1、半裝配式預(yù)制夾心保溫混凝土外墻在工程中的運用第3O卷第6期Vol-3ON0.6建筑施”11-BUILDINGCONSTRUCTION半裝配式預(yù)制夾心保溫混凝土外墻在工程中的運用EngineeringApplical”Semi一.andI=ngneerlngApplicationofPrefabrication_PrecaStConcreteExternaIWa¨withJl-anaWlCneaInSUIatl0n口裘磊1吳強2(1.上海建工房產(chǎn)200086;2.上海瑞安房地產(chǎn)發(fā)展200021)【摘要】通過采用半裝配式預(yù)制夾心保溫混凝土外墻工程實例,介紹預(yù)制夾心保溫墻體的構(gòu)造和施工工藝

2、,并闡述了該材料良好的保溫隔熱,防水,抗震等良好性能.與傳統(tǒng)墻體工藝相比,它具有施工簡便,外形美觀,節(jié)省工期等特點,是一種節(jié)能環(huán)保的新型墻體.【關(guān)鍵詞】半裝配式預(yù)制夾心保溫混凝土節(jié)能【中圖分類號TU755.7/文獻標(biāo)識碼B【文章編號】10041001(2008)060455031工程實例位于上海楊浦知識創(chuàng)新區(qū)3幢8層高24m的建筑,一幢為公寓式辦公樓,兩幢住宅.本工程的結(jié)構(gòu)為”框架一剪力墻”體系,地上一層結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),2層及以上則為預(yù)制外墻”半裝配式”混凝土結(jié)構(gòu).本工程預(yù)制外墻按寬度分為7個組別,共944件,其中體積最大的凸陽臺式預(yù)制外墻尺寸為3585mm(寬)x3485mm(高)x

3、1000mm(深),重為67kN.預(yù)制外墻板的結(jié)構(gòu)主要由4根混凝土梁形成一個四方框架,框架內(nèi)按設(shè)計填充以墻,鋁窗或混凝土凸窗,并在鋁窗周邊設(shè)置暗梁進行加固.預(yù)制件內(nèi)鋁窗窗框采用斷橋隔熱鋁合金材料.外窗選用6mm+12A+6mm的低輻射中空玻璃,窗框在預(yù)制階段與外墻同步澆筑.預(yù)制外墻板為自保溫構(gòu)件,墻板厚170mm,包括兩側(cè)各60mm厚鋼筋混凝土板墻,中間夾50mm厚xPS板保溫材料.在結(jié)構(gòu)受力上預(yù)制外墻屬于非受力構(gòu)件,預(yù)制外墻底部單元設(shè)計成L形節(jié)點,預(yù)制件吊裝就位時可直接架設(shè)于結(jié)構(gòu)主邊梁牛腿上.結(jié)構(gòu)邊梁及邊柱不包括在預(yù)制構(gòu)件內(nèi),故需現(xiàn)澆,預(yù)制墻板與主體結(jié)構(gòu)連接通過墻板預(yù)留的錨筋與主體結(jié)構(gòu)(梁,

4、柱)現(xiàn)澆連成整體.2預(yù)制外墻板施工操作流程及各階段操作要點2.1施工現(xiàn)場操作流程【作者簡介】裘磊(1976一),男,碩士研究生,工程師.聯(lián)系地址:上海市四平路848號(200086).【收稿日期】20o80605預(yù)制件進場堆放完畢一底層現(xiàn)澆混凝土主體結(jié)構(gòu)完成一標(biāo)準(zhǔn)層樓面放線一調(diào)整預(yù)制構(gòu)件水平標(biāo)高,清理預(yù)埋件一預(yù)制件起吊,就位一安裝預(yù)制件臨時固定支撐一校正水平垂直度一梳理預(yù)埋鋼筋及焊接一封堵預(yù)制構(gòu)件底部水平縫一預(yù)制構(gòu)件安裝驗收一標(biāo)準(zhǔn)層柱,墻鋼筋施工一標(biāo)準(zhǔn)層墻柱模板及樓面支撐排架支設(shè)一標(biāo)準(zhǔn)層梁,板模板支設(shè)一標(biāo)準(zhǔn)層粱板鋼筋綁扎一標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)混凝土澆筑.2.2各階段操作要點2.2.1預(yù)制件進場堆放預(yù)制件

