裝配式外墻板后掛法防滲創(chuàng)新技術(shù)

文/中國建筑第八工程局有限公司 韋志亞 劉明 馮 龍 梁海波

1 工程概況

深圳市某學(xué)院新校區(qū)建設(shè)工程項目占地面積87654m2，建筑面積80525m2。建筑共13棟，除2，3，11號樓為高層建筑外，其余均為多層建筑，框架結(jié)構(gòu)，主要功能包括教學(xué)區(qū)、辦公區(qū)、實驗區(qū)、圖書館、師生生活用房等，5，6，7，8，10，12號樓外墻采用預(yù)制裝配式外墻板，其中10號樓2層以上采用全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)（見圖1）。

圖1 裝配式安裝部位BIM模型

2 預(yù)制掛板施工工藝原理

預(yù)制掛板工藝有先掛法與后掛法。先掛法是在主體結(jié)構(gòu)施工前將預(yù)制掛板吊裝到位并精確調(diào)節(jié)、穩(wěn)固支撐后進(jìn)行現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工，結(jié)構(gòu)成形后掛板通過預(yù)留鋼筋與現(xiàn)澆主體結(jié)構(gòu)連接；后掛法是在主體結(jié)構(gòu)完成后將預(yù)制掛板吊裝到位并進(jìn)行連接，主要采用焊接、螺栓等干式連接方式與主體結(jié)構(gòu)連接（見圖2）。

圖2 外墻板后掛法部位

3 預(yù)制掛板施工特點

預(yù)制掛板屬于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不參與結(jié)構(gòu)整體受力，其與結(jié)構(gòu)的連接主要通過預(yù)留鋼筋或埋件的形式與梁、柱結(jié)合，連接節(jié)點應(yīng)具有一定柔性。采用先掛法時應(yīng)將掛板精確定位與穩(wěn)固支撐后進(jìn)行現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎、模板支設(shè)等工作，待現(xiàn)澆混凝土達(dá)到設(shè)計強度要求時可拆除臨時支撐組件；采用后掛法時將掛板精確定位與穩(wěn)固支撐后進(jìn)行永久固定連接件的施工，然后可拆除臨時固定組件。

4 工程質(zhì)量控制重點與難點

1）樁基工程質(zhì)量控制。

2）預(yù)制裝配構(gòu)件安裝質(zhì)量控制。

3）防滲漏質(zhì)量通病防治。

4）大跨度現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板施工質(zhì)量控制。

5）預(yù)制構(gòu)件的制作、運輸、吊裝質(zhì)量。

6）預(yù)制外墻板構(gòu)件安裝施工質(zhì)量。

5 后掛式掛板施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→外墻板預(yù)制→外墻板運輸→預(yù)埋件安裝、調(diào)節(jié)→接口防滲漏處理。

6 傳統(tǒng)接縫處理

1）掛板室外側(cè)直徑30mm發(fā)泡聚乙烯棒可在掛板吊裝時預(yù)先粘貼，接縫處理時以發(fā)泡聚乙烯棒作為靠材在外側(cè)打建筑密封膠。打膠時為避免密封膠污染板面，應(yīng)在板縫兩側(cè)粘貼美紋紙或防污膠條。密封膠填縫時應(yīng)保證掛板“十字”縫處300mm范圍內(nèi)水平縫和垂直縫一次完成，保證膠縫厚度尺寸、板縫黏結(jié)質(zhì)量及膠縫外觀質(zhì)量滿足要求。掛板室內(nèi)側(cè)可填塞遇水膨脹止水條，并用鋼尺嚴(yán)格控制填塞深度，然后進(jìn)行耐火接縫材料作業(yè)（見圖3）。

圖3 外墻板之間后掛法接口處理

2）施工后對采用傳統(tǒng)裝配式外掛施工方法的6，7號樓外墻節(jié)點滲漏情況進(jìn)行調(diào)查分析，共抽查182面墻，435個節(jié)點，其中預(yù)制板之間連接節(jié)點滲漏點數(shù)為46個，預(yù)制板與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點滲漏點數(shù)為21個，滲漏率為15.40%，滲漏表現(xiàn)為局部貫通式滲流痕跡。

7 外墻板后掛法防滲漏新工藝

預(yù)制混凝土外墻板不承重，作為分隔墻，類似傳統(tǒng)的砌體填充墻。但不同于填充墻施工工藝，如砌體填充墻與主體混凝土接觸可以在墻體中預(yù)埋鋼筋，頂部可預(yù)留一定縫隙而砌筑封頂斜磚。裝配式施工技術(shù)在國外較成熟，但在國內(nèi)仍處于技術(shù)探索階段。結(jié)合現(xiàn)場施工實際和效果，排查總結(jié)預(yù)制混凝土外墻板施工質(zhì)量控制要點。

