装配式水泥基复合夹芯墙板电气管线预埋施工技术研究

王 军，范 琛

（甘肃建投住宅产业新型材料有限公司，甘肃 兰州 730300）

0 引言

装配式水泥基复合夹芯墙板是新型装配式隔墙墙材的一种［1］，芯材为多孔发泡水泥材质，外层包裹轻集料水泥胶浆，并内置钢丝网片提高墙板抗弯载及抗冲击性能［2］。面层一般覆盖玻纤网格布，外层胶浆中加入聚丙烯纤维，以提升墙板表面的抗裂性。芯材的发泡水泥材质既能起到减轻墙板自重的作用［3］，多孔的芯层结构也能提高墙板的保温及隔音性能，是一种自保温墙体材料［4］。因其工厂化、部品化、标准化的生产方式和非砌筑［5］的施工特点，是装配式建筑尤其是装配式钢结构建筑体系的理想非承重墙体材料，也可用于普通的钢筋混凝土结构建筑，应用场景广泛。主要性能指标如表 1 所示。

装配式水泥基复合夹芯墙板的另一大特性是可以将电气管线及线盒预埋其中，形成符合装配式建筑评价要求的墙体与电气一体化部品部件。通过 BIM 技术等先进手段，精确排板定位，批量化生产并系统性的编号入库，在施工安装时只需要“对号入座”，实现高度装配化。墙板宽度规格为 600 mm，板长及开关、插座等规格不同采用定制化生产制造，长度范围为 1.5～3 m。本文将着重探讨其施工工艺技术。

表1 水泥基复合夹芯墙板主要性能指标

1 工艺技术特点

1.1 技术原理

装配式水泥基复合夹芯墙板作为一种新型装配式建筑墙体材料，需要符合 GB/T 51129－2017《装配式建筑评价标准》中对于非承重墙体材料的装配率计算要求［6］，如表 2 所示。

表2 装配式建筑评价标准围护墙及内隔墙评价内容

可以看出，GB/T 51129－2017《装配式建筑评价标准》对于非承重墙体及内隔墙体的装配率评价要求做了明确规定，只有非砌筑的内隔墙体材料才能作为装配式建筑墙体材料使用［7］。同时，内隔墙体与管线、装修一体化技术占据了 5 分的分值，因此将电气管线预埋在墙板中的施工技术，可以有效提高装配式建筑的装配率，是一种极具创新性的墙体材料施工技术和方式。

1.2 技术实施方式

装配式水泥基复合夹芯墙板作为一种装配式部品部件，在工厂预制生产前，需要对图纸进行深化设计。墙板常用尺寸宽度 600 mm，依据施工平面图，确定墙板的平面位置、墙板安装方向、卡件位置及墙板接缝位置。再根据电气图纸中开关、插座、弱电及其管线在墙体中的安装高度、水平位置，结合墙板排布位置和电气管线预设位置，设计出带有电气管线位置参数的装配式线盒预埋墙板，对相关部品部件进行系统编号并利用 BIM 技术建模入库，交由工厂加工生产。通过以上技术途径，即实现了内隔墙体非砌筑及内隔墙与管线、装修一体化技术。在现场施工安装的过程中，施工现场能够完全实现干作业，拼装式安装方法有效避免了现场砌筑产生的环境污染、材料浪费和劳动力密集。电气管线设备工程预埋生产安装的方式，也避免了施工现场对于墙体的二次开槽，无需破坏墙体表面，避免二次修补，在节约材料的同时有效提高施工效率，大大缩短工期。

2 施工技术工艺流程

图1 墙板施工技术工艺流程图

装配式水泥基复合夹芯墙板施工技术工艺流程如图 1 所示。在工厂内依据施工图进行墙板排板技术深化设计、生产加工后交付施工现场验收交接。通过入场验收的墙板依据测量放线的位置进行内隔墙体的安装作业，墙板安装前需要将电气管线预埋在梁、板内。安装完成后的墙体经过接缝处理及墙体抹灰后，连接墙体内预制管线与梁、板预埋管线，并进行验收交接。最后再进行地面面层浇筑施工。