5、堆架采用槽鋼制作三角架.預(yù)制件堆架間均空開大于300mm,采用背靠背排列對稱堆放,外飾面朝外.墻板擱支點設(shè)在墻板底部兩端處,堆放場地須平整,結(jié)實.2.2.2預(yù)制件起吊預(yù)制件在預(yù)制件廠生產(chǎn)時除個別模組(每件)預(yù)留4個吊桿,其余模組預(yù)留2個吊桿.施工現(xiàn)場采用塔吊鏈連接型鋼吊梁;型鋼吊梁連接鬼爪;鬼爪扣住預(yù)制件吊桿的起吊方式(圖1).I且/圖1預(yù)制外墻起吊第6期裘磊,吳強:半裝配式預(yù)制夾心保溫混凝土外墻在工程中的運用22.3預(yù)制件I】缶時固定及相關(guān)安全措施待預(yù)制件吊運至相應(yīng)位置安裝時,工人使用水平調(diào)節(jié)螺絲調(diào)整位置后使用斜拉桿,角鋼及預(yù)留螺栓固定(圖2).圖2預(yù)制外墻臨時固定預(yù)制件吊至相應(yīng)位置使用水平

6、靠尺校準(zhǔn)其垂直度.由于在預(yù)制件放置結(jié)構(gòu)上時,該層結(jié)構(gòu)尚未澆筑.預(yù)制件除底部擱置外其余三邊處于活動狀態(tài),故采用斜拉桿,角鋼及預(yù)留螺栓對預(yù)制件進行臨時固定.斜拉桿的端部設(shè)有螺紋以控制預(yù)制件的垂直度,設(shè)置角鋼來控制預(yù)制件的位置并防止預(yù)制件兩側(cè)產(chǎn)生擺動,在預(yù)制件生產(chǎn)時,于預(yù)制件下側(cè)設(shè)預(yù)留洞以放置鋼筋與結(jié)構(gòu)連接.在預(yù)制件下側(cè)焊接槽鋼固定,并在結(jié)構(gòu)與預(yù)制件下側(cè)板接觸面區(qū)域預(yù)留螺栓或鋼筋(圖3).圖3普通預(yù)制外墻臨時固定節(jié)點預(yù)制件完成臨時固定后,將其底部的預(yù)留鋼筋與結(jié)構(gòu)鋼筋進行點焊,待該層結(jié)構(gòu)梁板鋼筋綁扎完成,再將預(yù)制件上端預(yù)留鋼筋與結(jié)構(gòu)鋼筋進行點焊.考慮在預(yù)制外墻單元結(jié)構(gòu)梁預(yù)埋鐵板,安裝型鋼以連接斜拉桿及

7、水平角鋼起到固定預(yù)制件的作用,在施工中除主要依靠固定預(yù)制件的斜拉桿及腳碼外,在外挑預(yù)制件下方增設(shè)排架支撐進行限位控制.為防止預(yù)制件在安裝固定完畢塔吊鉤松卸的瞬間產(chǎn)生外側(cè)底端的撓動變形;對于較低樓層處的外挑預(yù)制件采用節(jié)點一的支撐形勢;反之,采用節(jié)點二的支撐形勢(見,圖4).?456?節(jié)點1圖4預(yù)制外墻限位控制節(jié)點2.2.4預(yù)制件與樓層澆筑在主結(jié)構(gòu)施工時,先固定好預(yù)制件的位置,然后支設(shè)豎向結(jié)構(gòu)的墻柱模板和樓板頂板,使預(yù)制件的連接部位同主結(jié)構(gòu)混凝土一起澆筑.預(yù)制件現(xiàn)場施工完畢后,需對預(yù)制件和主結(jié)構(gòu)的接縫進行水密性試驗.順序為:先底板,后兩側(cè),再頂板.測試時于建筑物外,用水壓為O,21O.24MPa壓

