装配式高层住宅外墙免抹灰施工技术研究与应用
2021-10-14王君欢王建召
王君欢 王建召
宁波市建设集团股份有限公司 浙江 宁波 315000
常规建筑外墙抹灰工艺是先清理基层面,刷素水泥浆,做灰饼、护角,后用水泥砂浆打底找平,再施工保温层、外墙涂料层。这种施工方法较繁杂,施工工序太多,费时、费力、费料,同时,高层外墙粉刷层易起壳、开裂,存在坠落伤人、外墙渗漏水等隐患[1-4]。近年来,随着铝模板、塑料模板等新型模板体系的广泛应用,混凝土结构成形观感、实测实量合格率均显著提高,外墙免抹灰技术应运而生,即在主体结构施工完成后,无需施工抹灰层或只需在局部区域薄抹灰,便可直接施工外墙涂料系统,具有缩短工期,节约人工、材料成本等优势,受到越来越多的房产公司、建筑施工企业等的青睐[5-8]。
目前,外墙免抹灰技术实施起来难度依然很大,既要从设计、施工等多个环节对建筑结构设计做法进行细化、优化,又要建设单位支持,以及设计、施工、构配件深化单位密切配合,方能完成外墙免抹灰这一系统性工程。
本文以宁波杭州湾新区文旅宜居项目2#-3地块工程1#楼为对象,开展外墙免抹灰施工技术的研究与应用,并针对实施过程中的难点提出相关的解决方案。
1 工程概况
1.1 建筑概况
宁波杭州湾新区文旅宜居项目2#-3地块工程1#楼,总建筑面积为26 692 m2,建筑高度为93.55 m,总层数为31层,其中2—31层为标准层,标准层层高2.9 m,单层建筑面积为858.64 m2。外墙多为厚240 mm的剪力墙结构,少量外墙及外墙门窗四周为厚240 mm蒸压砂加气混凝土砌块,采用外墙内保温,外墙面为仿石漆。外立面造型复杂,凸出墙面的线条较多(图1、图2)。
图1 1#楼外立面效果图
图2 1#楼外立面线条节点
1.2 结构概况
本项目1#楼为装配式建筑,预制率为27.61%,预制构件分布在2—30层,类型包含预制外挂墙板、预制飘窗、预制阳台、预制楼梯,标准层单层预制外挂墙板24块,预制飘窗板8块。其余楼层及机房层为现浇混凝土结构。
2 外墙免抹灰技术实施前策划
2.1 模板体系的选型
免抹灰技术的实施重点在于利用混凝土结构外观成形,直接开展外墙涂料系统施工,这就要求混凝土结构成形需达到清水混凝土标准。传统的胶合板与竹胶板耐久性与耐冲击性较差,强度不够稳定,可重复利用次数较低,实测实量合格率一般在85%左右,难以满足清水混凝土的要求。铝合金模板优点在于强度高、稳定性好、结构不易变形,垂直、平整度误差能控制在4 mm以内,实测实量合格率往往能达到95%以上,是外墙免抹灰技术实施的基础保障,故本项目模板体系选型为铝合金模板体系。
2.2 蒸压砂加气混凝土砌块外墙的优化
针对外墙砌体工程,实施外墙免抹灰的主要方式有以下2种。
1)外砌体墙采用薄抹灰,厚度≤10 mm,一次结构施工时砌体墙四周预留粉刷企口,厚度方向收窄10 mm,长度方向收窄100 mm,砌块砌筑尺寸较设计相应缩小。
2)将外砌体墙、构造柱、门垛、窗垛、门过梁等需二次施工的部位,在铝模板深化时,转化为现浇混凝土墙体,与一次结构共同浇筑。
为充分发挥铝模板优势,简化铝模板的深化设计和施工难度,降低外墙渗漏水隐患,本工程采用了全混凝土外墙结构,在铝模板深化设计时重点对外墙砌体、二次结构进行了优化。
2.3 采用整体爬升式外架体系