3 电气管线施工技术要点

3.1 墙体构造深化设计

装配式线盒预埋墙板需要在生产制造前对墙板及电气管线位置及尺寸、规格等参数进行深化设计。采用 BIM 技术，根据施工图纸中户型层高、梁高、板厚等数据，确定墙板生产长度；再根据电气管线设备在墙体的规格、位置信息，排出墙板电气管线设备类型、距地高度、边距、管线材质类型规格，明确线盒预埋后的墙板规格参数，绘制 BIM 模型（见图 2），统计生产技术参数，交由工厂生产。深化排板图中还要体现墙板安装方向、墙板固定卡件固定位置，墙板接缝位置及接缝宽度、墙板与主体结构间接缝尺寸等具体施工信息。

图2 装配式水泥基复合夹芯墙板电气管线预埋 BIM 建模

图纸深化完成后，装配式水泥基复合夹芯墙板深化图中的墙板将会分为 3 大类，即标准墙板、线盒预埋墙板及裁补墙板。标准墙板是依据电气施工图中电气管线设备排布位置确定后，该块板材无线盒预埋，此种板与普通内隔条板一致；线盒预埋墙板即将线盒提前预埋生产的特殊装配式墙体部件，根据电气线盒要求不同、规格参数不同，生产过程较为复杂；裁补墙板为与梁柱等主体结构接触的墙体，宽度＜600 mm，因而需要特殊生产。生产完成的墙板需要标识清楚楼号、楼层、户型、墙号、板号等信息。

3.2 制造生产预制

深化图纸交由生产部门后，生产部门依据已确定好的规格尺寸类型进行定量批量化生产。生产完成后墙板需要按批次进行产品出厂验收，具体应注意以下内容。

墙板的规格尺寸、表面观感、物理力学性能应该符合 GBT 23451－2009《建筑用轻质隔墙条板》及JGT 169－2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》，出厂前应附有该批次墙板的出厂检验报告及型式检验报告［8］。对于线盒预埋墙板，应检查复验预埋的线盒种类、尺寸、类型及高度等参数信息，不合格或达不到标准的墙板应及时处理、维修或报废，避免将不合格的墙板运送至施工现场。

3.3 建筑结构内电气管线预埋

3.3.1 装配式钢结构建筑主体结构内电气管线预埋

装配式钢结构梁内预埋管线时，需要在钢梁加工时，依据墙板深化设计图在需要穿线的位置开孔，开孔尺寸需要比预埋的电气管线尺寸大一号。开孔位置依据电气深化图纸中管线穿过的位置确定，开孔位置与墙板线管一一对应。管线头在梁下预留 50 mm 接头。叠合楼板上穿线时，在楼板上标记出布管位置，管线布置完成后浇筑混凝土。为方便主体结构内的电气管线与墙体内管线连接，管线末端在距离装配式墙体 500 mm 距离位置上翻，连接紧密后用细石混凝土浇筑隐蔽。

3.3.2 钢筋混凝土结构主体结构内电气管线预埋

主体结构的电气管线穿线位置多集中于梁、板，依据深化设计图确定梁、板穿线开孔位置，用粉笔在模板上圈出开孔位置并开孔，钢筋绑扎完成后布置管线，梁下管线预留 50 mm。其余做法与装配式钢结构建筑施工工序相同。

3.4 测量放线

依据墙体深化设计图，参照控制线放出墙板定位边线，门洞口位置边线，按照深化图纸的墙板排布顺序标注编号并标清楚门窗位置。使用激光投线仪弹出墙体天花线，保证垂直度。

3.5 墙板安装

3.5.1 U 型卡件与主体结构连接

墙板与主体结构之间一般采用 U 型卡件进行连接，U 型卡件开口一侧置入墙板，另一侧根据主体结构建筑形式的不同，采用不同的连接方式。装配式钢结构建筑一般采用焊接的方式，直接将U型卡件焊接在梁或柱上，如图 3 所示。

图3 装配式水泥基复合夹芯墙板与钢柱连接示意图

U 型卡件在与钢筋混凝土主体结构连接时，一般使用膨胀螺栓或射钉连接。U 型卡件内侧打孔，穿入膨胀螺栓或射钉，以实现卡件与主体结构的紧密连接，如图 4 所示。每个 U 型卡件上螺栓数量≥2 个，竖向 U 型卡件间距应≤1 m。U 型卡件应设在墙板接缝处的顶端与底端，相邻卡件间距应≤600 mm，每块墙板卡件数量≥2 个。