8、力水,距離接縫300mm,速度為300mm/s,對準(zhǔn)預(yù)制件和結(jié)構(gòu)接縫處進行沖刷,同時由一人在建筑物內(nèi)仔細觀察接縫處有無滲漏現(xiàn)象,若有滲漏點,則標(biāo)識好,再對滲漏點采取補救措施.3預(yù)制外墻板性能3.1節(jié)能保溫性能突出外墻為工廠預(yù)制的,復(fù)合保溫板在兩塊6Omm厚的鋼筋混凝土板內(nèi)放進了5Omm厚抗壓強度高,吸水率低而保溫性能較好的擠塑聚苯乙烯泡沫板(XPS).外墻窗選用6mm+12A+6mm的低輻射中空玻璃和斷橋鋁合金窗框.通過相關(guān)計算表明預(yù)制復(fù)合板的傳熱系數(shù)為O.52(m.K),其性能遠優(yōu)于240mm厚的普通粘土磚墻1.96W(m2?K)及200mm厚的鋼筋混凝土墻3.771.96w/(m?K).3

9、.2鋁窗防水,防滲性能改善本工程外墻鋁合金窗框在構(gòu)件廠生產(chǎn)預(yù)制外墻板時就放進模具中與混凝土一同澆筑,通過混凝土與鋁窗框的緊密地結(jié)構(gòu)性咬合從而大大降低了外墻鋁窗發(fā)生滲,漏水的可能性.3.3抗震性能提高在設(shè)計預(yù)制外墻掛板時結(jié)合抗震規(guī)范的要求重點考慮了下列問題:(1)預(yù)制件各單元均為三邊(兩側(cè)及項部)預(yù)留鋼筋與主體結(jié)構(gòu)邊柱,邊梁澆筑聯(lián)結(jié);(2)預(yù)制件有懸挑的單元設(shè)計中,考慮減輕自重,懸挑部分中間留空;(3)為增強預(yù)制件底邊單元的強度,加強與主體結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)和吊裝預(yù)制件施工方便,底邊單元設(shè)計成L形節(jié)點,預(yù)制時留有鵝蛋孔與邊梁上留出的插筋結(jié)合;6/2008裘磊,吳強:半裝配式預(yù)制夾心保溫混凝土外墻在工程中

10、的運用第6期(4)在預(yù)制件內(nèi)力及聯(lián)結(jié)計算中綜合考慮地震荷載,風(fēng)荷載等相互之間的影響,以及預(yù)制外墻系統(tǒng)對整體結(jié)構(gòu)受力特征的影響等.通過上述考慮與設(shè)計,經(jīng)計算驗證本工程的預(yù)制外墻系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)的連結(jié)能滿足抗震要求.圖5項目施工中以及完工后建筑物外立面現(xiàn)狀4預(yù)制外墻板的四大優(yōu)點(1)預(yù)制墻板生產(chǎn)質(zhì)量控制層層把關(guān),使板墻清水混凝土質(zhì)量遠高于國家標(biāo)準(zhǔn),節(jié)省了墻體的粉刷工作;(2)與240mm厚多孑L磚外墻相比,施工現(xiàn)場省去了外墻砌筑和粉刷濕作業(yè)工序;保溫板的”自保溫”特性,省去了墻體保溫的施工,使現(xiàn)場施工作業(yè)進度加快,工期縮短;(3)墻板的工廠化預(yù)制,使施工現(xiàn)場材料(磚,砂,水泥等)和設(shè)備(砂漿攪拌機等

