鋼結(jié)構(gòu)住宅全預(yù)制保溫外墻板施工技術(shù)研究

楊鎮(zhèn)州， 盛林峰，楊 杰(上海市機械施工集團有限公司， 上海 200072)

1 使用背景

上海市浦東新區(qū)惠南新市鎮(zhèn) 25 號單元（宣橋）05-02 地塊鋼結(jié)構(gòu)住宅工程建筑面積約 5 950 m2，建筑高度為43.6 m，為 14 層小高層住宅。本住宅樓工程為鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅，是以鋼結(jié)構(gòu)為載體，搭配混凝土預(yù)制構(gòu)件組合而成，預(yù)制率 74.9%。

本工程全預(yù)制保溫外墻板根據(jù)建筑風(fēng)格及套內(nèi)房間分布情況，共分為 42 塊/層，工程總計 584 塊外墻板。全預(yù)制保溫外墻板由 60 mm 配筋混凝土＋40 mm 保溫層＋60 mm配筋混凝土組成。

商品住宅樓對建筑立面要求較高，因此全預(yù)制保溫外墻板在現(xiàn)場的安裝精度決定建筑外觀效果。本工程采用的全預(yù)制保溫外墻板為工廠內(nèi)將內(nèi)頁、外頁及夾心保溫層一次成型，施工現(xiàn)場無其他現(xiàn)澆作業(yè)，同時因為主體結(jié)構(gòu)為鋼框架，因此如何將混凝土預(yù)制構(gòu)件與鋼結(jié)構(gòu)可靠連接以及如何做到施工便捷，是本類工程施工的重點。

2 設(shè)計及施工技術(shù)難點

設(shè)計及施工技術(shù)難點如下。

（1）為實現(xiàn)住宅樓建筑風(fēng)格，本工程全預(yù)制保溫外墻板無法實現(xiàn)小分段的要求，因此外掛墻板單塊重量遠超同戶型混凝土裝配式住宅，因此連接節(jié)點是否可以滿足現(xiàn)場便捷施工的條件，是需要考慮的重要問題。

（2）全預(yù)制保溫外墻板安裝精度要求較高，如何做到安全、經(jīng)濟、高效、精準(zhǔn)，是需要解決的技術(shù)難題。

3 研究對策

通過采用“牛腿型連接節(jié)點”技術(shù)解決外墻板的安裝及連接問題；通過采取“細化施工步驟，設(shè)置微調(diào)措施”的技術(shù)手段解決全預(yù)制保溫外墻板安全、經(jīng)濟、高效、精準(zhǔn)安裝的技術(shù)難題。

3.1 牛腿型連接節(jié)點

全預(yù)制保溫外墻板與鋼框架之間通過連接鐵件連接，滿足規(guī)范[2]，其中連接鐵件分為上節(jié)點連接件及下節(jié)點連接件。為滿足墻板安裝過程中的微調(diào)需求，連接件均設(shè)有調(diào)節(jié)余量。上下節(jié)點連接件均由 2 部分組成，即板內(nèi)預(yù)埋鐵件及鋼梁翼緣連接支座。連接節(jié)點示意圖如圖1 所示。

圖1 連接節(jié)點示意圖

為保證外墻板在安裝過程中可以快速就位以及方便精度調(diào)整的要求，對下連接節(jié)點進行優(yōu)化，將原有的預(yù)埋螺栓套筒的連接形式調(diào)整為預(yù)埋型鋼埋件的形式，使下連接節(jié)點在安裝過程中可以起到鋼牛腿的作用，提高一定的安裝便捷性以及連接節(jié)點的可靠性。

3.2 細化施工步驟，設(shè)置微調(diào)措施

因本工程全預(yù)制保溫外墻板施工精度要求較高，因此在外墻板起吊至安裝位置時，需對外墻板的空間位置進行微調(diào)，針對外墻板的施工調(diào)節(jié)內(nèi)容主要由測量及微調(diào) 2 部分組成。外墻板由吊點（吊裝螺栓套筒）、上連接節(jié)點、下連接節(jié)點、脫模套筒組成，在外墻板安裝后，需對板子在X、Y、Z3個方向進行微調(diào)。全預(yù)制保溫外墻板示意圖如圖2 所示。

