預(yù)制裝配式混凝土外墻施工和節(jié)點(diǎn)防水技術(shù)解析

李志良

中國建筑第八工程局有限公司 上海 200080

預(yù)制裝配式混凝土外墻施工技術(shù)和節(jié)點(diǎn)防水技術(shù)，因其技術(shù)特點(diǎn)鮮明，方法快捷高效，運(yùn)輸成本和工程施工成本低，更加安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越廣泛的歡迎，市場(chǎng)前景非常廣闊。建筑行業(yè)施工人員應(yīng)努力學(xué)習(xí)和熟練掌握運(yùn)用這些新技術(shù)，在施工過程中精益求精，為社會(huì)各界提供安全優(yōu)質(zhì)的建筑產(chǎn)品[1]。

1 裝配式結(jié)構(gòu)概述

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，現(xiàn)代科技正在深刻地改變?nèi)藗兊乃枷胗^念和生產(chǎn)生活方式，生活質(zhì)量的提高以及對(duì)美好生活的向往，越來越體現(xiàn)在社會(huì)生活的各個(gè)方面，環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來越深入人心，成為各階層的普遍認(rèn)識(shí)。正是在這種時(shí)代背景和國家大力推廣扶持下，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中土木工程方面，預(yù)制混凝土外墻施工和節(jié)點(diǎn)防水技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種新型建筑技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槭腔炷令A(yù)制構(gòu)件，所以大大減少了施工人員，節(jié)約了人力成本費(fèi)用，同時(shí)由于避免了施工現(xiàn)場(chǎng)的交叉作業(yè)，工程施工的安全性也得到了保證，而施工效率的提高也為縮短施工周期提供了可能性。運(yùn)用預(yù)制裝配式混凝土建筑構(gòu)件，可以通過特殊的組裝拼接方式完成建筑物的主體骨架，使施工方式變得方便快捷，還有效避免了建筑垃圾的產(chǎn)生，可謂一舉多得[2]。

關(guān)于預(yù)制裝配式混凝土外墻施工的建筑主體骨架組成，受力情況不同，所對(duì)應(yīng)采取的施工技術(shù)方式也不一樣，一般情況下，可分為以下幾種方式：

（1）裝配式剪力墻框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)方式組成的主體骨架結(jié)構(gòu)性和自由性是比較強(qiáng)的，可塑造性比較好，所采用的混凝土預(yù)制構(gòu)件整體性較高，適合拼接組裝諸如大型商場(chǎng)，體育館主體設(shè)施，工廠車間等建筑空間較大較開闊的建筑設(shè)施。同時(shí)這種結(jié)構(gòu)方式也有其局限性，就是由于其建筑構(gòu)件支點(diǎn)分散，承受力低，所以所建設(shè)施雖然空間較大，但是不宜太高。

（2）裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的墻體通常選取的建筑材料質(zhì)地比較堅(jiān)硬，但是密度不高。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是受力點(diǎn)均勻分布于墻體結(jié)構(gòu)，再加上特拼接組裝方式，使整個(gè)墻體更趨于完整，穩(wěn)定性也更好。

（3）裝配式框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)是以上兩種結(jié)構(gòu)的綜合體，兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)它都具備，做到了兼收并蓄。但是這種結(jié)構(gòu)的缺陷也是很明顯的，就是其結(jié)構(gòu)組成太過復(fù)雜，操作性很差，費(fèi)工又費(fèi)力，所以除非萬不得已，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍并不廣泛。

2 裝配式結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)

（1）改善施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境

采用預(yù)制裝配式混凝土外墻施工，不僅方便快捷，大大提高施工進(jìn)度和效率，而且整個(gè)拼接組裝過程幾乎不產(chǎn)生建筑垃圾，這就最大程度地避免了建筑施工對(duì)周邊環(huán)境造成污染的可能性，在控制粉塵，降低噪聲等方面也效果顯著。

（2）隨著社會(huì)進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用越來越廣泛，加快了建筑施工的現(xiàn)代化，機(jī)械化進(jìn)程。新的技術(shù)工藝，新型建筑材料，新的建筑設(shè)備不斷填充到建筑施工過程中，極大地提高了施工效率，同時(shí)節(jié)約了勞動(dòng)力，減少了項(xiàng)目的成本費(fèi)用，為最終獲得經(jīng)濟(jì)效益奠定了基礎(chǔ)[3]。

（3）現(xiàn)代生產(chǎn)力的提高，為預(yù)制構(gòu)件的異地生產(chǎn)提供了可能性。建筑施工單位可以向組合工廠定制符合技術(shù)要求的建筑材料，比如穩(wěn)定性比較好的高密度板材，保溫材料等等。使施工過程簡約化，科學(xué)化，節(jié)約工程成本的同時(shí)，對(duì)工程造價(jià)的降低也會(huì)產(chǎn)生積極影響，施工質(zhì)量也得到了保障。

