装配式建筑预制外墙板技术探讨

2022-11-11刘岩辰

中国建筑金属结构 2022年5期

刘岩辰

0 引言

当代预制装配式建筑具有施工速度快、工业化程度高以及节能环保等多方面优势，且在其中外挂墙板占据重要地位。所谓预制外墙板，也就是在钢结构或是混凝土结构上进行装配的外墙维护挂板。根据相关研究，其能够在预制装配式建筑之中显现出较好的应用效果。但是当前我国装配式建筑仍然处于发展的初级阶段，其在建筑行业中的占比仅为5%左右，同时不具有完善的经验以及技术系统，所以预制外墙板技术在装配式建筑中的应用有必要得到进一步深入探讨。

1 预制外墙板技术

预制外墙板属于装配式建筑之中的重要组成部分，且当前已经在我国得到了越来越多的重视和越来越广泛的应用。预制外墙板不仅能够起到建筑主体墙板的作用，还可起到装饰作用，在针对其进行预制的过程中，首先应该针对其结构进行全面了解，并将此作为开展预制外墙板结构制作工作的主要依据，且在此过程中，还应对施工过程中易产生的各项荷载进行充分考虑，特别是需要对非人为因素所导致的各项情况进行充分考虑，例如风荷载、地震荷载等。一般来说，预制外墙板立面以大约3m 为常规分割尺寸，同时厚度在90mm 以上，与建筑主体结构进行连接的方式为半湿式，该连接方式有利于提升连接的效果以及施工过程的便捷性，同时能够对墙板层间的缝隙进行更加有效的处理。

2 预制外墙板技术的特点和适用范围

2.1 工业化生产

外墙、外饰面以及窗框等部件，均须在工厂内进行同步生产和组装，所以从整体上来看，构件的精致程度较高，受到人为因素影响出现质量问题的可能性更低，所以质量易获得保障。与此同时，预制外墙板还具有表面美观整洁的特点，出现窗框漏水或是外墙漏水的可能性大幅度降低。

2.2 施工安全

在装配式建筑施工工作的过程中，不需进行外墙抹灰、安装窗框以及贴瓷砖等多项危险性较高的工作，更有利于保障施工过程中的安全性。

2.3 制作精度高

针对预制外墙板开展工厂化生产工作，首先需要明确构件尺寸，并在生产过程中将标高误差、钢筋位置误差等各方面的误差均控制在±3mm 的范围之内。

2.4 绿色环保

因为预制外墙板的生产工作全部于工厂中进行，所以施工现场中基本不需要开展实施作业，也就可以大幅度减少施工过程中的用水量以及建筑垃圾产生量。与此同时，粉尘污染和噪声污染的幅度更低，施工过程整体与绿色环保施工的要求更加符合。

2.5 施工高效

预制外墙版板技术之中，具有施工效率高、板块尺寸大以及造价较低等多方面的优势，并且在针对其进行预制的过程中、饰面、窗框和保温等，均已经在进行工厂施工的过程中得到全面落实，所以在进入到装修阶段以后，交叉作业量极少，同时因为装饰施工强度较低，所以相对于传统的建筑施工工作来说，工期缩短约10%。并且，不需要在施工现场开展砌墙等相关工作，也就可以进一步降低施工成本，同时还可避免使用过程中出现劳动力不足等不良情况。

另外，采用柔性连接的形式将预制外墙板与主体结构进行连接，一旦有地震发生，因为其中具有较好的变形性能，所以建筑整体以及预制外墙板发生损坏的可能性均相对较小。

3 预制外墙板技术的应用流程

3.1 与主体结构同步施工

如果选择预制外墙板技术与主体建筑同步开展施工工作，在进行施工时，则主要包括以下几个施工环节：

（1）首先应完成梁板柱的吊装工作，之后开展外墙板吊装工作，以能够将预埋件以及钢筋等顺利插入到叠合板之中；

（2）为了对外墙垂直程度进行充分控制，需要对其支撑力进行合理调整，同时还应采用校正限位片的形式控制墙顶水平高度，并对主体结构及外墙结构的距离进行调整；

（3）对于现浇层的钢筋，应首先对其进行合理绑扎，之后再进行混凝土浇注，以促使外挂墙板能够与各项结构组织顺利地融合为一体。需要注意的是，在进行施工的过程中，不需将预留钢筋穿过梁面，进行墙顶挂件和预制梁之间的连接即可。

