不出筋式預(yù)制外墻板施工工藝技術(shù)研究

溫 昊 常志鋮

1鄭州大學(xué)管理工程學(xué)院（450000）2中國(guó)建筑第七工程局有限公司（450000）

0 前言

在我國(guó)大力倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)、構(gòu)建美麗新中國(guó)的時(shí)代背景下，裝配式建筑建造技術(shù)作為綠色建筑實(shí)現(xiàn)方式之一，正在全國(guó)得到積極推廣應(yīng)用。2020年10月頒布的《綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目的建造、管理及操作過程做出了詳細(xì)規(guī)定，即:應(yīng)規(guī)范建筑的占比方式，依據(jù)綠色施工的理念開展外墻板工程，減少傳統(tǒng)工程中的污染排放量，促使工程符合預(yù)期管控需求。預(yù)計(jì)2年后，本市的綠色建筑占比將超過70.5%，且建筑的評(píng)價(jià)星級(jí)也會(huì)逐步提升。通過落實(shí)節(jié)能要求，提高建筑的能效價(jià)值，完善健康建筑的性能指標(biāo)，提升裝配式建筑的應(yīng)用效益，實(shí)踐綠色建材市場(chǎng)的應(yīng)用要求。不出筋式預(yù)制外墻板施工工藝作為一種裝配化建造技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中具有模板加工通用化、現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)勢(shì)，解決了邊模安裝繁瑣、出筋孔漏漿、脫模時(shí)卡模等問題；生產(chǎn)、施工效率高，有效降低了構(gòu)件加工成本。安裝施工時(shí)接縫處采用螺栓連接、現(xiàn)場(chǎng)后擰施工方式，避免了鋼筋安裝繁瑣問題，大幅提高了施工效率。

1 工程概況

“錦藝映月春風(fēng)”項(xiàng)目位于靖江市城南板塊，東至火炬路、西至空地、南至公所橋路、北至空地，項(xiàng)目建筑面積為75765.88m2，共計(jì)6棟裝配式建筑樓體，每層地底構(gòu)架均為車庫、管理用房。其中3#樓（7～15層）和7#樓（8～17層）有部分外墻為預(yù)制非承重外填充墻。

2 施工工藝原理

本工程采用的預(yù)制構(gòu)件屬于非承重式混凝土結(jié)構(gòu)，主體生產(chǎn)模式符合相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)。其中，利用BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行建模并模擬安裝，根據(jù)BIM模擬結(jié)果，標(biāo)注出預(yù)制外墻預(yù)埋螺栓套筒位置，確保構(gòu)件生產(chǎn)與安裝的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。通過預(yù)埋螺栓套筒實(shí)現(xiàn)預(yù)制外墻側(cè)邊不出筋，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)制外墻加工通用化、安裝標(biāo)準(zhǔn)化。安裝時(shí)在預(yù)埋的螺栓套筒內(nèi)擰入接駁螺栓，作為預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的連接錨固，實(shí)現(xiàn)預(yù)制外墻生產(chǎn)和施工的高效率、低成本。

3 施工準(zhǔn)備

項(xiàng)目開工前應(yīng)依據(jù)相關(guān)檢測(cè)工藝、項(xiàng)目圖紙內(nèi)容，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)，測(cè)試出施工圖紙的平面設(shè)計(jì)要求，測(cè)試出節(jié)點(diǎn)大樣及支座構(gòu)造詳圖、預(yù)埋件布置圖等。另外，應(yīng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，精準(zhǔn)測(cè)試出螺栓孔的位置，再分析出孔位的數(shù)量與位置之間的關(guān)系，并側(cè)重對(duì)各項(xiàng)施工工藝的承載指標(biāo)、形變指標(biāo)及細(xì)節(jié)測(cè)算，提高吊裝工藝及翻轉(zhuǎn)工藝的質(zhì)量。

4 構(gòu)件生產(chǎn)

1）根據(jù)圖紙下料、綁扎、安裝外墻鋼筋。運(yùn)用相關(guān)機(jī)械元件分析鋼筋的材料特性、型號(hào)參數(shù)、配置位置等要求是否符合連接及應(yīng)用要求。

2）在螺栓套筒等裝置的安裝過程中，應(yīng)依據(jù)深化圖紙的細(xì)則要求測(cè)試出各埋件元件的功能性，再運(yùn)用信息化技術(shù)統(tǒng)計(jì)所使用埋件元件的性能、功能指標(biāo)、基本參數(shù)及埋件位置的特征，促使主體埋件的技術(shù)性偏差在額定要求內(nèi)。若部分埋件不符合相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修改，重新測(cè)試裝置的位置及功能要求，待符合操作要求后方可將其投入實(shí)際應(yīng)用。