3 預(yù)制裝配式混凝土外墻施工技術(shù)研究

3.1 工程概況

以住宅樓建設(shè)為例，假定該住宅樓以剪力墻結(jié)構(gòu)作為主體框架結(jié)構(gòu)，則該建筑結(jié)構(gòu)在水平方向和豎直方向的受力點(diǎn)，要由主體剪力墻體、異形構(gòu)造柱以及框架主體來承擔(dān)，因風(fēng)載和抗震力的需要，假設(shè)外墻厚度為150毫米，陽臺(tái)為預(yù)制疊合板材質(zhì)的單向板式，樓梯為預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件拼接組裝而成，樓體外墻裝飾由彩色涂料噴涂，外墻門窗采用鋁合金斷熱型材料，外墻掛板選用PC墻板，可以有效減少墻體裂縫和漏水情況的產(chǎn)生。外墻結(jié)構(gòu)以預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件為主，內(nèi)部結(jié)構(gòu)主體以混凝土現(xiàn)澆為主，這種建筑形式也稱內(nèi)澆外掛形式[4]。

3.2 外墻臨時(shí)支撐系統(tǒng)

預(yù)制裝配式外墻在拼接組裝時(shí)，需要建立相應(yīng)的支撐系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是為了增加墻體的安全性而設(shè)置的防護(hù)措施，它由四組螺桿組成，其中斜向螺桿兩組，可視施工要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，水平螺桿兩組，起到連接作用。為了調(diào)節(jié)方便，一般在系統(tǒng)下方都預(yù)先設(shè)有可用于臨時(shí)調(diào)節(jié)的支座，或在預(yù)制外墻墻體時(shí)預(yù)先在合適位置預(yù)設(shè)微調(diào)預(yù)埋件。支撐系統(tǒng)的螺桿選材，外管螺桿內(nèi)徑為52毫米，管壁厚度為6毫米，中部螺桿多選用45號(hào)中碳鋼材質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)直徑為28毫米，抗拉強(qiáng)度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)鋼材標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，施工技術(shù)人員還要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的支撐系統(tǒng)隨時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整，必要時(shí)還要加裝懸挑構(gòu)件和重量超標(biāo)構(gòu)件，進(jìn)一步強(qiáng)化安全穩(wěn)定性。

3.3 具體施工方法

預(yù)制裝配式混凝土的外墻施工，雖然主要墻體已經(jīng)預(yù)制完成，只需現(xiàn)場(chǎng)拼接組裝即可，但這也導(dǎo)致現(xiàn)澆作業(yè)減少之后，拼接組裝作業(yè)量大幅增加。眾所周知，建筑施工開始之前，都會(huì)設(shè)定水平標(biāo)高基準(zhǔn)線，同時(shí)還會(huì)有控制軸線與之配套，施工開始時(shí)需用特定方法引出這兩組基準(zhǔn)線作為施工參照，在樓面上粘貼密封條和PE棒，然后高處的施工人員和低處的施工人員互相配合，用水準(zhǔn)儀測(cè)量出PC板水平線的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)，并據(jù)此數(shù)據(jù)放置板材加以固定安裝，再用經(jīng)緯儀測(cè)試墻板是否需要調(diào)節(jié)，確保其垂直平整度，一切測(cè)量結(jié)束確認(rèn)合格以后，對(duì)墻板加以固定支撐，一塊墻板的拼接組裝就完成了。所有墻板拼接組裝完成之后，要用密封條像人工手術(shù)縫合一樣，將相臨有接觸的墻板加以縫合，并密封PE棒。在此過程中要對(duì)所有縫隙進(jìn)行封堵，室外采用密封膠，室內(nèi)采用砂漿，需要注意的是，所用砂漿應(yīng)為無收縮干性防水材質(zhì)[5]。

3.4 合理控制外墻垂直度和水平度

在預(yù)制裝配式墻板開始時(shí)，需要對(duì)用來固定和調(diào)節(jié)墻板的螺栓進(jìn)行矯正和調(diào)整，確保其在水平方向的標(biāo)高，墻板的底標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。吊裝過程中還要調(diào)節(jié)墻板的垂直高度和水平方向的位置，確保吊裝工作準(zhǔn)確到位。吊裝完畢還要用靠尺對(duì)墻體垂直度進(jìn)行檢測(cè)，如有偏差可用調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4 預(yù)制裝配式混凝土外墻節(jié)點(diǎn)防水措施