3.2 先主体后外墙结构施工

将建筑结构主体和预制外墙板进行错层施工，施工流程主要如下：

（1）首先需要对预埋件进行固定，且在浇筑叠合板时，应注意保留后浇带；

（2）在预制外墙板挂件向预埋件之中插入时，需要注意控制钢筋从梁面上穿过，之后还需合理调整其中的垂直度。

4 施工工艺流程和操作要点

4.1 施工工艺原理

为了提升预制外墙板在制作工作以及安装工作中的便捷程度，应以建筑自身的外立面整体情况为基础，对外墙板进行拆分，使其能够构成宽度合适的构件，再由生产厂家完成外墙板的生产工作，之后应选择合适的时间将其运输至施工现场，便于施工现场中采用塔吊或是汽车吊进行安装，再将其与结合板、剪力墙等进行共同浇筑。例如在开展施工工作的过程中所应用的预制外墙板为石材饰面一体化PC 为外墙板，将其与建筑主体进行柔性连接，并采用“上支下拉”的方式进行支撑，与主体之间的连接节点可分为两个，分别是“承重节点”以及“非承重节点”。与此同时，在外墙板和建筑主体结构之间，还应合理设置支撑点，使预制外墙板能够与建筑梁的位置进行充分连接。

4.2 施工准备工作

在对预制装配式PC 外墙板进行应用的过程中，施工工作的重点在于墙顶预埋件，要求在此过程中所应用的墙顶预埋件，不仅具有简单明确的受力特点，且有利于促使吊装工作的效率得到提升。

从实际上来看，相应的工艺流程主要如下：对基层进行清理并放线→放置密封条和垫片→针对吊具以及预埋件开展安全检查工作→外墙板就位→对墙板进行安装并进行适当校正→安装临时支撑→对现浇结构与外墙板进行节点连接→浇筑混凝土→针对拼缝实施防水处理→将临时支撑拆除。

对于预制外墙板来说，其中的安装定位工作、管线预埋工作等各项相关工作，若能够在前期设计阶段即得到充分考虑，则更有利于提升施工质量和效率，所以在施工之前，有必要借助BIM 技术针对各个连接节点开展细致的分析工作，详细掌握构件安装过程中是否存在碰撞等不良情况，以避免设计内容与施工实际之间存在冲突。

将预制外墙板运输至施工现场之后，应首先对其合格证等各项证件、证明进行检查，并对其尺寸外观、质感拼缝、防水构造等各方面与相关要求是否符合进行全面检查，如果发现预制外墙板存在涂料脱落或是破损等不良情况，应及时进行合理的修补，或与生产厂家联系进行更换。

在开展焊接工作以前，应首先根据相关要求或标准，对其中涉及的各项材料和设备的规格、品种、性能等多项指标进行全面检查，确认完全合格，方可投入到施工工作中。

密封防水胶的耐久性已经耐老化性能均应与相关要求相符合，与此同时，衬垫的材料应该能够与防水结构胶之间具有良好的相容性。

应该根据实际施工情况合理设置预制外墙板的吊装顺序，并根据顺序针对预制外墙板做好标记，以保障施工的工序科学合理，同时有利于提升施工质量和效率。

在对预制外墙板进行安装时，应保障吊装工作的完全到位，且其他各项操作也能够与施工要求完全符合。

应该采用弹出标高线的方式，对预制外墙板的安装工作质量进行有效控制。

4.3 预埋件及吊具安装

在完成预埋件的预埋安装工作之后，应及时使用扎丝以及小短筋对其进行绑扎固定，以避免出现预埋变位情况。对于吊具安装工作来说，应该针对塔吊连接钢丝，再借助平衡钢梁实施转换，以能够顺利借助吊具对预制外墙板进行连接。

4.4 吊运和就位

在对预制外墙板进行调运的过程中，应注意将其缓慢吊起，而提升和运输过程中，速度则可以相对较快，对预制外墙板进行放置时，则应再次将动作放缓。并且，在调运过程中，起吊区域之内，需要配备信号以及司索相关的工作人员各一名，首先由司索工作人员将预制外墙板固定装置拆除，然后由信号工作人员根据现场实际情况开展指挥工作，塔吊司机根据指挥缓慢吊起预制外墙板，并使其由倾斜的状态逐渐转变成为竖直状态，直至其与地面完全分离，之后则应逐渐提升速度，将预制外墙板运输至接近需要进行安装施工的位置，根据定位线确定预制外墙板的放置位置，且在与放置位置接近的位置，塔吊的运输速度则应逐渐放缓，并将外墙边线作为基准，控制预制外墙板始终处于墙身垂直的状态。