3）固定好臺(tái)模裝置后，技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)構(gòu)件的連框架將指定的元件運(yùn)輸至工程區(qū)域，同時(shí)按照既定計(jì)劃開展?jié)仓鳂I(yè)，給予澆筑部位高頻次振搗，并控制振搗區(qū)域的溫度系數(shù)，待框架結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)終凝后，可對(duì)墻體的外表面噴灑水分，避免混凝土框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)方可對(duì)構(gòu)件進(jìn)行吊運(yùn)，防止因提前吊裝造成構(gòu)件破壞。

5 外墻板吊裝

5.1 轉(zhuǎn)換層準(zhǔn)備

預(yù)制墻體首次吊裝就位前，須在下層現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中預(yù)埋φ16mm連接鋼筋，連接鋼筋長(zhǎng)度不小于480mm，埋入混凝土部分的長(zhǎng)度不小于240mm，露出現(xiàn)澆混凝土部分的高度為240mm（如圖1所示）。

圖1 現(xiàn)澆層轉(zhuǎn)預(yù)制層剪力墻縱向鋼筋連接大樣圖

1）轉(zhuǎn)換層鋼筋安裝按照普通現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)鋼筋安裝，但轉(zhuǎn)換層連接鋼筋要做到加工精確、無彎折、長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)要求，保證轉(zhuǎn)換層預(yù)制構(gòu)件安裝時(shí)順利就位。綁扎前根據(jù)圖紙初步劃線確定連接鋼筋位置，綁扎中及時(shí)修正連接鋼筋垂直度。

2）在骨架的固定配置過程中，應(yīng)運(yùn)用BIM技術(shù)分析出不同構(gòu)件的位置關(guān)系，再結(jié)合施工圖紙進(jìn)行劃線測(cè)試，鞏固并修正構(gòu)件的垂直效果。

3）鋼筋綁扎結(jié)束后，對(duì)鋼筋骨架進(jìn)行驗(yàn)收，檢查連接鋼筋的級(jí)別、直徑、位置與甩出長(zhǎng)度。

4）墻板模板支設(shè)過程中，需要測(cè)試出模板的位置、綁扎功能以及支承效果，根據(jù)不同樓層的特點(diǎn)選定針對(duì)性的綁扎工藝。

5）待鋼筋綁扎完成后，應(yīng)使用定位器對(duì)配筋的位置進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試項(xiàng)目主要包括各鋼筋的性能、連接情況以及位置邏輯，若局部區(qū)域沒有做好綁扎處理時(shí)，可能會(huì)誘發(fā)元件偏轉(zhuǎn)，故應(yīng)在相應(yīng)的要求下進(jìn)行更正處理。

5.2 吊運(yùn)

吊運(yùn)過程中應(yīng)采用BIM技術(shù)全過程分析構(gòu)件的連接狀況，測(cè)試出不同元件之間的夾角參數(shù)，若墻體與鋼絲繩的平面夾角指標(biāo)在45°以內(nèi)時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的控制配置后，讓元件具備固定鋼梁的作用。需要注意的是，應(yīng)分析出施工區(qū)域的數(shù)量，在指定位置裝置放置架，引導(dǎo)鋼筋、吊具等元件順著放置架升高。

5.3 安裝

1）使用塔吊將構(gòu)件吊運(yùn)至安裝部位，當(dāng)構(gòu)件離地高度約50cm時(shí)，應(yīng)立即停止機(jī)組中的構(gòu)件發(fā)生位置，同時(shí)采用起固定作用的掛鉤連接纜風(fēng)繩，促使構(gòu)件能夠在外力的作用下運(yùn)送至裝置的上端，待檢驗(yàn)完成后應(yīng)引導(dǎo)裝置勻速、緩慢地進(jìn)行下落。此時(shí)應(yīng)注意將PC墻固定在前期所預(yù)留的布孔點(diǎn)位（如圖2所示）。。

圖2 預(yù)制外圍護(hù)墻與主體結(jié)構(gòu)豎向連接大樣

2）待墻板吊裝完成后，應(yīng)使用一定數(shù)量斜撐元件進(jìn)行固定，固定位置位于結(jié)墻板上端。需要注意的是，斜撐連接固定中技術(shù)人員應(yīng)采用專業(yè)的元件進(jìn)行連接，并對(duì)元件和預(yù)位置的夾角進(jìn)行控制（約為45°），同時(shí)給予必要的錨固處理（如圖3所示）。。

圖3 預(yù)制墻施工用斜撐詳圖

5.4 調(diào)整固定

1）當(dāng)完成墻板吊裝、固定后，應(yīng)立即對(duì)不同元件的高程值進(jìn)行測(cè)試，分析出施工縫的位置指標(biāo)，確保橫、縱雙縫相互垂直，若豎向的縫隙寬度過大時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)墻板位置及高度指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

