 施工準(zhǔn)備由于總高度不大, 單層面積1 000m², 輕質(zhì)微孔混凝土外掛板較大重約8.15t, 較大吊裝高度22m, 考慮吊裝動(dòng)力系數(shù)及成本問題, 選擇采用汽車式起重機(jī)作為吊裝設(shè)備, 兩側(cè)山墻吊裝時(shí)采用80t汽車式起重機(jī), 其余構(gòu)件安裝采用25t汽車式起重機(jī)。

3) 測(cè)量放線每層構(gòu)件吊裝應(yīng)沿著外立面按順序逐塊吊裝, 不得打亂吊裝順序 (見圖2) 。每塊外墻掛板進(jìn)場(chǎng)通過驗(yàn)收后, 統(tǒng)一按照板底往上1 000mm彈出水平控制墨線;按照板左右兩側(cè)各往內(nèi)彈出2條豎向控制墨線。外墻板的控制線依次由軸線控制網(wǎng)引出, 每塊外掛板均有縱、橫2條控制線, 并以控制軸線為基準(zhǔn)在樓板上彈出構(gòu)件進(jìn)出控制線、每塊構(gòu)件水平位置控制線以及安裝檢測(cè)控制線。構(gòu)件安裝后樓面控制線應(yīng)與構(gòu)件安裝控制線吻合。

外墻掛板安裝前應(yīng)對(duì)整層每塊墻板的安裝位置進(jìn)行測(cè)量放線, 測(cè)量每塊墻板的水平標(biāo)高, 基礎(chǔ)出現(xiàn)高程偏差時(shí), 用40mm×40mm, 1, 3, 5mm厚的鋼墊片進(jìn)行調(diào)整。

4) 構(gòu)件吊裝及調(diào)節(jié)構(gòu)件吊裝時(shí)由1名指揮工、3名操作工配合, 起吊時(shí)用溜繩控制高空位置, 避免墻體起吊后打轉(zhuǎn), 接近安裝位置后緩慢下落, 外掛板的開口箍筋插入疊合梁的箍筋空隙之中, 當(dāng)鋼筋之間出現(xiàn)碰撞時(shí)可進(jìn)行微調(diào)。外墻掛板初步安裝就位后, 對(duì)構(gòu)件進(jìn)行三向微調(diào), 確保外墻掛板標(biāo)高一致、進(jìn)出一致、縫隙間隙一致, 垂直度符合要求。

每塊外掛板生產(chǎn)時(shí)上、下各預(yù)埋2個(gè)螺母, 用于安裝斜撐桿, 斜撐桿后端用膨脹螺栓固定在結(jié)構(gòu)樓板上, 外掛墻板吊裝就位后用螺栓鎖住斜撐桿, 斜撐桿上部設(shè)有可調(diào)節(jié)螺紋裝置, 通過旋轉(zhuǎn)桿件, 調(diào)節(jié)外掛墻板的垂直度。構(gòu)件標(biāo)高通過水準(zhǔn)儀進(jìn)行復(fù)核, 每塊板吊裝完成后須復(fù)核, 每個(gè)樓層吊裝完成后進(jìn)行統(tǒng)一復(fù)核。

5) 連接件固定外墻掛板吊裝完成后, 進(jìn)行后澆混凝土施工和連接件安裝, 使外掛墻板形成一個(gè)整體, 增加其穩(wěn)定性。待后澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以后可拆除斜撐桿。

6) 涂刷清水混凝土保護(hù)劑工程驗(yàn)收合格后, 采用啞光色清水混凝土保護(hù)劑對(duì)清水混凝土外掛墻板外表面進(jìn)行防護(hù)。防護(hù)前應(yīng)檢查混凝土質(zhì)量, 修補(bǔ)處理色差嚴(yán)重或缺陷較大的地方, 修補(bǔ)后的顏色應(yīng)與混凝土基色基本一致, 不得全面覆蓋混凝土原有的表面機(jī)理。

清水保溫復(fù)合外掛板的應(yīng)用成功解決了傳統(tǒng)保溫材料易燃和耐久性差的問題, 輕質(zhì)微孔混凝土的應(yīng)用減輕了外掛墻板的容重, 降低了施工難度, 采用裝配式施工避免了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)環(huán)節(jié)。