7.1 裝配式后掛法外墻掛板與框架柱之間設(shè)置縫隙

預(yù)制混凝土外墻板施工分為先掛法施工和后掛法施工。先掛法施工時因后澆筑框架柱混凝土，因此可提前進(jìn)行連接縫隙處理，后掛法施工時主體梁板、框架柱已完成施工，通過預(yù)制混凝土外墻板進(jìn)行現(xiàn)場拼裝成樓棟的外墻。

后掛法為外掛墻板與柱無鋼筋連接，僅為素混凝土，在掛板室外側(cè)與現(xiàn)澆柱預(yù)留寬20mm、深50mm進(jìn)行材料防水（發(fā)泡聚乙烯棒+密封膠），在預(yù)制掛板中心粘貼20mm×30mm遇水膨脹止水條，預(yù)制外掛板與現(xiàn)澆柱僅有70mm素混凝土相連，主要考慮外掛墻板與柱節(jié)點防水和開裂問題。

綜合考慮后掛法外墻板與主體混凝土之間地震作用下相互作用的影響，地震作用分為水平作用和豎向作用，一般考慮水平地震作用產(chǎn)生的碰撞問題?？蚣芙Y(jié)構(gòu)變形為剪切變形，底部水平位移較大，墻板與柱之間宜留出不小于層間位移的縫隙。

7.2 外墻板與框架柱之間的縫隙防滲漏處理質(zhì)量

傳統(tǒng)接口做法后掛法外墻板與柱之間未預(yù)留變形空間，在水平地震作用下柱的變形會與外掛墻板產(chǎn)生碰撞?？紤]外墻板后掛法防滲漏質(zhì)量通病下，改進(jìn)外墻板與框架結(jié)構(gòu)、外墻板與外墻板之間的做法，提高結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

框架柱邊澆筑構(gòu)造柱，截面尺寸為外墻板厚的1/3～1/2，預(yù)制板端部設(shè)計成“L”形接口，預(yù)制墻板與框架柱形成卡扣式連接，縫隙填充柔性防水材料，如圖4所示。

圖4 預(yù)制外墻板與框架柱之間縫隙防滲漏處理構(gòu)造

7.3 外墻板之間縫隙防滲漏處理質(zhì)量。

外墻預(yù)制墻板與墻板之間設(shè)計成“L”形接口，增加縫隙長度，填充柔性防水材料，該方法可增加滲流長度，類似卡扣設(shè)計理念，方便安裝精度調(diào)節(jié)和縫隙填充，如圖5所示。

圖5 預(yù)制外墻板之間縫隙防滲漏處理構(gòu)造

7.4 施工質(zhì)量控制重點

1）重點控制預(yù)制外墻板截面尺寸以及運輸和吊裝，墻板設(shè)計時重點考慮接口尺寸。

2）安裝時重點控制外墻板的垂直度和整體平整度。

3）控制外墻板與框架柱、外墻板之間安裝后縫隙防滲處理質(zhì)量，特別是止水條、發(fā)泡聚乙烯棒的放置和固定。

8 技術(shù)創(chuàng)新實施效果

施工后對采用改進(jìn)的裝配式外掛施工方法的8，9號樓外墻節(jié)點滲漏情況進(jìn)行調(diào)查分析，共抽查120面墻，356個節(jié)點，其中預(yù)制板之間連接節(jié)點滲漏點數(shù)為11個，預(yù)制板與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點滲漏點數(shù)為10個，總體滲漏率約為6.0%。

9 防滲漏技術(shù)創(chuàng)新

1）裝配式外墻板后掛法板與框架柱之間的連接，考慮地震作用預(yù)留變形空間，減少水平地震作用下對預(yù)制墻板的不利影響。

2）外墻板與框架柱連接傳統(tǒng)做法為端平式連接填充砂漿，存在嚴(yán)重的滲漏隱患。創(chuàng)新點是外墻板與框架柱之間形成“L”形連接，內(nèi)外填充柔性防水材料，設(shè)計此連接接口增加了縫隙長度和空腔面積，延長滲透水“行走”路徑并改變滲水流的方向，對防滲漏起到雙重保險作用。

3）預(yù)制外墻板之間接口設(shè)計成“乙”形，內(nèi)外接口填充柔性防水材料。滲漏情況下延長水流路徑和改變水流直接滲進(jìn)室內(nèi)的方向。

4）預(yù)制外墻板與框架柱之間采用“L”形接口、墻板與墻板之間采用“乙”形接口，安裝時通過調(diào)整空腔寬度便于調(diào)整整體墻板表面平整度。

5）空腔形成中空室，對于預(yù)防熱橋效果較好。