預制清水混凝土外墻掛板在工程中的應用

【摘要】清水混凝土是混凝土材料中最高級的表達形式，它顯示的是一種最本質(zhì)的美感，體現(xiàn)的是“素面朝天”的品位。清水混凝土不需要裝飾，舍去了涂料、飾面等化工產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)一次成型，不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護環(huán)境?；诖?，本文主要對預制清水混凝土外墻掛板在工程中的應用進行分析探討。

【關(guān)鍵詞】預制清水混凝土；外墻掛板；工程應用

1、工程概況

軟通動力研發(fā)樓應用了預制清水混凝土外墻掛板作為外墻立面，該項目位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村軟件園，建筑高度為20.7m，地上5層，地下2層，首層層高4.2m，2～5層層高3.9m，建筑平面為126m×58.8m，矩形布置，軸網(wǎng)間距8.4m，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻。建筑外立面飾面要求清水混凝土效果，立面造型為豎向立柱通頂造型（立柱寬240mm，突出窗口面230mm）和橫向凹進立面的窗間板造型構(gòu)成，軸間以1.68m模數(shù)為基本單元，布置如圖1所示。

2、預制清水混凝土外墻掛板的應用

2.1建筑構(gòu)造設(shè)計

經(jīng)過和設(shè)計單位多次討論，建筑構(gòu)造設(shè)計主要從建筑墻身構(gòu)造和防水、防火、保溫構(gòu)造幾個方面開展工作，具體深化設(shè)計內(nèi)容如下。

2.1.1建筑墻身構(gòu)造

外墻掛板全部與主體結(jié)構(gòu)脫開，預留50mm的施工安裝縫，梁頂安裝節(jié)點處后作發(fā)泡混凝土現(xiàn)澆矮墻，以便遮擋外露金屬連接件，梁底安裝節(jié)點處通過建筑吊頂做法遮擋金屬連接件。在外掛板窗洞內(nèi)側(cè)預留安裝埋件，外掛板安裝完成后幕墻窗直接安裝在外掛板上。首層外掛板底部插入室外地坪100mm，與地下室防水保護層銜接。

2.1.2防水、防火、保溫構(gòu)造

由于混凝土板最薄厚度230mm，外掛板自身的防水、防火性能優(yōu)越，關(guān)鍵是做好接縫防水構(gòu)造、節(jié)點防火和層間防火構(gòu)造。

（1）所有接縫防水構(gòu)造采用材料防水和構(gòu)造防水相結(jié)合的方式，外掛板水平縫防水構(gòu)造是在外掛板上下口預留啟口，外掛板安裝完成后外側(cè)填塞背襯材料并用建筑密封膠封閉。（2）掛板豎縫為“L”型接縫，具有構(gòu)造防水特點，外層用填塞背襯材料并嵌固建筑密封膠封閉。（3）窗口周邊做防水啟口，窗框與掛板接縫用密封膠封閉，上口做滴水槽，下口做坡水設(shè)計。（4）女兒墻外掛板與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)之間安裝拼縫用巖棉保溫板填塞，外掛板與現(xiàn)澆女兒墻之間的安裝間隙采用金屬鋁扣板壓頂封閉。（5）外掛板水平接縫處于結(jié)構(gòu)梁中間，所以水平接縫防火重點是做好層間防火，在外掛板與主體結(jié)構(gòu)之間預留的50mm的施工安裝縫內(nèi)填塞巖棉并用彈性砂漿封閉接縫外口，這樣兼顧保溫和防火構(gòu)造。（6）主體結(jié)構(gòu)梁上下口均有掛板安裝節(jié)點，作為防火重點我們采用半濕法噴涂巖棉的方式將安裝節(jié)點封閉。（7）此項目外圍護采用內(nèi)保溫構(gòu)造做法，符合項目自身設(shè)計要求，所有內(nèi)保溫采用50mm厚自熄型擠塑聚苯板，配合外掛板與主體結(jié)構(gòu)的間隙保溫填縫形成完整的保溫體系。