2）應(yīng)盡量滿足預(yù)制構(gòu)件的性能，根據(jù)所配置的墻板材料進(jìn)行測(cè)試，調(diào)整拼接位置和縫隙位置，提高豎縫位置的合理性，確保橫、豎兩種施工縫均具有一定的輔助作用。待墻板完成調(diào)整和控制后，應(yīng)根據(jù)模板的陽角參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。

3）調(diào)整并復(fù)核合金掛尺的位置參數(shù)，對(duì)掛尺位置參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，調(diào)控其旋轉(zhuǎn)角度，待其配置角度符合要求后完成固定分析。

4）各構(gòu)件位置的調(diào)整過程中，應(yīng)當(dāng)秉承“同方向”的旋轉(zhuǎn)方式，促使構(gòu)件順著一個(gè)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)中應(yīng)注意構(gòu)件的功能性和質(zhì)量；若基礎(chǔ)構(gòu)件無法旋轉(zhuǎn)時(shí)，切不可運(yùn)用外力對(duì)元件進(jìn)行生掰處理，以防止構(gòu)件出現(xiàn)破損現(xiàn)象。需要注意的是，絲桿外部所露出材料的長(zhǎng)度參數(shù)應(yīng)控制在50cm左右，且過程中所旋轉(zhuǎn)的指標(biāo)應(yīng)＜30cm，以避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)桿脫落問題。

5.5 預(yù)制外墻連接處混凝土澆筑

1）安裝預(yù)制外墻側(cè)邊接駁螺栓，預(yù)制外墻凹槽處填充柔性材料隔斷。

2）綁扎現(xiàn)澆部位構(gòu)造柱鋼筋，支設(shè)現(xiàn)澆部位墻柱模板。

3）向主體現(xiàn)澆部位模板及構(gòu)造柱內(nèi)澆筑混凝土，并使用小型振動(dòng)棒振搗密實(shí)（如圖4所示）。

圖4 預(yù)墻與預(yù)制墻后澆帶連接詳圖

6 預(yù)制外墻灌漿封堵

6.1 灌漿料要求

配置出符合工程需求的灌漿料，測(cè)試漿液中水分、灰度的參數(shù)比，再將漿液混入水體中，應(yīng)用總漿液體積的70%進(jìn)行作業(yè)，將剩余的30%的漿液材料用于其他作業(yè)。例如前期所使用的漿體完成混合攪拌后，應(yīng)采用靜置的形式將漿液中的小氣泡導(dǎo)出，然后將剩余漿液均勻注入。

6.2 灌漿施工

首先，在灌漿施工前應(yīng)分析出不同構(gòu)件的出漿位置、測(cè)試出漿液的流動(dòng)狀況并及時(shí)清理材料內(nèi)部的雜質(zhì)，待對(duì)灌漿孔進(jìn)行濕潤(rùn)、清潔處理后方可進(jìn)行后續(xù)施工。其次，應(yīng)使用開漿儀器將管件灌漿口分別插入機(jī)器中，在勻速、緩慢的操作模式下開展注漿操作，使用由快至慢的方式進(jìn)行灌漿，可避免因速度過快而誘發(fā)的漿液溢出過量現(xiàn)象。當(dāng)出漿口的漿液凝固后，應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行清潔作業(yè)，并測(cè)試灌漿口上、下表面的間距（＞0.5mm），及時(shí)填寫記錄表單并給予測(cè)試。最后，應(yīng)注意相同倉位灌漿孔的性能指標(biāo)，不可在同一區(qū)間內(nèi)進(jìn)行多向灌漿作業(yè)，并且灌漿中不可停止作業(yè)；若中途出現(xiàn)不可抗力的因素，需要對(duì)灌漿作業(yè)進(jìn)行有效調(diào)整時(shí)，應(yīng)先分析出漿液的流動(dòng)性能，然后打開封堵的出漿口區(qū)域，再對(duì)其進(jìn)行清理作業(yè)。

7 結(jié)語

不出筋式預(yù)制外墻板施工技術(shù)與同類預(yù)制外墻裝配體系施工方法相比，由于采用預(yù)埋螺栓錨固連接，構(gòu)件生產(chǎn)免去了側(cè)邊預(yù)留鋼筋，有利于外墻板構(gòu)件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，解決了邊模安裝繁瑣、出筋孔漏漿、脫模時(shí)卡模等問題；生產(chǎn)工效相對(duì)出筋式預(yù)制構(gòu)件提高2d，同時(shí)外圍護(hù)墻構(gòu)造柱與主體一同澆筑，避免后期二次施工?！板\藝映月春風(fēng)”項(xiàng)目共2棟樓24層，采用該施工技術(shù)每層可省去構(gòu)造柱二次施工25根，為項(xiàng)目節(jié)約成本82756元。