装配式夹芯外墙板施工技术研究
2018-07-26
(河南质量工程职业学院,河南平顶山 467000)
装配式建筑作为当代我国政府主推的新型建筑型式,其具有施工速度快、节约能源、施工现场粉尘污染少、经济性好等优点而被大力推广。装配式建筑的主要构件是在工厂内预制完成后运输至施工现场进行拼装而成的新型建筑型式。装配式建筑分为全装配式和局部装配式建筑,其中全装配式建筑是指建筑的主体结构及围护结构等构件均为预制构件,而局部装配式建筑是指建筑的主体结构或围护结构是由预制构件组装而成。夹芯外墙板作为局部装配式建筑和全装配式建筑中的主要非承重构件,具有保温效果好、隔声效果好、整体性好、外观平整度高等优点,适合于目前的混凝土结构及装配式结构中外墙围护系统中[1~4]。
1 装配式夹芯外墙板施工技术
装配式夹芯外墙板作为结构的主要围护结构之一,具有良好的保温、隔声、施工性能等。装配式夹芯外墙板是在预制工厂内,由内置保温层和内叶混凝土层、外叶细石混凝土保护层通过连接件组合而成。通过设计图纸要求,制作出各规格的夹芯外墙板,制作完成后运输至施工现场进行吊装安装。
在将夹芯外墙板与主体结构进行连接时,主要通过L型连接件进行连接。其中L型连接件与主体结构的连接采用预埋件的形式进行焊接,L型连接件与夹芯外墙板的连接采用螺栓进行连接。
安装夹芯外墙板时,将外墙板吊装至指定位置,通过螺栓调节外墙板的垂直度和相对标高。吊装安装完成后,在夹芯外墙板与主体结构间及外墙板间的缝隙填塞发泡橡胶条、聚乙烯棒、防水胶条及耐候密封条,提高室内的保温效果和密封效果。
2 装配式夹芯外墙板施工流程及相关操作要点
2.1 施工流程
装配式夹芯外墙板的施工流程主要为:进场验收、施工前准备、吊装安装施工(安装连接件、安装止水橡胶条、翻转夹芯外墙板、吊装、微调整、焊接施工、切除吊环、焊缝和螺栓检查验收)、验收。
2.2 操作要点
2.2.1进场验收
①装配式夹芯外墙板进场时,施工方应组织业主方、监理方对外墙板进行验收,对每个外墙板的外观质量、数量及规格等进行检查,对不满足施工要求的外墙板拒绝验收进场。
②装配式夹芯外墙板进场时,生产厂商应提供产品合格证、质量证明文件等相关材料。
③装配式夹芯外墙板进场时,按照后续吊装顺序对外墙板进行编号和堆放,避免出现后期二次运输,同时做好现场的成品堆放维护工作。
④装配式夹芯外墙板所用连接件、相关胶条和其他附属材料进场时,应对产品的合格证、型式检验报告及生产厂家的资质等情况进行检查和归档。
2.2.2施工前准备
①样板施工。为提高装配式夹芯外墙板安装施工质量,施工时应首先进行样板间施工,保存样板间施工所有影像资料和施工、验收记录,便于后续为施工人员提供一定的参考借鉴。
②放线施工。为提高装配式夹芯外墙板安装施工质量,施工前应按照设计图纸在外墙板预安装位置弹出控制线,控制线应明显、清晰、笔直,可有效将外墙板的安装位置进行定位。
③施工机械到位。吊装安装前,应组织吊车等相关吊装机械就位。
2.2.3吊装施工
①安装各连接件。吊装施工前,施工人员应将各连接件安装于装配式夹芯外墙板的预留螺栓孔内,确保连接紧固、到位。
②安装止水胶条。安装完各连接件后在装配式夹芯外墙板各侧安装止水胶条,止水胶条的宽度为80 mm,厚度为20 mm,使用50 mm长的钢钉将止水胶条进行固定。
③外墙板翻转施工。安装完止水胶条后,将装配式夹芯外墙板固定在翻转机上,将外墙板翻转至安装的角度,既便于吊装,又便于安装。
④吊装。由于装配式夹芯外墙板为三种材料组合而成,每种材料的厚度相对较薄,因此在吊装时为避免出现外墙板因受到较大的弯矩和集中荷载而出现断裂或裂缝,起吊时使用横吊梁将外墙板固定再进行试吊,试吊使得外墙板达到稳定状态后再将外墙板吊至安装位置。