4.1 節(jié)點(diǎn)防水具體做法

水的流動(dòng)性和滲透性是水這種物質(zhì)本身的特性，而建筑工程因?yàn)楦鞣N需要須防止水這種特性在建筑物身上發(fā)揮，這就涉及到一個(gè)建筑物的防水問題。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中，防水的主要方法是“堵”，即封鎖所有水體可能進(jìn)入室內(nèi)的節(jié)點(diǎn)或渠道，達(dá)到防水效果。這種方法看似面面俱到，無懈可擊，實(shí)際上由于水本身是無孔不入的，所有的圍追堵截都難免百密一疏，必有一失。既然堵不能達(dá)到最理想的結(jié)果，那么與其堵而不得不如疏而導(dǎo)之。這就好比大禹治水過程中，大禹和他父親鯀的治水方式之比。鯀的方法是堵，結(jié)果是按下葫蘆起來瓢，東奔西忙不得其門而入，大禹反其道而行之，采用疏導(dǎo)的辦法將水引入一個(gè)合適的渠道，讓水去它該去的地方。現(xiàn)代預(yù)制裝配式建筑物的防水設(shè)計(jì)，就是采用這一防水理念，比之傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，更為科學(xué)合理，更符合事物的自然規(guī)律。具體來說就是，在進(jìn)行建筑物防水設(shè)計(jì)時(shí)，不單純考慮防止水體對(duì)外圍防水層的突破和滲透，重點(diǎn)對(duì)有可能進(jìn)入建筑物室內(nèi)的水體進(jìn)行引導(dǎo)和疏通設(shè)計(jì)，在建筑物內(nèi)部加入排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給水體一個(gè)向外排放的渠道，使水體順暢排向室外，不再對(duì)建筑物滲透，來達(dá)到想要的防水效果[6]。

實(shí)際上，在具體施工過程中，不可能做到百分之百準(zhǔn)確無誤，預(yù)制裝配式墻板在組裝拼接時(shí)，不可避免地在接合部位留下接縫，或者因操作原因產(chǎn)生或大或小的誤差，也可能因材料本身的原因而發(fā)生干縮或變形等現(xiàn)象。對(duì)裝配墻板的接縫，最好由有施工經(jīng)驗(yàn)的人員來處理，接縫寬度最好不低于20毫米，對(duì)墻板的豎向接縫和橫向接縫的處理，則完全由對(duì)PE棒的硅酮膠密封處理方式來進(jìn)行，對(duì)墻板的上下接合區(qū)域，要進(jìn)行接口配套設(shè)置，運(yùn)用水往低處流的自然常識(shí)，墻板的橫向接縫應(yīng)外低內(nèi)高，讓水體自然垂流，豎向防水縫的設(shè)計(jì)可采用雙直槽設(shè)計(jì)。預(yù)制外墻板和非預(yù)制建筑構(gòu)造部位的接縫，可以采用材料和構(gòu)造防水相結(jié)合的方法，在預(yù)制外墻的墻面底部區(qū)域的合適位置設(shè)置滴水防護(hù)裝置。

4.2 密封膠施工

裝配式建筑會(huì)使用到大量的密封膠，所以在密封膠施工中選擇合適的密封膠非常重要，使用的密封膠須能夠在耐候性與防水性方面有很好的效果，同時(shí)還要考慮到紫外線輻射可能對(duì)密封膠性能產(chǎn)生的影響。通常情況下，使用較多的密封膠有聚氨酯、硅酮和聚硫密封膠。其中尤以硅酮密封膠性能最理想。它耐高溫，不腐蝕，抗污染，耐候性和粘結(jié)性都比較好，能夠與大多數(shù)建筑材料親密接觸，有廣泛的適用性。下面以GE硅酮密封膠為例闡述一下具體施工操作流程：

①放置PE棒并粘貼膠帶加以保護(hù)；②用干凈抹布在底層均勻涂抹涂料，并半小時(shí)內(nèi)完成打膠；③用膠把接縫填滿，確?？諝馊颗懦?，呈弧線形；④去除膠帶讓其自然凝固；⑤注意縫寬在20～25毫米。

4.3 防水卷材施工

外墻防水采用的是高分子自粘復(fù)合防水布，采用預(yù)鋪反粘法施工。防水布采用冷作業(yè)施工，相鄰兩排卷材的短邊接頭應(yīng)相互錯(cuò)開300mm以上，以免多層接頭重疊而使得防水布粘貼不平服[7]。

4.4 防水工程檢驗(yàn)

工程完成，須進(jìn)行淋水測(cè)試，測(cè)試重點(diǎn)區(qū)域?yàn)槲菝婧屯鈮Γ瑖娮旌蜏y(cè)試區(qū)域須保持300毫米左右的距離，間隔距離為1.5米，時(shí)長5分鐘，重點(diǎn)測(cè)試橫向、縱向接縫區(qū)域和窗框，然后是豎向和水平接縫。測(cè)試時(shí)須仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)漏水處及時(shí)標(biāo)記并修補(bǔ)，直至達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的建筑工藝和手段不斷涌現(xiàn)，科學(xué)技術(shù)正在深刻改變著人們的生活，也必將對(duì)未來產(chǎn)生積極和有深遠(yuǎn)意義的影響。預(yù)制裝配式混凝土外墻建筑方法，正是在這個(gè)大背景下應(yīng)運(yùn)而生。無論是從節(jié)約成本，還是從建筑施工方式，以及符合環(huán)境保護(hù)理念，它在各個(gè)方面都先人一步，也必將成為建筑行業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代，產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流的大勢(shì)所趨。建筑行業(yè)從業(yè)者有幸趕上了這一時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)把握機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，努力學(xué)習(xí)，勇攀高峰，為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出貢獻(xiàn)。