圖2 全預(yù)制保溫外墻板示意圖

測量包括前期軸線施放、連接點位測量放線、施工過程中測量、安裝后測量 4 部分。其中軸線施放及連接點位測量均在外墻板安裝前完成，根據(jù)外墻板平面布置圖及連接點平面布置圖在樓板及鋼梁翼緣位置放線。施工過程中測量工作主要為標(biāo)高、平面測量，在外墻板外立面上端粘貼反光貼，在安裝調(diào)節(jié)過程中實時測量。

外墻板的安裝調(diào)節(jié)為本工程施工的重點，根據(jù)外墻板連接節(jié)點的特點及形式，主要分為以下步驟。

（1）首先將上節(jié)點支座焊接在鋼梁下翼緣位置，平面位置根據(jù)上節(jié)點平面布置圖進行放置，如圖3 所示。本步驟為重要環(huán)節(jié)，需對上節(jié)點支座進行三維放線，即X、Y、Z方向均需確定位置后才可固定。為保證外墻板安裝的精準(zhǔn)度，支座放線需依照軸網(wǎng)進行，不得直接根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)邊線確定，因此需在樓板位置施放軸網(wǎng)，并將測量點引入施工樓層內(nèi)，通過全站儀及激光儀操作。

圖3 上節(jié)點支座安裝示意圖

（2）外墻板通過塔吊吊裝至安裝位置后，先將下節(jié)點預(yù)埋鐵件擱置于鋼梁上翼緣位置，通過鐵件中豎向螺桿進行標(biāo)高調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程實時測量，在標(biāo)高調(diào)節(jié)至設(shè)計高度后，緊固上節(jié)點安裝螺栓，此時墻板上節(jié)點形成約束，同時下節(jié)點也已開始承載豎向荷載。

（3）上節(jié)點完全固定后，外墻板已基本保持豎直狀態(tài)，此時使用鋼絲繩及手拉葫蘆將外墻板與室內(nèi)鋼柱連接，外墻板端通過脫模套筒與吊釘及鋼絲繩連接，鋼柱端通過抱箍與鋼絲繩連接，檢查鋼絲繩受力情況后，可以進行摘勾，此時樓層內(nèi)鋼絲繩可承擔(dān)外墻板向外傾覆所產(chǎn)生的力。同時可使用手拉葫蘆對外墻板Y方向即垂直度進行微調(diào)。

（4）在標(biāo)高、垂直度均調(diào)整完畢的情況下，以下節(jié)點外露埋件、鋼柱、栓釘作為受力點開始對外墻板X方向進行微調(diào)，該處調(diào)節(jié)可采用 2 種方式。①當(dāng)下連接節(jié)點與最近段鋼柱距離＜300 mm 時，可在下節(jié)點外露埋件位置安裝一塊U形卡板，卡板上端通過螺栓與長條板進行連接，長條板端部開孔。鋼梁上翼緣位置排布有栓釘，安裝花籃螺桿將栓釘與長條板連接，通過調(diào)節(jié)花籃螺桿進行外墻板X方向的微調(diào)。②當(dāng)下連接節(jié)點與最近段鋼柱距離＞300 mm時，可使用千斤頂對外墻板X方向進行微調(diào)。調(diào)節(jié)方式為將千斤頂水平放置于鋼梁上翼緣，千斤頂頂推的一頭緊貼下節(jié)點外露埋件，后座緊貼鋼柱側(cè)邊，若距離過大可使用木方縮短頂推距離。

4 結(jié) 語

采取優(yōu)化連接節(jié)點、空間調(diào)節(jié)措施技術(shù)解決全預(yù)制保溫外墻板安全、經(jīng)濟、高效、精準(zhǔn)安裝的技術(shù)難題，外墻板標(biāo)高、構(gòu)件垂直度及相鄰構(gòu)件平整度誤差均控制在 5 mm 以內(nèi)，并且在安裝過程中取消了傳統(tǒng)混凝土預(yù)制外墻板安裝時所需的斜撐桿，一定程度減少了施工成本，提高施工效率。