2.2連接構(gòu)造設(shè)計

混凝土外掛板的自重較大，在考慮地震設(shè)計工況的情況下外掛板豎向荷載通過結(jié)構(gòu)挑出鋼牛腿將自重傳遞給主體結(jié)構(gòu)，每塊外掛板設(shè)兩個牛腿支撐點。水平荷載主要考慮外掛板自身重心偏移造成的水平力、水平地震效應和風荷載效應值的組合。每塊外掛板設(shè)置了4個用于水平限位的拉壓節(jié)點，當節(jié)點承受外力時能夠自由滑動，來滿足溫度以及地震作用產(chǎn)生的變形要求。經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化和論證，外掛板節(jié)點連接構(gòu)造設(shè)計如圖2所示。

2.3外掛板成型

2.3.1模板設(shè)計

本工程外掛板構(gòu)件外形復雜，構(gòu)件尺寸較大，在生產(chǎn)過程中模板很容易變形，造成構(gòu)件偏差較大質(zhì)量無法保證，所以模板的側(cè)向剛度、精度要求必須控制在規(guī)定范圍內(nèi)。其次充分考慮預制構(gòu)件脫模方式，必須對模板進行二次深化。同時要滿足通用性要求，保證每套模板能夠包含較多的構(gòu)件類型。構(gòu)件的生產(chǎn)工藝為反打一次成型，即外掛板清水面朝地的臥姿生產(chǎn)。

2.3.2生產(chǎn)質(zhì)量控制

清水混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量與原材料、混凝土配合比、脫模劑、混凝土施工技術(shù)、養(yǎng)護措施和成品保護等因素有關(guān)，依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）的要求，對各個環(huán)節(jié)進行嚴格控制。

（1）原材料要求：整個工程的原材料供應商應采用一個廠家的同一種水泥和外加劑，選擇粗細骨料時要嚴格控制砂石含泥量和其他雜質(zhì)成分，摻和料的選擇要通過試配確定。（2）混凝土配合比：為了控制清水混凝土表面容易出現(xiàn)色差、裂紋、氣泡等質(zhì)量問題，我們經(jīng)過反復試驗，并在以往類似清水混凝土工程配合比的基礎(chǔ)上，多次試配調(diào)整確定最終配合比設(shè)計方案。（3）脫模劑：脫模劑有水質(zhì)脫模劑、油質(zhì)（加石蠟）脫模劑，經(jīng)過對兩種脫模劑的試驗比對，認為油質(zhì)（加石蠟）脫模劑更有利于減少氣泡。實際應用表明油質(zhì)（加石蠟）脫模劑能更好地保證清水混凝土的外觀質(zhì)量。（4）混凝土澆筑成型：混凝土澆筑分層分段進行，混凝土振搗方式是模板附著式振搗器為主，配以振搗臺配合振搗成型。（5）養(yǎng)護措施：混凝土養(yǎng)護采用蒸汽養(yǎng)護的方式，嚴格按照靜停→升溫→恒溫→降溫的溫控程序，最高溫度控制在60℃以內(nèi)。

2.4外掛板安裝

由于建筑平面較大墻板均為線性布置，外掛板采用汽車吊安裝，每塊外掛板與相鄰的板之間是連環(huán)相扣的裝配形式，通過研究討論外掛板安裝順序為：水平方向按外掛板相扣的順序制定平面安裝動線，安裝面可依據(jù)現(xiàn)場條件分批分段展開；垂直方向按從下向上的順序有序安裝。

外掛板安裝前要對主體結(jié)構(gòu)預埋件進行檢查，確認預埋件的位置和數(shù)量符合設(shè)計要求，對遺漏或超過偏差的預埋件要制定技術(shù)處理方案進行修復；預埋件施工偏差滿足：垂直方向（標高）為±10mm；水平方向中心偏差為±15mm。

結(jié)語：

清水混凝土是名副其實的綠色混凝土，混凝土結(jié)構(gòu)不需要二次裝飾，舍去了涂料、飾面等化工產(chǎn)品，有利于環(huán)保，清水混凝土掛板一次成型，不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護環(huán)境；在國家大力提倡節(jié)能減排和“低碳”的今天，清水混凝土外掛板因其現(xiàn)代審美觀和綠色環(huán)保性必將成為眾多客戶的首選。

參考文獻：

[1]白振宏.無機預涂清水混凝土掛板幕墻系統(tǒng)[J].建筑創(chuàng)作，2008，20（4）：164-165.