传统悬挑架的工字钢会穿过铝模板,外架与铝模板相互影响,容易漏浆,影响混凝土结构成形,不利于外墙免抹灰工艺的实施。同时,由于外墙不用抹灰,外架仅用于结构施工,故爬架优势更为显著,在结构施工时随主体结构一同提升,结构施工完毕后即可拆除,方便快捷。
3 外墙免抹灰技术的实施难点及解决措施
3.1 免抹灰技术实施的难点
1)外立面横向线条不顺直,特别是预制构件线条与现浇结构线条接头处,接槎高低不平、进出不一致。
2)外立面竖向线条、大角线经常性偏位,不通顺。
3)上下层接槎处错台、漏浆,平整度难以达到免抹灰技术要求。
4)外墙预制构件底部高200 mm混凝土翻边吊模质量要求高,极易引起预制构件错台。
5)外墙螺杆洞、注浆孔数量多,渗漏水隐患大,孔洞封堵要求高。
6)工序穿插时间紧,爬架提升前,需完成外墙错台、漏浆处修凿,薄抹灰区域粉刷,外墙雨水管安装等工作。
3.2 具体解决措施
3.2.1 提高测量放线精度
对于免抹灰施工技术来说,建筑工程测量放线是一个非常重要的环节,对后续施工能否顺利进行有着重要的影响。在对土建施工免抹灰技术进行测量放线时,控制点、控制线位置需要根据施工中的关键点进行合理设计,引测到建筑物和上层结构的过程中,为使测量更加准确,还需要对点、线进行多次复核。
3.2.2 精准定位,防止现浇、预制构件偏位
1)取消定位筋,焊接定位钢筋。以往在结构施工时,多采用设置定位筋的方式对模板进行定位,定位筋的精度得不到保证,是导致结构垂直度偏差大的重要原因。铝模板由多块定型化构件拼接而成,对测量放样准确度要求更高,否则会出现拼接不上的情况。为提升铝模板安装精度,本项目采用焊接定位筋的方式对模板进行定位,具体步骤为墙柱底部弹好定位线后,在距离地面50~100 mm处垂直于定位线方向焊接直径8 mm钢筋,端部与定位线齐平,偏差≤1 mm。定位钢筋由专人加工,需保持长度一致、端部齐平,定位筋由专用工具焊接,水平向间距不大于1 m,施焊完成后进行复核。
2)墙柱钢筋绑扎。墙柱钢筋绑扎前,需检查钢筋是否偏位并通知钢筋班组及时调整偏位钢筋。钢筋绑扎的扎丝应朝向墙体内侧,钢筋绑扎完成后,需使用与墙柱厚度相同的高强度内撑棒,用以保证模板加固时的结构截面尺寸,铝模板安装前需检查保护层厚度是否符合设计要求。
3)铝模板安装。铝合金模板每次拆模之后,均需将模板表面泥浆、杂物清理干净后涂刷铝模板专用脱模剂,方可继续安装使用,脱模剂用量控制为75 g/m2,涂刷均匀。外墙模板采用整片吊装的,吊装就位后需及时固定模板底部和K板销钉,并用穿墙螺杆加强临时连接,K板应独立固定于结构上,在拆除下部墙面板时禁止扰动上部K板。墙柱模板两侧应对称安装斜撑,与地面夹角保持在45°~60°之间,斜撑底座应采用预埋形式,避开安装管线。
4)预制构件的吊装与固定。项目部应设置专职测量员,预制构件吊装前需对定位线进行复核,特别是上下层接槎处的校核。预制构件吊装需使用专用吊架,构件的起吊点应合理设置,保证构件能水平起吊,避免磕碰构件边角,构件起吊平稳后再匀速移动吊臂,靠近建筑物后由人工对中定位,并及时安装斜撑临时固定。预制构件安装完成后,应对构件垂直度全数复核,偏差≤4 mm。
5)混凝土翻边、顶部悬臂处成形质量控制。外墙预制构件底部、卫生间等涉水房间底部高200 mm混凝土翻边,以及外墙顶部无水平向楼板处,模板极易变形偏位,不利于构件安装和结构实测实量合格率控制。吊模及顶部悬臂外墙板安装并固定后,采用定型化角钢固定架进行拉结、支撑,防止混凝土浇筑过程中振动偏位。
