鋼結(jié)構(gòu)建筑全預(yù)制外墻施工技術(shù)

陳煜，茍亞勛，羊城榮，鐘超，王學(xué)良

(中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100176)

隨著裝配式建筑和預(yù)制構(gòu)件的迅速發(fā)展，工程建設(shè)項(xiàng)目周期在不斷縮短，同時(shí)針對(duì)當(dāng)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，業(yè)主對(duì)于工程建設(shè)的施工速度逐步提高。對(duì)于項(xiàng)目體量小，標(biāo)準(zhǔn)化程度高的單體建筑，往往需要在極短的周期建成并投入生產(chǎn)使用，傳統(tǒng)施工技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，為了滿足這一需求，裝配式建筑正成為主流方向之一。

1 工程概況

深圳市長(zhǎng)圳公共住房幼兒園項(xiàng)目占地面積5 000m2，共分為3層，根據(jù)建設(shè)單位的要求，需要在180 天內(nèi)完成主體結(jié)構(gòu)和粗裝修施工。

基于幼兒園的建筑面積和使用功能，采用裝配式結(jié)構(gòu)，其中豎向結(jié)構(gòu)中采用鋼柱和混凝土預(yù)制外墻，水平結(jié)構(gòu)中采用預(yù)制疊合板和鋼梁，即采用鋼結(jié)構(gòu)＋全預(yù)制外墻的結(jié)構(gòu)形式，分別從豎向結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

2 施工工藝

該工藝核心在于采用鋼結(jié)構(gòu)＋全預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)形式，預(yù)制外墻與鋼結(jié)構(gòu)采用預(yù)埋支座螺栓連接方式；預(yù)制外墻之間拼縫采用密封膠封堵，縮短現(xiàn)場(chǎng)外墻處理的施工工序，從而縮短工期。同時(shí)采用1＋2＋1 的形式，即結(jié)構(gòu)凹槽防水＋雙層密封膠封堵＋中空疏水槽，如圖1 所示。其中在預(yù)制外墻內(nèi)外側(cè)分別施工密封膠，兩層密封膠間設(shè)置滲漏水疏水槽，將滲漏水排至室外散水。

圖1 防水原理圖

采用鋼結(jié)構(gòu)和全預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)形式具有如下優(yōu)勢(shì)。

1)縮短建設(shè)周期 鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件均為工廠預(yù)制，同時(shí)由于預(yù)制構(gòu)件可達(dá)到免抹灰的清水混凝土效果，可減少外墻處理工序，從而縮短建設(shè)周期，節(jié)約工期。

2)降低工程造價(jià) 該結(jié)構(gòu)形式縮短建設(shè)周期，減少了外墻處理施工工序，節(jié)約了人員、材料和機(jī)械的投入。

3)提高施工質(zhì)量 預(yù)制外墻和鋼結(jié)構(gòu)均在工廠提前生產(chǎn)，施工質(zhì)量得以保證，同時(shí)采用密封膠對(duì)結(jié)構(gòu)縫隙封堵，提高了結(jié)構(gòu)防滲漏的性能。

4)安全保障性強(qiáng) 由于采用鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)制外墻，避免了外墻現(xiàn)澆施工，減少了高空作業(yè)的工程量，提高了施工的安全性。

5)可實(shí)施性強(qiáng) 鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)制外墻均為重復(fù)操作，便于工人操作，可實(shí)施性強(qiáng)。

3 施工要點(diǎn)

該項(xiàng)目工藝流程：鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)制外墻深化→基礎(chǔ)及預(yù)埋件施工→鋼結(jié)構(gòu)吊裝→預(yù)制外墻吊裝→移除美紋紙→縫隙打膠→美紋紙鋪貼。

3.1 深化設(shè)計(jì)

根據(jù)單體建筑的相關(guān)參數(shù)將本結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行拆分，在滿足建筑使用功能的前提下，實(shí)現(xiàn)功能單元的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)主要考慮標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、輕型化、少規(guī)格多組合。鋼結(jié)構(gòu)與預(yù)制外墻采用螺栓連接，相關(guān)連接節(jié)點(diǎn)如圖2～圖4 所示。

圖2 預(yù)制外墻與鋼梁連接節(jié)點(diǎn)

圖3 板底連接節(jié)點(diǎn)

圖4 板中連接節(jié)點(diǎn)