11、)大量減少,施工工期短,外腳手和垂直運輸機械占用的時間也大幅度減少;提高了現(xiàn)場施工用料和設(shè)備周轉(zhuǎn)和攤銷次數(shù);(4)外墻鋁合金窗框是在外墻預(yù)制件生產(chǎn)時便已澆筑在墻板中,大大降低了鋁窗滲水的可能,在外墻板出廠之前對鋁窗做了相應(yīng)的淋水試驗,結(jié)果令人滿意.5結(jié)語本工程的預(yù)制外墻技術(shù)的應(yīng)用不僅縮短了工期,減少了現(xiàn)場材料和設(shè)備的消耗,減輕了傳統(tǒng)建筑施工對社會所造成的揚塵,噪聲等危害,并具備了節(jié)能保溫,充分提高建筑使用面積等利國利民的優(yōu)點.今后預(yù)制墻板可通過對混凝土配合比進行優(yōu)化,摻入具有”自保溫”性能的輕骨料,提升混凝土的自保溫能力;也將外墻涂料或外墻面磚通過在工廠預(yù)制時就將面磚與墻板預(yù)制成形或在工廠就將

12、外墻涂料噴涂完成,減少現(xiàn)場鋪貼工作或外墻涂料施工的工作,從而對現(xiàn)場施工污染的控制,減少周轉(zhuǎn)材料及設(shè)備的使用和節(jié)省施工周期均有更大益處.綜上所述,本工程的預(yù)制外墻掛板的半裝配混凝土具有先進性,創(chuàng)新性及可操作性的,是符合國家關(guān)于創(chuàng)建節(jié)約型社會的大方針的,是具有可持續(xù)性及可發(fā)展性的.(上接第45o頁)(5)減水劑采用緩凝型高效泵送減水劑FDNSF,摻量O.8%1%,可達到減水1O%,緩凝3h以上,減少單方水泥用量8%左右,而不降低混凝土的強度.(6)摻合料采用媽灣電廠級粉煤灰,摻量1O%,減少單方水泥用量8%,改善混凝土的和易性,大大降低混凝土水化熱.(7)膨脹劑采用UEA微膨脹劑,摻量1O%,代替

13、單方水泥用量O%,UEA依靠在水泥水化過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成大量膨脹性結(jié)晶水化物硫鋁酸鹽(鈣礬石),使混凝土適度膨脹,在鋼筋鄰位壓力結(jié)束下,產(chǎn)生壓應(yīng)力大致抵消混凝土收縮之拉應(yīng)力,從而防止或減少收縮開裂,另外一定程度上可使混凝土致密,從而有效防止裂縫出現(xiàn).7_2混凝土澆搗混凝土澆搗按常規(guī)進行,但應(yīng)注意混凝土澆搗過程中會產(chǎn)生大量泌水,由于澆筑面為一定坡面,泌水沿坡面流到底部,故在側(cè)模底部留設(shè)預(yù)留孑L,使泌水及時排出板外,提高混凝土質(zhì)量和抗裂能力.7.3混凝土養(yǎng)護轉(zhuǎn)換層板混凝土養(yǎng)護采用蓄水法,在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護2h,隨后進行蓄水養(yǎng)護,蓄水高度不小于100mm,并根據(jù)測溫結(jié)果及時調(diào)整蓄水高度,另外在轉(zhuǎn)換板混凝土的底模及側(cè)模外各貼上5Omm厚的泡沫板保溫層,以防混凝土降溫過快而導(dǎo)致混凝土的裂縫.7.4兩澆注層結(jié)合面處理為使轉(zhuǎn)換板的整體性能不因混凝土兩次澆筑而下降,在分層部位采取特殊處理措施,保證兩層混凝土板協(xié)同工作.7.4.1預(yù)留剪力坑槽在先澆層板上表面(暗梁部位除外)留設(shè)間距1m呈梅花形布置的混凝土坑槽,槽深7Omm,平面尺寸1000mmX1000mm,通過預(yù)留木盒實現(xiàn),每個坑槽在四角處相通,便于排除積水.7.4.2預(yù)留豎向抗剪鋼筋采用綁扎鋼筋時的架子筋32100mm做抗剪鋼筋.7.4.3混凝土表面處理擬采用高效緩凝劑沖毛法,在混凝土澆筑完畢O.51h內(nèi)將高效緩凝劑均勻噴