6)飘窗板拉撑体系。一个标准层楼层施工中,本层内的飘窗板上板和下板同时浇筑,往往造成飘窗下板上浮、上板下沉,飘窗板水平度难以控制,会出现水平向线条不顺直的情况。飘窗支模完成后,在飘窗上下板之间增设竖向支撑杆,支撑杆应为可调节杆,便于出现偏差后及时调整。
3.2.3 局部构件采用薄抹灰
预制构件与现浇构件接槎处线条尺寸偏差,飘窗侧板及结构大角随结构逐层施工时,接槎处不平,导致外立面横向、竖向线条不够顺直,达不到免抹灰技术的要求,首先由石工对接槎不平处进行修凿,之后由泥工在水平通长、竖向每3层挂线,对水平、竖向线条进行薄抹灰施工,利用粉刷层消除结构偏差。
3.2.4 细化外墙螺杆洞、注浆孔防水封堵工艺
1)穿墙塑料套管的安装。铝模板专用塑料套管两端设置为大小头,便于套管拆除,外墙模板套管安装过程中,应将大头置于外墙外侧,拆模后管洞内高外低,雨水不会自然顺流,降低渗漏水发生的概率。
2)螺杆洞的封堵。铝模板拆除后,取出穿墙塑料套管,并清理干净洞内混凝土残渣,先在螺杆洞中部填充厚100~120 mm聚氨酯发泡剂,两端按压密实,不可破坏发泡剂表面防水胶膜,再在发泡剂内外两侧用聚合物砂浆封堵密实,之后在外墙外侧涂刷1道厚3 mm的150 mm×150 mm丙乳防水涂料,多层防护降低渗漏水发生率(图3)。
图3 螺杆洞封堵做法示意
3)预制构件灌浆质量控制。高强灌浆料以灌浆料拌和水搅拌而成,水必须称量后加入,精确至0.1 kg,拌和用水应采用饮用水,灌浆料的加水量一般控制在13%~15%之间〔质量比:灌浆料∶水=1∶(0.13~0.15)〕,流动度不小于270 mm(不振动自流情况下)。灌浆开始后,必须连续进行,不能间断,并尽可能缩短灌浆时间,控制灌浆料流速在0.8~1.2 L/min之间,待有灌浆料从压力软管中流出时,插入钢套管灌浆孔中,应从一侧灌浆,灌浆时必须考虑排除空气,两侧以上同时灌浆会窝住空气,形成空气夹层。当有灌浆料从钢套管溢浆孔溢出时,用橡皮塞堵住溢浆孔,直至所有钢套管中灌满灌浆料,停止灌浆。
4)外墙淋水试验。结构施工完成后,需及时进行外墙螺杆洞、预制构件注浆孔的封堵,在外墙面每隔3层设置1个横向淋水带,淋水带可以用φ25 mm的PPR管,朝同一方向管壁每隔100 mm均匀开设直径3~4 mm圆孔,淋水管距离外墙100~150 mm,喷水方向与水平面角度≤30°,持续淋水1 h后,检查外墙渗漏水情况,并对渗漏水部位及时进行维修处理,外墙涂料施工前需完成全部外墙淋水。
4 结语
1)社会效益。外墙免抹灰技术解决了由于抹灰外墙引起的一系列通病,杜绝了空鼓、起壳及顶棚抹灰脱落伤人事故的发生,提高了工程装饰质量,改善了小区居住品质。同时,通过外墙免抹灰的实施,也减少了因拌制砂浆进行抹灰而产生的空气污染,避免了因抹灰而增加的建筑垃圾所带来的环境污染,具有良好的社会效益和推广价值。
2)工期效益。实施外墙免抹灰施工工艺,在主体结构施工的同时,局部薄抹灰施工区域随着主体结构同步施工,结构完成后,即可直接拆除爬架进行外墙涂料工程施工,有效节约了外墙抹灰、悬挑式外脚手架拆除等所需的时间。以本项目1#楼为例,按常规施工工期测算,可节约工期65日历天(外墙抹灰45 d、外架拆除20 d)。
3)经济效益。应用外墙免抹灰技术,可节约外墙粉刷所需的人工、材料费,同时,因外墙免抹灰缩短工期,脚手架、塔吊的使用时间和租赁费用也相应减少,能有效降低项目成本。以本项目1#楼为例,通过免抹灰技术的实施,共计节约施工成本约28.73万元,取到了良好的经济效益。