3.2 施工測(cè)量

鋼柱的平面位置確定和垂直度調(diào)整。用全站儀放樣出柱子軸線中心位置在埋件上的準(zhǔn)確位置，吊裝柱子，調(diào)整柱子就位中心和軸線的偏差。

吊裝后對(duì)鋼柱的垂直度進(jìn)行重新校正，借助千斤頂或葫蘆進(jìn)行推或拉的校正，使鋼柱的垂直度偏差達(dá)到允許的范圍之內(nèi)。采用經(jīng)緯儀檢查垂直度。垂直度偏差在焊接前后都應(yīng)嚴(yán)格控制，最終保證焊后垂偏數(shù)據(jù)在規(guī)范之內(nèi)。

3.3 基礎(chǔ)及預(yù)埋件施工

1)首先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)立柱進(jìn)行定位放線，根據(jù)圖紙要求施工鋼結(jié)構(gòu)立柱基礎(chǔ)及地梁。

2)安裝基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋件。

3) 鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件安裝隨混凝土結(jié)構(gòu)施工同步進(jìn)行，當(dāng)土建施工到對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)高時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件在土建施工鋼筋完成安裝后，及時(shí)安裝預(yù)埋鐵件。

4)預(yù)埋件安裝后，進(jìn)行必要的測(cè)量復(fù)核，預(yù)埋件的固定必須保證預(yù)埋件在土建混凝土施工過(guò)程中不會(huì)有較大的偏位。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)安裝

鋼結(jié)構(gòu)梁和鋼結(jié)構(gòu)立柱安裝流程如圖5 所示，安裝要點(diǎn)如下。

圖5 鋼結(jié)構(gòu)安裝流程圖

1)待吊裝完成一個(gè)施工段，鋼構(gòu)形成穩(wěn)定框架單元，經(jīng)測(cè)量校正后安裝高強(qiáng)螺栓。

2)扭剪型高強(qiáng)螺栓安裝時(shí)應(yīng)注意方向：螺栓的墊圈安裝在螺母一側(cè)，墊圈孔有倒角的一側(cè)應(yīng)和螺母接觸。

3)高強(qiáng)螺栓的緊固分兩次進(jìn)行。第一次初擰緊固到螺栓標(biāo)準(zhǔn)軸力（即設(shè)計(jì)預(yù)拉力)的60%～80%，第二次終擰時(shí)扭剪型高強(qiáng)螺栓應(yīng)將梅花卡頭擰掉。

3.5 全預(yù)制外墻的安裝

1)預(yù)制外墻安裝前在樓層彈位置線和300mm 控制線，同時(shí)在周邊現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)彈1m線，便于控制預(yù)制外墻的平面位置和尺寸偏差。

2)預(yù)制外墻應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)和軸線校正位置，高度和寬度方向允許偏差控制在4mm 內(nèi)。

3)預(yù)制外墻安裝完成后表面平整度內(nèi)表面允許偏差為4mm，外表面允許偏差為3mm，垂直度偏差應(yīng)控制在10mm 內(nèi)。

3.6 美紋紙及密封膠施工

為保證縫隙封堵美觀性，在縫隙兩側(cè)張貼美紋紙。密封膠施工時(shí)，每次連續(xù)打足密封膠并有少許外溢，避免膠體和膠條下產(chǎn)生空腔，確保密封膠與粘接面結(jié)合良好。

施打豎縫時(shí)應(yīng)注意由下向上，緩慢移動(dòng)保證注膠飽滿?？p隙超過(guò)35mm 時(shí)分兩次注膠，待第一次所打膠體固化后施打二次填滿縫隙，防止膠縫過(guò)寬導(dǎo)致流掛現(xiàn)象。

密封膠施工完成后，將密封膠刮平壓實(shí)，待其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，移除美紋紙。

4 結(jié)論

本施工技術(shù)采用鋼結(jié)構(gòu)＋全預(yù)制外墻結(jié)構(gòu)形式，外墻全部采用預(yù)制混凝土外墻，預(yù)制外墻與鋼框結(jié)構(gòu)的連接形式及預(yù)制外墻之間的縫隙采用密封膠封堵，充分滿足綠色施工、降本增效的要求，可節(jié)省大量的勞動(dòng)力，具有一定的社會(huì)效益。同時(shí)優(yōu)化了結(jié)構(gòu)形式及預(yù)制外墻之間縫隙的封堵工藝，提高了效率，保證了質(zhì)量與進(jìn)度，達(dá)到了工藝美觀，節(jié)約了工期。

該施工技術(shù)實(shí)際運(yùn)用簡(jiǎn)單有效，便于工人安裝和拆卸，有效地降低項(xiàng)目成本，節(jié)能降耗。