图4 装配式水泥基复合夹芯墙板与混凝土梁、柱连接示意图

3.5.2 立板及连续安装

1）墙板安装前，首先将墙板侧面与主体结构连接面灰尘及杂物清理干净，在墙板与主体结构接触面涂满专用粘接砂浆。使用专用机械立起单块墙板，对准上下 U 型卡件位置，使用撬棍调整墙板位置，使墙板与地面及顶面定位线位置相吻合，同时注意墙板与主体结构连接处留出 15～20 mm 间隙。墙板下打入木楔，顶紧墙板，撤出撬棍，使用 2 m 靠尺检查垂直度及平整度，通过敲打木楔或使用橡皮木锤敲打墙体调整，单块墙板位置调整合格准确后，再进行下一块板的安装。

2）连续安装墙板时，前一块板后凹槽内涂满专用粘接砂浆，竖起第二块墙板，向前推动墙板将两块墙板之间的灰浆挤出一部分，使得接缝处灰浆饱满密实，接缝处的灰浆层应不低于 8 mm。将接缝处多余的砂浆刮平整，调整墙板位置及平整度、垂直度，方法与第一块墙板相同。

3）依照深化设计图上示意的墙板顺序安装墙板，以确保户内电气线盒位置准确。墙板安装应从一侧向另一侧依次安装，有门窗洞口时，应从门窗洞口开始，向两侧安装。

4）墙板底部需用专用粘接砂浆填充饱满。固定墙板用的木楔在底部接缝砂浆填充 3 d 后取出，再使用同种类的粘接砂浆回填密实。

5）一整面墙体安装后，对整面墙体使用 2 m 靠尺进行全面质量检查。安装完成的墙体应稳固平整，符合质量验收要求。

3.6 主体结构电气管线与线盒预埋墙板的连接

使用与线盒预埋墙板内预埋线盒及梁、板内预留穿线的电气管线材质相同的套管，将板内管线与结构管线相连接。阻燃型的硬质或半硬质塑料材质管线，可采用套管粘接法或端头连接的方式连接。钢管使用套管连接，套管长度为电气管线外径的 1.5～3 倍，管线口置于套管中心。线盒预埋墙板电气管线与梁、板电气管线连接做法如图 5～7 所示。

图5 墙板预留管线与楼板预埋管线连接示意图

图6 墙板预留管线与梁内预埋管线连接示意图（单位：mm）

图7 墙板预留管线与楼板预埋管线连接侧示意图（单位：mm）

3.7 地面管线的隐蔽填实

墙板内电气管线与结构内电气管线连接完成且检查无误后，在地面楼板结构层上，使用细石混凝土铺设面层，以隐蔽裸露在外的电气管线。面层浇筑施工前，清理结构层上的浮灰杂物，保证基层表面清洁。依据基准线弹出面层标高控制线，浇筑铺设时，由地面内侧向门口方向铺设。振捣密实，依照标高控制线找平。面层细石混凝土需设置分格缝，间距应 ＞6 m。

采用细石混凝土铺设的面层厚度为 100 mm，铺设时应填满线盒预埋墙板底部为套管预留的洞口。户内装修时，在地砖及踢脚线施工完成后可实现完全隐蔽。

4 结语

装配式水泥基复合夹墙板作为一种与装配式建筑配套使用的新型墙体材料，其工厂化、部件化、标准化和集成化的生产制造及安装施工方式，为墙体材料的发展与进步，提供了一种新的解决途径。作为装配式建筑，尤其是装配式钢结构建筑的重要部品部件，装配式线盒预埋墙板将电气管线借由 BIM 技术植入到墙板生产预制环节，在满足内隔墙非砌筑这一装配式非承重内隔墙这一基本要求的同时，解决了墙体与管线一体化问题；在有效提高装配率的同时，缩短工期，节约材料和劳动力成本，避免湿法施工对施工环境的影响，为装配式新型墙体材料发展起到积极的推动作用。