4.5 安装和校正

将预制外墙板运输至安装位置进行就位之后，应由吊装工作人员于安装位置的上一层，使用挂钩将缆风绳拉住，并由一名工作人员配合其将预制外墙板钢筋缓慢插入到梁中，此时，位于下一层的工作人员应该针对上下层的预制外墙板企口缝位置实施定位工作，最后再借助斜撑对预制外墙板进行稳固的临时固定。

在预制外墙板的安装工作过程中，需要以楼层安装控制线以及墙板标高线为基础，借助吊线锤以及紧固件对其水平位置进行充分调整，以保障其标高以及垂直度均能够与相关规定相符合。

4.6 节点连接

4.6.1 工艺流程

针对预制外墙板检查控制边线→检查企口标高→吊装预制外墙板→安装斜支撑→校正预制外墙板→安装连接件。

4.6.2 PC 构件的安装

PC 构件安装情况能够对节点拼装质量产生重要影响，如果PC 拼接构件整体安装平整，则节点部位拼接质量良好，所以在针对构件开展吊装工作以前，应根据楼层标高控制线，对预制外墙板的标高进行合理调控，并实施找平处理。在此过程中，需要合理应用水准仪开展测量工作，以保障预制外墙板平面完全处于同一水平标高。

4.6.3 外墙板接缝

对预制外墙板进行安装的过程中，为了保障接缝位置能够持续处于平直状态，在对其进行吊装时，应该主要采用四点起吊或是两点起吊的方式进行吊装，由此，预制外墙板在就位时，能够处于垂直且平稳的状态。另外，在此过程中所使用的钢丝绳，其与预制外墙板之间的夹角应在60°以上。

4.6.4 预制外墙板校正

在对预制外墙板进行校正的过程中，应保持其在横竖两个方向上，对其中的高低差均能够进行细致地控制。

4.6.5 安装墙板连接件

对预制外墙板的连接件进行安装时，需要使用专门的固定螺栓，将外墙板的连接件与相应的套筒进行连接，并且在安装过程中，应该注意对外立面接缝之间的高低差进行合理处理。

4.6.6 设备平台处预制外墙板及现浇梁的节点

在设备平台处，如果封边梁混凝土的强度已经高达百分之百，则可针对该位置的预制外墙板开展吊装工作，以节点大样为基础，在预制外墙板完成就位工作以后，使用斜撑进行临时性的固定，再针对该从平台的封边梁与预制外墙板上口之间进行预埋件的连接工作，同时，下节点应该与上一层的平面封边梁实施预埋件连接处理。

4.6.7 预制外墙板与预制叠合梁的节点

在采用吊装的方式完成叠梁就位工作以后，应开展预制外墙板吊装工作，预制外墙板就位以后，应使用斜撑起到临时固定的作用，之后借助预埋件对预制外墙板上口及上一层叠合梁进行连接，下口则应与本层的预制叠合梁通过预埋件进行连接处理。

4.6.8 堵缝处理

在完成预制外墙板的安装工作之后，叠合梁以及墙板之间存在宽度为10mm 的缝隙，室外的水能够通过缝隙渗入室内，所以需要对该类型的缝隙实施封堵处理。为了对相关的施工质量进行有效保障，在进行处理的过程中，应使用具有良好自流动性且不会发生收缩的灌浆料，且应注意保证其中的操作手法正确。

4.7 拼缝防水处理

对预制外墙板之间的拼缝进行全面清理，并保持其所在的环境处于完全通风的状态，再针对拼缝位置实施防水处理。针对拼缝间隙填塞高分子材料，并注入密封胶。在此过程中需要注意，填充材料必须完全处于密实饱满的状态，并将其表面处理光滑，不可出现空腔情况。

4.8 成品保护

4.8.1 构件吊装时成品保护

在针对预制外墙板进行吊装操作时，在其中需要应用内置螺母，并针对螺母的位置放置螺旋箍筋，以促使螺母能够与构件之间进行有效地连接。并且，内置螺母的规格应以预制外墙板的重量为依据进行选择，可以选择使用2.5t 或是5t两种规格之一。针对预制外墙板开展吊装工作时，还需应用专用吊扣，以提升与吊顶之间的匹配程度。在对预制外墙板进行吊运工作的过程中，为了避免受力不均情况导致窗洞口、门洞口或是类似位置出现损坏情况，则需在工厂生产阶段，即针对各相应位置实施合理的加固处理，以降低预制外墙板发生损坏的概率。

4.8.2 构件安装完成之后的成品保护

完成预制外墙板的安装工作之后，为了避免后续施工导致窗洞口或是门洞口的转角位置，以及其他类似位置受到损坏，则应在现场使用废弃模板制作C 形框，以对转角位置进行保护。