⑤调整外墙板。吊装就位后,根据上下层楼板间的控制线对外墙板进行定位施工,并将主体结构部位上的预埋件与外墙板临时固定,之后再连接螺栓。连接螺栓时,根据外墙板的垂直度及标高调整螺栓的丝扣长度,一切就位后方可将主体结构上的连接件与外墙板进行焊接固定。调整外墙板的垂直度和标高的具体方法如图1所示。调整垂直度时,在外墙板的水平方向和垂直方向各架设一台经纬仪,通过经纬仪观察外墙板安装的实时情况,并通过经纬仪的观测调节螺栓丝扣长度;调整标高时,在外墙板的垂直方向架设一台水平仪,实时观测外墙板的标高是否达到设计要求,并发出指令调节标高螺栓的丝扣长度。
图1 调整外墙板垂直度和标高的方法
⑥焊接施工。调整完外墙板垂直度和标高后将主体结构上的预埋件与连接件进行焊接施工。焊接完成后,外墙板与主体结构连为一体,处于稳定的状态,此时将外墙板垂直度和标高的调节螺栓拆除,将该螺栓重复利用。
⑦拆除吊环。上述工序就位后,使用切割机将外墙板上的吊环进行切除,切割平整后将吊环上的切口钢筋与挑梁的预埋件使用连接件进行焊接,提高外墙板的连接强度和稳定性。
⑧焊缝处理。焊接完成后对外墙板与主体结构间的焊接部位进行检查验收,无漏焊、裂纹、夹渣等缺陷后,对焊接处涂刷防锈油漆。
2.2.4装配式夹芯外墙板安装顺序
安装外墙板时,应根据施工方案和预安装楼层的建筑平面图,将外墙所需安装的部位划分为若干段,从两端向中间相对安装。待每层外墙板安装完毕后,施工方应组织业主方和监理方对该楼层进行验收,验收合格后方可进行下一层的施工。
2.2.5外墙板板缝施工
外墙板缝分为上下墙板间缝隙、左右墙板间缝隙、墙板与主体结构间缝隙。
①预制夹芯外墙板上下墙板间缝隙和墙板与主体结构间缝隙的处理如图2所示。其中墙板与主体结构的楼板距离为140 mm,安装完成后使用C20细石混凝土进行浇筑,浇筑至同楼板顶平齐。
图2 上下板间、板与主体结构间缝隙施工
②预制夹芯外墙板左右墙板间缝隙的处理如图3所示。注胶前对缝隙表面的灰尘及其他杂物进行清理,表面干净无尘后方可进行注胶施工,确保粘结强度。
3 工程概况
某工程项目使用装配式夹芯外墙板进行施工,该项目为框架结构办公楼,为地下一层、地上三层建筑,总建筑面积约为4200 m2,每层层高均为3.9 m。该项目使用的装配式夹芯外墙板板厚为210 mm,其中混凝土厚80 mm,保温层厚80 mm,细石混凝土保护层厚50 mm。所使用的装配式夹芯外墙板上下左右各预埋2个高强螺母,墙板与墙板间和连接件间均通过高强螺栓进行连接,连接件与主体结构间的连接使用焊接的方式焊接至梁、柱上的预埋件上。
图3 左右板间缝隙施工
本工程建筑面积小,但主体结构为框架结构,使用的装配式夹芯外墙板数量较大,夹芯外墙板自重为0.6~0.8 t。所有外墙板均为工厂预制,施工时直接将外墙板从工厂运输至施工现场进行拼装,大大减少了现场施工作业量,减少了施工现场的建筑垃圾总量,减少了噪音污染及现场搅拌砂浆的用水量和粉尘量。施工工期缩短至普通外墙施工的1/3,单项工程施工成本降低60%。由于装配式夹芯外墙板内部具有保温材料,直接拼装完成后的外墙即具有围护和保温的功能,保温效果高于传统的外贴保温材料,且夹芯外墙板内部的保温材料耐久性能远高于有机保温材料。装配式夹芯外墙板的保温材料位于外墙板内部,防火性能也高于外贴有机保温材料。该项目使用装配式夹芯外墙板施工具有良好的经济效益和社会效益,是装配式夹芯外墙板推广应用的先行者。
4 结 论
装配式建筑是目前我国主推的新型建筑结构型式,全装配式建筑在推广应用时受到各方面的阻碍,推广的效果低于理想效果,而局部装配式建筑在一定程度上可避免传统建筑型式的不足,如本文所述的装配式夹芯外墙板可广泛应用于剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架结构、钢结构等中。将装配式结构体系分散进行应用,同样也具有显著的经济效益和社会效益,有助于全装配式结构的推广应用。